臂桥架集装箱起重机变幅机构优化设计

发布时间：2020-08-28 11:18

　　岸边集装箱起重机主要有两大类型：桥式起重机与门座起重机。桥式起重机装卸效率高、工作范围大，但是造价高。门座起重机装卸效率低、工作范围小，但是造价和维护成本低。臂桥架起重机结合了桥式起重机和门座起重机的优点，装卸效率高、工作范围大，而且造价和基础土建费用低，其优越性非常显著。臂桥架变幅系统又是其核心技术。系统设计的优劣直接影响到整机的性能。正因为如此，有必要对变幅系统进行优化设计。惩罚函数算法[Sequential Unconstrained Minimization Technique，简称SUMT]，即序列无约束极小化方法。它的基本思想是将约束优化问题中的不等式约束和等式约束经过加权转化后，和原目标函数结合形成新的目标函数—惩罚函数。这样我们就把一个有约束的优化问题转化为一系列的无约束优化问题。然后就可以用求解无约束优化问题的最优解方法进行求解。所得到的最优解序列将逐步逼近原问题的最优解。本文以新型的臂桥架岸边集装箱起重机变幅机构组合式货物水平位移补偿系统的模型为研究对象，建立了吊重水平落差最小的数学模型。分析了影响货物水平性的主要因素及这些因素对影响的显著性，探讨了影响货物水平性的变化趋势与规律，研究了平移滑轮组的位置对补偿效果的影响。结合臂桥架变幅系统的具体数学模型和各种优化设计方法的适用范围与易用性，决定采用惩罚函数算法对模型进行优化设计。结合Delphi语言的可视化集成开发环境，编制了实用的优化设计和检验程序。该程序界面友好，易于修改参数，使用者可以方便快速的进行反复优化设计与检验。本文研究成果主要体现在以下几个方面： 1．首次结合新型的臂桥架岸边集装箱起重机变幅机构的设计，实现了组合式吊重水平位移补偿系统模型的吊重水平落差最小的优化设计问题，为变幅机构的设计和检验提供了正确有效的设计理论与方法。 2．根据变幅机构货物水平位移补偿系统的原理和特点，确定了数学模型中的设计常量和设计变量，使得数学模型更加准确和完善。通过实例验证了影响货物水平性的主要因素对其影响的显著性，以及影响货物水平性的变化趋势与规律。推测并通过试验数据验证了平移滑轮组的位置对补偿效果没有任何影响。 3．根据臂桥架变幅系统具体的数学模型，选用惩罚函数算法对它进行了优化，同时运用Delphi语言编制了通用的优化设计和检验程序，为变幅机构的设计和检验提供了一个高效实用的工具。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH213
【部分图文】：

吊重,补偿系统,水平位移,数学模型

分月夕攀夕/图2一2钢丝绳卷绕方式图如图2一1，图2一2所示，01，04为补偿滑轮，02，03为起升滑轮。起升绳通过起升卷筒绕过03，再从03绕过02，然后经过一个导向滑轮，最后连接到小车的吊具上。补偿绳一端固定在01上

模型图,平衡力,吊重,变幅

武汉理工大学硕士学位论文图2一4变幅驱动型式示意图图2一5吊重未平衡力模型图以P点为基准，将所有的外力沿着平行于臂架AB方向和垂直于臂架AB方向进行分解。在平行于臂架方向AB上，由于齿条上承受的力是用来平衡该方向的其它力的合力，对于整个变幅系统的变幅驱动功率M大小不起任何作用。在垂直于臂架AB方向上，齿条上承受的力的大小决定了变幅驱动功率M的大小，因此只要求出其他外力在该方向的合力T，即可折算出变幅驱动功率M的大小。吊重在全幅度范围内未平衡力的大小限制:在最小幅度时，整个变幅系统前倾

平衡力,臂架

【引证文献】