Вирішено науково-технічну задачу підвищення техніко-експлуатаційних показників стрілових самохідних кранів встановленням гідравлічних гасителів коливань в систему підвіски вантажу, в яких сила опору змінюється за заданим законом. Розглянуто стан парку стрілових самохідних кранів і виявлено, що частка кранів, які відпрацювали свій термін служби в середньому складає 75 % від загальної кількості, а основною причиною їх списання є пошкодження від втомленості елементів металоконструкції, які виникають в результаті динамічних навантажень. Встановлено, що основну частину динамічних навантажень сприймає та розповсюджує стрілова система самохідного крана. Розроблено еквівалентну схему та математичну моделі з урахуванням гідравлічних гасителів коливань в стріловій і вантажній підвісках, а також їх робочих характеристик. Запропоновано нове технічне рішення гасителя коливань і методику визначення його основних параметрів. Виконано техніко-економічне обгрунтування застосування даного гасителя коливань і встановлено, що впровадження даного пристрою зменшує масу металоконструкції стріли на 500 кг або збільшує строк її служби в середньому на 4 роки.

Досліджено закономірності взаємодії гідравлічного гасителя коливань з елементами стрілової системи самохідного крану у ході підіймання вантажу з урахуванням його робочих характеристик.

Досліджено закономірності взаємодії гідравлічного гасителя коливань з елементами стрілової системи самохідного крану під час підіймання вантажу з урахуванням його робочих характеристик.

Знайдено закономірності, які впливають на процес гасіння коливань під час підйому вантажу. Теоретично обгрунтовано місце встановлення демпфера в стріловій системі самохідних кранів.

Построены динамическая и математическая модели автомобильного крана при подъеме груза с жесткого основания, определены коэффициенты дифференциальных уравнений, введена внешняя сила привода в математическую модель.

Запропоновано методику визначення основних параметрів гідравлічного гасителя коливань, яка дозволяє реалізувати раціональний закон зміни його сили опору залежно від ваги вантажу.

Построены динамическая и математическая модели автомобильного крана при подъеме груза с жесткого основания, проанализированы переходные процессы с помощью численного интегрирования уравнений движения.

Рассмотрены вопросы влияния конструктивных особенностей многомассовой механической системы на колебательный силовой процесс при неустановившихся режимах работы механизма подъема автомобильного крана.

Знайдено закономірності, які впливають на процес гасіння коливань під час підйому вантажу. Теоретично обгрунтовано місце встановлення демпфера в стріловій системі самохідних кранів.

Исследована многофакторная модель изменения ресурса двигателя автомобильного крана при переходных процессах методом итерации с учетом скоростных и нагрузочных параметров, а также коэффициента динамичности.

Проведено дослідження зношуваності деталей двигуна внутрішнього згоряння за несталих режимів роботи з застосуванням методу повної квадратики, реалізацію якого здійснено на програмованому стенді.

Знайдено закономірності, які впливають на процес гасіння коливань під час підйому вантажу. Теоретично обгрунтовано місце встановлення демпфера в стріловій системі самохідних кранів.

Рассмотрены незамкнутые и замкнутые пространственные кинематические цепи манипуляторов. Показана необходимость расчленения сложной кинематической цепи на простые. Описан способ определения степени подвижности и маневренности манипулятора в соответствии с номером семейства, к которому относится та или иная составная простая цепь.

Встановлено раціональні параметри гідравлічного гасителя коливань, який може використовуватися в стріловій системі самохідних кранів з метою зменшення динамічних навантажень. Дослідження проводились числовими методами за допомогою математичної моделі, яка описує перехідні процеси, що виникають в стріловій системі самохідного крана під час піднімання вантажу з жорсткої основи. Для визначення впливу різних факторів на динамічні навантаження було використано метод математичного планування експерименту. В результаті моделювання процесу підіймання вантажу отримано раціональні значення величини коефіцієнта опору гідравлічного гасителя і часу розгону механізму підйому вантажу. Також за допомогою рівнянь регресії оцінено вплив кожного з факторів на зміну коефіцієнта динамічності. Встановлено, що найбільш раціонольним є діапазон зміни коефіцієнта опору гідравлічного гасителя в межах від 30 до 50, а часу розгону приводу механізму підйому від 0,6 до 0,7 секунди.

