国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

波浪被動(dòng)補(bǔ)償裝置的模型與實(shí)驗(yàn)

2017-11-22 08:20:30劉祥勇徐志強(qiáng)諶志新
關(guān)鍵詞:平衡位置蓄能器活塞桿

劉祥勇,徐志強(qiáng),諶志新

(1.同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院,上海 201804; 2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092; 3.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)部遠(yuǎn)洋漁船與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092)

波浪被動(dòng)補(bǔ)償裝置的模型與實(shí)驗(yàn)

劉祥勇1,徐志強(qiáng)2,3,諶志新2,3

(1.同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院,上海 201804; 2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092; 3.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)部遠(yuǎn)洋漁船與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092)

在大型中水層拖網(wǎng)漁船拖曳系統(tǒng)的工作過(guò)程中,漁船受海洋環(huán)境的影響,會(huì)產(chǎn)生顯著的升沉運(yùn)動(dòng)。本文針對(duì)漁船升降降低捕魚(yú)效率的問(wèn)題,采用一種波浪被動(dòng)補(bǔ)償裝置的方法,研究了該裝置的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真分析,設(shè)計(jì)試驗(yàn)過(guò)程,分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),并與理論分析結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn):鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)跟隨油缸位移呈周期變化,油缸的位移與鋼絲繩漲緊力、蓄能器壓強(qiáng)的變化相反;鋼絲繩漲緊力的變化幅度大于蓄能器壓強(qiáng)的變化幅度,但位移變化幅度小于50 mm時(shí),漲緊力(<5 N)和壓強(qiáng)(<6 Pa)保持穩(wěn)定;受慣性力的作用,漲緊力變化速度呈現(xiàn)階段性變化。通過(guò)仿真分析可知:蓄能器在平衡位置時(shí)的充氣壓強(qiáng)越大,漲緊力與壓強(qiáng)越大;蓄能器的面積越大,漲緊力與壓強(qiáng)越小。

拖曳; 波浪被動(dòng)補(bǔ)償; 漲緊力壓強(qiáng); 蓄能器,數(shù)學(xué)模型

在大型中水層拖網(wǎng)漁船工作過(guò)程中,因海浪波動(dòng)、船體拐彎傾斜引起左右曳綱長(zhǎng)短不一致,使得拖網(wǎng)網(wǎng)型變差導(dǎo)致大量魚(yú)群從網(wǎng)中逃逸,影響捕魚(yú)效率,通常采用被動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行海浪位移補(bǔ)償,鋼絲繩應(yīng)自動(dòng)放長(zhǎng)保證一定漲緊力。國(guó)內(nèi)外研究集中在位移升沉補(bǔ)償方面,但對(duì)升降補(bǔ)償裝置帶來(lái)的鋼絲繩張力、壓強(qiáng)的研究較少,僅有的研究包括數(shù)值分析和方針研究,有矛盾之處,難以取得有價(jià)值的研究[1]。本研究通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型并對(duì)其仿真分析,重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,研究鋼絲繩漲緊力、蓄能器壓強(qiáng)的變化規(guī)律,為設(shè)計(jì)選型、驅(qū)動(dòng)控制提供可靠依據(jù),從而達(dá)到更好的補(bǔ)償效果。

1 波浪被動(dòng)補(bǔ)償裝置及數(shù)學(xué)模型

被動(dòng)補(bǔ)償也被稱為恒張力補(bǔ)償,當(dāng)搖擺臺(tái)上升時(shí),缸筒會(huì)隨著搖擺臺(tái)一起上升,補(bǔ)償油缸所連接的活塞桿在慣性作用下停留在平衡位置,無(wú)桿腔內(nèi)的油液被壓入蓄能器中并儲(chǔ)存能量;當(dāng)搖擺臺(tái)下降時(shí),缸筒隨著平臺(tái)一起下降,活塞桿有保持停留在平衡位置的趨勢(shì),無(wú)桿腔從蓄能器中吸入油液,蓄能器中的氣體膨脹并釋放能量。通過(guò)蓄能器蓄能與釋放能量的過(guò)程來(lái)減緩鋼絲繩受力變化,保證鋼絲繩始終處于恒定值范圍內(nèi),圖1為被動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的液壓原理圖[2]。

