0 引 言

立根排放操作是一个具有高风险、多次重复性及高劳动强度的过程,排管机夹持机械手主要用于在井口与钻台排放架之间往返移送立根，在整个立根排放过程中承担着对立根的抓取和放置工作，实现夹持机械手的自动化是立根自动排放的关键[1-2]。随着机电液一体化控制技术的发展，立根自动化排放操作已逐步实现，二层台不再需要人工参与，劳动强度减轻，安全风险降低，钻井效率明显提高[3-4]。但仍然存在由于控制方式选择不合理、控制数据点不精确而导致的设备工作周期长、启停时间过长或过短、启停方式不合理，致使设备抖动、工作不稳定、油缸受冲击大而产生破坏等问题[5-6]。针对上述问题，国内外学者也做过很多相关研究，但并未从机械结构设计本身找到合理的处理方式。

笔者借助动力学分析手段对夹持机械手进行仿真分析,找到了合理的控制方式和精确的控制数据曲线，获得了设备的最优工作时间、启停时间、启停方式，缩短了工作时间，保证了设备稳定性，降低了冲击载荷造成的油缸损耗，为同类设备的控制策略制定与方案选择提供了新的技术手段[7]。

1 工作原理及设计要求简介

夹持机械手结构如图1所示，该机构由油缸ac、机械臂cd、ef、ab及钳头de等组成。当液压缸伸缩时，ac长度随之改变并带动机械臂实现往复运动，从而实现整个结构输送立根的功能。

夹持机械手将立根送出和收回过程中，始终要处于竖直状态；不能出现竖直方向上的位移[8-9]；定义钳头内立根中心线到油缸中心线水平距离为机构的工作距离，机构工作范围必须满足900～2 800 mm；油缸最大速度不能超过180 mm/s、油缸最大受力不能超过50 kN；为降低液压设计难度，机构正常工作即不承受风载时，油缸受力不出现跨越正负区域的情况。

2 ADAMS动力学仿真模型创建

采用三维建模软件SolidWorks2016建立机构几何模型并做适当简化后导入ADAMS中[10]，并给零部件定义材料，施加约束、载荷、驱动，创建提升机械手动力学仿真模型，完成后的模型如图2所示。

由图5、图6可知：①单程用时和停止时间不变，油缸采用先加速再匀速最后减速的方式驱动时，随着启动时间的增加，油缸最大速度随之增大，受力最终虽趋于平稳，但最初1 s内差别非常大；②油缸受力从跨越正负区域变化到仅在一个区域内变化，至少需要2.5 s的启动时间。以上规律表明，虽然油缸最终受力趋于相等，但初始启动时的受力差别很大，结构破坏容易发生在开始阶段，合理选用启动时间可大大降低结构风险，保证设备安全。

图3和图4分别为单程用时8 s、7 s、6 s、5.5 s时油缸的速度变化及受力变化曲线图。由以上两曲线图可知：①随着单程用时的减少，油缸在同一时刻的速度随之增大，受力随之减小；②不论油缸单程用时长短，当油缸采用先加速再匀速最后减速的方式驱动时，其受力先减小再增大最后趋于平稳；③单程用时越短，油缸的速度变化和受力变化越快；④油缸单程用时为5.5 s时，油缸的最大速度为180.5 mm/s，已达到设计速度上限，当单程用时定为6 s时，油缸的最大速度为150.4 mm/s，此时油缸所受压力为8.5 kN，达到最优要求。

一分部署，九分落实。当前，民营经济新一轮大发展的号角已经吹响。我们要认真贯彻落实习近平总书记在民营企业座谈会上的重要讲话精神，按照省委的安排部署，坚定信心、鼓足干劲、奋发图强，以实际行动真正让民营经济创新源泉充分涌流、创造活力充分迸发，为谱写陕西追赶超越新篇章再立新功！

[80] [美]帕特里克·克罗宁：《南海地区的权力与秩序：美国南海政策的战略框架》，《亚太安全与海洋研究》2017年第1期，第36页。

(3) 约束：按照各构件实际运动情况添加约束，为了防止仿真时出现错误，在柱塞与大地之间添加移动副，在其余各连接铰点处添加旋转副；

(4) 驱动：施加油缸速度驱动。

  

图1 提升机械手机构简图 图2 提升机械手动力学仿真模型

3 最优控制策略研究

对夹持机械手进行动力学仿真，获得结构在整个工作周期中位移、速度及受力的变化情况，通过不断改变机构工作及启、停时间，找到设备在正常工作状态下(即不承受最大风载时)的最优控制方式，并校核结构承受最大风载时的缸内压力，保证油缸不受冲击载荷和风载作用而破坏。

3.1 无风载条件下液压最优控制策略分析

3.1.1 单程最优工作时间的确定

在满足设备功能及设计要求的情况下，先不改变设备启动、停止时间，仅改变油缸速度，让其最大值不断接近但不超过设计速度，以确定设备的最优工作时间。

(2) 载荷：钳头内夹紧钻铤立根质量为13.1 t、钳头下连接吊卡质量为1.5 t、各构件自重、立根最大迎风载荷共计5.35 kN、三组机械臂承受最大风压为0.001 73 MPa；

  

图3 不同单程用时下油缸的速度变化图

  

图4 不同单程用时下油缸的受力变化图

另外，本研究加入舒适度指数这以综合性气象条件进行研究，差异无明显统计学意义。考虑为舒适度指数是用于衡量人体在不同的季节、不同的气候条件下的人体感觉的指标，惠州地区四季气象条件不明显变化不大，舒适度指数基本位于“舒适”范围（50～75）。舒适度在气象条件的研究中可能仍有进一步研究的价值。

综上可知，闭路电视系统检测技术是城市排水工程管道检测中的重要手段，能够为排水管道修复、改造等管理提供科学依据，提高城市居民用水安全性。在排水工程质量管理控制方面，施工企业必须重视闭路电视系统检测技术开发应用。在闭路电视系统检测技术应用方面，首先需要对这种技术应用优势与适用范围等进行分析，结合城市排水工程项目实际情况采取相应检测方案。

[2] 崔学政,张富强,肖文生,等,海洋钻井平台折臂起重机设计[J].石油矿场械,2009,38(11):28-31.

