加强质量管理,提高港口机械设计质量

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年第3卷2月5期   作者:朱芸生
[导读] 港口机械制造最重要的关键性核心技术就是机械制造工艺
        摘要:港口机械制造最重要的关键性核心技术就是机械制造工艺,我国的港口机械制造业起步较晚,目前正处于重要的发展阶段,港口机械的制造,较为复杂,但目前已经有很多先进的工艺已经投入应用。电子计算机技术的发展也推动着自动控制技术的进步,逐步应用到了港口机械制造中,例如数控机床、自动制造单元等,并对于机械的生成,也演变成集中控制的流水线过程。
         关键词:质量管理;港口机械;设计质量
         引言
         我国科学技术水平的提高和电气自动化时代的到来,港口机械机构的稳定性越来越受到企业的关注。而当前,大部分的港口机械都包含岸桥、起重机、装船机、卸船机以及堆取料机等部件,这类大型机械设备都拥有一些特殊性能,同时对港口的运输和载货能力起着非常关键的作用,需要不断提升港口机械的稳定性能,以保证机械设备的自控效果。那么接下来,本文就将重点围绕港口机械设备的特性进行总结与分析,进而具体探究影响港口机械结构稳定性的主要因素和港口机械结构稳定性设计,以求不断提升机械设备的工作质量和效率。
         1 港口机械数字化设计技术研究
         (1)数字化设计的概念。传统的设计方式在当前港口机械的设计中存在力不从心的情况,对港口机械的精密化、智能化发展适应性不佳,再加上信息技术的发展与进步,使得数字化技术成为港口机械设计的基础。数字化设计可分为设计部分和数字化部分。其中,设计是结合某种目的,实施具有创造性的工作,而数字化则是借助数字描述信息,是在二进制基础上完成的。二者的结合,可以实现产品的生产。数字化设计包含了参数化建模、有限元分析和设计优化等内容。数字化设计不仅可用于港口机械设计,还能有效的用于其他产品制造。运用数字化设计可以更为满足用户的需求,并顺利降低设计成本,保障制造企业获取更大的收益。
         (2)数字化设计的国内外研究现状。随着行业竞争逐渐激烈,为确保产品的质量,设计人员加强了对数字化设计的研究。国外研究者对数字化设计的起步较早,成果也更多。美国研究人员提出了一种基于内容的搜索技术。韩国首尔国立大学的研究者,提出了采用2步相似的B-REP的文件对比分析,可有效的提高相似零件的查找效率。
         国外研究者在结构优化中,主要运用改进的遗传算法,Furuta等改进遗传算法进行研究,并提出了一种自适应的调整方法。国内对数字化设计的研究起步比国外较晚,但是,也取得了一定的成就,推动了国内数字化设计的发展。武汉理工大学对龙门起重机结构的数字化设计中,选用Pro/ENGINEER实施三维造型和仿真模拟,再选Pro/TOOLKIT、APDL二次开发语言,于VC++2008环境下,实现了更好的设计。南京理工大学的研究者构建了压铸模数字化设计系统,达到优化设计,减少成本,提高质量的目的。西南交通大学的研究者,对桥梁支座的数字化设计研究中,构建了典型支座参数化样机,保障了支座的设计效果,并为设计人员减少了重复工作。
         2港口机械结构稳定性设计
         2.1基于疲劳损伤累积理论与应力强度干涉理论
         可靠性校核港口机械结构稳定性设计的首要举措便是要基于疲劳损伤累积理论与应力强度干涉理论进行可靠性校核。进行机械机构的可靠性校核主要包括静强度可靠性校核和疲劳强度两点,相关管理技术人员在进行机械结构稳定性操作设计时要依据这两点来进行综合的考量,并在操作强度校核时,还要保障港口机械稳定程度满足最低限度的载荷组合工况,同时可以适当通过应力强度干涉理论JC算法进行计算。
         2.2基于人工神经网络的载荷仿真
         港口机械结构稳定性设计的第二个重要举措便是要基于人工神经网络进行载荷仿真,相关管理部门还要在港口结构稳定设计时,明确相应的载荷谱,具体方法有仿真法和实测法两种,如果全部依托实测法,不仅会造成大量物力、人力以及财力的流失浪费,还会增长检测周期,致使数据利用率偏低。