圖1 被動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的液壓原理圖Fig.1 Hydraulic principle diagram of passive compensation system

1.1氣體狀態(tài)方程指數(shù)因子的計(jì)算

氣體多變過(guò)程分為定壓過(guò)程、定溫過(guò)程、絕熱過(guò)程、定容過(guò)程。波浪位移補(bǔ)償裝置蓄能器內(nèi)的容積、溫度、壓強(qiáng)是變量值,與外界沒(méi)有熱量交換,符合絕熱過(guò)程的條件,滿足關(guān)系式PVn=常數(shù)。

設(shè)(P1,V1)為蓄能器在某一狀態(tài)時(shí)的氣體壓強(qiáng)和體積,(P2,V2) 為另一狀態(tài)時(shí)的氣體壓強(qiáng)和氣體的體積,則蓄能器內(nèi)的氣體絕熱狀態(tài)方程為

(1)

lnP1+nlnV1=lnP2+nlnV2

(2)

(3)

式中:A為蓄能器的截面積,V0是初始時(shí)刻的體積,h1、h2分別是某時(shí)刻的氣體體積。

氣體狀態(tài)方程的n值受外界影響較大[3],通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試該波浪補(bǔ)償裝置中蓄能器內(nèi)的壓強(qiáng)和缸筒位移的10組數(shù)值,將第i組和第i+1組的數(shù)值代入式(3)可得到i組的n值計(jì)算結(jié)果,如表1所示。

表1 蓄能器采樣值

氣體絕熱狀態(tài)方程的n值如圖2所示。n值具有時(shí)變性,在1.2~1.6內(nèi)變化,取10組數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算結(jié)果為n=1.38。

圖2 氣體狀態(tài)方程n值計(jì)算結(jié)果Fig.2 Gas state equation′s n value

1.2數(shù)學(xué)模型及仿真分析

以關(guān)鍵的油缸活塞桿為研究對(duì)象,當(dāng)缸筒向下移動(dòng)時(shí),缸筒位移增大,油缸內(nèi)無(wú)桿腔的體積增大,油壓減小,蓄能器內(nèi)的油液通過(guò)安全球閥進(jìn)入油缸,氣體體積增大?;钊麠U受兩邊鋼絲繩的漲緊力作用,活塞桿的下端面受油液的壓強(qiáng),以及油液的粘性阻尼力,活塞桿的受力簡(jiǎn)化模型如圖3所示[4-5]。

圖3 活塞桿簡(jiǎn)化受力模型Fig.3 Piston rod′s simplified mechanical model

活塞桿的動(dòng)力學(xué)方程為[6]

(4)

(5)

P1為蓄能器平衡位置時(shí)的壓強(qiáng),將式(5)代入式(4)整理得到鋼絲繩漲緊力與位移的關(guān)系式為

(6)

1.3數(shù)學(xué)模型仿真分析

以式(5)為依據(jù)利用Matlab/Simulink提供的仿真模塊建立被動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)漲緊力與位移之間的仿真模型如圖4所示。仿真模型中Sine Wave3模塊用于表征起升重物的鋼絲繩長(zhǎng)度其振幅為h,周期T,設(shè)定波浪引起的鋼絲繩長(zhǎng)度變化為正弦波,輸入其他已知參數(shù),在Matlab/Simulink中進(jìn)行系統(tǒng)的仿真。

