Повышение эффективности использования портовых кранов при ветровых нагрузках

3. Разработана математическая модель режима работы портальных кранов при динамическом воздействии ветра, справедливость которой подтверждена результатами натурных испытаний. В математической модели ветровая нагрузка представлена в виде двух составляющих: статической - соответствующей средней скорости ветра и динамической - соответствующей пульсационной составляющей скорости ветра.

4. Предложена методика комплексного исследования работы кранов и обоснования допустимых ветровых нагрузок для их рабочего состояния, включающая математическое моделирование режима работы портальных кранов, модельные аэродинамические испытания, численные методы исследования основных показателей работоспособности портальных кранов при ветровых нагрузках, натурные испытания и опытную эксплуатацию портовых кранов при скорости ветра свыше 15 м/с.

5. Усовершенствована методика расчета портальных кранов на ветровую нагрузку: определены параметры ветровой нагрузки и ее статистические характеристики; получены аналитические зависимости ветровой нагрузки на кран с грузом с учетом динамической ее составляющей и собственных скоростей движения крановых механизмов в функции обобщенных координат (с, ); учтена векторная природа ветровой нагрузки и определена вероятная устойчивость направления ветра в различных ветровых районах; учтено влияние рельефа местности и портовой застройки на ветровую нагрузку кранов в эксплуатационных условиях.

6. Предложена методика и выполнены модельные испытания некоторых типов портальных кранов в аэродинамической трубе, в результате которых получены уточненные значения коэффициентов аэродинамического сопротивления, включая моментные характеристики крановых конструкций в функции обобщенных координат (с, ) с учетом конструктивных элементов и их аэродинамического взаимовлияния.

7. Численными методами исследованы основные показатели работоспособности наиболее распространенных в морских портах портальных кранов типа Альбрехт, Альбатрос, Сокол, Кондор, Кировец, Ганц и Форель: максимальные эксплуатационные нагрузки в механизмах вылета стрелы и поворота, эквивалентные нагрузки, определяющие тепловой режим двигателей механизмов, углы раскачивания груза в пространстве и управляемость кранов, определяемая переходными процессами механизмов, в зависимости от технологии перегрузочных работ, геометрических параметров циклов работы кранов и парусности грузов.

8. Предложен способ расчета динамических характеристик крановых конструкций методом КЭ, позволяющий на стадии проектирования определять динамическое воздействие ветра на грузовую устойчивость крана.

9. Предложен дифференцированный метод определения допустимых ветровых нагрузок на портовые краны в эксплуатационных условиях, учитывающий тип крана, технологическую схему его работы, парусность грузов и векторную природу ветровой нагрузки, защищенность причалов и рабочих участков порта естественными и искусственными препятствиями.

10. Разработана методика составления ветровой карты, на основании которой составлены ветровые карты некоторых портов. Методика позволяет прогнозировать скорости ветра на территории порта и тем самым планировать расстановку судов и бригад портовых рабочих при получении штормового предупреждения.

11. Сформулированы дополнительные требования к техническим условиям на проектирование портальных кранов с учетом их эксплуатации при повышенных ветровых нагрузках. Даны рекомендации по регулировке тормозов механизмов поворота и вылета стрелы, а также по выбору ветроизмерительных приборов, местам их установки на кранах и территории порта.

12. Основные результаты выполненных исследований внедрены:

в нормативных актах: Типовая инструкция по эксплуатации портальных кранов при скорости ветра свыше 15 м/с в морских рыбных портах; Правила по охране труда в морских рыбных портах, ПОТ РО 18300 21500-01-20; Правила технической эксплуатации подъемно-транспортного оборудования морских торговых портов, РД 31.1.02-04 , а также вошли в проекты Правил по охране труда в рыбных портах и для судоремонтных предприятий;

на заводе Кранбау Эберсвальде (Германия), подтвердивший возможность эксплуатации портальных кранов данного завода при ветровых нагрузках свыше паспортных значений (при скорости ветра в порывах до 22 м/с).

в учебном процессе: учебном пособии "Охрана труда", рекомендованном УМО на водном транспорте для студентов и курсантов ВУЗов водного транспорта и рыбного хозяйства.

