Выбор и обоснование основных параметров механизмов передвижения мостовых кранов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.04, кандидат наук Абдулаева Ольга Владимировна

• Абдулаева Ольга Владимировна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Абдулаева Ольга Владимировна

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ тенденций развития мостовых кранов

1.2 Обзор и анализ конструкций мостовых кранов

1.3 Анализ существующих схем механизмов передвижения моста и грузовой тележки

1.4 Обзор предшествующих исследований. Патентно-информационный поиск

1.5 Анализ современных систем автоматизации моделирования сложных динамических систем

1.6 Компьютерное моделирование при создании основных механизмов мостового крана

1.7 Цель и задачи исследования

Основные выводы по главе

2 ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. СТРУКТУРА РАБОТЫ

2.1 Общая методика исследования

2.2 Методика теоретических исследований

2.3 Методика экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных

2.4 Структура работы

Основные выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЛОЖНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОСТОВОГО КРАНА

3.1 Выбор и обоснование расчетной схемы мостового крана

3.2 Уравнения движения механической подсистемы мостового крана

3.3 Имитационная модель механической подсистемы мостового крана

Основные выводы по главе

4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА МОСТОВОГО КРАНА

4.1 Обоснование критериев эффективности передвижения грузовой тележки в пространстве конфигураций мостового крана

4.2 Алгоритм построения траектории перемещения грузовой тележки в пространстве обобщенных координат

4.3 Исследование напряженно-деформированного состояния и динамической нагруженности металлоконструкции мостового крана методом конечных элементов

4.3.1 Методика расчета крановой металлоконструкции методом конечных элементов

4.3.2 Моделирование динамической нагруженности металлоконструкции мостового крана

4.3.3 явление зависи остей нор альн х напря ений и вертикальн х

перемещений, возникающих в узлах металлоконструкции крана

4.4 Функциональные зависимости основных параметров комплектующих конструктивных устройств механизма передвижения мостового крана

Основные выводы по главе

5 ИНЖЕНЕРНЫЕ РАЗРАБОТКИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТАЛИ

5.1 Объект экспериментальных исследований

5.2 План эксперимента и измерительные приборы

5.3 Анализ результатов экспериментальных исследований

5.4 Анализ результатов статических испытаний модели стальной балки

5.5 Методика расчета энергетических характеристик механизма передвижения грузовой тележки (крана)

5.6 Рекомендации по инженерной реализации перспективных конструкций мостовых кранов

Основные выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

В - база крана; к - колея тележки; Ь - пролет крана;

- вертикальная нагрузка от колеса крана на рельс; 22 - грузоподъемность крана;

сгтах - максимальное расчетное напряжение в конструкции;

Бхк - диаметр ходового колеса;

dц - диаметр цапфы (оси) ходового колеса;

Н - максимальная высота подъема груза;

тт - масса грузовой тележки;

тк - масса крана;

тгр - масса поднимаемого груза;

Идв - мощность электродвигателя;

Ис - статическая мощность двигателя;

/пер - общая сила сопротивления передвижению;

¥0 - скорость вала двигателя при холостом ходе; /ь - прогиб или вертикальное перемещение элемента конструкции; I - расстояние от грузовой тележки до одного из тупиковых упоров; /в - сила сопротивления от ветровой нагрузки; /'тр - сила сопротивления от сил трения;

/укл - сила сопротивления от уклона пути; ¥к - скорость передвижения крана; ¥т - скорость передвижения тележки; ¥г - скорость подъема (опускания) груза; пдв - частота вращения двигателя; пхк - частота вращения ходового колеса.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

гпм грузоподъе ная а ина

КПД коэффициент полезного действия

МКЭ метод конечных элементов

МЦХ массово-инерционная характеристика

НДС напряженно-деформированное состояние

ПК персональный компьютер

ПТМ подъемно-транспортная машина

ПФЭ полный факторный эксперимент

САПР система автоматизированного проектирования

ТЗ техническое задание

ЭВМ электронно-вычислительная машина

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выбор и обоснование основных параметров механизмов передвижения мостовых кранов»

Актуальность темы исследования

Развитие подъемно-транспортного машиностроения является важной хозяйственной задачей, решение которой возможно путем разработки комплекса мероприятий, направленных на повышение эффективности проектирования грузоподъемных средств.