圖4 Simulink仿真模型Fig.4 Simulation model used in Simulink

設(shè)定活塞桿的質(zhì)量m、阻尼系數(shù)c、平衡位置的壓強(qiáng)P1、面積A不變,設(shè)置吊重的正弦波振幅h分別為0.025、0.05、0.075、0.1 m,設(shè)置頻率為π/2,不同位移下的漲緊力和壓強(qiáng)的變化如圖5~7所示。鋼絲繩的漲緊力、蓄能器的壓強(qiáng)成周期性變化,周期與吊重位移變化的周期一樣;隨著吊重位移的增大,鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)減??;當(dāng)搖擺臺(tái)的位移有100 mm的高度變化時(shí),鋼絲繩的漲緊力穩(wěn)定在220~280 N的變化范圍內(nèi),蓄能器的壓強(qiáng)穩(wěn)定在45~55 Pa的范圍內(nèi),蓄能器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變化幅度遠(yuǎn)小于鋼絲繩的壓強(qiáng)變化。

設(shè)定活塞桿的質(zhì)量m、阻尼系數(shù)c、位移h、面積A不變,分別設(shè)置蓄能器的平衡位置壓強(qiáng)為252、378、540、630、756 Pa,不同初始?jí)簭?qiáng)下的漲緊力和壓強(qiáng)變化如圖8、9所示。仿真結(jié)果顯示平衡位置的壓強(qiáng)越大,鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)越大,且相應(yīng)漲緊力與壓強(qiáng)的變化振幅大,為保證漲緊力與壓強(qiáng)的穩(wěn)定,應(yīng)保證蓄能器的平衡位置時(shí)的壓強(qiáng)小于一定的值。

設(shè)定活塞桿的質(zhì)量m、阻尼系數(shù)c、吊重繩位移h、蓄能器平衡位置時(shí)的壓強(qiáng)P1不變,分別設(shè)置蓄能器的截面積0.006、0.009、0.0126、0.015 m2,不同面積下的漲緊力和壓強(qiáng)如圖10、11所示。仿真結(jié)果顯示隨著面積的增大,鋼絲繩的漲緊力、蓄能器的壓強(qiáng)減??;但相應(yīng)漲緊力與壓強(qiáng)的變化幅度增大。

圖5 吊重的位移波動(dòng)Fig.5 Hoist′s displacement fluctuation

圖6 不同位移下鋼絲繩的漲緊力變化Fig.6 Wire rope′s pulling force change with different displacements

圖7 不同位移下鋼絲繩的漲緊力、蓄能器內(nèi)壓強(qiáng)變化Fig.7 Accumulator′s pressure change with different displacements

圖8 不同壓強(qiáng)下鋼絲繩的漲緊力變化Fig.8 Wire rope′s pulling force change with different pressures

圖9 不同壓強(qiáng)下蓄能器的壓強(qiáng)變化Fig.9 Accumulator′s pressure change with different pressures

圖10 不同面積下鋼絲繩的漲緊力變化Fig.10 Wire rope′s pulling force change with different areas

圖11 不同面積下蓄能器的壓強(qiáng)變化Fig.11 Accumulator′s pressure change with different areas

2 實(shí)驗(yàn)分析和驗(yàn)證

2.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)地點(diǎn)選在某室內(nèi)施工現(xiàn)場(chǎng),將波浪被動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)固定在波浪模擬搖擺臺(tái)上,該模擬平臺(tái)能夠產(chǎn)生前后、左右、上下的正弦振動(dòng)趨勢(shì),波浪模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖12所示。還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)鋼絲繩的漲緊力值、蓄能器的壓強(qiáng)值。

圖12 波浪模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.12 Wave simulation experiment platform

本系統(tǒng)選用的傳感器為 Huba Control 公司的511類型壓強(qiáng)、漲緊力傳感器、位移傳感器,傳感器的測(cè)壓范圍為0~500 Pa,輸出為電流輸出,范圍為 0~20 mA。該傳感器能夠抗沖擊、抗震動(dòng)。除此之外還有變量泵、換向閥、震源液壓缸。該系統(tǒng)選用西門子S7~1200可編程控制器,系統(tǒng)控制器通過(guò)輸入輸出接口與傳感器、液壓元件相連進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,控制器通過(guò)485總線與上位機(jī)顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。圖13是控制系統(tǒng)的硬件連接示意圖。

