ANH
1. Thiết kế cấu trúc cơ học chống lại tải trọng cực độ
Khớp nối động của hệ thống phanh kép
Thiết kế dự phòng của phanh cơ học phanh điện từ được áp dụng:
Phanh điện từ được kích hoạt trong vòng 0,1 giây khi công suất tắt và mô -men xoắn từ tính được tạo ra bởi nam châm vĩnh cửu (lên đến 150% mô -men xoắn định mức) được sử dụng để đạt được phản ứng tức thời;
Phanh đĩa caliper thủy lực được sử dụng làm bảo đảm thứ cấp và tấm phanh hệ số ma sát cao (μ≥0,45) được tham gia với đĩa phanh để liên tục cung cấp mô -men phanh.
TRƯỜNG HỢP: Dưới tải trọng 400 tấn, hệ thống phanh kép của tời trục vớt biển sâu ở Đức có thể làm giảm tốc độ gốc 30m/phút xuống 0 trong vòng 3 giây.
Tối ưu hóa cơ học của dây thừng dây
Thuật toán cuộn dây xoắn ốc hai lớp được áp dụng để tính tỷ lệ tối ưu (D/D≥18) của đường kính dây dây (D) với đường kính trống (D) để tránh nồng độ ứng suất cục bộ;
Lớp phủ cacbua vonfram (độ cứng HV1200) là lớp phủ laser trên bề mặt trống để giảm 70%tốc độ hao mòn dây dây.
2. Bảo vệ thời gian thực của hệ thống kiểm soát thông minh
Mạng cảm biến tải động
Mảng cảm biến biến dạng MEMS (tốc độ lấy mẫu 1kHz) được triển khai tại các nút chính để theo dõi trong thời gian thực:
Biến động lực căng dây dây (độ chính xác ± 0,5%fs)
Phổ rung hộp số (dải tần 0-10kHz)
Độ dốc nhiệt độ cuộn dây động cơ (độ phân giải 0,1)
Dữ liệu được truyền đến bộ điều khiển thông qua Bus CAN và mô -men xoắn đầu ra được điều chỉnh động bằng thuật toán PID mờ.
Mô hình dự đoán chống ngã
Xây dựng mô hình dự đoán quỹ đạo chuyển động tải dựa trên mạng thần kinh LSTM:
Các tham số đầu vào: Tăng tốc, tốc độ gió, góc đu dây dây
Kết quả đầu ra: Dự đoán xu hướng chuyển động bất thường 200ms trước
Điều kiện kích hoạt: Khi phần bù tải được dự đoán vượt quá ngưỡng an toàn (như dịch chuyển góc> 5 °), hãy khởi động động cơ hiệu chỉnh để bù vị trí.
3. Đột phá vật chất cho các thành phần chính
Sử dụng thép hóa chất 18CRNIMO7-6, độ cứng bề mặt là HRC60-62 và lõi duy trì độ bền HRC35, do đó độ bền uốn của bánh răng đạt 1500MPa;
Áp dụng công nghệ tối ưu hóa tôpô, trọng lượng của hộp số giảm 40% trong khi vẫn duy trì độ cứng (ví dụ, hộp số của tời mỏ giảm từ 2,1 tấn xuống còn 1,26 tấn).
Sự phát triển của dây thép đặc biệt
Cấu trúc lõi thép độc lập 8 sợi:
Chuỗi bên ngoài sử dụng dây thép hỗn hợp mạ kẽm-polymer (độ bền phá vỡ 2160MPa)
Lõi được lấp đầy bằng các bó sợi aramid để cải thiện hiệu suất chống xoay (góc quay <2 °/100m)
Dữ liệu được đo cho thấy loại dây dây thép này vẫn duy trì 90% cường độ phá vỡ trong môi trường cực kỳ lạnh là -40.
4. Hệ thống xác minh cho điều kiện làm việc cực đoan
Bài kiểm tra khớp nối trường đa vật lý
Thử nghiệm ba giai đoạn trong cabin mô phỏng môi trường:
Giai đoạn 1: 120% tải trọng hoạt động liên tục trong 500 giờ (tăng nhiệt độ ≤ 65k)
Giai đoạn 2: 150% Kiểm tra động tải tải trọng tác động (bắt đầu và dừng 3 lần mỗi giây)
Giai đoạn 3: Thử nghiệm xịt muối (xịt dung dịch NaCl 5%, kéo dài 720 giờ)
Nền tảng xác minh song sinh kỹ thuật số
Thiết lập mô hình phần tử hữu hạn có độ chính xác cao:
Chứa 3,27 triệu tế bào lưới để mô phỏng sự phân bố ứng suất tiếp xúc chia lưới bánh răng
Mô phỏng thời gian thực đạt được thông qua điện toán song song GPU (quy trình vật lý 1 giây tương ứng với 0,8 giây thời gian tính toán)
Kịch bản thử nghiệm ảo: Mô phỏng đáp ứng động của 300 tấn tải trong điều kiện gió cấp 8 và tối ưu hóa tần số cộng hưởng cấu trúc.
5. Ứng dụng hợp nhất các công nghệ tiên tiến
Công nghệ phanh điện từ siêu dẫn
Đĩa phanh siêu dẫn YBCO được làm mát bằng nitơ lỏng tạo ra từ trường mạnh 10T tại thời điểm hỏng điện và thời gian phản ứng phanh được rút ngắn xuống còn 20ms (1/5 phanh điện từ truyền thống), đã được xác minh trong Tỷ lệ nghiên cứu khoa học ở Nam Cực.
Tự phục hồi lớp phủ polymer
Vật liệu polyurethane có chứa các viên nang siêu nhỏ được phủ trên bề mặt của dây dây. Khi các vicrocracks xuất hiện, các viên nang vỡ và giải phóng các tác nhân sửa chữa (như disulfide), đạt được sự tái sinh tại chỗ của các bộ phận bị mòn và kéo dài tuổi thọ của dây dây hơn 30%.
TOP