Для повышения эффективности и рентабельности производства, транспорта, отраслей стройиндустрии необходимо повсеместное внедрение механизации, а по возможности, и комплексной автоматизации. Среди большого числа различных средств механизации особое место занимают мостовые краны, включенные в различные технологические операции и циклы. Мостовые краны предназначены для обслуживания технологических грузопотоков, выполнения погрузочно-разгрузочных транспортных операций на промышленных объектах, а также для транспортировки готовых строительных конструкций в заводских стационарных условиях.

В связи с быстрым темпом развития научно-технического прогресса в указанных отраслях требуется дальнейшее совершенствование мостовых кранов и их механизмов с темпами, соответствующими развитию отраслей, в которых работают краны, разработка уникальных по своим техническим параметрам кранов и механизмов. Решение этих задач возможно лишь с применением ЭВМ, для чего необходимо совершенствование расчетных методов, разработка алгоритмов и программ, позволяющих реализовать на ЭВМ эти методы. Кроме того, растут требования к качеству новых машин, снижению металлоемкости и энергоемкости, которые могут быть решены лишь с использованием современных методов расчета, особенно методов оптимального и автоматизированного проектирования, которые получают все большее распространение в машиностроении [123].

Таким образом, в последнее время значительно возрос интерес к использованию систем автоматизации проектирования, конструирования и технологической подготовки производства. Это вызвано, прежде всего,

необходимостью обеспечения высоких эксплуатационных характеристик крановых механизмов и кранов при одновременном сокращении ресурсов, необходимых для их серийного производства и эксплуатации, при повышении степени обоснованности принимаемых технических решений, особенно на ранних стадиях проектирования, что реально осуществимо лишь на основе автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ [65, 138].

В соответствии с вышеперечисленными факторами актуальной является задача совершенствования механизма горизонтального передвижения грузовой тележки мостового крана с целью повышения технико-экономических показателей, производительности, повышения безопасности производства работ.

Степень разработанности темы

Вопросы динамики, проектирования, исследования грузоподъемных кранов и их механизмов рассмотрены в работах И.И. Абрамовича, М.П. Александрова,

B.Г. Ананина, В.Н. Анферова, В.П. Балашова, Д.И. Батищева, В.Н. Березина, П.Е. Богуславского, В.И. Брауде, Л.Я. Будикова, А.А. Вайнсона, А.В. Вершинского, Д.П. Волкова, М.М. Гохберга, Е.П. Зуевой, Ф.К. Иванченко,

C.А. Казака, А.П. Кобзева, Р.А. Кобзева, М.С. Комарова, М.С. Корытова, Е.М. Кудрявцева, А.В. Кузьмина, А.В. Лагерева, И.А. Лагерева, А.С. Липатова, Н.А. Лобова, А.Л. Носко, И.М. Одина, Ю.В. Ремизовича, Д.Н. Решетова, Н.М. Черновой, В.С. Щербакова, А.Г. Яуре, а также в работах зарубежных ученых Ф. Зедельмайера, Ф. Курта, А. Луттерота, Р. Нейгебаудера, Г. Пайера, Флюгель Франка, М. Шеффлера и др.

Объект исследований - механизм горизонтального передвижения грузовой тележки мостового крана.

Предмет исследований - закономерности, устанавливающие связь характеристик, показателей качества мостового крана с основными параметрами механизма передвижения.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности мостового крана путем оптимизации основных параметров механизма передвижения за счет совершенствования методов расчета кранового механизма.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель сложной динамической системы мостового крана.

2. Сформулировать критерий эффективности процесса передвижения грузовой тележки в пространстве конфигураций мостового крана.

3. Разработать программно-имитационный комплекс моделирования рабочего процесса механизма передвижения грузовой тележки мостового крана.