圖13 控制系統(tǒng)的硬件連接Fig.13 Control system′s hardware connection

2.2數(shù)據(jù)采集

被動(dòng)補(bǔ)償裝置活塞桿的質(zhì)量m為25.31 kg、蓄能器平衡位置的體積V為5.3 L、蓄能器的截面積A為0.012 6 m2、蓄能器的充氣壓強(qiáng)為50 Pa。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分T1、T2、T3、T4、T5五個(gè)時(shí)間段,通過(guò)壓強(qiáng)傳感器、漲緊力傳感器、位移傳感器記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)間以分鐘顯示,每分鐘采集到60個(gè)數(shù)據(jù)等,以1 s時(shí)間作為遞增值,計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)的具體采集時(shí)間。曲線擬合如圖14所示。

圖14 整個(gè)階段的傳感器檢測(cè)值Fig.14 Sensors′ feedback value in the whole stage

根據(jù)采樣定理,采樣頻率要大于信號(hào)最高頻率的 2 倍,才能無(wú)失真地保留信號(hào)的完整信息。實(shí)驗(yàn)中位移信號(hào)的最大角速度π/3,所以信號(hào)的最短周期6 s。根據(jù)采樣定理,在搖擺臺(tái)的每一周時(shí)間內(nèi)至少采集兩次數(shù)值才能波形不失真,因此每分鐘采集的點(diǎn)數(shù)應(yīng)滿足:x≥2n=20(次),而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集頻率為每分鐘60次,因此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全滿足采樣定理,無(wú)波形失真現(xiàn)象。

2.3數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)過(guò)程分為5個(gè)階段,通過(guò)控制搖擺臺(tái)振幅、變化頻率、基準(zhǔn)值,研究不同狀況下鋼絲繩和蓄能器的受力特性[7-25]。

1)階段1(T1):0~100 s。

在該階段內(nèi)通過(guò)控制搖擺臺(tái)得到的吊重油缸位移變化范圍在50 mm內(nèi),鋼絲繩的漲緊力穩(wěn)定在270 N,鋼絲繩漲緊力的波動(dòng)很小;蓄能器內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在49 Pa附近的小范圍內(nèi)波動(dòng)。根據(jù)仿真圖6、7所示的波形,位移波動(dòng)越大,壓強(qiáng)和漲緊力波動(dòng)越大,由圖15實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到結(jié)論:當(dāng)油缸位移變化范圍小于50 mm時(shí),壓強(qiáng)和漲緊力將穩(wěn)定在某一數(shù)值。

2)階段2(T2): 100~500 s。

在該階段內(nèi)控制油缸位移變化范圍在200 mm內(nèi),在100~350 s的時(shí)間內(nèi)位移先以t1=60 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化,在350~500 s的時(shí)間內(nèi)以t2=20 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化;數(shù)據(jù)顯示鋼絲繩漲緊力變化幅度80 N,在260 N上下波動(dòng);蓄能器壓強(qiáng)的變化幅度為10 Pa,在45 Pa上下波動(dòng)。鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)跟隨油缸位移的周期變化而呈現(xiàn)周期變化,相應(yīng)的變化周期與油缸位移變化周期相一致;當(dāng)油缸位移增大時(shí),鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)減小;當(dāng)油缸位移減小時(shí),鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)增大;當(dāng)位移處于波峰狀態(tài)時(shí),壓強(qiáng)和漲力處于波谷,當(dāng)位移處于波谷狀態(tài)時(shí),壓強(qiáng)和張力處于波峰狀態(tài);位移與漲力、壓強(qiáng)的變化趨勢(shì)相反。這與仿真結(jié)果相一致。

