港口机械结构稳定性设计研究

刘昌

摘要：随着我国经济的不断发展和经济全球化的趋势不断增强，我国的对外贸易额在逐年增加。目前来讲，我国对外贸易运输方仍然以港口运输为主。为了应对日益增长的进出口贸易量，港口设备的稳定性就显得尤为重要。港口设备的稳定性实际决定着港口的实际运载能力。随着信息技术的的不断发展，我国的许多港口都已经实现了智能化管理，港口设备的运载能力也在不断增强，但是仍存在着许多影响港口设备稳定的因素，通过结合一些实际经验和理论分析，笔者提出了优化港口机械结构稳定性设计的相应措施，希望对于相关的研究人员有一定的帮助。

Abstract： With the continuous development of my country's economy and the increasing trend of economic globalization， my country's foreign trade volume is increasing year by year. At present， my country's foreign trade carriers still rely mainly on port transportation. In order to cope with the increasing import and export trade volume， the stability of port equipment is particularly important. The stability of port equipment actually determines the actual carrying capacity of the port. With the continuous development of information technology， many ports in our country have realized intelligent management， and the carrying capacity of port equipment has been continuously enhanced. However， there are still many factors that affect the stability of port equipment. By combining some practical experience and theories Based on the analysis， the author puts forward corresponding measures to optimize the stability design of port machinery， hoping to provide some help to related researchers.

关键词：港口机械结构;结构稳定性;模型构建

Key words： port machinery structure;structural stability;model construction

中图分类号：U653                                        文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）01-0148-02

0  引言

随着科学技术的不断发展，许多智能化的技术和手段已经应用于社会的各个领域，我国的港口作为国内和国际贸易的主要通道，对促进我国与其他国家的经济贸易交流有着很大的帮助，所以港口的智能化技术的应用也是比较成熟的。同时港口的真实运载量和运载能力对于企业的经济效益有着十分重要的影响，因此不断提升港口的运载能力对于我国的进出口贸易有着很大的作用。港口机械结构的稳定性和一般的机械结构的稳定性存在很大的不同，因为其工作环境存在很大差异，因此分析港口机械结构的稳性性，要综合内部和外部因素。

1  影响港口机械结构稳定性的因素

以往对于机械结构稳定性因素的分析都很少将后续的维修管理和外部环境对于设备的影响考虑在内，所以在稳定性分析的过程中存在很大的局限性，在进行港口机械稳定性设计的过程中有失水准。笔者根据自己的工作经验以及对于一些文献资料的研究经验，总结了如下几个影响港口机械结构稳定性的因素，希望对于相关的研究人员和设计人员有一定的帮助。

1.1 工況因素  直接影响传统港口机械设备工作效率的一些环境因素被称为工况因素，这些影响工作效率的环境因素并非是偶然发生的不可预测的，而是真实存在，这些特点都是比较明显的，比如机械作用力等一些因素。港口的机械设备为钢筋设备，这种设备的承受能力比较强，工作周期比其他的机械设备的工作周期长，笔者在工况因素的分析中主要考虑的是机械作用力，其运载能力与常规的运载能力还是存在一定的区别的[1]。同时，在进行稳定性设计的过程中一定要考虑港口机械设备的运行的磨损程度。因为港口都是二十四小时不停运转的，所以机械设备的运行也是一直都在进行的，因此需要更换。所以，在进行机械作用力的分析过程中，一定要根据具体问题进行具体的分析，把分析落在具体的设备中。在进行作用力分析的过程中一定要对所有的设备进行分析，不能只对特定的设备进行作用力的分析。

1.2 气候因素  随着智能化的不断发展，我国港口的机械设备都已经实现了自动化发展，只要少数的工作人员对其机械设备进行操作就行，改变了以往的传统人工作业方式，在很大程度上减少了工作人员的任务量。但是智能化的设备给工作人员带来便利的同时，也带来了一定的负面因素，比如，许多智能化的设备会在很大程度上受到湿度和气候以及温度的影响，并且由于港口的工作环境是在海边，其空气中湿度是比较大的，盐分也是比较大，这些都会影响着机械设备的正常使用[2]。总体来说，港口地区的影响因素主要包括气候、天气、空气湿度、空气含盐量以及温度等。所以在进行气候因素的测量的过程中，一般需要工作人员将这些因素都进行量化，一般采集时间为三至七天，同时在采集完成之后需要对数据信息进行评估，在确定收集到的数据趋于稳定之后，在通过气候数据定义港口机械设备的影响因子。因为内陆地区的机械设备和港口的机械设备有一定的区别，研究人员需要根据自身港口机械设备的实际情况以及设备的使用情况确定量化体系。

1.3 管理因素  机械结构稳定性设计的过程中，管理因素非常重要，但往往很容易被忽略。管理如果不够到位，很可能导致设备的故障率上升，机械设备的稳定性会下降，甚至会影响到港口的正常运转。从我国港口机械设备的管理情况来看，港口设备带大多采用的修理手段都是被动式的管理模式。并且目前来看，我国港口的大部分设备维修人员自身的专业化水平并没有很高，这在很大程度上增加了港口机械设备的故障可能性。这些设备故障的出现有许多并非是因为外力因素，很可能是因为维修人员的操作不够规范有一定的关系。

