基于曲線懸臂梁二次維護作業(yè)設備關鍵技術研究及應用.pdf

1、大型圓筒式鋼樁在海港碼頭平臺建設中作為支撐物被普遍采用。然而由于海水環(huán)境極其惡劣，特別是處于潮差段鋼樁腐蝕非常厲害，嚴重影響到鋼樁的使用壽命。一直以來，碼頭鋼樁二次維護都由人工完成，維護效率極其低下，維護質量非常不理想。鑒于此，鋼樁二次防腐維護自動化設備的研發(fā)已經(jīng)迫在眉睫。論文深入分析了鋼樁二次維護工藝動作過程，對鋼樁二次防腐維護自動化設備傳動系統(tǒng)進行了方案比較與設計，并對其中關鍵技術進行了分析研究，研究內容主要包括：1.通過鋼樁腐蝕情

2、況分析，構思與分解鋼樁二次防腐維護自動化設備處理工藝動作過程，對兩個主運動，垂直行走機構和圓周掃描機構進行了創(chuàng)新設計，完成了鋼樁二次防腐維護自動化設備機構系統(tǒng)方案設計；2.運用經(jīng)典材料力學原理對適用于單純扭轉理論的曲線懸臂梁進行建模，靜力學公式推導，模型論證。并且基于質量最輕，撓度控制在一定范圍內的懸臂彎梁模型進行了優(yōu)化設計；3.運用大型有限元分析軟件ANSYS對鋼樁二次防腐維護自動化設備最重要的圓周掃描平臺組件進行三維建模，并對工作狀

3、態(tài)中的一些典型位置進行了振動分析，計算出了各個典型位置前五階陣型和固有頻率，為避開激振頻率回轉掃描平臺的設計提供了依據(jù)；4.通過對回轉掃描平臺虛擬樣機模型的建立和動力學仿真分析，驗證了回轉掃描傳動方案對機械制造誤差及其他一些未知因素一定的自適應能力。虛擬樣機試驗結果表明，回轉掃描平臺能實現(xiàn)預期的運動規(guī)律和工藝動作要求，具有較好的運動學和動力學性能；鋼樁二次防腐維護自動化設備能實現(xiàn)預期的功能，能極大地提高生產率和自動化水平，對實現(xiàn)鋼樁二次