Установлены рациональные параметры гидравлических гасителей колебаний, которые могут использоваться в стреловой системе самоходных кранов с целью уменьшения динамических нагрузок. Исследования проводились численными методами с помощью математической модели, которая описывает переходные процессы, возникающие в стреловой системе при подъеме груза с основания. Для определения влияния различных факторов на динамические нагрузки был использован метод планирования эксперимента. В результате моделирования процесса подъема груза получены рациональные значения коэффициента сопротивления гидравлического гасителя и времени разгона механизма подъема груза. Также с помощью уравнений регрессии оценено влияние каждого из факторов на изменение коэффициента динамичности. Установлено, что наиболее рациональным является диапазон изменения коэффициента сопротивления гасителя колебаний в пределах от 30 до 50, а времени разгона привода механизма подъема от 0,6 до 0,7 секунды.

The rational parameters of hydraulic dampers that can be use in mobile crane boom system for the decreasing of dynamic loads are adjusted. The research by numerical methods with mathematical model was investigated. The mathematical model describes transient processes that appear in the boom system during hoist of load from the base. For estimation of action of the different factors on the dynamic loads the method of experimental design was used. In the results of the modeling of hoist of load process the rational parameters of coefficient of damper resistance and acceleration time of hoisting mechanism values were received. The action of each of factors to change of the dynamic factor with regression equations is estimated. It is adjusted that the most rational is coefficient of damper resistance range in 30…50 and the acceleration time of hoisting mechanism drive range in 0,6…0,7 s.

Досліджено перехідний процес підіймання вантажу з основи стріловим самохідним краном, який оснащено гасителем коливань. Дослідження проводились на фізичній моделі гусеничного крана КГ-25 вантажопідйомністю 25 тонн. У стрілову та вантажну підвіску встановлено гідравлічні гасителі коливань телескопічного типу. Як вимірювально-реєструвальну апаратуру використано аналого-цифровий перетворювач (АЦП), який було підключено до ПК. Одержано осцилограми зміни зусилля в часі F(t) в підвісці стріли і вантажних канатах. Результати експериментів підтвердили теоретичні дослідження, які були отримані в попередніх роботах. Розбіжність результатів в визначенні коефіцієнту динаміки складає 6 %, по нижчий частоті коливань 12,5 %, по тривалості періоду розгону механізму підйому в середньому 15 %. Обробка результатів експерименту дозволила зробити висновки, що найбільш ефективним є включення гасителя коливань в силовий ланцюг вантажної підвіски, при цьому коефіцієнт динаміки стріли зменшується з 1,6 до 1,1, а вантажних канатів з 1,5 практично до 1.

Исследован переходной процесс подъема груза с основания стреловым самоходным краном оснащенным гасителем колебаний. Исследования проводились на физической модели гусеничного крана КГ-25 грузоподъемностью 25 тонн. В стреловую и грузовую подвеску установлены гидравлические гасители колебаний телескопического типа. В качестве измерительно-регистрирующей аппаратуры использовался аналого-цифровой преобразователь, подключенный к ПК. Получены осциллограммы изменения усилий во времени F(t) в подвеске стрелы и грузовых канатах. Результаты экспериментов подтвердили теоретические исследования, которые были получены в предыдущих работах. Расхождение результатов в определении коэффициента динамичности составили 6 %, по низшей частоте колебаний 12,5 %, по продолжительности времени разгона механизма подъема 15 %. Обработка результатов экспериментов позволила сделать вывод, что наиболее эффективным является включение гасителя колебаний в силовую цепь грузовой подвески, при этом коэффициент динамичности стрелы снижается с 1,6 до 1,1, а грузовых канатов с 1,5 практически до 1.35 стрела; груз; подвеска; гидравлический гаситель; колебания.

The transient process of the load hoisting from base with mobile crane equipped with oscillation damper is researched. The research with physical model of caterpillar crane KG-25 with capacity 25 t is done. The hydraulic oscillation dampers of telescopic type in the boom and load hook assembly were installed. As a recording equipment the analog data digitizer connected to PC were used. The oscillograms of force changing in the time F(t) in hook assembly of boom and load ropes are obtained. The results of the experiments have confirmed the theoretical researches that in the previous studies was obtained. Divergence of results in the estimation of dynamic factor were 6 %, by the lowest oscillation frequency – 12,5 %, by duration of acceleration timeof hoisting mechanism – 15 %. The analysis of experiment results allowed to draw a conclusion that the most effective is inclusion of the oscillation damper in the power circuit of the load hook assembly. In this case the dynamic factor of boom from 1,6 to 1,1 is decreased and the dynamic factor of load ropes from 1,5 to 1 is decreased.