2  模型构建

影响因素在很大程度上影响着港口机械结构的稳定性，但是这些影响因素在不同的港口和不同的货物周转的过程中所占的影响力都是不同的。在港口运输的过程中，不可避免的都会遇到钢铁制品的运输量是比较大的，以岸边桥式集装箱为例，首先需要对港口机械设备的运行时间和工作周期进行计算，然后需要对港口机械设备的载重量进行确认，防止因为货物量过重引起机械设备的损坏，也防止因为载重量过轻引起的效率低下[3]。目前港口机械设备的机械荷载量已经有了比较明确的细化的实施标准，但是对于一些影响因素还没有一个比较科学的量化的标准，比如，对于一些具有腐蚀性的化学用品的运输过程中，一定要考虑好化学药品的自身的化学性质和物理性质，防止因为化学药品的运输导致机械设备的损坏，也防止在运输的过程中引起化学药品的损失。明确的实施标准不仅是保证港口货物运转效率的基础，也是对港口自身机械设备的保护。所以有必要建立一个跟自己港口相适应的货物关系信息系统，并且形成自己的数据库，一旦将货物信息输入，就能精准的对货物的运载量等指标进行核算（见图1）。

3  提升港口机械结构稳定性措施

根据以上的影响因素和自己在工作中的实际工作经验，笔者对提升港口机械设备机构稳定性提出了一些措施，希望对于相关的研究人员和技术人员有一定的帮助，也希望通过以下的措施能够对港口机械设备稳定性的提升有一定的帮助。

3.1 因地制宜  因为每个港口的机械设备都有不同，并且在管理方面和气候方面都有不同，所以对于不同的港口有着不同的措施。因为港口的承载量是不同的，所以对于港口机械设备的要求是不同的。通过分析自身港口设备的具体情况，有针对性的提出自己的措施，不能盲目照搬其他港口的设计经验用于提升自身港口机械结构的稳定性。比如天津和上海因为气候条件和货物运输量的不同，对于港口机械结构的设计就存在差异，对稳定性的要求也是不同的，在設计中就会存在很大的区别[4]。

3.2 对机械设备进行优化  对机械设备进行优化需要从根本上进行优化，首先在采购阶段，需要根据自身港口的特性进行设备的优化，其他港口的采购只能作为参考，需要对自己港口的实际情况进行调研，调研之后，根据实际情况进行采购。在对港口机械设备进行设计的过程中，研究人员需要简化机械设备的结构，在设计的过程中需要采取模块化的模式设计。可以采取低耦合高内聚的方式进行设计。这样的设计在后期的维修管理中也能比较方便排除问题，方便检修。同时，在进行设计的过程中也需要按照实用性的原则，选择质量安全可靠的零件进行使用。

3.3 对设备管理进行优化  对设备进行优化管理包括引入高新技术，也要有明确的管理制度。首先，对于高新技术来说，不仅在港口的机械化运输和操作中需要，也需要在设备检修的过程中使用。可以建立统一的管理信息系统，实时监控设备的运行状况以及健康状况，对涉及设备运行的指标进行监控，一旦超出预期的正常数值，就会发出警报，检修人员就需要去进行检修。除了设备故障之后的检修，还需要对设备进行定期的检修管理，对于一些信息技术不能监控到的设备，需要人为定期检修。其次，就是由于港口设备的操作是比较简单的，所以会存在一些工作人员在进行正常操作或者检修的过程中玩忽职守的情况出现。日常的管理制度中对于各种设备管理的详细规定可以帮助规范工作人员的行为，保证整个港口的正常运转。一些港口虽然已经有了自己的管理制度，但是不够细化对于工作人员的约束力度比较弱达不到保证港口正常运转的作用。

3.4 提升人才质量  提升人才质量包括两个方面，首先需要提升港口工作人员的素质门槛和收入水平，吸引高素质的人才参与到港口机械结构稳定性的提升之中，也将进入到港口的高素质人才留在港口工作体系之中[5]。其次，除了提升港口机械设计相关人员的准入门槛之外，港口需要对港口的工作人员进行定期的培训，保证其能够实时掌握高科技的技术，拥有比较先进的管理思想，从而提升自身的素质和能力。同时，也要给予人才足够的上升空间，保证其对于工作的热情和专注。对于港口来说，人才在很大程度上影响着港口的工作效率和工作顺利程度，所以港口对于人才的管理中需要投入更多的资金，保证人才的能力与港口的运转能力能够共同成长。

随着我国进出口贸易的不断发展，我国进出口的货物越来越大，港口承受的货物运转量越来越大，因此对于港口机械结构的稳定性就变得极为重要。因为机械结构的稳定性能够在很大程度上保证着港口的顺利运转。本文从影响港口机械结构稳定的各种因素出发，对港口中国存在的一些问题进行了分析。同时根据这些因素提出了一些提升港口机械结构稳定性的设计的建议，希望对于相关的研究人员有一定的帮助。同时，笔者的文章中还是存在一定的缺点的，希望后继的研究人员能够对提升港口机械结构稳定性设计进行继续研究，帮助我国的港口找到更好的提升自身机械结构稳定性的对策，提升港口的货运能力。

参考文献：

[1]徐振正.港口机械结构疲劳寿命预测技术研究与应用[J].技术与市场，2019，26（01）：109-110.

[2]孙睿楠.浅析港口机械机构稳定性设计[J].科技资讯，2018，16（27）：95，97.

[3]俞骏.港口机械结构疲劳寿命预测技术研究与应用[J].黑龙江科学，2018，9（05）：29-31.

[4]郑丽，郑晓戈.港口大型起重机械结构的无线应力监测[J].港口科技，2017（05）：1-7.

[5]张春明.大型港口机械结构健康监测系统及应用[J].2017-04-15.