【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于多因素料面高度计算的螺旋卸船机卸料范围确定方法，属于螺旋卸船机的总体尺寸设计。
技术介绍
1、在螺旋卸船机的总体尺寸设计领域，散货船货舱中的散料表面称为料面，以码头平面为基准面，通常用料面高度来表征料面的水平位置。在螺旋卸船机工作过程中，料面高度受船型特征、卸载顺序、卸载轮次、每轮卸载率、散货船卸载吃水、散货船压载吃水、码头水位及散料密度等众多因素的影响不断发生变化，期间会分别出现最高料面和最低料面。螺旋卸船机的卸料范围即由散货船的货舱两舷侧、最高料面和最低料面包络而成。卸料范围的准确计算是螺旋卸船机总体尺寸设计合理的重要条件之一。
2、在现有的卸料范围研究中，货舱两舷侧位置的确定方法基本一致且无异议，难点在于最高和最低料面高度的确定。
3、经验公式法，经过相关企业的长期使用与验证，已经基本满足大多数的总体尺寸设计要求，并展现出较高的准确性。然而，由于经验公式法是在仅考虑了船型特征、散货船卸载吃水和码头水位等因素的情况下给出的特定公式，仅能描述最低料面高度，因此该设计下的螺旋卸船机无法有效应对不同卸载顺序、卸载轮次、每轮卸载率和散料密度的卸船情况。在实际生产过程中，已经出现由于卸载轮次不同而造成螺旋卸船机的总体尺寸设计不满足要求的情况。
4、文献计算法由相关领域的研究者提出，其是在考虑了包括卸载顺序、卸载轮次、每轮卸载率和散料密度等众多因素的情况下给出的特定公式，虽然能有效应对不同卸载顺序、卸载轮次、每轮卸载率和散料密度的设计情况，但是该方法的仅能描述最高料面和最低料面两种特
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于：提供基于多因素料面高度计算的螺旋卸船机卸料范围确定方法，它保证了最高和最低料面高度计算的准确性，并且需要一种同时考虑船型特征、卸载顺序、卸载轮次、每轮卸载率、散货船卸载吃水、散货船压载吃水、码头水位及散料密度等多因素影响的料面高度计算方法，来确定各种设计条件下的螺旋卸船机的卸料范围，从而确保螺旋卸船机的总体尺寸，设计满足各种工作需求。
2、本专利技术所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
3、基于多因素料面高度计算的螺旋卸船机卸料范围确定方法，包括以下步骤：
4、步骤1、基于多因素，建立料面高度计算模型，用于确定最高/最低料面高度，即：
5、
6、其中：ys表示螺旋卸船机工作时的料面高度；dmax表示散货船最大吃水；dwt表示散货船最大装载量；ρ表示散料堆积密度；bdx表示货舱横截面等效宽度；lh表示散货船单个货舱的长度；ξ表示卸载率，即为货物卸载量和总量的比值，0≤ξ≤1；n表示散货船货舱个数；j表示第j轮卸载；w表示第w轮卸载；aj表示第j轮的卸载率；aw表示第w轮的卸载率；i表示第i个货舱；hs表示码头水位到码头基准平面的距离，且hs在码头高水位hh和码头低水位hl之间；b表示散货船型宽；hsd表示中纵剖线处的双层底高度，
7、当0.025b+0.042dmax+0.3≥min{0.76,b/20}时，hsd为0.025b+0.042dmax+0.3米，
8、当0.025b+0.042dmax+0.3＜min{0.76,b/20}时，hsd为min{0.76,b/20}米；
9、步骤2、确定货舱靠海舷侧位置，即：z1+b-wds；确定货舱靠岸舷侧的位置，即：z1+wds；其中：z1表示散货船与码头岸边的最小距离；b表示散货船型宽；wds表示散货船舷侧宽度，为0.6～1.2米。
10、步骤3、基于步骤1中的最高/最低料面高度和步骤2中的货舱靠海舷侧以及货舱靠岸舷侧位置，最终得卸料范围，即：
11、
12、其中：ysmax表示螺旋卸船机工作时的最高料面高度；ysmin表示螺旋卸船机工作时的最低料面高度；ys表示上述步骤1中的螺旋卸船机工作时的料面高度计算方程；xl表示货舱靠海舷侧的位置；xr表示货舱靠岸舷侧的位置；z1表示散货船与码头岸边的最小距离；b表示散货船型宽；wds表示散货船舷侧宽度，为0.6～1.2米。
13、作为优选实例，在步骤1中，料面高度计算模型按照下列方法建立：
14、步骤1.1、基于多因素，建立理想卸载模型；