圖15 第一個(gè)階段的傳感器檢測(cè)值Fig.15 Sensors′ feedback value in the first stage

3)階段3(T3):時(shí)間500~900 s。

在該階段內(nèi)減小油缸位移的變化幅度,穩(wěn)定在120 mm內(nèi),在500~750 s的時(shí)間內(nèi)位移先以t1=50 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化,在750~900 s的時(shí)間內(nèi)以t2=15 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化。鋼絲繩漲緊力變化幅度在60 N范圍內(nèi),維持在260 N上下波動(dòng);蓄能器的壓強(qiáng)變化幅度在10 Pa的范圍內(nèi),維持在45 Pa上下波動(dòng)。

綜合圖15~17,以油缸位移為橫坐標(biāo)、以壓強(qiáng)和漲緊力的變化范圍為縱坐標(biāo),繪制如圖18所示的變化趨勢(shì)。隨著油缸位移的增大,鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)變化幅度增大,且漲力的變化幅度大于壓強(qiáng)的變化幅度。為保持漲力和壓強(qiáng)的穩(wěn)定應(yīng)保持油缸的位移變化幅度小于50 mm。

圖16 第2個(gè)階段的傳感器檢測(cè)值Fig.16 Sensors′ feedback value in the second stage

圖17 第3個(gè)階段的傳感器檢測(cè)值Fig.17 Sensors′ feedback value in the third stage

圖18 傳感器檢測(cè)值幅度的變化趨勢(shì)Fig.18 The trend of sensors′ feedback value amplitude

4)階段4(T4):時(shí)間900~1 400 s。

在該階段內(nèi)控制油缸位移的變化幅度在200 mm內(nèi),在900 s~1 170 s的時(shí)間內(nèi)位移先以t1=30 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化,在1 170~1 400 s的時(shí)間內(nèi)以t2=15 s的時(shí)間為周期進(jìn)行周期變化,如圖19所示范區(qū)。

第4階段內(nèi)1 000 s~1 100 s內(nèi)的數(shù)據(jù)如圖20所示。在鋼絲繩漲緊力的一個(gè)變化周期T=30 s內(nèi),t1=4 s、t2=11 s、t3=3 s、t4=12 s,計(jì)算相應(yīng)的漲緊力變化速度v1=12.5 N/s、v2=3.64 N/s、v3=13.3 N/s、v4=4.17 N/s。在t1階段油缸位移減小,缸筒向上移動(dòng),由于活塞桿的慣性滯留,油壓瞬間激增,對(duì)鋼絲繩沖擊力瞬間增大;t2階段,吊重、活塞桿向上運(yùn)動(dòng),慣性影響因素減小;t3階段油缸位移增大,缸筒向下移動(dòng)活,由于吊重、活塞桿的慣性滯留,鋼絲繩漲緊力在自身吊重的重力作用下瞬間增大;t4階段,吊重、活塞桿向下運(yùn)動(dòng),慣性影響因素減小,處于失重狀態(tài),鋼絲繩漲緊力遞減速度減緩。

圖19 第4個(gè)階段的傳感器檢測(cè)值Fig.19 Sensors′ feedback value in the fourth stage

圖20 第4階段內(nèi)的傳感器檢測(cè)值Fig.20 Sensors′ feedback value in part time

5)階段5(T5):時(shí)間1 400~1 500 s

在該階段內(nèi)控制吊重位移的變化幅度在50 mm內(nèi),鋼絲繩的漲力穩(wěn)定在305 N,鋼絲繩漲力的波動(dòng)很小;蓄能器內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在48 Pa附近的小范圍內(nèi)波動(dòng)。對(duì)比前4個(gè)階段,在油缸位移變動(dòng)幅度相同時(shí),位移振動(dòng)基值越大,鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)越小,如圖21所示。

圖21 第五個(gè)階段內(nèi)的傳感器檢測(cè)值Fig.21 Sensors′ feedback value in the fifth stage

3 結(jié)論

1)鋼絲繩的漲緊力和蓄能器的壓強(qiáng)跟隨油缸位移的周期變化而呈現(xiàn)周期變化,油缸位移與鋼絲繩漲緊力、蓄能器壓強(qiáng)的變化趨勢(shì)相反。