13. Подтвержденный ЗАО "ЦНИИМФ" экономический эффект от результатов внедрения диссертационной работы в портах Министерства транспорта составляет 25 млн. руб. в год, а ФГУП "ГИПРОРЫБФЛОТ" в морских рыбных портах Федерального агентства по рыболовству 10 млн. руб. в год.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Внедрение "Положения по эксплуатации портовых кранов при сильном ветре" : отчет о НИР / Одес. ин-т инж. мор. флота ; рук. Н. И. Ерофеев ; отв. исполн. В. А. Подобед. - Одесса, 1977. - 100 с. - Инв. № Б747183.

2. Ерофеев, Н. И. Влияние ветрового напора на привод грузоподъемных машин : тезисы докл. / Н. И. Ерофеев, В. А. Подобед // Материалы науч.-техн. конф. "Электрооборудование и автоматизация кранов" / ЦБНТИ ММФ. - Ильичевск, 1976. - С. 21-23.

3. Ерофеев, Н. И. Определение допустимых рабочих скоростей ветра грузоподъемных кранов / Н.И.Ерофеев, В.А.Подобед, П. Я. Лисовой // Судостроение и судоремонт : сб. науч. тр. / ОИИМФ. - Одесса, 1977. - Вып. 9. - С. 101-107.

4. Ерофеев, Н. И. Положение по эксплуатации грузоподъемных кранов при сильном ветре : тезисы докл. / Н. И. Ерофеев, В. А. Подобед // Материалы II регион. науч.-техн. конф. "Пути повышения эффективности и качества грузоподъемных машин и оборудования в условиях Дальнего Востока и Восточной Сибири" / ДВ филиал ВНИИПТМАШ. - Артем, 1976. - 2 с.

5. Ерофеев, Н. И. Работа подъемных кранов при сильном ветре / Н. И. Ерофеев, В. А. Подобед // Безопасность труда в промышленности. - 1977. - № 3. - С. 37-38.

6. Ерофеев, Н. И. Экспериментальное определение аэродинамических характеристик модели портального крана / Н. И. Ерофеев, П. Я Лисовой, В. А. Подобед // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 1976. - № 5. - С. 127-131.

7. Зубко, Н. Ф. Влияние ветровых нагрузок на работу приводов механизмов портального крана / Н. Ф. Зубко, В. А. Подобед // Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод - 1983. - Вып. 2 (112). - С. 42-44.

8. Зубко, Н. Ф. Натурные исследования работы портальных кранов "Альбрехт" в условиях ветра / Н. Ф. Зубко, В. А. Подобед, С. А. Радзюк // Гидротехнические сооружения морских портов и их механизация : сб. науч. тр. / ОИИМФ. - М., 1983. - С. 88-89.

9. Зубко, Н. Ф. Нормирование ветровых нагрузок для рабочего состояния грузоподъемных кранов / Н. Ф. Зубко, В. А. Подобед // Безопасность труда в промышленности. - 1982. - № 5. -С. 54-55.

10. Зубко, Н. Ф. Результаты исследования работоспособности портальных кранов завода Кранбау Эберсвальде при воздействии ветровых нагрузок / Н. Ф. Зубко, В. А. Подобед // Инженерные сооружения и оборудование морских портов : сб. науч. тр. / ОИИМФ. - М.,1985.-С. 93-94.

11. Переработка "Правил по технике безопасности в рыбных портах", раздел 5 "Техника безопасности при перегрузочных работах с подъемно-транспортными машинами" : отчет о НИР / Мурман. высш. инж.-мор. уч-ще ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 1991. - 44 с. - Инв. № 02910051640.

12. Подобед, В. А. Вероятностная оценка устойчивости направления и порывистости ветра / В. А. Подобед, Н. Е. Подобед // "Наука и образование - 2004" : материалы Междунар. науч.-техн. конф. : тез. докл. / МГТУ. - Мурманск, 2004. - Ч.5. - С. 241 - 245.

13. Подобед, В. А. Вопросы безопасной эксплуатации портовых кранов при повышенных ветровых нагрузках / В. А. Подобед, Н. Е. Соловьева // Тезисы докл. науч.-техн. конф. профес.-преп. состава, аспирантов, науч. и ИТР МВИМУ. - Мурманск, 1990. - С. 94-96.