15、步骤1.2、简化货舱形状得到简化货舱模型；
16、步骤1.3、引入散货船卸载吃水和压载吃水回归方程，获得螺旋卸船机卸载工作与散货船吃水变化之间的关系方程，即：
17、dξ＝dj+(db-dmax+dwt0.3682/6.0359)ξ；
18、其中：dj＝dmax-dwt0.3682·ξ/6.0359；
19、其中：dj表示散货船卸载吃水；db表示散货船压载吃水；dξ表示螺旋卸船机卸载工作与散货船吃水变化之间的关系方程；dmax表示散货船最大吃水；dwt表示散货船最大装载量；ξ表示卸载率，即为货物卸载量和总量的比值，0≤ξ≤1；
20、步骤1.4、基于步骤1.1中的卸载模型、步骤1.2中的简化货舱模型和步骤1.3中回归方程和关系方程而得：
21、
22、其中：ys表示螺旋卸船机工作时的料面高度；dmax表示散货船最大吃水；dwt表示散货船最大装载量；ρ表示散料堆积密度；bdx表示货舱横截面等效宽度；lh表示散货船单个货舱的长度；ξ表示卸载率，即为货物卸载量和总量的比值，0≤ξ≤1；n表示散货船货舱个数；j表示第j轮卸载；w表示第w轮卸载；aj表示第j轮的卸载率；aw表示第w轮的卸载率；i表示第i个货舱；hs表示码头水位到码头基准平面的距离，且hs在码头高水位hh和码头低水位hl之间；b表示散货船型宽；hsd表示中纵剖线处的双层底高度，当0.025b+0.042dmax+0.3≥min{0.76,b/20}时，hsd为0.025b+0.042dmax+0.3米，
23、当0.025b+0.042dmax+0.3＜min{0.76,b/20}时，hsd为min{0.76,b/20}米。
24、作为优选实例，在步骤1.1中，所述多因素包括卸载顺序、卸载轮次和每轮卸载率；卸载模型按照下列方法建立：
25、步骤1.1.1、确保每个卸载步骤中散货船均满足稳性和强度方面的要求，即散货船卸载顺序、卸载轮次和每轮卸载率配置合理，使散货船的船体不引起横倾和纵倾的浮态变化，保持正浮状态的升沉，即：
26、
27、其中：da表示纵向上的船首吃水；dm表示纵向上的船中吃水；df表示纵向上的船尾吃水；δdh表示横向上的中心对称线两侧任意对称点的吃水差。
28、步骤1.1.2、散货船的卸载过程和压载过程同时开始、同时结束并且均与卸载率呈线性关系，即：
29、dξ＝(kj+kb)ξ+cj+cb；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于多因素料面高度计算的螺旋卸船机卸料范围确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：在步骤1中，料面高度计算模型按照下列方法建立：
3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于：在步骤1.1中，卸载模型按照下列方法建立：
4.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于：在步骤1.2中，简化货舱模型按照下列方法建立：
5.一种计算设备，其特征在于，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现如权利要求1～4任一项所述方法。
6.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～5任一项所述方法。
【技术特征摘要】
1.基于多因素料面高度计算的螺旋卸船机卸料范围确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：在步骤1中，料面高度计算模型按照下列方法建立：
3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于：在步骤1.1中，卸载模型按照下列方法建立：
4.根据权利要求2所述的确定方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅潇，吴苇荣，田源，张篮篮，张逸强，陈泰宇，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：
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