Автореферат (Обоснование параметров металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа на основе универсальной компоновочной схемы), страница 2

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:1. Международной конференции-конкурсе «Новые горизонты» (Брянск,2016 г.);2. I, II, III, IV всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие подъёмно-транспортной техники» (Брянск, 2015 г., 2016 г., 2017г., 2018 г.);3. Международнойнаучно-техническойконференции«Энергоресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительных отраслях» (Белгород, 2017 г., 2018 г.);4. II международной очно-заочной научно-технической конференции «Проблемы исследования систем и средств автомобильного транспорта» (Тула, 2017г.);5.

Международной научно-технической конференции «Инновации и перспективы развития горного машиностроения и электромеханики» (СанктПетербург, 2017 г.);6. Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (Томск, 2017 г.).Реализация и внедрение результатов работы. Результаты выполненныхисследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов накафедре «Подъёмно-транспортные машины и оборудование» Брянского государственного технического университета.Результаты экспериментальных исследований работы механизмов в различных режимах с современными системами управления на основе частотных преобразователей, а также методика проектирования несущих металлоконструкций грузовых тележек на основе универсальной компоновочной схемы используются вработе ООО «ПРОМБЕЗОПАСНОСТЬ» г.

Брянск.Часть проведённых исследований поддержана в рамках программы УМНИК(Брянск, 2016 – 2018) НИОКР № 10956ГУ/2016 «Разработка привода передвижения грузовой тележки мостового крана общего назначения на базе линейногоэлектродвигателя»Публикации. По теме исследования опубликовано 20 работ (в том числе 2статьи в периодических изданиях, рекомендуемых ВАК, 2 в зарубежных изданиях, индексируемых в базе SCOPUS и Web of Science, получено 3 патента РФ наполезные модели).Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пятиглав, заключения, списка использованных источников из 149 наименований и 2приложений. Работа изложена на 198 страницах, содержит 93 рисунка, 6 таблиц.Диссертация выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Брянский государственный технический университет».6ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы,раскрывается её научная новизна и практическая ценность.В первой главе производится обзор научной, методической и нормативнойлитературы по теме исследования.

Рассмотрены конструкции и особенности эксплуатации грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения отечественного и зарубежного производства. Систематизированы существующие типыметаллоконструкций грузовых тележек, а также конструкции входящих в них узлов, элементов и соединений.

На примере парка мостовых АО «УК «Брянскиймашиностроительный завод» рассмотрена структура применяемых в настоящеевремя металлоконструкций, принципы их компоновки и взаимосвязи отдельныхэлементов. Выделены факторы, оказывающие влияние на общую структуру и расположение отдельных несущих и вспомогательных элементов металлоконструкции.

Проведён анализ существующих методик проектирования и расчёта металлоконструкций грузовых тележек кранов указанного типа. Проведена оценка материалоёмкости используемых на данный момент металлоконструкций грузовыхтележек.На основе полученных результатов выявлена недостаточность научной проработки вопросов проектирования несущих металлоконструкции грузовых тележек, приводящая к завышению их материалоёмкости, сделаны выводы, поставлена цель и задачи работы.Во второй главе разработаны принципиальные универсальные компоновочные схемы (УКС) несущих металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения комплексной и модульной конфигурации.Несущая металлоконструкция на основе универсальной компоновочнойсхемы комплексной конфигурации (УКСКК) (рисунок 1 a, б) включает в себянастил 4, главные несущие элементы 8, которые располагаются по диагонали отопорных устройств 5, 6 к центральному узлу 7 и образуют основу тележки, хордовые 9 и радиальные 10 связующие элементы.