而如果全部依托仿真法,则又会与现实脱节,存在与实物间的巨大误差,致使检测结果不够精准。
         所以载荷仿真技术应运而生,这种技术能够将实测法与仿真法进行有机结合,具体操作原理为:首先,对港口机械机构的危险部件进行实测,将检验出的应力时间历程作为网络神经的训练指标,并建立人工神经网络载荷仿真模型。其次,在网络仿真模型中键入机械设备的幅度、重量以及结构尺寸等内容,通过相应的应力时间历程运算出具体的仿真结果。最后,将实测结果邀请设计机械专家进行综合评鉴。通过此举不仅能降低实测的工作量,又能提升高仿真测量的精准性与合理性,为后续运载工作提供坚实基础。
         2.3基于反求工程及优化方法的可靠性设计
         港口机械结构稳定性设计的第三个重要举措便是要基于反求工程以及优化方法进行可靠性设计,指的是相关管理部门在进行箱型结构稳定性设计时,要对机械的长宽高和壁厚作为重要参数进行测量,同时在设计中,严格依照工程结构的制造需求,可将方差限定值成比例的一组作为不独立变量,从而使实际的独立变量保持在4个,然后将方差考虑进来,这样就能在具体求解时借助好优化设计的办法。
         可靠度最大为1,每增大一点都会带来结构截面尺寸的大幅度增加,因此一味探究可靠度的最大值并不是合情合理的选取。同时可以将可靠度与截面积作为最大优化目标函数,这样就能够防止一味追求可靠性而忽略经济性的问题,这类方法可以称作是经济可靠度。港口机械机构稳定性将直接关乎到港口的经济利益,也将影响着港口工作人员的身心健康,需要相关管理部门在进行港口机械设计时将机构的稳定性设计作为重点研讨的对象,同时对机械结构中容易发生的故障问题进行及时的优化处理,并依据港口机械设备的运行实际情况,对相关机械设备的抗腐蚀性能和力学性能进行综合的改良,从而在根本上提升港口工程的质量和效率。
         3港口机械电气的动力配电设计
         现代化的港口机械电气系统一般是以动力电作为基础供能方式,设计港口机械电气系统时,要严格控制动力配电环节。要确立港口机械电气动力配电的基本原则,使港口机械电气动力系统的设计符合规范和实际运行要求。要确定港口机械电气动力装置的供电方式,在复杂的港口机械电气系统中,动力设备和配电装置处于分散状态,必须通过供电方式的控制才能有效提升港口机械电气功能的稳定性和安全性,以确保设计质量,提升效能。
         要确定港口机械电气动力线缆的链接方式,动力配电的链接需要严格遵守《港口机械电气动力配电设计规范》,特别是要控制接口形状、链接方式、防护措施等关键过程,提升设备的稳定性和安全性。要明确港口机械电气动力系统和其他系统的关系,根据功能需要,有效化解动力系统和其他系统之间的矛盾,提高整个港口机械电气的美观性、完整性,进而控制港口机械电气的规模、尺寸和费用,保障设计质量与水平。
         结论
         总之,从当前的港口发展形势来看,我国的港口机械事业正面临着巨大的发展机遇。在这种大形势下,我们要不断总结中国港口机械几十年的实践经验,仔细分析我们和世界发达国家之间的差距,不断引进现代机械制造技术和科研成果,不断加快港口机械大型化和集装箱码头自动化的发展进程,以促进中国港口建设和港机的快速发展。
         参考文献
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         [2]张玉红.机械制造工艺的发展研究[J].机械工程师,2014(4):274-275.
         [3]吴晓东.浅谈港口机械的现状与发展[J].科技与企业,2014(13):3.
         [4]蔡茂健.基于绿色制造理念的机械制造工艺[J].信息与电脑:理论版,2011(2):146-148.
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