航標船起重機自動脫掛吊鉤的設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著我國海洋強國、一帶一路戰(zhàn)略等涉海戰(zhàn)略的實施，航運業(yè)的發(fā)展會越來越受到國家的重視。在對航運業(yè)保障時，航標扮演著極其重要的角色。航標的布放等作業(yè)離不開航標船起重機的協(xié)助，這一過程中大部分依賴工作人員操作。由于吊鉤不具備基本的自動化功能，同時，船用起重機在工作過程中由于受到風、浪、流等外部環(huán)境和自身操縱的影響，起重機吊重會產(chǎn)生擺動，在工作人員近距離操作時會增加其危險性，因此，設(shè)計一款自動化程度較高的吊鉤，對航標船起重機安全高效作業(yè)具有非常

2、重要的意義。
　　本文首先確定了吊鉤的設(shè)計方案，并在吊鉤常用材料的基礎(chǔ)上確定了自動脫掛吊鉤的材料，提高吊鉤的可靠性。為了確定吊鉤的載荷，在實驗室現(xiàn)有的二自由度搖擺平臺上搭建船用起重機樣機，完成相關(guān)的設(shè)置，在平臺及虛擬樣機上施加動作函數(shù)獲得吊鉤的最大載荷，之后在載荷的基礎(chǔ)上，完成對吊鉤結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)的選型設(shè)計。通過Solidworks完成設(shè)計與裝配，獲得吊鉤的裝配體。
　　然后，本文利用有限元分析軟件Ansysworkben

3、ch對吊鉤的結(jié)構(gòu)強度進行分析，獲得吊鉤在承受最大載荷時的結(jié)構(gòu)應力以及應變情況，來驗證吊鉤設(shè)計的合理性。同時在分析的基礎(chǔ)上為了進一步提高設(shè)計的合理性，利用Ansysworkbench中優(yōu)化設(shè)計模塊對吊鉤進行優(yōu)化，依據(jù)優(yōu)化結(jié)果對吊鉤重新設(shè)計，獲得新的模型，對吊鉤進行二次有限元分析，驗證優(yōu)化的合理性。
　　最后，為了能夠?qū)崿F(xiàn)吊鉤的自動控制，本文提出采用行程開關(guān)作為吊鉤動作的主要控制元件，分別設(shè)計了吊鉤的主電路以及控制電路，在理論上為實現(xiàn)