POR
1. Projeto da estrutura mecânica contra cargas extremas
Acoplamento dinâmico do sistema de frenagem dupla
O projeto redundante do freio eletromagnético do freio mecânico é adotado:
O freio eletromagnético é acionado dentro de 0,1 segundos quando a energia está desligada e o torque de resistência magnética gerado pelo ímã permanente (até 150% do torque nominal) é usado para obter resposta instantânea;
O freio a disco da pinça hidráulica é usado como uma garantia secundária, e a pastilha de freio do alto coeficiente de atrito (μ≥0,45) está envolvida com o disco de freio para fornecer continuamente o torque de frenagem.
CASO: Sob uma carga de 400 toneladas, o sistema de frenagem duplo de um guincho de salvamento profundo na Alemanha pode reduzir a velocidade de descida de 30m/min para zero em 3 segundos.
Otimização mecânica do chicote de corda de arame
O algoritmo de enrolamento em espiral de camada dupla é aplicada para calcular a proporção ideal (d/d≥18) do diâmetro do cabo de aço (d) no diâmetro do tambor (d) para evitar a concentração de tensão local;
O revestimento de carboneto de tungstênio (dureza HV1200) é revestido a laser na superfície do tambor para reduzir a taxa de desgaste do cabo de aço em 70%.
2. Proteção em tempo real do sistema de controle inteligente
Rede de detecção de carga dinâmica
MEMS A matriz de sensores de cepa (taxa de amostragem 1kHz) é implantada em nós principais para monitorar em tempo real:
Flutuação de tensão do cabo de aço (precisão ± 0,5%FS)
Espectro de vibração da caixa de engrenagens (faixa de frequência de 0 a 10kHz)
Gradiente de temperatura do enrolamento do motor (Resolução 0.1 ℃)
Os dados são transmitidos para a unidade de controle via barramento CAN e o torque de saída é ajustado dinamicamente usando o algoritmo PID difuso.
Modelo de previsão anti-queda
Crie um modelo de previsão de trajetória de movimento de movimento baseado na rede neural LSTM:
Parâmetros de entrada: aceleração, velocidade do vento, ângulo de balanço do cabo de aço
Resultado da saída: preveja a tendência de movimento anormal de 200 ms com antecedência
Condição do gatilho: Quando o deslocamento da carga é previsto para exceder o limiar de segurança (como deslocamento angular> 5 °), inicie o motor de correção para compensação de posição.
3. Avanços de materiais para os principais componentes
Usando o aço carburado 18crnimo7-6, a dureza da superfície é HRC60-62 e o núcleo mantém a tenacidade do HRC35, de modo que a força de flexão da engrenagem atinge 1500MPa;
Aplicando a tecnologia de otimização topológica, o peso da caixa de engrenagens é reduzido em 40%, mantendo a rigidez (por exemplo, a caixa de engrenagens de um guincho de mina é reduzida de 2,1 toneladas para 1,26 toneladas).
Evolução do cabo de aço especial de aço
Estrutura do núcleo de aço independente de 8 fios:
A fita externa usa fio de aço revestido com um polímero galvanizado (resistência à ruptura 2160mpa)
O núcleo é preenchido com feixes de fibra de aramida para melhorar o desempenho anti-rotação (ângulo de rotação <2 °/100m)
Os dados medidos mostram que esse tipo de corda de aço ainda mantém 90% da força de ruptura em um ambiente extremamente frio de -40 ℃.
4. Sistema de verificação para condições de trabalho extremas
Teste de acoplamento de campo multi-físico
Teste de três estágios na cabine de simulação ambiental:
Fase 1: 120% de carga nominal de operação contínua por 500 horas (aumento da temperatura ≤ 65k)
Fase 2: 150% de impacto Carga dinâmica Teste (Iniciar e parar 3 vezes por segundo)
Fase 3: Teste de pulverização de sal (spray de solução de 5%, com duração de 720 horas)
Plataforma de verificação dupla digital
Estabeleça um modelo de elemento finito de alta precisão:
Contém 3,27 milhões de células de grade para simular a distribuição da tensão de contato de malha de engrenagem
A simulação em tempo real é alcançada através da computação paralela da GPU (1 segundo processo físico corresponde a 0,8 segundos de tempo de computação)
Cenário de teste virtual: simule a resposta dinâmica de 300 toneladas de carga sob condições de vento de 8 níveis e otimize a frequência de ressonância estrutural.
5. Aplicação de fusion de tecnologias de ponta
Tecnologia de frenagem eletromagnética supercondutiva
O disco do freio do supercondutor da YBCO resfriado por nitrogênio líquido gera um campo magnético forte de 10t no momento da falha de energia, e o tempo de resposta de frenagem é reduzido para 20ms (1/5 do freio eletromagnético tradicional), que foi verificado no guincho da pesquisa científica antártica.
Revestimento de polímero de autocura
O material de poliuretano que contém microcápsulas é revestido na superfície da corda de arame. Quando as microcracks aparecem, os agentes de reparo de ruptura e liberação das cápsulas (como dissulfeto), alcançando a regeneração in situ das partes desgastadas e prolongando a vida útil da corda de aço em mais de 30%.
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