在满足设备功能及设计要求且最优工作时间确定为6 s的情况下，改变油缸加速、减速方式及时间，来控制结构的启动、停止时间及运动方式，找到最优的启停控制方式及时间。

  

图5 不同启动时间下油缸的速度变化曲线

  

图6 不同启动时间下油缸的受力变化曲线

(1) 材料：普通碳钢；

参考文献:

3.2 最大风载条件下缸内压力研究

机械手在承受最大风载时油缸压力可能会超过其许用最大压力，而导致油缸破坏。因此，在确定结构控制策略后，应进一步对结构承受最大风载时的缸内压力进行校核，以确保结构安全不受损坏。

前面几个章节对机械手的最优控制方法做了研究，研究表明：单程用时为6 s，启动时间为2.5 s，停止时间为1 s时控制方法最优。本节将基于此种控制方法，进一步校核结构承受最大风载时的缸内压力。如图7所示。

  

图7 结构承受最大风载时油缸的受力变化曲线

由图7可知：机构在该控制方法下，当承受最大风载作用时，油缸所受压力在最初1 s内变化最大，双缸最大值为84 kN，随后逐渐减小趋于稳定，但仍在安全范围内。此现象说明有风载时油缸的受力情况更加恶劣，在操作时应更加注意。

4 结 论

(1) 根据多体动力学理论和ADAMS软件对提升机械手的最优控制方案研究是可行的。本文中在分析计算时对机构的简化处理思想都是基于力学理论和软件的拓展应用。

3.1.2 最优启停时间的确定

随着高职各专业建设研究的不断深入及高职教育理论和互联网技术的深入发展，专业学生顶岗实习管理系统的研究探索将不断发展，手机端的App操作便捷、覆盖面广和传播迅速等特点是该平台的优势所在，可在高校网络互动教学中得到广泛的应用。

(2) 当机械手单程工作时长为6 s、启动时间为2.5 s、停止时间为1 s时，机械手能安全的工作，并且所用工作时间最短，控制方法最优。

其实在黑龙江这片土地上，春天到秋天大概七个月，随着农作物的成熟期，春耕、秋收都是陆陆续续开展，供油在七个月里都不间断，只不过那两个特定的阶段是高峰期。“这不，现在收完了大豆，在上冻之前，玉米就要收了。”洪松涛说。

(3) 油缸单程用时的变化对油缸的受力和速度都有影响，由图3、图4可更清晰得知，单程用时对受力和速度的影响不同且正好相反；同时，单程用时越短，油缸的速度和受力变化就越激烈，所以，应选用适当的单程时间以防止油缸的损坏。

(4) 油缸启动时间对油缸的速度和受力也有影响且影响程度不同，由图5、图6可知，启动时间的变化对油缸受力影响更加剧烈，特别在刚开始的1 s内，油缸受力差别非常大；由图7可知，风载作用下油缸的受力在初始阶段同样危险，由此可知，虽然油缸最终受力趋于相等，但是，刚开始时的受力就能导致结构破坏，所以，在控制方法的设计及设备使用中应格外注意。

过程性考核已经在高校许多课程中陆续使用，基本形式包括知识性考核、能力考核、参与性考核和实践考核，对应的具体项目大致有考勤、测验、课堂作业、教学实践，“纲要”课也可以借鉴这些较为成熟的考核方式并结合课程自身特点加以调整，注重课上课下相结合的教学全过程考核，从而实现过程性考核目标。

[1] 刘文庆,崔学政,张富强.钻杆自动排放系统的发展及典型结构[J].石油矿场机械, 2007,36(11):74-77.

皇家园林和私家园林受到帝王宫殿和私家宅邸所在位置的限制，而寺庙园林则随宗教的广泛传播，可灵活自由地选址。最初，佛寺多建于通都大邑，后来一些文人为了寻求精神上的解脱，深谷幽林成为理想的净土，佛寺开始进入高山深林，大多数寺庙园林选择了环境幽静、风景秀美的名山大川，这样的环境便影响着寺庙园林的发展。同时，由于进香游览人数的众多，又出于虔诚的宗教信仰，群众大多愿意倾囊施舍，这又从经济上大大促进了寺庙园林在全国众多的名山大川中得到开发，使得名山胜水和灿烂的园林文化荟萃在一起。因此，寺庙园林具有了适应最广大阶层游客观赏的景观内涵。

[3] 张飞宇.全液压排管机动力学特性研究[D].长春：吉林大学,2016.

[4] 蔡文军，张慧峰，孙长征,等.钻柱自动化排放技术发展现状[J].石油机械，2008,36(12):71-74.

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[7] 王定亚,忽宝民,惠晓英,等.海洋钻井平台折臂式抓管机设计与试验研究[J].石油机械,2016,44(8):42-46.

1.1 一般资料 以2011年1月至2016年1月在伊犁哈萨克自治州友谊医院行胸腰椎结核手术的186例患者为研究对象，回顾性收集其各项资料。其中，哈萨克族97例，其他民族89例；男112例，女74例；年龄25～56岁，平均(41.25±4.63)岁；129例患者病变累及1个或2个节段，57例患者病变累及3个及以上节段；病程2～27个月，平均(11.32±4.93)个月。

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