1. Aşırı yüklere karşı mekanik yapının tasarımı
Çift fren sisteminin dinamik birleştirilmesi
Elektromanyetik fren mekanik disk freninin gereksiz tasarımı benimsenmiştir:
Elektromanyetik fren, güç kapandığında 0.1 saniye içinde tetiklenir ve kalıcı mıknatıs tarafından üretilen manyetik direnç torku (nominal torkun% 150'i) anında tepki elde etmek için kullanılır;
Hidrolik kaliper disk freni ikincil bir garanti olarak kullanılır ve yüksek sürtünme katsayısı fren balatası (μ≥0.45), fren torku sağlamak için fren diski ile bağlanır.
Vaka: 400 tonluk bir yük altında, Almanya'daki derin deniz kurtarma vinçinin çift fren sistemi, 3 saniye içinde 30m/dk iniş hızını sıfıra düşürebilir.
Tel halat-davulunun mekanik optimizasyonu
Çift katmanlı spiral sarma algoritması, lokal stres konsantrasyonunu önlemek için tel halat çapının (d) tambur çapına (d) optimal oranını (d/d≥18) hesaplamak için uygulanır;
Tungsten karbür kaplama (sertlik HV1200), tel halat aşınma oranını%70 azaltmak için davul yüzeyi üzerinde lazerdir.
2. Akıllı kontrol sisteminin gerçek zamanlı korunması
Dinamik Yük Algılama Ağı
MEMS gerinim sensörü dizisi (örnekleme hızı 1kHz) gerçek zamanlı olarak izlemek için anahtar düğümlere dağıtılır:
Tel Halat gerilim dalgalanması (doğruluk ±%0.5 FS)
Şanzıman titreşim spektrumu (frekans aralığı 0-10khz)
Motor sarma sıcaklığı gradyanı (çözünürlük 0.1 ℃)
Veriler, CAN BUS üzerinden kontrol ünitesine iletilir ve çıkış torku bulanık PID algoritması kullanılarak dinamik olarak ayarlanır.
Sonbahar önleyici tahmin modeli
LSTM sinir ağına dayalı bir yük hareket yörüngesi tahmin modeli oluşturun:
Giriş Parametreleri: Hızlanma, Rüzgar Hızı, Tel Halat Salıncak Açısı
Çıktı Sonucu: 200 ms önceden anormal hareket eğilimini tahmin edin
Tetik Koşulu: Yük ofsetinin güvenlik eşiğini aştığı tahmin edildiğinde (açısal yer değiştirme> 5 °), konum telafisi için düzeltme motorunu başlatın.
3. Anahtar bileşenler için malzeme atılımları
18crnimo7-6 karbürize çelik kullanılarak, yüzey sertliği HRC60-62'dir ve çekirdek HRC35 tokluğunu korur, böylece dişlinin bükülme mukavemeti 1500MPA'ya ulaşır;
Topolojik optimizasyon teknolojisi uygulayarak, sertliği korurken şanzımanın ağırlığı% 40 azalır (örneğin, bir maden vinçinin şanzımanı 2.1 tondan 1.26 tona düşürülür).
Özel çelik tel ipin evrimi
8 zincirli bükülmüş bağımsız çelik çekirdek yapı:
Dış şerit, galvanizli polimer bileşik kaplamalı çelik tel kullanır (kırılma mukavemeti 2160mpa)
Çekirdek, rotasyon karşıtı performansını artırmak için aramid lif demetleri ile doldurulur (dönme açısı <2 °/100m)
Ölçülen veriler, bu tip çelik tel ipin hala -40 ℃ son derece soğuk bir ortamda kırılma gücünün% 90'ını koruduğunu göstermektedir.
4. Aşırı çalışma koşulları için doğrulama sistemi
Çok fiziksel alan kuplaj testi
Çevresel simülasyon kabininde üç aşamalı test:
Faz 1:% 120 Nominal Yük 500 saat boyunca sürekli çalışma (sıcaklık artışı ≤ 65k)
Faz 2:% 150 Etki Yükü Dinamik Testi (saniyede 3 kez başlat ve durdurun)
Faz 3: Tuz Sprey Testi (720 saat süren% 5 NaCl çözelti spreyi)
Dijital İkiz Doğrulama Platformu
Yüksek hassasiyetli bir sonlu eleman modeli oluşturun:
Dişli kesleme temas stresinin dağılımını simüle etmek için 3,27 milyon ızgara hücresi içerir
GPU paralel hesaplama yoluyla gerçek zamanlı simülasyon elde edilir (1 saniyelik fiziksel işlem 0,8 saniyelik bilgi işlem süresine karşılık gelir)
Sanal Test Senaryosu: 8 seviyeli rüzgar koşullarında 300 ton yükün dinamik tepkisini simüle edin ve yapısal rezonans frekansını optimize edin.
5. En son teknolojilerin füzyon uygulaması
Süper iletken elektromanyetik fren teknolojisi
Sıvı azot ile soğutulan YBCO süperiletken fren diski, elektrik kesintisi anında 10T güçlü bir manyetik alan üretir ve fren tepki süresi, Antarktika bilimsel araştırma vinçinde doğrulanan 20ms'ye (geleneksel elektromanyetik frenin 1/5'ine) kısaltılır.
Kendini iyileştiren polimer kaplama
Mikrokapsül içeren poliüretan malzeme, tel ipin yüzeyi üzerinde kaplanır. Mikro çatallar ortaya çıktığında, kapsüllerin rüptürü ve salım onarım ajanları (disülfür gibi), yıpranmış parçaların yerinde rejenerasyonunu elde eder ve tel ipin ömrünü%30'dan fazla uzatır .