Изменением количества, положения и параметров связующих элементов можно получить требуемую прочность ижёсткость металлоконструкции в продольном и поперечном направлении, регулировать местную жёсткость и прочность в необходимых точках, подстраиватькомпоновку металлоконструкции под установку различных механизмов 1, 3 безизменения общей структурной модели, что обеспечивает её универсальность.Несущая металлоконструкция на основе универсальной компоновочнойсхемы модульной конфигурации (УКСМК) (рисунок 1 в, г) состоит из четырёхкрупных сборочных единиц – модулей 11, между которыми распределяются узлы иэлементы устанавливаемых механизмов 1, 3 и вспомогательного оборудования 2, атакже основания 12 – перекрестно расположенных диагональных элементов.

Каждый модуль изготавливается отдельно и соединяется с соседними модулями илиоснованием тележки при помощи разъёмных соединений. В УКСМК выделяютсяхордовые 9 и радиальные 10 вспомогательные элементы, заполняющие металлоконструкцию отдельного сегмента. Точное расположение радиальных и хордовых7элементов в рамках модуля задается координатами опорных точек устанавливаемых на нем механизмов 1.а)б)в)г)Рисунок 1 – Принципиальные универсальные компоновочные схемы несущихметаллоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа общего назначениякомплексной и модульной конфигурации: a, б – грузовая тележка с металлоконструкцией наоснове УКСКК; в, г – грузовая тележка с металлоконструкцией на основе УКСМКОписанные конструкции и технические решения на основе УКСКК иУКСМК защищены патентами РФ № 175918, № 178169, № 185448.В третьей главе представлены результаты исследования особенностей формирования сочетаний нагрузок, действующих на металлоконструкции грузовых тележек, с учётом современных систем управления приводами расположенных наних механизмов.Для правильной оценки надёжности и долговечности работы грузовой тележки необходимо с достаточной точностью оценивать величину нагрузок, действующих на её несущую металлоконструкцию при работе грузоподъёмной маши8ны.

Основные правила определения расчётных нагрузок и формирования комбинаций нагрузок для кранов мостового типа изложены в ГОСТ 32579.1-2013 и ГОСТ32579.5-2013, согласно которым действующие максимальные динамическиенагрузки учитываются с помощью коэффициента φ2, рассчитываемого исходя изустановившейся скорости подъёма νh, зависящей от типа используемой системыуправления. При этом стоит отметить, что указанные нормативные документы неучитывают влияние настройки системы управления механизмами на величину возникающих динамических нагрузок при их работе.Влияние настройки системы управления на характеристики неустановившегося движения механизма в различных режимах работы, а также влияние самихрежимов работы на функционирование привода и системы управления были исследованы на лабораторной установке, оборудованной системой управления спреобразователем частоты.Экспериментальная установка (рисунок 2) приводится в движение трехфазным асинхроннымэлектродвигателем с короткозамкнутым ротором АО2-31-6/4 1.Инерционные параметры реальногомеханизма имитируются с помощью трех дисков 6, закрепляемыхна приводном валу специальнымигайками 7,8.

Регулированием количества дисков производится изменение приведенного момента инерции системы. Для соединения приa)водного вала и вала электродвигателя использована упругая втулочно-пальцевая муфта 2, совмещённаяс тормозным шкивом колодочноготормоза ТКТ-100 3. Опорой приводному валу служит корпус 4, накотором устанавливается разъёмный кожух 5, 9.Экспериментальная установкаспособна производить разгон иторможение инерционных масс внеуправляемом и управляемом реб)в)жиме. В управляемом режиме контроль времени ускорения инерциРисунок 2 – Конструкция экспериментальнойустановки: a – механизм экспериментальнойонных масс производится частотустановки; б – преобразователь частотыным преобразователем «Веспер»«Веспер» Е2-8300-002Н; в – тормозной резисторE2-8300-002H (рисунок 2 б), торТР-6,25можение установки происходит9противовключением электродвигателя. При этом кинетическая энергия установкипреобразуется в электрическую и подаётся на тормозной резистор ТР-6,25 (рисунок 2 в) сопротивлением 400 Ом и мощностью 200 Вт, где рассеивается в видетепла.