Обзор исследований динамических процессов при наезде кранов на тупиковые упоры
Рассмотрение обзора научно-исследовательских работ по проблемам взаимодействия грузоподъемных кранов с тупиковыми упорами. Ознакомление со схемой подкранового рельса и безударного тупикового упора. Анализ модели гравитационного безударного торможения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.11.2018 |
| Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Обзор исследований динамических процессов при наезде кранов на тупиковые упоры
Т. В. Гаах, e-mail: gaakh.tatyana@yandex.ru
И.О. Лесовский, igor@lesovsky.ru
Д.А. Сысоев dmm-sv@mail.ru
Калуга, 248000, Россия
Аннотация
В предложенной статье рассмотрен обзор научно-исследовательских работ по проблемам взаимодействия грузоподъемных кранов с тупиковыми упорами (ТУП). Динамические нагрузки, возникающие при соударении кранов с препятствием в виде тупикового упора, могут привести к существенным деформациям металлоконструкции, вплоть до потери прочности и устойчивости или даже к аварийной ситуации.
Исследованием нагрузок возникающих в процессе наезда кранов на ТУП занимались ученые Петухов П.З., Ковальский Б.С., Комаров М.С., Казак С.А., Лобов Н.А., Мартынов А.В. и др. [1-6].
Одним из первых в России был докт. техн. наук, профессор Петухов П.З. Целью его работы были методы поглощения кинетической энергии мостового крана (тележки) и полезного груза и перехода её в другие виды энергии [1].
Петухов П.З. сформулировал основные требования к крановым буферам и получил систему уравнений:
где: mк и mг - масса крана и груза; lк - длина подвеса груза; x - координата движения крана; ц - угол отклонения груза от вертикали; Q x - горизонтальная проекция действующих на кран сил.
Уравнение описывает процесс торможение грузоподъемных кранов гидравлическим буфером с постоянным сопротивлением, с учетом сопротивления передвижению и гибкого подвеса груза для расчетной модели с 2-мя степенями свободы (рис.1).
Рис.1 Расчетная модель процесса наезда крана либо грузовой тележки на тупиковый упор по Петухову П.З.
Случай наезда крана на пружинный буфер с наибольшей скоростью при отсутствии торможения (рис. 2) рассматривал в своей работе Комаров М.С. [2].
Рис. 2 Расчетная модель наезда крана с грузом на тупиковый упор по Комарову М.С.
Система дифференциальных уравнений движения выведенная Комаровым М.С.:
где: mк.пр - сумма приведенных масс крана и вращающихся элементов его механизма передвижения; mг - масса груза; l - длина подвеса груза; х1 и х2 - координаты положения крана и груза; с - жесткость буфера.
Возможность использования гравитационного способа торможения (рис.3), с целью обеспечения безопасной работы кранов в тупиковых участках кранового пути в своей работе рассмотрел Мартынов А.В. [4].
Рис.3 Подкрановый рельс и безударный тупиковый упор: 1-рельс; 2 - ТУП; 3 - крепление безударного тупикового упора к рельсу
В работе установлены зависимости характеризующие влияние исследуемых факторов (параметров уклонов, сил сопротивлений передвижению, движущих сил, положения центра тяжести крана, массы и длины подвеса груза на гибком подвесе) на параметры движения кранов. Кроме того, выведены формулы для выбора рациональных профилей уклонов (рис.4).
Полученная Мартыновым А.В. система уравнений движения имеет вид:
где: m1 - приведенная масса крана; m2 и l - масса и длина подвеса груза на гибком подвесе; б - угол наклона рельсов к горизонту; ц - угол отклонения груза от вертикали.
Рис.4 Расчетная модель гравитационного безударного торможения крана с грузом на гибком подвесе по Мартынову А.В.
Мартыновым А.В. также было установлено, что «рациональный профиль уклонов для осуществления гравитационного торможения кранов должен состоять из переходного участка, обеспечивающего плавное нарастание замедлений до заданных величин и рабочего участка, на котором реализуется минимум тормозного пути кранов; кроме того, установлено, что геометрические характеристики крана (база, положение центра тяжести) оказывают существенное влияние на закон его гравитационного торможения, а наличие гибко подвешенного груза значительно снижает тормозной путь и время гравитационного торможения крана» [4].
