滑道三向调位设备滑移接触的建模与测试.pdfVIP

滑道三向调位设备滑移接触的建模与测试 包铭翮 张恒喜 武汉市交通基本建设工程质量监督站 武汉 430015 摘要：设计了一套滑道三向调位设备，利用3组油缸提供推力 (或拉力)，由3组油缸同步运动得到调位范围内任意的 三维位移。基于接触力学理论建立了三向调位设备施工过程的接触模型，有效描述了施工过程的结构特性。进行了三 向调位设备摩擦接触性能试验 ，通过试验测定了滑移副的滑动摩擦因数。 关键词：滑道 三向调位 接触力学 滑动摩擦因数 中图分类号：TU31 文献标识码：B 文章编号：1004—1001(2014)12-1411一O3 ModelingandTestingofSlidingContactin3DPositioning DeviceforSlideway BaoMinghe ZhangHengxi WuhanTransportationBasicalConstructionEngineeringQualitySupervisionStation Wuhan 430015 钢套箱在船台上制作后下水是在钢套箱建造基本竣工 的油缸对应2对滑移副，使得被调对象能进行水平面内各 之后，将钢套箱从船台建造区移到水中去的工艺过程 。机 个方向的位移 ，1组垂直放置的油缸完成被调对象竖直方 械化钢套箱下水有其独特的优点，越来越被钢套箱或船体 向的位移 。同时纵 向放置的油缸与同被调设备连接 的连接 制作技术发展所采用。使船台工程水下段井字梁安装滑道 板之间用球铰连接 ，使得三向调位设备能适应被调对象在 面的精度达到设计要求 ，是船台施工的难点之一。采用常 一 定范围内的偏转。 规的安装方法需要安装或架设临时的辅助结构，使施工进 度较慢，施工成本增加 ；同时手动调位对 吊具操作员的技 术要求较高，且受水上风浪影响，将很难达到作业要求。 因此 ，本文设计 了一套三向调位设备，通过3组油缸 的协 同动作完成三向精确调位 ；研究 了其三维调位过程中 的滑移接触力学模型，并进行了三 向调位设备摩擦接触性 能试验，通过试验测定了滑移副的滑动摩擦因数。 图1三向调位设备结构示意 1 三向调位设备设计及其工作原理 三向调位设备中垂直油缸、水平横 向油缸和水平纵向 为得到调位范围内任意的三维位移，采用正交放置的 油缸行程均为200mm，使得本套设备具有较大的调位范 3组油缸构成三 向调位设备，如图1所示。三 向调位设备的 围，显著降低 了吊装过程 中的人工操作难度。井字梁整体 3组油缸可提供推力 (或拉力 )，使相应结构在某个方向 落位后通过三 向调位设备进行 自动化粗调和精调 ，并通过 上产生单 向位移 ，3组油缸同步运动便能得到调位范围内 安装在油缸内的磁致伸缩传感器实现高精度的闭环控制。 任意的三维位移 ，则与三向调位设备相连接的被调结构在 连接点处同步产生相同的三维位移。 2 三向调位设备滑移接触力学建模与测 采用3台以上三向调位设备进行 同步调位 ，便能实现 2．1三向调位设备滑移接触力学模型 被调结构在空间6个 自由度上的位移调整 。为保证能够对 在正常使用条件下，三向调位设备的底座被 固定在水 被调对象进行空间内3个位移 自由度调位 ，三向调位设备 平面上，1组水平纵向油缸安装在底座上，活塞杆法兰盘 选用了3组液压油缸作为项推动力，其中2组水平正交放置 与滑移箱固接。 垂直油缸产生竖直方向位移 ，其顶部采用球铰连接。 a_|—一． 。