14. Подобед, В. А. Вопросы снижения риска при эксплуатации грузоподъемных кранов в условиях штормового ветра / В. А. Подобед // Тезисы докл. на Междунар. симпозиуме "Предупреждение риска (научно-техническая эволюция)" / Междунар. федерация ассоциаций специалистов безопасности и гигиены IFAS. - М., 1992. - 2 с.

15. Подобед, В. А. Вопросы эксплуатации грузоподъемных кранов, находящихся в различных ветровых условиях / В. А. Подобед, Н. Е. Соловьева // Тезисы докл. IV регион. науч.-техн. конф. "Проблемы создания и эксплуатации ПТМ в условиях Дальнего Востока и Восточной Сибири" / ДВ филиал ВНИИПТМАШа. - Артем, 1983. - С. 128.

16. Подобед, В. А. Выбор и использование анемометров портовых кранов / В. А. Подобед, Н. Е. Подобед // "Наука и образование - 2004" : материалы Междунар. науч.-техн. конф. : тез. докл. / МГТУ. - Мурманск, 2004. - Ч.5. - С. 236 - 240.

17. Подобед, В.А. Динамический расчет крановых конструкций по методу конечных элементов / В. А. Подобед, Э. П. Лукаш // Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений и портовых комплексов : сб. науч. тр. / ОИИМФ. - М., 1984. - С. 72-73.

18. Подобед, В. А. Исследование работоспособности портальных кранов при воздействии ветра : дис. … канд. техн. наук / В. А. Подобед ; Одес. ин-т инж. мор. флота. - Одесса, 1981. - 207 с.

19. Подобед, В. А. Исследование работоспособности портальных кранов при воздействии ветра : автореф. дис…канд. техн. наук / В.А. Подобед. - Л. : ЛИИВТ, 1982. - 16 с.

20. Подобед, В. А. Математическое моделирование ветровых и сейсмических нагрузок на портальные краны в рабочем состоянии / В. А. Подобед, Н. Е. Соловьева // Тезисы докл. юбилейн. науч. конф. МВИМУ. - Мурманск, 1990. - С. 77-81.

21. Подобед, В. А. Математическое моделирование ветровых нагрузок на портовые портальные краны / В. А. Подобед // Вестник МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т. 9, № 2. - С. 318-331.

22. Подобед, В. А. Моделирование режимов работы портальных кранов при динамическом воздействии ветра / В. А. Подобед // Тезисы докл. IV регион. науч.-техн. конф. "Проблемы создания и эксплуатации ПТМ в условиях Дальнего Востока и Восточной Сибири" / ДВ филиал ВНИИПТМАШа. - Артем, 1983. - С. 125-127.

23. Подобед, В. А. О разработке правил по технике безопасности в рыбных портах / В. А. Подобед // Тезисы докл. науч.-техн. конф. профес.-преп. состава, аспирантов, научных и ИТР МВИМУ. - Мурманск, 1991. - С. 89-90.

24. Подобед, В. А. Обобщенный метод расчета на ЭВМ нагрузочных и других параметров работы крана "Кировец" при воздействии ветра / В. А. Подобед // Материалы III регион. науч.-техн. конф. "Основные направления научно-технического прогресса в создании и эксплуатации грузоподъемных кранов в условиях Дальнего Востока и Восточной Сибири" / ДВ филиал ВНИИПТМАШа. - Артем, 1979. - С. 83-84.

25. Подобед, В. А. Отраслевые правила по охране труда для судоремонтных предприятий / В. А. Подобед, Н. Е. Подобед // "Наука и образование - 2005" : материалы Междунар. науч.-техн. конф. : тез. докл. / МГТУ. - Мурманск, 2005. - Ч. 7. - С. 119-121.

26. Подобед, В. А. Охрана труда : учеб. пособие для мор. спец. вузов / В. А. Подобед, Н. Е. Подобед. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мурманск : Изд-во МГТУ, 2005. - 264 с.

27. Подобед В.А. Охрана труда для руководителей, специалистов и отдельных категорий застрахованных : учеб. пособие / В. А. Подобед, Н. Е. Соловьева. - 3-е изд. - Мурманск : Север, 2002. - 288 с.

28. Подобед, В. А. Работа портовых кранов при ветровых нагрузках / В. А. Подобед // Морской флот. - 2006. - № 6. - С. 68-70.

29. Подобед, В. А. Пособие по охране труда для руководителей и специалистов предприятий, учреждений и организаций рыбного хозяйства / В. А. Подобед, В. И. Фурсов. - М. : Рус. Лапландия, 1997. - 335 с.