На основании обзора и анализа работ можно сделать следующие выводы:
- чрезмерные упрощения расчетной схемы, т.е. использование плоских моделей с 2-ми и 3-мя степенями свободы, не отражают в полной мере процесс силового взаимодействия кранов с ТУП и влияние его на состояние металлоконструкции грузоподъемных кранов;
- рассмотренные работы посвящены исследованию взаимодействия ТУП с кранами мостового типа, крайне мало исследований для башенных и козловых кранов [1,4,6]. Исследования, посвященные данной проблеме в портальных кранах в обзорах не встречаются.
- в работах не рассматривается уровень устойчивости башенных кранов при их наезде на безударные (гравитационные) ТУП [4], при этом наибольшее число аварий приходится на башенные краны.
- не учитываются упругие свойства материала из которого изготовлен амортизатор ТУП [2,3,6];
- не учитывается длина подвеса транспортируемого груза на силы взаимодействии кранов с ТУП [6];
- на кранах с гибким подвесом не учитывается влияние свободного колебания груза при наезде крана на ТУП [2];
- не учтено поведение и влияние жесткости действительных металлоконструкций на процесс силового взаимодействия кранов с ударными и безударными ТУП; грузоподъемный кран рельс
- не учитывается влияние положения грузовой тележки в пролете мостового крана (мостовые и козловые краны), и величины вылета стрелы с грузом (портальные и башенные краны) на процесс взаимодействия крана с ТУП [1,2,4].
Таким образом, дальнейшие исследования влияния ударного динамического нагружения на состояние и поведение металлоконструкций грузоподъемных кранов в процессе их наезда на ТУП, является важным и актуальным, в особенности для кранов с истекшим нормативным сроком службы.
Список литературы
1. Петухов П.З. О расчете гидробуферов. Вопросы теории и работы ПТМ, Москва-Свердловск: Машгиз,1955, В. 56, с. 5-14.
2. Комаров М.С. Динамика грузоподъемных машин. М.: Машгиз, 1962, 268 с.
3. Ковальский Б.С. Расчет крановых буферов с учетом гибкого подвеса груза. Вестник машиностроения, 1954, №4, с. 14-17.
4. Мартынов А.В. Исследование гравитационного торможения мостовых кранов и крановых тележек. Дис.…канд. техн. наук. Новочеркасск, 1976, 185 с.
5. Казак С.А. Динамика мостовых кранов. М.: Машиностроение, 1968, 331 с.
6. Лобов Н.А. Динамика передвижения кранов по рельсовому пути: учебное пособие. М: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003, 232 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение грузоподъемных машин для погрузочно-разгрузочных и монтажных работ. Пролетное строение козловых кранов в виде четырехферменной или двухбалочной конструкции. Совершенствование типов и конструкций кабельных кранов. Устройство консольного крана.
контрольная работа [862,1 K], добавлен 17.11.2010Назначение, область применения и классификация промышленных кранов. Конструктивные и структурные схемы кранов, их основные параметры и технические характеристики. Общее устройство мостового крана. Режимы работы и производительность промышленных кранов.
презентация [15,8 M], добавлен 09.10.2013Организация надзора за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов-манипуляторов. Признаки и нормы браковки стальных канатов. Назначение, допуск к самостоятельному выполнению работ в качестве оператора крана-манипулятора. Оказание первой помощи.
шпаргалка [155,1 K], добавлен 22.11.2011Строение пролетных и концевых балок мостового крана, преимущества коробчатой конструкции. Трехгранные и трубчатые пролетные строения. Конструктивные схемы стоек опор козловых кранов. Материалы для изготовления крановых металлических конструкций.
презентация [7,5 M], добавлен 09.10.2013Общие сведения о стреловых самоходных кранах: понятие и внутреннее устройство, принцип работы и взаимосвязь отдельных механизмов. Схема индексации стреловых самоходных кранов. Классификация и функции автомобильных, гусеничных, пневматических кранов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 30.10.2014Сведения, понятие, назначение и операции козловых кранов, классификация по назначению и способу опирания. Характеристика конструкции крана КК-32М: устройство, техническая характеристика. Оценка работы механизмов подъема груза и передвижения крана.
