Устройство для успокоения раскачивания груза на портовых портальных кранах

• Автор: Терехов, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ современного состояния портовых кранов

1.1. Результаты работы портовых кранов с гибкой подвеской

1.2. Обзор существующих конструкций и эксплуатационная эффективность успокоителей раскачивания груза и разворотчиков грузозахватного органа на портовых кранах

1.3. Анализ литературы в области успокоения раскачивания

груза на гибкой подвеске при работе кранов

Глава 2. Составление математической модели движения груза

на гибкой подвеске при работе крана с успокоителем и без него.

2.1. Выбор обобщенных координат. Допущения. Определение кинетической энергии крана при переносе груза

2.2. Составление уравнений Лагранжа второго рода.

2.3. Анализ движения груза на гибком подвесе при работе портального крана с учетом использования механизма успокоения
Глава 3. Теоретическое исследование характера раскачивания
груза с использованием ЭВМ
3.1. Анализ параметров портовых кранов и выявление геометрических соотношений для определения функций для поворота
и изменения вылета.
3.2. Заданные функции системы КРАНГРУЗ
3.3. Результаты решения математической модели на ЭВМ.
3.3.1. Кран Альбатрос.
3.3.2. Кран Кондор
3.3.3. Кран Альбрехт
3.4. Обсуждение результатов решения уравнений на ЭВМ и
анализ результатов при использовании различных форм заданных функций
Глава 4. Разработка рациональных успокоителейразворотчиков
груза. Экспериментальные исследования.
4.1. Перспективные схемы успокоителейразворотчиков груза для портовых кранов.
4.2. Экспериментальные исследования предлагаемого успокоителяразворотчика.
4.3. Сравнение результатов успокоения раскачивания груза, полученных расчетами на ЭВМ и натурными испытаниями.
4.4. Изучение взаимосвязи колебаний груза, подвешенного на грузовых канатах и площадки, на которой смонтирован механизм успокоителя.
4.5. Практические рекомендации.
Экономическая эффективность
Заключение.
Список литературы


Груз будет двигаться к положению равновесия с ускорением, которое возникает под действием силы натяжения грузового каната Б и силы его тяжести С>. Как показывает практика, известными средствами не всегда удается полностью исключить раскачивание груза. Маневрирование механизмами широко применяется при ручном управлении ими и заключается в создании дополнительных движений с расчётом быстрого наведения точки подвеса груза по вертикали над отклонившимся грузом. Частота и амплитуда колебания нарастают при подъеме (укорочении подвески) груза и уменьшаются при опускании его, что вытекает из теории маятника с переменной длиной подвеса. Обеспечить необходимую точность попадания грузозахватного устройства с гибкой подвеской в заданную точку без эффективно действующих успокоителей практически не удается, поэтому в последние двадцать лет отечественные морские и речные порты, а также ряд зарубежных фирм начали совершенствовать имеющиеся и создавать новые конструкции успокоителей. Р в них при раскачивании груза в одну и "другую стороны. Реализация принципа гашения колебаний груза регулированием скорости перемещения точки его подвеса связана с разработкой конструкции датчиков угла [], [2],[3] или скорости отклонения грузовых канатов от вертикали, а также изменение конструкции тормоза механизма изменения вылета стрелы крана и осуществляется за счет изменения величины тормозного момента механизма пропорционально углу или скорости отклонения груза от вертикали. Данный принцип достигает положительного результата, но для этого требуется своевременность срабатывания датчиков. Их конструкция должна выдерживать вибрацию и агрессивное воздействие окружающей среды. Изменение конструкции тормозной системы влечёт за собой увеличенное количество комплектующих деталей, что в свою очередь увеличивает вероятность отказа. Унифицированные тормозные системы крановых механизмов позволяют хранить на складе небольшое количество сменнозапасных частей, тогда как изменённая конструкция потребует расширения ассортимента складских ресурсов. Другой принцип гашения раскачивания груза, подвешенного на канатной "пирамиде" с искусственным созданием угла отклонения грузового каната от вертикали, с вершиной у груза на кранах в речных портах в данное время не применяется. Зарубежные фирмы используют этот принцип для успокоения раскачивания штучных грузов и крупнотоннажных контейнеров при перегрузке их портальными кранами. Применение «канатной пирамиды» для грейферных кранов без специальных приспособлений исключается из-за невозможности выравнивания длин поддерживающих канатов. Поэтому использование «канатной пирамиды» на портовых грейферных кранах связано с разработкой специальной подвески грейфера. Её применяют на практике на кранах с четырьмя грузовыми канатами, так как при двухканатной системе полезного эффекта не получается. Принцип успокоения раскачивания груза с вспомогательными канатами в плоскости стрелы, соединяемыми с перемещающимися вдоль стрелы или на поворотной платформе контргрузами, известен давно. Кроме того, наличие перемещающегося по стреле груза вызывает ~ увеличение массы противовеса стреловой системы и утяжеление конструкции поворотной части. Наибольшее время при повороте и изменении вылета стрелы груз находится подтянутым к крану и наибольшее отклонение груза от вертикали также происходит в сторону уменьшения вылета. Контргруз уменьшает амплитуду колебания груза в одну сторону (от крана) и увеличивает ее в направлении уменьшения вылета. Гашение колебаний должно осуществляться с момента начала колебаний автоматически (без дополнительного включения механизмов поворота и изменения вылета стрелы) в плоскости стрелы и в плоскости, перпендикулярной стреле. Конструкция успокоителя должна обеспечивать разворот и удержание в определенном положении грейфера относительно вертикальной оси с управлением из кабины крановщика. Усилия во вспомогательных канатах должны поддерживаться непрерывно. Гашение раскачивания груза и удержание его от кручения вокруг вертикальной оси должно производиться независимо от изменения вылета стрелы и изменения высоты подъёма груза.