高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统稳定性分析

高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统稳定性分析

论文摘要

通过理论分析,推导了一种使全平衡卷扬式垂直升船机系统保持稳定的临界吊点中心距的理论计算公式,依据该公式研究了高扬程对系统稳定性的影响规律。根据第二类拉格朗日方程建立了一个七自由度的卷扬式垂直升船机系统的动力学模型,该模型考虑了承船厢、提升钢丝绳、重力平衡重、卷扬机、同步轴以及承船厢中的水体。基于笛卡儿法则推导了临界吊点中心距的理论计算公式,分析了升船机扬程对升船机系统稳定性的影响规律。运用四阶变步长Runge-Kutta法对全平衡卷扬式垂直升船机系统进行动力学仿真,模拟出不同临界吊点中心距下系统各自由度的位移响应,通过响应的收敛性来判定系统的临界吊点中心距。将推导出的理论计算公式的计算结果与系统动力学仿真的计算结果进行对比,得出误差为9.02%,从而验证了理论计算公式的准确性。该公式可以用来设计吊点中心距、提升钢丝绳刚度、卷扬机卷筒半径、同步轴刚度,判断高扬程全平衡卷扬式垂直升船机系统的稳定性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 动力学模型的建立
  • 2 临界吊点中心距计算公式
  • 3 扬程对稳定性的影响
  • 4 系统动力学仿真
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 程熊豪,石端伟,李红享,夏热,张阳,周吉

    关键词: 全平衡卷扬式垂直升船机,稳定性,临界吊点中心距,笛卡儿法则,高扬程

    来源: 中国机械工程 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 武汉大学动力与机械学院,水力机械过渡过程教育部重点实验室

    基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0402002)

    分类号: U642

    页码: 919-925

    总页数: 7

    文件大小: 800K

    下载量: 131

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