起网起锚机设计及虚拟样机建模

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 起网起锚机设计及虚拟样机建模 【摘 要】针对中小渔船捕鱼机 械配套难的问题，研发了新型的起网起 锚机。分析并确定了摩擦鼓轮载荷的形 式和计算方法，利用 Pro/e 和 ADAMS 建立了该机的虚拟样机模型，为进一步 分析该机的动力学特性奠定基础。 中国论文网 /8/view-12932727.htm 【关键词】起网起锚机；虚拟样 机；ADAMS 中图分类号： S972.68 文献标 识码： A 文章编号： 2095- 2457（2017）26-0027-002 Starting Windlass Design and Virtual Prototyping Modeling LIU Ming HE Yang TAN Chuang- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 ye LIU An-tong ZHANG Zi-yu （School of Engineering，Bohai University，Jinzhou 121000，Liaoning Province，China） 【Abstract】In view of the difficulty of supporting small and medium- sized fishing boats fishing equipment， a new type of wind-up windlass has been developed. The forms and calculation methods of friction drum load were analyzed and determined. The virtual prototype model of the aircraft was established by Pro / e and ADAMS， which laid the foundation for further analysis of the dynamic characteristics of the aircraft. 【Key words】Net anchor winch； Virtual prototype； ADAMS 0 引言 近年来，随着捕鱼技术装备的日 新月异，我国的渔业捕捞装备发展迅速。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 目前，在我国多数沿海地区，现有的渔 船起锚机与捕鱼起网机不相关联，起锚 机和起网机独立工作，这样无形中增加 了设备购置成本和人工劳动强度，降低 了作业效率1-3。因此，研制中小渔船 起网起锚设备，对提高生产安全性和捕 捞效率具有重要意义。 针对以上问题，研发了一种新型 的起网起锚机，该机被固定安装在船体 甲板上，通过船体上的液压系统控制马 达工作，通过改变马达的输出转向，起 网、起锚工作一人可完成操作，节约资 金成本，提高劳动生产率，结构更加紧 凑，占地空间小。 1 起网起锚机的结构及工作原理 起网起锚是由箱体、齿轮、轴、 摩擦毂轮、起锚鼓轮、连接盘、底座座 等几部分组成，其结构简图如图 1（a） 、 （b）所示。 （a）正视图 （b）侧视图 起网起锚机的马达输出轴与变速 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 箱内的输入轴连接配合并带动输入轴上 的齿轮（Z1）与 Z2、Z3 两齿轮啮合， 同时齿轮（Z1）带动介轮（Z4）分别与 Z5、Z6 两齿轮相啮合，最后由与 Z2、Z3、Z5 、 Z6 齿轮相配合的输出轴 带动缠绕在摩擦毂轮的网纲，将网具平 稳的收起。起锚时，将缆绳缠绕在起锚 鼓轮，启动马达带动二个起锚毂轮旋转， 实现起锚。 2 摩擦鼓轮载荷模型 2.1 摩擦鼓轮摩擦力 该机起网过程中摩擦鼓轮的受力 情况图如 2 所示。摩擦鼓轮主要承受网 纲拉力 F、摩擦力 f 以及拉力 FT，以输 出轴的摩擦鼓轮为研究对象确定摩擦 鼓轮的摩擦力，其它摩擦鼓轮可采用同 样方法计算。 设网纲圆弧 AMB 段两边所受拉 力为 F 和 F1，将圆弧 AMB 分为 n 等份， 每小段网纲长设为l，当 n时， l 受摩擦力几乎为零，每小段网纲两端的 拉力可视为相等，即 F=F1，每小段网 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 纲上的各点所受压力均匀分布，则总压 力 N 为 N= krcosd=2krsin =2Fsin （1） 式中：1包角（rad） ，k压力 密度（N/m3） ，r摩擦鼓轮半径（m） 。 由上式得单位长度摩擦鼓轮的压 力为 k=F/r（2） 考虑摩擦力的影响，单位长度网 纲的摩擦力 f=k=F/r（3） 式中：摩擦系数。 设圆弧 AMB 中任意一段（第 i 段）网纲两边的拉力及其摩擦力分别为 Fi，Fi+1，fi，有 Fi+1Fi+fi=Fi+ lk=Fi+ =Fi（1+ ） （4） 得 =1+ （5） 由上式可得 F= F （1+ ） =F e =F e （6） 同理，可确定 F2， F3，F4，FT -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 F =F/e F =F/e F =F/e F =F/e （7） 当网纲缠绕摩擦鼓轮的圈数较多 时，设等效摩擦力为 fi，有 fi= e dl=F （e -1） （8） 式中：m缠绕圈数。 3 虚拟样机建模 基于 Pro/e 的变量化设计和实体 造型技术，根据相关设计参数完成各零 件的建模以及装配，建立起网起锚三维 实体模型如图 3 所示。 利用 Mechanism/pro 接口软件， 将模型导入 Adams/view 中。根据前述 摩擦鼓轮负载计算方法相关参数对虚拟 样机模型添加载荷及驱动，定义各零部 件的材料属性等，完成 Adams/view 软 件操作环境和虚拟样机分析的前处理阶 段。 4 结论 研发了新型的起网起锚机