Надано рекомендації з підвищення динамічних характеристик стрілових самохідних кранів встановленням гідравлічних гасителів коливань в систему підвіски вантажу, в яких сила опору змінюється за заданим законом. Розроблено еквівалентну схему та математичну модель з урахуванням гідравлічних гасителів коливань у стріловій і вантажній підвісках, а також їх робочі характеристики. Одержано закономірності функціонування гасителів коливань з елементами механізму піднімання та металоконструкції крана. Запропоновано нове технічне рішення гасителя коливань і методику визначення його основних параметрів. Розроблено експериментальну установку і перевірено ефективність використання запропонованого гасителя коливань, а також адекватність теоретичних досліджень.

Проведено дослідження зношуваності деталей двигуна внутрішнього згоряння за несталих режимів роботи з застосуванням методу планування експерименту, реалізація якого здійснювалась на програмованому стенді. Встановлення закономірностей зношуваності деталей двигунів здійснювалось за допомогою баготомірної функії, що включала такі параметри, як ефективне навантаження, інтенсивність його зміни, кутова швидкість колінчастого валу та його прискорення, коефіцієнт динамічності. Для розв'язання багатомірної функції застосовувались числові і фізичні методи моделювання. Обробка результатів зносних випробувань показали, що інтенсивність зносу деталей двигунів за несталих навантажувальних режимів призводить до збільшення зносу в 2,8 раза. Також встановлено, що найбільший вплив на зношуваність оказує значення коефіцієнта динаміки.

Проведены исследования изнашиваемости деталей двигателя внутреннего сгорания при неустановившихся режимах работы. Использовался метод планирования эксперимента, реализация которого осуществлялась на программируемом стенде. Определение закономерностей изнашиваемости деталей двигателей осуществлялось с помощью многомерной функции, включающей в себя такие параметры, как эффективная нагрузка, интенсивность ее изменения, угловая скорость коленчатого вала и его ускорение, коэффициент динамичности. Для решения многомерной функции применялись численные и физические методы моделирования. Обработка результатов износных испытаний показала, что интенсивность износа деталей двигателей при неустановившихся нагрузочных режимах приводит к увеличению износа в 2,8 раза. Также установлено, что наибольшее влияние на изнашиваемость оказывает значение коэффициента динамики.

The research of the wearability of engine components unstable working conditions is conducted. The method of experimental design was used. It’s realization with programmed stand was done. Estimation of the wearability behavior of engines components with multidimensional function was done. The multidimensional function included such parameters as effective weight, activity of its variation, angular velocity of crankshaft, acceleration of crankshaft and dynamic factor. For solution of multidimensional function numerical and physical simulation methods was applied. Analysis of wear trials showed that activity of wear of engines components during unstable load conditions reduce to wear increasing 2,8 times more. Also is established that the most impact at wearability puts a dynamic factor value.

Встановлено найбільш ефективну робочу характеристику гідравлічного гасителя коливань, який може використовуватися в стріловій системі самохідних кранів з метою зменшення динамічних навантажень під час піднімання вантажу з жорсткої основи. Дослідження проводились числовими методами за допомогою математичної моделі, яка описує перехідні процеси, що виникають в стріловій системі самохідного крана з електроприводом під час піднімання вантажу. Для визначення впливу різних робочих характеристик на динамічні навантаження було побудовано двохмасову динамічну модель, яка описує зміну сили опору гасителя по трьом законам: лінійному, прогресивному та регресивному. Для реалізації моделі був використаний числовий метод кінцевих різниць. Динамічна навантаженість системи оцінювалась методом порівняльного аналізу графіків зусиль, переміщень і швидкостей приведених мас стрілової системи. Під час піднімання вантажу «з підхватом» і застосуванні гідравлічного гасителя коливань з різними робочими характеристиками встановлено, що найбільш ефективним є включення в силовий ланцюг підвіски вантажу гасителя коливань з регресивною робочою характеристикою.

