Обґрунтування еквівалентних схем механізмів повороту вантажопідйомних кранів, їх динамічний аналіз та оптимізація у процесах пуску і гальмування

Abstract

При проектуванні та експлуатації механізмів повороту вантажопідйомних кранів зазвичай виникає проблема підвищення енергоефективності їх роботи. Доступні засоби економії енергії у кранових приводах з’явились порівняно недавно, тому ця проблема знаходилась, як правило, поза межами ґрунтовних наукових досліджень. Постійне зростання вартості енергоресурсів суттєво інтенсифікує дослідження, присвячені зменшенню енергоспоживання при повороті кранів (особливо у перехідних режимах їх функціонування – пуску та гальмування). Якщо режими функціонування механізмів повороту кранів будуть обрані необґрунтовано, то, навіть за сучасного апаратного забезпечення, можуть виникнути суттєві перевитрати енергії у процесах виконання навантажувально-розвантажувальних операцій. Для забезпечення режимів роботи, коли максимально використаний енергоресурс механізму повороту, необхідно оптимізувати його функціонування у перехідних процесах (пуску, гальмування, реверсування). Мета даної роботи полягає у обґрунтуванні еквівалентних схем механізмів повороту вантажопідйомних кранів для їх динамічного аналізу та оптимізації у процесах пуску, різкого гальмування, стопоріння. При цьому пропонується використати відомі методи та підходи класичного варіаційного числення. Проведений динамічний аналіз та оптимізація механізмів повороту кранів у вказаних вище перехідних режимах їх функціонування. Встановлені режими руху елементів механізму повороту кранів, за яких його пружні ланки за знають мінімальних навантажень у процесах пуску/гальмування. Визначені також кінематичні параметри рухів приводу механізму повороту, при яких мінімізується сумарний ефективний момент, що створюється двигуном у перехідних режимах функціонування системи. Результати проведеного дослідження можуть бути використані у подальшому при уточненні й вдосконаленні існуючих інженерних методів розрахунку механізмів повороту вантажопідйомних кранів як на стадіях їх проектування/конструювання, так і у режимах реальної експлуатації.

Keywords

• обґрунтування
• еквівалентні схеми
• механізм повороту
• вантажопідйомний кран
• динамічний аналіз
• оптимізація