реферат [655,0 K], добавлен 15.12.2010Технические характеристики мостовых, козловых и консольных кранов. Рабочие движения, механизмы подъема и передвижения. Детали крановых механизмов и их соединения. Электродвигатели, редукторы, муфты, тормоза, зубчатые передачи, исполнительные органы.
презентация [22,9 M], добавлен 09.10.2013Разработка стационарного механизма перемещения крышек с целью разгрузки работы мостовых грузоподъемных кранов и сокращения затрат на потребляемую электроэнергию, следствием чего станет снижение себестоимости выпускаемой продукции в сталеплавильном цехе.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 14.10.2012Технические возможности машин и оборудования. Операции и штампы горизонтально-ковочных машин (ГКМ), взаимодействие механизмов ГКМ и частей штампа в процессе штамповки. Устройство стреловых кранов. Назначение и устройство вертикально-сверлильного станка.
контрольная работа [200,2 K], добавлен 30.07.2009Экономическая эффективность инновационной деятельности предприятия. Повышение технико-организационного уровня производства. Состояние техники, организации управления и научно-исследовательских работ. Внедрение изобретения рационализаторского предложения.
контрольная работа [36,4 K], добавлен 21.06.2016Характеристика возводимого здания. Определение объемов строительно-монтажных работ. Схема технологии и организации СМР. Монтажные и вспомогательный приспособления. Технико-экономический выбор монтажных кранов и технология производства монтажных работ.
курсовая работа [33,9 K], добавлен 22.11.2010Размеры проходных сечений в горловинах, кулачков для впускных клапанов. Профилирование безударного кулачка, приводящего в движение один впускной клапан. Скорость толкателя по углу поворота кулачка. Расчет пружины клапана и распределительного вала.
курсовая работа [791,5 K], добавлен 28.03.2014Характеристика сушильной части производства бумажного полотна. Описание КТС сушильного аппарата. Требования к системе автоматизации, выбор КТС САУ. Организация безударного перехода в автоматическое управление, разработка ее технической структуры.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.02.2012Организация работ по изобретательству и рационализации, научно-исследовательских работ. Планирование геологоразведочного процесса, строительства нефтяных и газовых скважин. Процесс транспортирования, хранения, сбыта нефтепродуктов. Ремонт оборудования.
учебное пособие [891,1 K], добавлен 20.09.2011Обзор существующих конструкций кранов: однобалочных и двухбалочных. Определение разрывного усилия каната, размеров барабана и мощности двигателя механизма подъема. Выбор механизма передвижения крана и тележки. Расчет металлоконструкции мостового крана.
курсовая работа [713,1 K], добавлен 31.01.2014Выполнение работ с применением перегрузочных машин. Строповка и отстроповка груза. Особенности складирования отдельных видов груза. Механизм подъема портального крана "Сокол". Техническое обслуживание механизма подъема портальных кранов "Сокол".
дипломная работа [48,4 K], добавлен 15.02.2012Общие сведения о фрикционных вариаторах. Исходные данные для проектирования привода. Проектный расчет фрикционного вариатора по контактным напряжениям. Процесс разработки и реализации динамической модели. Анализ динамических процессов в объекте.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 14.09.2010Ознакомление с процессом создания посадочной платформы, отвечающей требованиям надёжности, удобства эксплуатации и мобильности. Рассмотрение и анализ условий для вертикального взлета беспилотного летательного аппарата. Характеристика системы торможения.
реферат [633,7 K], добавлен 09.05.2018Ознакомление со схемой разрыхлительно-очистительного агрегата. Рассмотрение устройства и назначения автоматического кипоразрыхлителя, дозирующего бункера, наклонных очистителей и трепальной машины. Расчет производительности педального регулятора.
реферат [965,6 K], добавлен 20.08.2014Характеристика особенностей осуществления подъема и перемещения груза в поперечном направлении. Описания мостовых опорных кранов. Анализ механизмов, предназначенных для подъема людей, расплавленного и раскаленного металла, ядовитых и взрывчатых веществ.
презентация [21,6 M], добавлен 09.10.2013