4. Выявить общие зависимости формирования основных параметров механизма передвижения мостового крана.

5. Разработать и внедрить методику выбора основных параметров механизма передвижения и предложить технические решения по инженерной реализации перспективных конструкций мостового крана.

Научная новизна диссертационной работы

1. Разработанная математическая модель сложной динамической системы мостового крана, содержащая подсистемы: мост крана, грузовая тележка, крюковая обойма с грузом, позволила произвести имитационное моделирование процесса передвижения грузовой тележки на ЭВМ, исследовать статические и динамические характеристики, возникающие при передвижении тележки.

2. Создана система моделирования мостового крана, которая состоит из математической модели, аппаратных средств, совмещенных с аппаратными средствами ЭВМ, набора алгоритмов и программ. Разработанные программно-имитационный комплекс, алгоритмы, программы и пользовательский интерфейс позволяют выполнять модифицирование, модернизацию конструкции путем изменения различных параметров мостового крана.

3. Выявлены зависимости, устанавливающие связь между основными массово-габаритными характеристиками крана и возникающими в узлах металлоконструкции напряжениями и перемещениями. На основе регрессионного анализа статистических данных основных параметров комплектующих конструктивных устройств механизма передвижения впервые получены

функциональные зависимости, позволяющие прогнозировать основные параметры устройств данного механизма.

Теоретическая и практическая значимость результатов работы

Применение полученных результатов при проектировании механизма передвижения грузовой тележки позволяет сократить время на разработку и проектирование мостового крана, повысить технико-экономические показатели работы рассматриваемого механизма. Разработки по технической реализации, подтвержденные 3 патентами РФ на полезные модели, зарегистрированные программы для ЭВМ обеспечивают широкий диапазон регулирования скоростей передвижения грузовой тележки, повышают прочность и статическую жесткость несущей конструкции и используются при проектировании кранов и их механизмов. Результаты диссертационных исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «СибАДИ».

Методология и методы исследований

При выполнении диссертационной работы использовался комплексный метод проведения исследований, содержащий как теоретические, так и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования основываются на использовании математического моделирования рабочих процессов механизма передвижения мостового крана, применении методов регрессионного анализа, математического анализа, использовании научных положений теории ГПМ, теоретической механики, теорий механизмов и машин, оптимального проектирования.

Методика исследований включала также применение методов имитационного моделирования, конечно-элементного моделирования, вычислительной техники и методов вычислительной математики. Использованы следующие программные комплексы: Компас-3D; SolidWorks (COSMOSMotion, COSMOSWorks); MATLAB (Curve Fitting); Maplesoft Maple; STATISTICA.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель сложной динамической системы мостового крана.

2. Результаты теоретических исследований математической модели механизма горизонтального передвижения грузовой тележки мостового крана.

3. Результаты исследования напряженно-деформированного состояния и динамической нагруженности металлической конструкции мостового крана.

4. Регрессионные зависимости основных параметров механизма передвижения мостового крана.

5. Инженерная методика расчета энергетических характеристик механизма передвижения мостового крана.

6. Конструкции мостового крана, обеспечивающие широкий диапазон регулирования скоростей передвижения грузовой тележки, а также повышающие прочность и статическую жесткость несущей конструкции мостового крана.

Степень достоверности исследований обеспечена применением современных математических методов исследования; достаточной аргументированностью принятых допущений; экспериментальными исследованиями; сравнением теоретических результатов, полученных на основе имитационного моделирования, с результатами экспериментальных данных; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация результатов работы

Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: XIII, XIV, XV, XVI Международных научно-инновационных конференциях аспирантов, студентов и молодых исследователей с элементами научной школы «Теоретические знания - в практические дела», ФГБОУ ВПО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского», филиал в г. Омске, 2012, 2013, 2014, 2015; Всероссийской 65-ой научно-технической и международной 66-ой научно-практической конференциях «Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования - основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2011, 2012; VII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) «Развитие дорожно-транспортного комплекса и

строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2012; Научно-практической конференции, посвященной Дню Российской науки, ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2013; III Межвузовской научной конференции студентов и аспирантов «Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (ОМСКРЕСУРС - 3 - 2013)», ОмГТУ, г. Омск, 2013; 67-ой научно-практической конференции «Теория, методы проектирования машин и процессов в строительстве» в рамках Международного конгресса «Архитектура. Строительство. Транспорт. Технологии. Инновации», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2013; Международной научно-практической конференции «Инновационное лидерство строительной и транспортной отрасли глазами молодых ученых», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2014; Международной научно-практической конференции «Развитие дорожно-транспортного и строительного комплексов и освоение стратегически важных территорий Сибири и Арктики: вклад науки», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2014; Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальные и прикладные науки - основа современной инновационной системы», ФГБОУ ВПО «СибАДИ», г. Омск, 2015 г.

Реализация результатов работы

Результаты исследований приняты к внедрению в ООО НПО «Мостовик» Крановый завод, г. Омск, ОАО «Мостовое ремонтно-строительное управление», г. Омск, ОАО «Омский завод транспортного машиностроения», г. Омск. Внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «СибАДИ» для подготовки специалистов по специальности 190205.65 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» и магистров по направлению 190100.68 «Наземные транспортно-технологические комплексы».

Публикации по работе

По материалам диссертационных исследований опубликованы 19 печатных работ, из них 8 статей в научно-рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 3 патента РФ на полезные модели, 3 свидетельства о

регистрации электронных ресурсов РФ и 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы (151 наименования) и приложений. Общий объем диссертации составляет 190 страниц основного текста, 83 рисунка, 16 таблиц, 14 приложений на 23 страницах.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ тенденций развития мостовых кранов

Ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ, исключение тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных технологических операций, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов на предприятиях стройиндустрии немыслимы без использования широкого комплекса ПТМ.

Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции на складах и перевалочных пунктах строительных предприятий органически связаны с применением разнообразных ГПМ и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов [53]. Поэтому применение данных видов оборудования во многом определяет эффективность современного строительного производства, а уровень его механизации - степень совершенства и производительность предприятия. С помощью грузоподъемных кранов достигаются высокие темпы и индустриальность производства строительно-монтажных работ. Объектами применения таких машин являются практически все строительные площадки и пункты грузопереработки.

Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния. Грузоподъемные краны относятся к машинам циклического действия, так как их рабочий процесс состоит из отдельных чередующихся циклов, включающих рабочие и вспомогательные периоды. По особенностям конструкций, связанным с назначением и условиями работы, краны разделяются на мостовые, портальные, козловые, башенные и др. [46, 97].

В цехах предприятий стройиндустрии наибольшее распространение получили мостовые краны, с помощью которых производится подъем и опускание тяжелых заготовок, деталей и узлов строительных конструкций, а также их перемещение вдоль и поперек цеха. Современный мостовой кран

представляет собой сложную конструкцию, механизмы которой рассчитаны на три основные функции: передвижение тележки, подъем груза, передвижение опорного моста (основная платформа, по которой передвигается тележка с грузоподъемным механизмом). Вид мостового крана в основном определяется спецификой цеха и его технологией, многие узлы кранового оборудования, например, механизмы подъема и передвижения, основываются на использовании блочных конструкций, позволяющих получить не только высокий технико-экономический эффект при их изготовлении, но и создающих максимум удобств при эксплуатации.

