滚装船艏门力学分析与液压系统超越负载控制

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1、工程硕士学位论文滚装船艏门力学分析与液压系统超越负载控制张晶哈尔滨工业大学2015年6月国际图书分类号：621学校代码：10213国内图书分类号：U664.4+3密级：公开工程硕士学位论文滚装船艏门力学分析与液压系统超越负载控制硕士研究生：张晶导师：赵学增教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：北京市液压技术研究所（华德液压）答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：621U.D.C：U664.4+3DissertationfortheMasterDegreeinEngin

2、eeringRO-ROBOWDOORMECHANICSANALYSISANDHYDRAULICSYSTEMBEYONDLOADCONTROLCandidate：ZhangJingSupervisor：Prof.ZhaoXuezengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringAffiliation:BeijingHydraulicTechnologyInstituteDateofDefence:June,2015De

3、gree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要艏门是滚装船的重要设备之一，它的运动相对独立，与船体结构和通道装置间运动协调关系较为复杂，艏门通常为左、右开启模式，它的形状受船体线型影响，尺寸也需满足艏跳板的收放，形状多为特殊弧形。艏门启闭过程中，启闭油缸应考虑风、水流力、自重和惯性力，受力状况比较复杂。因此对艏门结构和运动控制的研究具有重要的意义。根据DXDLⅢ型号滚装船艏门的技术要求，采用实际调研和运动学分析方法，设计了D

4、XDLⅢ型号滚装船艏门结构。对所设计的DXDLⅢ型号滚装船艏门结构进行了静力学分析，校验了艏门铰链的销轴关键部位的强度；在对艏门运动进行动力学分析的基础上，建立了驱动油缸的力学模型，推导出了油缸拉力Fc的数学表达式，设计了相应的液压油缸，并校验了油缸的强度。基于所建立的Fc表达式，利用SimulationX，对液压系统与超越负载进行了仿真分析，利用华德平衡阀实现了超越负载的控制，并与美国SUN公司螺纹式插装阀的仿真结果进行了比较，华德平衡阀可以实现替代SUN公司螺纹式插装阀。研制了DXDLⅢ型号滚装船艏门系统，对华德平衡

5、阀的使用效果、艏门系统的工作状态进行了试验。现场试验表明，所研制的DXDLⅢ型号滚装船艏门系统具有运行平稳速度可控的优点，本文研究成果可以推广应用到其它类似滚装船上。关键词：滚装船艏门；液压系统；超越负载；平衡阀；建模仿真-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractBowdoorisoneoftheimportantequipmentofroll-onroll-off,itsmovementisindependentrelatively,andthehullstructureandchanneldevicebet

6、weenthemovementcoordinationisrelativelycomplex.bowdoorusuallyworksonrightandleftopenmodes,itsshapeisinfluencedbyhulllines,sizealsoneedtosatisfythestemspringboard,releasethespecialarcshape.Bowintheprocessofdooropeningandclosing,openingandclosingcylindershouldbecon

7、sidered,wind,waterpower,gravityandinertiaforcesituationismorecomplex.Therefore,thestudyofbowdoorstructureandmotioncontrolisofgreatsignificance.BasedonthetechnicalfeaturesofmodelDXDLⅢro-ro,usingpracticeandkinematicsanalysismethod,thestructureofthero-robowdoorisdes

8、igned.ThedesignedmodelDXDLⅢro-robowdoormodelstructureisanalyzedbymechanics,andthestrengthofsomekeypartslikethebowdoorhingepinischecked.Dynamicsanalysisisperfor