30. Подобед, В. А. Предупреждение риска при эксплуатации кранов при ветровых нагрузках в морских портах / В. А. Подобед, Н. Е. Подобед // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. - 2006.-Т. 9, № 3. - С.531-533.

31. Подобед, В. А. Проблемы безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов при воздействии ветровых и сейсмических нагрузок / В. А. Подобед // Тезисы докл. I Всесоюз. съезда спец. по безопасной жизнедеятельности человека. - СПб., 1992. - С. 85-86.

32. Подобед, В. А. Теоретические исследования основных показателей работы портального крана "Альбрехт" при динамическом воздействии ветра / В. А. Подобед // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т. 9, № 3. - С. 522-531.

33. Подобед, В. А. Типовая инструкция по эксплуатации портальных кранов при скорости ветра свыше 15 м/с в морских рыбных портах / В. А. Подобед. - М. : ВНИЭРХ, 1990. - 32 с.

34. Правила по охране труда в морских рыбных портах : ПОТ РО 18300 21500-01-2001 / рук. В. А. Подобед. - СПб. : [б. и.], 2001. - 328 с.

35. Проведение эксперимента по эксплуатации кранов морского порта при сильном ветре : отчет о НИР / Одес. ин-т инж. мор. флота ; рук. Н. И. Ерофеев ; отв. исполн. В. А. Подобед. - Одесса, 1977. - 111 с. - Инв. № Б623125.

36. Разработка Правил по охране труда в морских рыбных портах: РТО / Мурман. гос. техн. ун-т ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 2002. - 11 с. - Инв. № 01200100835.

37. Разработка Правил по охране труда для судоремонтных предприятий : РТО / Мурман. гос. техн. ун-т ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 2005. - 11 с. - Инв. № 02200501643.

38. Разработка рекомендаций по увеличению эксплуатационного времени портальных кранов Измаильского морского порта при работе в условиях сильного ветра : отчет о НИР / Одес. ин-т инж. мор. флота ; рук. Н. Ф. Зубко ; отв. исполн. В. А. Подобед. - Одесса, 1981.- 209 с. - Инв. № Б974831.

39. Разработка рекомендаций по эксплуатации портальных кранов "Ганц" и "Форель" при ветровых нагрузках : отчет о НИР / Мурман. высш. инж.-мор. уч-ще ; рук. В.А.Подобед. - Мурманск, 1987. - 70 с. - Инв. № 02880009588.

40. Разработка рекомендаций по эксплуатации портальных кранов "Кировец" при ветровых нагрузках : отчет о НИР / Одес. ин-т инж. мор. флота ; рук. Н. Ф.Зубко ; отв. исполн. В. А. Подобед. - Одесса, 1982. - 82 с. - Инв. № 02825053344.

41. Разработка рекомендаций по эксплуатации портальных кранов типа Сокол, Альбатрос и Кондор при скорости ветра свыше 15 м/с : отчет о НИР / Одес. ин-т инж. мор. флота ; рук. Н. Ф. Зубко ; отв. исполн. В. А. Подобед. - Одесса, 1983. - 74 с. - Инв. № 02830022112.

42. Разработка технических требований на поставку портовых кранов в различные климатические районы страны (ветровыми нагрузками). : отчет о НИР / Мурман. высш. инж. мор. уч-ще ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 1992.- 27 с. - Инв. № 02920006560.

43. Разработка технических требований на поставку портовых кранов в различные климатические районы страны : РТО / Мурман. гос. акад. рыбопромысл. флота ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 1995. - 5 с. - Инв. №.02960000640.

44. Разработка Типовой инструкции по эксплуатации портовых портальных кранов при ветровых нагрузках с участием портовых рабочих в перегрузочном процессе : отчет о НИР / Мурман. высш. инж. мор. уч-ще ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 1989. - 64 с. - Инв. № 02890067160.

45. Техническое обоснование допустимых ветровых нагрузок для рабочего состояния портальных кранов завода Кранбау Эберсвальде, эксплуатируемых в морских портах СССР : отчет о НИР / Мурман. высш. инж.-мор. уч-ще ; рук. В. А. Подобед. - Мурманск, 1985. - 16 с. Инв. № 02860079019.

Размещено на Allbest.ru