1。極端な負荷に対する機械構造の設計
デュアルブレーキシステムの動的な結合
電磁ブレーキの冗長設計機械式ディスクブレーキが採用されています。
電磁ブレーキは、電力がオフのときに0.1秒以内にトリガーされ、永久磁石(定格トルクの最大150%)によって生成される磁気抵抗トルクが瞬間的な応答を実現するために使用されます。
油圧キャリパーディスクブレーキは二次保証として使用され、高摩擦係数ブレーキパッド(μ≥0.45)がブレーキディスクと協力して、ブレーキトルクを継続的に提供します。
ケース:400トンの負荷で、ドイツの深海サルベージウインチのデュアルブレーキシステムは、3秒以内に30m/min/minの降下速度をゼロに減らすことができます。
ワイヤーロープドラムの機械的最適化
二重層のスパイラル巻きアルゴリズムが適用され、局所応力集中を避けるために、ワイヤーロープ径(d)の最適比(d/d≥18)をドラム直径(d)に計算するために適用されます。
タングステンカーバイドコーティング(硬度HV1200)は、ドラム表面にレーザー覆われており、ワイヤーロープの摩耗率を70%下げます。
2。インテリジェント制御システムのリアルタイム保護
動的荷重センシングネットワーク
MEMSひずみセンサーアレイ(サンプリングレート1kHz)は、キーノードに展開され、リアルタイムで監視します。
ワイヤーロープ張力変動(精度±0.5%FS)
ギアボックスの振動スペクトル(周波数範囲0-10kHz)
運動巻き温度勾配(解像度0.1℃)
データは缶バスを介してコントロールユニットに送信され、出力トルクはファジーPIDアルゴリズムを使用して動的に調整されます。
アンチフォール予測モデル
LSTMニューラルネットワークに基づいて、負荷運動軌跡予測モデルを構築します。
入力パラメーター:加速、風速、ワイヤーロープスイング角
出力の結果:事前に異常なモーショントレンド200msを予測します
トリガー条件:負荷オフセットが安全性のしきい値(角度変位> 5°など)を超えると予測される場合、位置補償のために補正モーターを起動します。
3。主要なコンポーネントの材料ブレークスルー
18crnimo7-6炭化鋼を使用して、表面の硬度はHRC60-62であり、コアはHRC35の靭性を維持し、ギアの曲げ強度が1500MPaに達するようにします。
トポロジー的最適化技術を適用すると、剛性を維持しながらギアボックスの重量が40%減少します(たとえば、鉱山ウィンチのギアボックスは2.1トンから1.26トンに減少します)。
特別なスチールワイヤーロープの進化
8鎖ツイスト独立した鋼鉄コア構造:
外側の鎖は、亜鉛メッキポリマー複合コーティングされた鋼線を使用しています(破壊強度2160MPA)
コアには、回転防止性能を改善するためにアラミッド繊維束が満たされています(回転角<2°/100m)
測定データは、このタイプのスチールワイヤロープが、-40℃の非常に寒い環境で破壊強度の90%を維持していることを示しています。
4。極端な労働条件の検証システム
マルチフィジックフィールドカップリングテスト
環境シミュレーションキャビンでの3段階テスト:
フェーズ1:120%定格負荷連続動作500時間(温度上昇≤65K)
フェーズ2:150%衝撃負荷動的テスト(1秒あたり3回開始および停止)
フェーズ3:塩スプレーテスト(5%NaCl溶液スプレー、720時間続く)
デジタルツイン検証プラットフォーム
高精度の有限要素モデルを確立します。
ギアメッシュの接触応力の分布をシミュレートするために327万のグリッドセルが含まれています
リアルタイムシミュレーションは、GPUパラレルコンピューティングによって実現されます(1秒の物理プロセスは、0.8秒のコンピューティング時間に対応します)
仮想テストシナリオ:8レベルの風条件下で300トンの負荷の動的応答をシミュレートし、構造共鳴周波数を最適化します。
5。最先端のテクノロジーの融合アプリケーション
超伝導電磁ブレーキテクノロジー
液体窒素によって冷却されたYBCO超伝導体ブレーキディスクは、停電の瞬間に10tの強力な磁場を生成し、ブレーキ応答時間は20ms(従来の電磁ブレーキの1/5)に短縮され、これは南極の科学研究志向で検証されています。
自己治癒ポリマーコーティング
マイクロカプセルを含むポリウレタン材料は、ワイヤーロープの表面にコーティングされています。マイクロクラックが現れると、カプセルが破裂して修復剤(ジスルフィドなど)が放出され、摩耗した部分の現場再生を達成し、ワイヤーロープの寿命を30%以上伸ばします。