Установлена наиболее эффективная рабочая характеристика гидравлического гасителя колебаний, который может использоваться в стреловой системе самоходных кранов с целью уменьшения динамических нагрузок при подъеме груза с жесткой основы. Исследования проводились численными методами с помощью математической модели, которая описывает переходные процессы, возникающие в стреловой системе самоходного крана с электроприводом при подъеме груза. Для определения влияния различных рабочих характеристик на динамические нагрузки была построена двухмассовая динамическая модель, которая описывает изменение силы сопротивления гидравлического гасителя по трем законам: линейному, прогрессивному и регрессивному. Для реализации модели использовался метод конечных разностей. Динамическая нагруженность системы оценивалась методом сравнительного анализа графиков усилий, перемещений и скоростей приведенных масс стреловой системы. При подъеме груза «с подхватом» и применении гидравлического гасителя колебаний с различными рабочими характеристиками, установлено, что наиболее эффективным является включение в силовую цепь грузовой подвески гасителя колебаний с регрессивной рабочей характеристикой.

The most effective operating characteristic of hydraulic damper that can be used in boom system of mobile cranes for decrease dynamic loads during lifting a load from a rigid base is determined. Research by numerical methods with a mathematical model describing transition processes arising in boom system of mobile crane with electric drive during load lifting were conducted. The two-mass dynamic model for estimation of the influence of different operating characteristics on dynamic loads was built. It is describing the resisting force changing of hydraulic damper according to the three laws: linear, progressive and regressive. The method of finite differences for model realization was used. Dynamic stress loading of system by method of comparative analysis of curves of efforts, displacements and velocities of reduced mass of boom system was estimated. It during load lifting with snatching and applying a hydraulic damper with different operating characteristics is determined that most effective is including in power circuit a load suspension of the damper with regressive operating characteristic.

Рассмотрены вопросы влияния конструктивных особенностей многомассовой механической системы на колебательный силовой процесс при переходных режимах работы механизма подъема стрелового самоходного крана. Исследования проводились числовыми методами с помощью математической модели, описывающей переходные процессы, возникающие в приводе механизма подъема автомобильного крана, оснащенного двигателем внутреннего сгорания. С целью определения влияния различных факторов на динамические нагрузки была построена четырехмассовая динамическая модель, обладающая одинаковым энергетическим запасом с оригиналом. Реализация модели осуществлялась числовым методом Рунге Кутты. Динамическая нагруженность системы оценивалась методом сравнительного анализа графиков усилий приведенных масс привода. Проведенные исследования показали, что амплитудно-частотную характеристику колебательного процесса определяют в основном инерционно-упругие параметры системы, на отстройку которых необходимо обращать особое внимание при проектировании для исключения таких негативных явлений, как резонанс и биение.

Розглянуто питання впливу конструктивних особливостей багатомасової механічної системи на коливальний силовий процес за перехідних режимів роботи механізму підйому стрілового самохідного крана. Дослідження проводилися числовими методами за допомогою математичної моделі, що описує перехідні процеси, які виникають у приводі механізму підйому автомобільного крана, оснащеного двигуном внутрішнього згоряння. З метою визначення впливу різних факторів на динамічні навантаження була побудована чотирьохмасовадинамічна модель, яка має ідентичний енергетичний запас з оригіналом. Реалізація моделі здійснювалася числовим методом Рунге Кутти. Динамічна навантаженість системи оцінювалася методом порівняльного аналізу графіків зусиль наведених мас приводу. Проведені дослідження показали, що амплітудно-частотну характеристику коливального процесу визначають в основному інерційно-пружні параметри системи, на коректування яких необхідно звертати особливу увагу під час проектування для виключення таких негативних явищ, як резонанс і биття.

The questions of the impact design factors of the many-mass mechanical system to the oscillating force process during transient regimes of the hoist mechanism jib mobile crane operation are considered. The study with numerical methods with mathematic model describing transient regimes, appearing in the hoist mechanism drive of the automobile crane, with combustion engine equipped was conducted. The four-mass dynamic model for estimation of the impact of different factors to the dynamic loads was built. This model has identical ink margin as original. The realization this model with numerical Runge-Kutta method is done. Dynamic load of the system with comparative analysis of force of drive mass graphics method was estimated. Conducted research showedthat in basic the amplitude-frequency characteristic of oscillating process with accelerative-elastic parameters of the system is estimated. It is necessary to attend for accelerative-elastic parameters of the system during design for exclusion such negative effects as resonance and jumping.

Індекс рубрикатора НБУВ: К203 + К616.33-1

Рубрики:

Кристалізація металів і сплавів

Безперервне лиття

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