Автоматизированная система ограничения массы поднимаемого груза стреловых грузоподъемных кранов

• Автор: Коровин, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОГРАНИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ.

1.1. Описание технологического процесса регулирования систем ограничения нагрузки.

1.2. Состав систем ограничения нагрузки.

1.3. Способы контроля параметров, характеризующих нагрузку

1.4. Выводы, постановка цели и определение задач исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ПРИ НАГРУЖЕНИИ КРАНА.

2.1.остроенис математической модели стрелового крана

2.2. Измерение вылета.

2.3 Влияние погрешностей измерения рабочих параметров крана на точность определения массы груза.
2.4. Разработка алгоритма самонастройки системы.
2.5. Анализ параметров рабочего процесса крана при реализации алгоритма регулирования
2.6. Основные направления совершенствования автоматизированных систем ограничения нагрузки
2.6.1. Принцип взаимного резервирования оператора и автоматической системы
2.6.2. Система ограничения нагрузки с оперативным самоконтролем технического состояния
2.6.3. Предотвращение умышленной блокировки системы
2.7. Выводы.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ПОДНИМАЕМОГО ГРУЗА.
3.1. Задачи и программа экспериментальных исследований
3.2. Поверка адекватности математической модели
3.3. Проверка функционирования алгоритма настройки.
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОГРАНИЧЕНИЯ НАГРУЗКИ КРАНА.
4.1. Описание принципов построения системы ограничения
нагрузки.
4.2. Выбор типа системного интерфейса и скорости передачи по мультиплексной линии.
4.3 Реализация блоков и датчиков системы.
4.4. Реализация алгоритма автоматизированного поиска настроечных коэффициентов.
4.5. Практическое использование результатов диссертационной
работы.
4.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Способ поддержки крановщика по обеспечению безопасной работы крана за счет оперативной выработки для крановщика рекомендаций по принятию решений по управлению краном и определения приоритетного для безопасности направления действий крановщика с учетом прогноза развития возможных штатных и аварийных ситуаций, а также обеспечения защиты от ошибочных или умышленных действий крановщика, приводящих к аварии крана, в том числе путем автоматического перехода от ручного управления краном к автоматическому. ГЛАВА 1. Описание технологического процесса регулирования систем ограничен! Основным средством механизации подъемно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в промышленности, строительстве, на транспорте, в горном деле и в сельском хозяйстве являются универсальные и специализированные грузоподъемные машины. Наиболее распространенным типом грузоподъемных машин являются стреловые грузоподъемные краны, составляющие % всего кранового парка в России []. Известно, что к стреловым кранам относятся автомобильные (ходовое устройство которых включает в себя шасси автомобиля), пневмоколесные и гусеничные (ходовое устройство содержит пневмоколесное или гусеничное шасси), башенные краны, краны на платформах, передвигающихся по железнодорожным путям (железнодорожные краны), краны на специальном шасси (на шасси автомобильного типа, приспособленном для работы с крановой установкой), короткобазовом шасси (на шасси, специально приспособленном для работы на неподготовленных площадках и в стесненных условиях) и стационарные краны [5, ]. В настоящее время наиболее широкое распространение получили гидравлические грузоподъемные краны на автомобильном шасси. К достоинствам кранов такого типа следует отнести простоту конструкции, несложность проведения технического обслуживания и легкое перебазирование крана с объекта на объект, как в стесненных условиях современных городов, так и в условиях бездорожья на объектах, находящихся в труднодоступных и удаленных местах. В США, согласно нормам Американского Национального Института Стандартов (ANSI), системами безопасности должны быть оборудованы все краны грузоподъемностью более 3 т. Согласно нормативным требованиям, СОНК автоматически отключает механизмы подъема груза и изменения вылета в случае подъема груза, масса которого превышает паспортную грузоподъемность крана для данного вылета более чем на % (для башенных кранов с грузовым моментом до т. Для выполнения нормативных требований, срабатывание системы может быть при любом значении величины груза, находящемся в этих границах. Рис. Очевидно, что для предотвращения перегрузки крана и неполного использования его грузоподъемных возможностей, суммарная погрешность срабатывания системы безопасности должна составлять не более ±5%. По такому алгоритму функционируют все отечественные [, ] и зарубежные [, , 7] системы ограничения нагрузки. В работе Заметина В. И. [] рассмотрен вопрос об оптимизации уровня срабатывания СОНК. Если предположить, что погрешность измерения и отключения системы является достаточно низкой (в пределах 0,5-1%), то имеется возможность выбора порога срабатывания в пределах %-ной зоны. В случае если этот порог приближен к границе штах, грузоподъемный кран работает в максимально щадящем режиме. Если порог срабатывания системы сдвинут к границе у’ттах, происходит повышение грузоподъемности за счет более позднего срабатывания ограничения. В целом, вопрос оптимального выбора порога срабатывания систем ограничения нагрузки не исследован и требует дополнительной проработки с учетом прочностных характеристик крана и надежности его работы. В работе Федорова И. Г. [4] предлагается в отдельных случаях исключить автоматизированные СОНК на кране и ограничиться только индикаторами грузоподъемности, рассчитывая на опыт, квалификацию и дисциплинированность крановщика. Этот вывод автор обосновывает тем, что в критической ситуации, при массе поднимаемого груза близкой к предельной, выключение механизмов, с помощью которых производится подъем, не уменьшает, а, напротив, увеличивает вероятность аварии. Данное предложение нельзя считать обоснованным.