2)隨著油缸位移的增大,鋼絲繩的漲緊力變化幅度和蓄能器的壓強(qiáng)變化幅度增大,且漲緊力的變化幅度大于壓強(qiáng)的變化幅度。為保持漲緊力和壓強(qiáng)的穩(wěn)定應(yīng)保持搖擺臺(tái)的位移變化幅度小于50 mm。

3)在鋼絲繩張力的一個(gè)周期內(nèi)分為4個(gè)階段,受慣性力作用,各階段的漲緊力變化速率不一樣。

4)通過(guò)仿真分析得到,鋼絲繩的漲緊力、蓄能器的壓強(qiáng)與蓄能器平衡位置時(shí)的充氣壓強(qiáng)和面積有關(guān)。蓄能器平衡位置時(shí)的充氣壓強(qiáng)越大,漲緊力與壓強(qiáng)越大;蓄能器的面積越大,張力與壓強(qiáng)越小。

[1] 任克忍,沈大春,王定亞,等. 海洋鉆井升沉補(bǔ)償系統(tǒng)技術(shù)分析[J].石油機(jī)械, 2009, 37(9): 125-128.

REN Keren, SHEN Dachun, WANG Dingya, et al. Analysis of ocean drilling heave compensation system [J]. China petroleum machinery, 2009, 37(9): 125-128.

[2] 李萬(wàn)莉.工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社, 2011.

LI Wanli. Design of hydraulic system of construction machinery[M]. Shanghai:TongJi University Press, 2011.

[3] 張迎春,寧艷平,陸元三.大容量活塞式蓄能器的使用[J].液壓與氣動(dòng), 2013(1): 86-88.

ZHANG Yingchun,NING Yanping,LU Yuansan.Application of large capacity piston accumulator[J].Chinese hydraulics&pneumatics, 2013(1): 86-88.

[4] 鄭相周,羅友高. 基于并列機(jī)構(gòu)的大洋采礦補(bǔ)償平臺(tái)構(gòu)型設(shè)計(jì) 分 析[J].中國(guó)機(jī)械工程, 2014, 14 (18): 1565-1567.

ZHENG Xiangzhou, LUO Yougao.Design analysis of ocean mining compensation based on parallel mechanism[J].China mechanical engineering, 2014, 14(18): 1565-1567.

[5] 徐小軍,何平,徐循,等.基于 DSP 的主動(dòng)式波浪補(bǔ)償起重機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 30(1): 110-114.

XU Xiaojun,HE Ping,XU Xun,et al.Design of control system for an active heave compensation crane with DSP [J].Journal of National University of Defense Technology, 2008, 30(1): 110-114.

[6] 張彥廷,劉振東,姜浩,等. 浮式鉆井平臺(tái)升沉補(bǔ)償系統(tǒng)主動(dòng)力研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械, 2010, 39(4): 1-4.

ZHANG Yanting, LIU Zhendong, JIANG Hao, et al. Study on active force of compensation system for floating drilling platform[J]. Oil field equipment, 2010, 39(4): 1-4.

[7] 劉賀,李彬,胡曉東.波浪補(bǔ)償起艇絞車的研究[J]. 上海造船, 2008(2): 30-31.

LIU He,LI Bin,HU Xiaodong.The study of heave compensation boat-lifting winch[J].Shanghai shipbuilding, 2008(2): 30-31.

[8] TAKAGAWA S.A new concept design of heave compensation system for longer life of cables[D].Tokyo: The University of Tokyo, 2015.

[9] LIU Jianxia, HOU Zhongxi, CHEN Xiaoqing, et al. Experimental and numerical study on the aero-heating characteristics of blunted waverider[J]. Applied thermal engineering, 2013, 51(1): 301-314.

