Автореферат (Обоснование параметров металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа на основе универсальной компоновочной схемы), страница 4

Проведение проверочных расчётов напряженно-деформированного состояния металлоконструкции с использованием метода конечных элементов.2. Оценка величины возможных остаточных сварочных деформаций различного рода (при применении в конструкции сварных соединений) и их минимизация.3. Проверка равномерности распределения нагрузок от веса груза и установленного оборудования между опорными элементами металлоконструкции.Проведённые сравнительные исследования применяемых аналитических методовопределения опорных нагрузок грузоподъёмных машин показали, что наиболееточные результаты в случае применения металлоконструкций на базе УКС могутбыть получены проведением расчёта отдельно от каждой действующей силы с последующим суммированием действующих составляющих опорных нагрузок потеории о шарнирной раме.

Дополнительно к этому с применением МКЭ установлены закономерности влияния расположения элементов установленного оборудования на распределение нагрузок между опорными элементами.15Рисунок 8 – Структура базового модуля синтеза параметров несущих элементовметаллоконструкции16Расчёты, проведенные согласно разработанной методике, показывают, чтометаллоконструкции на основе универсальной компоновочной схемы при соответствии условиям надёжности и работоспособности обладают сниженной массойпо сравнению с существующими аналогами, что продемонстрировано на приведённом в рамках главы примере расчёта.

Масса разработанной металлоконструкции грузовой тележки, грузоподъёмностью 20 тонн на 17% меньше средних значении масс металлоконструкций тележек для данной грузоподъёмности и на 50%меньше чем у принятого исходного образца.Несущая способность металлоконструкций, сформированных основе УКС сприменением предложенной методики проектирования, была подтверждена в ходе экспериментального исследования их напряжённо-деформированного состояния. Для проведения эксперимента была изготовлена физическая модель металлоконструкции, отдельные элементы которой, соединяемые друг с другом с помощью болтов, подвергались действию нагрузок различной величины (рисунок 9 а).В ходе эксперимента измерялись величины вертикальных перемещений металлоконструкции в характерных точках (A-H). Экспериментальные данные сравнивались с результатами численного анализа напряжённо-деформированного состояния конечно-элементной модели металлоконструкции (рисунок 9 б).a)б)Рисунок 9 – Физическая модель металлоконструкции тележки на основе УКСКК: a) общий видфизической модели под нагрузкой; б) деформированное состояние конечно-элементной моделиметаллоконструкцииПо результатам проведённого исследования можно сделать следующие выводы:1.

Результаты экспериментального исследования подтверждают адекватность уточнённых теоретических расчётов, полученных с помощью метода конечных элементов и оправданность их применения при расчёте металлоконструкций на основе УКС различной конфигурации.2. Металлоконструкции на основе универсальных компоновочных схем обладают высокой несущей способностью при низких значениях собственной массыи материалоёмкости. Физическая модель без возникновения значительных пере17мещений и пластических деформаций воспринимала нагрузку в 21,4 раза превосходящую её собственную массу.3.

При разработке металлоконструкции следует особое внимание уделитьобеспечению жёсткости металлоконструкции в центральном узле и минимизацииместных напряжений в болтовых соединениях элементов (при их наличии).ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫВыполненная работа и полученные результаты позволяют сделатьследующие выводы:1. Разработаны принципиальные универсальные компоновочные схемынесущих металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа общегоназначения комплексной и модульной конфигурации, позволяющие приснижении общей материалоёмкости сформировать единый подход к ихпроектированию, а также обеспечить возможность быстрой сменыустановленного оборудования путём вариации отдельных модулей, чтоспособствует упрощению ремонта и реконструкции тележек и так же снижениюобщего времени изготовления металлоконструкции.2. Экспериментально исследовано влияние характеристик настройкисистемы управления с частотным регулированием на параметры нагруженностиметаллоконструкции грузовых тележек кранов мостового типа.

Установлено, чтоназначенная группа режимов работы не отражает реальной нагруженностисистемы управления механизмом, что может приводить к перегрузкам и еёвыходу из строя (перегрузка по току при допустимых настройках приотносительно короткой (30 мин) имитации весьма тяжелого режима работы). Вкаждом конкретном случае необходимо учитывать сочетание однозначноустановленных классов использования и нагружения механизмов. Данноеобстоятельство необходимо дополнительно регламентировать в нормативнойлитературе при подтверждении несущей способности.3. Разработаны математические модели структурно-параметрическогосинтеза металлоконструкции грузовых тележек кранов мостового типа общегоназначения на основе универсальной компоновочной схемы комплексной имодульной конфигурации, учитывающие нормативные требования кпроектированию металлоконструкций грузоподъемных машин в областиобеспечения их прочности, жесткости, устойчивости и выносливости, возможныеконфигурации механизмов, расположенных на тележке, параметры настройки ихсистем управления, характер взаимосвязи отдельных сегментов модульнойметаллоконструкции.

Использование предложенных математических моделейпозволяет точечно определять необходимые геометрические параметрыэлементов металлоконструкции в зависимости от приложенной к ним нагрузкибез завышения общей прочности, жёсткости, устойчивости, последовательнокорректируя величину соответствующих размерных показателей начиная сминимальновозможныхзначенийдляобеспечениянаименьшейматериалоёмкости.184. На основе предложенных математических моделей разработана методикапроектирования металлоконструкции грузовой тележки крана мостового типаобщего назначения на основе универсальной компоновочной схемы комплекснойи модульной конфигурации, учитывающая влияние положения элементовметаллоконструкции на распределение вертикальных нагрузок на ходовые колесатележки, возможное влияние остаточных сварочных деформаций на базовыепроектные параметры элементов металлоконструкции тележки.

Массаметаллоконструкции грузовой тележки грузоподъёмностью 20 тонн, разработанной в соответствии с предложенной методикой, на 17% меньше средних значениимасс металлоконструкций тележек для данной грузоподъёмности и на 50%меньше чем у принятого исходного образца.5. Разработанные конструкторские решения и проектные подходы, использующиеся при создании грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения на основе универсальной компоновочной схемы обобщённой и модульнойконфигурации, защищены патентами РФ на полезную модель № 175918, №178169, № 185448. Результаты выполненных исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов на кафедре «Подъёмно-транспортныемашины и оборудование» Брянского государственного технического университета, а также в работе ООО «ПРОМБЕЗОПАСНОСТЬ» г.

Брянск.ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИНаучные издания из перечня ВАК:1. Гончаров, К.А. Математические модели структурно-параметрическогосинтеза металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа на основеуниверсальных компоновочных схем / К.А. Гончаров, И.А. Денисов [Текст] //Научно-технический вестник Брянского государственного университета. – 2019. –№1. – С. 26-34.2. Гончаров, К.А. Обоснование выбора расчётных схем элементов металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типа на основе универсальнойкомпоновочной схемы / К.А. Гончаров, И.А.

Денисов [Текст] // Научнотехнический вестник Брянского государственного университета. – 2019. – №2. –С. 155-163.Зарубежные научные издания, индексируемые в базах SCOPUS иWeb of Science:1. Goncharov, K.A. Determination of vertical pressures on running wheels offreight trolleys of bridge type cranes [Тext] / К.А.

Goncharov, I.A. Denisov // IOPConf. Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – V. 327. – 042038. – DOI:10.1088/1757-899X/327/4/042038.2. Goncharov, K.A. Maintenance of working capacity of movement mechanismof load trolley with linear traction electric drive of bridge type crane [Тext] / К.А. Goncharov, I.A. Denisov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2017. –V. 87. – 062004.