Устойчивость стрелового самоходного крана при выполнении рабочих операций

• Автор: Чернов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Обзор исследований в области устойчивости стреловых кранов
1.1 Анализ предшествующих исследований устойчивости кранов против опрокидывания
1.2 Аспекты динамической устойчивости свободностоящих кранов
1.3 Неустановившееся движение
1.4 Состояние вопроса на данный момент
2 Исследование механизма возникновения дополнительных опрокидывающих возмущений при повороте крана с подвешенным грузом
2.1 Расчетная схема для определения динамических нагрузок при первом этапе поворотного движения
2.2 Расчетная схема для определения динамических нагрузок при втором этапе поворотного движения
2.3 Расчетная схема для определения динамических нагрузок при третьем этапе поворотного движения
2.4 Расчет нагрузок на опоры крана с учетом характеристик упругости рамы, опорных элементов и грунта
2.5 Расчет дополнительных усилий при подъеме/опускании груза во время перемещения стрелы
3 Эксперимент для определения значений превышения нагрузки вследствие действия динамических нагрузок в процессе поворота
3.1 Исходные данные
3.2 Описание физической модели
3.3 Задание параметров частотному преобразователю
3.4 Результаты эксперимента
3.5 Анализ полученных результатов
3.6 Сопоставление данных эксперимента с реальной моделью
3.7 Эксперимент для определения степени влияния факторов параметров движения стрелы с грузом РГсходные данные

3.8 Результаты эксперимента
3.9 Обработка результатов эксперимента
3.10 Проверка адекватности модели
3.11 Сравнительный анализ систем расчетов
4. Способ управления грузоподъемным краном
Основные результаты и выводы
Библиографический список

Введение
Актуальность темы.
Грузоподъемные операции являются неотъемлемой частью многих видов производства во всех отраслях промышленности. Их выполнение часто занимает большую часть рабочего времени и в значительной степени влияет на общую производительность.
Операции управления и контроля осуществляются, как правило, машинистом на основе визуального наблюдения за перемещением груза и показаний индикационных устройств. Возможности повышения производительности стреловых самоходных кранов (ССК), в основном определяемой грузоподъемностью и скоростью перемещения груза, при таком способе управления незначительны.
В процессе выполнения рабочих операций машинист должен получать сведения о текущем положении рабочих органов крана и груза, нагрузки на опоры, положении опорного контура, состоянии электро- и гидросистем, а также информацию от ограничителей нагрузки и рабочей зоны крана. Исходя из этого, он должен принимать решения о приведении в действие и поддержании определенных режимов различных механизмов крана. Оптимизация грузоподъемных операций предполагает, в первую очередь, сокращение рабочего цикла за счет минимизации продолжительности периодов разгона и торможения и увеличения скорости в установившемся режиме, стабилизацию положения груза благодаря уменьшению амплитуды его колебаний. При этом необходим постоянный контроль выполнения условий безопасности и точности позиционирования.
Выполнение такого объема функций возможно с помощью бортовой микропроцессорной системы, связанной с датчиками, вырабатывающей на основе их показаний сигналы управления исполнительными механизмами ССК и отображающей информацию на индикационной панели.
Сохранение устойчивости ССК является важнейшим условием при разработке систем управления их рабочими операциями [2]-[5]. Это связано,

На первом этапа стрела уже имеет скорость и продолжает ускоряться, поэтому на нее будут действовать обе составляющие инерционной силы.
Р*=еьР?= юг; (2.6)
где Jc - моменты инерции стрелы.
Рисунок 2.4 - Проекция сил на этапе начала разгона на плоскость УХ
Учитывая особенности вращательного движения и, вводя некоторое допущение, надо сказать, что стрела является абсолютно жесткой и не будет иметь прогиба, а, значит, угловая скорость и угловое ускорение стрелы у пяты и у оголовка будут одинаковыми.
Уравнению (2.2) соответствуют три проекций внешних задаваемых сил, реакций связей и сил инерции на оси координат. Уравнению (2.3)
соответствуют три уравнения моментов этих же сил относительно осей
координат. Таким образом, будем иметь шесть уравнений, описывающих состояние системы.
Проекции на ось Хц Уц 71 соответственно:
Р(Х): Яхс + Яц со8 ф - Р1хг + Р® - Рхс ~ 0;
Р(¥): Р$г + Р® + Р;с - КуС - 0; (2.7)
?(&: Я2с + Рц-5Щ-Сг-Ос=0.