[10] CUI Kai, LI Guangli, XIAO Yao. Aerodynamic performance study of high pressure capturing wing configuration[J].AIAA applied aerodynamics conference, 2015, 6(33): 22-26.

[11] LOBBIA M, SUZUKI K. Multidisciplinary design optimization of hypersonic transport configurations using waveriders[J].AIAA applied aerodynamics conference, 2014, 6(19): 16-20.

本文引用格式:劉祥勇,徐志強(qiáng),諶志新. 波浪被動(dòng)補(bǔ)償裝置的模型與實(shí)驗(yàn)[J]. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 38(10): 1518-1524.

LIU Xiangyong, XU Zhiqiang, SHEN Zhixin. Wave passive compensation device′s model and experiments[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2017, 38(10): 1518-1524.

Modelandexperimentsofwavepassivecompensationdevice

LIU Xiangyong1, XU Zhiqiang2,3, SHEN Zhixin2,3

(1.School of Mechanical Engineering & Energy, Tongji University, Shanghai 201804, China; 2.Fishery Machinery and Instrument Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200092, China; 3.Chinese Academy of Fishery Sciences, Key Laboratory of Ocean Fishing Vessel and Equipment, Ministry of Agriculture, Shanghai 200092, China)

In the work process of the towing system of a large medium-water trawler, fishing boats are influenced by the marine environment and can generate significant movement. To address the reduced fishing efficiency caused by the moving ship, this study used a new wave passive compensation device, studied the mathematical model of the device, and conducted a simulative analysis. The test process was designed, and the test data were analyzed. A comparison with theoretical analysis results shows that the tension of wire rope and the pressure intensity of the energy accumulator change cyclically follow the displacement of the oil cylinder, and the displacement of the oil cylinder changes in reverse following the change in rope tension and the pressure intensity of the accumulator. Moreover, the change amplitude of the tension of wire rope is greater than that of the pressure intensity of the accumulator. However, when the change amplitude of displacement is less than 50 mm, the tension (<5 N) and the pressure intensity (<6 Pa) remain stable; the speed of tension changes in stages as a result of inertia force. Simulation analysis shows that a great charging pressure intensity of the energy accumulator at the equilibrium position corresponds to great tension and pressure intensity, and a large area of the energy accumulator corresponds to small tension and pressure intensity.

towing; wave passive compensation; tension and pressure intensity; accumulator; mathematical model

10.11990/jheu.201606014

http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.U.20170816.1550.030.html

TH212;TH213.3

A

1006-7043(2017)10-1518-07

2016-06-05. < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期

日期:2017-08-16.

青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室鰲山科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(2016ASKJ10).

劉祥勇(1987-),男,博士研究生.

劉祥勇,E-mail:710885278@qq.com.

猜你喜歡
平衡位置蓄能器活塞桿
波動(dòng)方程的理解與應(yīng)用
BOG壓縮機(jī)活塞桿的優(yōu)化
兩種非常見(jiàn)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的分析
基于活塞桿沉降位移信號(hào)的活塞桿斷裂故障診斷方法的研究
對(duì)一道高考選擇項(xiàng)的再解析
淺談蓄能器的類型、工作原理及安裝
基于ADINA的大型隔膜泵活塞桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)
氫壓縮機(jī)活塞桿斷裂分析
蓄能器的類型及綜合使用論述
物體平衡的種類及其判斷方法
中宁县| 郴州市| 德清县| 商河县| 阿巴嘎旗| 云梦县| 武夷山市| 丹阳市| 白朗县| 钟祥市| 皋兰县| 平和县| 重庆市| 宜兰县| 彭泽县| 九龙坡区| 林芝县| 时尚| 太仓市| 余姚市| 柳河县| 扶余县| 固安县| 呼和浩特市| 上虞市| 宜兰县| 永顺县| 盱眙县| 拉萨市| 封丘县| 健康| 民权县| 阿尔山市| 佛山市| 合阳县| 菏泽市| 綦江县| 巴中市| 宜宾县| 和平区| 石林|