Взаимодействие элементов телескопической стрелы в результате внезапного снятия нагрузки



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время при выполнении строительных, погрузо-разгрузочных и монтажных работ широкое применение находят самоходные стреловые краны, оснащенные телескопическим стреловым оборудованием. Аварии самоходных стреловых кранов, вызванные внезапным обрывом грузового каната, а также самопроизвольной расстроповкой груза, можно отнести к основным причинам аварий грузоподъемных кранов. Данную причину можно считать одной из наиболее опасных, так как внезапное снятие нагрузки характеризуется непредсказуемостью, независимостью от квалификации оператора и быстротечностью воздействия. Целью работы является изучение нагружения телескопического стрелового оборудования при внезапном снятии нагрузки и предложение мер предотвращения или снижения последствий аварий, вызванных данным видом нагружения. В качестве объекта исследования выбран железнодорожный кран «Сокол 80.01М». В качестве методов исследования используется метод численного эксперимента, проведенный в модуле комплексного динамического и кинематического анализа механизмов SolidWorks Motion . В результате численного моделирования мгновенного снятия нагрузки установлено балансирование ТС на плитах скольжения и ударные взаимодействия секций стрелы; определены временная зависимость реакций опор скольжения, величины ударных взаимодействий и временная зависимость колебаний оголовка стрелы. Предлагается применять на самоходных стреловых кранах «Способ повышения безопасности и систему безопасности стрелового грузоподъемного крана», которые помимо защиты грузоподъемного крана от перегрузки и от столкновений его стрелы или грузозахватного органа с различными препятствиями (координатная защита), вследствие наличия пиропатронов и подсистемы управления ими, обеспечивают предотвращение аварий в случае внезапного снятия нагрузки со стрелы, а также защиту грузоподъемной машины при воздействии случайных внешних факторов, снижение ущерба при необратимой потери устойчивости крана. Установлены наиболее рациональные параметры устройства аварийно-силового воздействия на стреловое оборудование: время действия пиропатронов; коэффициент действия пиропатронов, начальная сила пиропатронов, сила заряда устройства аварийно-силового воздействия на стреловое оборудование.

Об авторах

Е. А Потахов

Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Email: epotakhov@mail.ru
Санкт-Петербург, Россия

Я. С Ватулин

Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

к.т.н. Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Александров М.П., Колобов Л.Н., Лобов И.Н., Никольская Т.А., Полковников В.С. Грузоподъемные машины: учебник для вузов. М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, Высшая школа, 2000. 552 с.
  2. Голдобина Л.А., Власов А.В., Орлов П.С. Роль дефектоскопии стальных канатов для обеспечения безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов // Технико-технологические проблемы сервиса. 2009. № 4(10). С. 51-53.
  3. Тайц В.Г. Безопасная эксплуатация грузоподъемных машин: Учеб. пособие для вузов. М.: Академкнига, 2005. 383 с.
  4. Великанов А.В., Курганников И.В., Дьяков Д.Е. Проблемы эксплуатации грузоподъемных механизмов и пути их решения // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1. С. 227-233.
  5. Позынич Е.К., Позынич К.П., Ковалёв И.Б. Определение степени деградации несущих крановых металлоконструкций по параметрам твёрдости при оценке остаточного ресурса стреловых кранов с жёсткой подвеской стрелы // Вестник института тяги и подвижного состава. 2013. № 9. С. 64-67.
  6. Вайнсон A.A. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. 536 с.
  7. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И. Браунде, М.М. Гохберг, И.Е. Звянягин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. Л.: Машиностроение, 1988. 536 с.
  8. Ватулин Я.С., Чуян С.Н., Попов В.А., Орлов С.В. Исследование экстремальных режимов работы транспортных систем средствами SolidworksMotion // Системы автоматизированного проектирования на транспорте: материалы VII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2017. С. 28-43.
  9. Ватулин Я.С., Потахов Е.А. Нагруженность телескопической стрелы железнодорожного крана при внезапном снятии нагрузки // Транспорт Урала. 2018. №3(58). С. 13-20.
  10. Зарецкий А.А., Колобаев М.В. Устойчивость свободностоящих башенных кранов при обрыве груза // Подъемно-транспортное дело. 2008. № 5 (49). С. 5-7.
  11. Павлов В.П., Карасев Г.Н. Дорожно-строительные машины. Системное проектирование, моделирование, оптимизация: учеб. пособие. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2011. 240 c.
  12. Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1969. 520 с.
  13. Фам Хонг Куанг. Динамические нагрузки строительных самоходных гидравлических кранов с телескопической стрелой: дис. … канд. техн. наук. М., 1994. 126 с.
  14. Ватулин Я.С., Потахов Е.А., Потахов Д.А. Способ повышения безопасности и система безопасности стрелового грузоподъемного крана. Патент на изобретение RU 2700312, 16.09.2019. Заявка № 2018129511 от 13.08.2018.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Потахов Е.А., Ватулин Я.С., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).