В России и ближнем зарубежье мостовые грузоподъемные краны выпускаются на следующих предприятиях: ООО «Сибкранэкс» (г. Москва), ОАО «Красногвардейский крановый» (Свердловская обл., п. Красногвардейский), ОАО «Магнитогорский крановый завод» (Челябинская обл., г. Магнитогорск), ОАО Бурейский крановый завод «Бурея-кран» (Амурская обл., п. Новобурейский), ОАО ВО «Русский крановый завод» (Алтайский край, г. Барнаул), Самарский крановый завод (г. Самара), Уральский крановый завод (г. Челябинск), ОАО «Урюпинский крановый завод» (Волгоградская обл., г. Урюпинск), ОАО «Лемменс - Троицкий крановый завод» (Московская обл., п. Минзаг), ОАО «Набережночелнинский крановый завод» (Республика Татарстан, г. Набережные Челны), ООО «Ленинградский крановый завод - АСК» (г. Санкт-Петербург, п. Стрельна), ООО «Сухоложский крановый завод - Уралкран» (Свердловская обл., г. Сухой Лог), ООО «Уфимский краностроительный завод» (Республика Татарстан, г. Уфа), ООО «Уральская подъемно-транспортная компания» (Свердловская обл., Артемовский район, п. Красногвардейский), АООТ «НПО ВПТИ Тяжмаш» (г. Москва), Завод ПТО имени С.М. Кирова, Подъёмтрансмаш (г. Санкт-Петербург), ОАО «149 механический завод» (г. Москва), «ОМЗ-КРАН» (г. Москва), ЗАО «Объединенные заводы подъемно-транспортного оборудования» (Свердловская обл., р.п. Пышма), ОАО Гороховецкий завод ПТО "Элеватормельмаш" (Владимирская обл., г. Гороховец), «Комсомольский-на-Амуре завод подъемно-транспортного оборудования» (Хабаровский край, г.

Комсомольск-на-Амуре), Акционерная компания «Балткран» (г. Калининград), АО «Сибтяжмаш» (Красноярский край, г. Красноярск), ООО «Бываловский машиностроительный завод» (Вологодская обл., г. Вологда), ОАО Донской завод «Стройтехника» (Тульская обл., г. Донской), ООО «Харьковский завод подъемно-транспортного оборудования» (Украина, Харьковская обл., г. Харьков), ПАО «Новокраматорский машиностроительный завод» (Украина, Донецкая обл., г. Краматорск).

Большим спросом пользуются также краны зарубежного производства: Stahl CraneSystems GmbH (Германия), Demag Cranes&Components GmbH (Германия), SWF Krantechnik GmbH (Германия), Bonfanti crane (Италия), KITO CRANES (Канада), J. Barnsley Cranes Limited (Великобритания), «Балканско ЕХО» ЕООД (Болгария), Austrian Crane Systems (Австрия), Ralf Teichmann, GmbH (Германия), Mechanik Taucha Foerdertechnik GmbH (Германия), Teichmann-Krane (Германия), Brunnhuber Krane GmbH (Германия), Konecranes (Финляндия), Verlinde (Франция).

Конструкции мостовых кранов постоянно совершенствуются и развиваются. Непрерывное совершенствование мостовых кранов необходимо с целью повышения производительности выполняемых работ, безопасности и комфортабельности эксплуатации, снижения энергетических затрат.

Для снижения массы кранов и повышения технологичности изготовления создаются новые прогрессивные конструкции мостов кранов: основные балки мостов выполняются двухстенными, но со стенками разной толщины, с размещением подтележечного рельса над внутренней, более толстой стенкой, что позволяет уменьшить колею тележки, сделать тонкую стенку с проемами и разместить в балках электроаппаратуру крана; расширяется применение трубчатых и штампованных профилей, а в ряде случаев и легких металлов; повышается качество применяемых материалов и совершенствуется технология производства деталей [24].

Необходимо отметить, что современное краностроение характеризуется совершенствованием конструкций, применением новых материалов, методов и

средств изготовления, внедрением более совершенных методов расчета. Большое внимание уделяется вопросам стандартизации, унификации и качеству кранов.

Современные ПТМ характеризуются широким диапазоном грузоподъемности, габаритов обслуживаемых площадей, высокой производительностью. Базовыми направлениями развития подъемно-транспортного оборудования являются совершенствование приводов машин и механизмов, направленное на расширение диапазона регулирования скоростей, повышение их КПД и надежности, разработка новых конструктивных решений [81]. Еще одним из основных направлений развития подъемно-транспортного машиностроения являются создание качественно новых видов ПТМ и механизмов, а также повышение грузоподъемности и надежности машин при одновременном значительном снижении их металлоемкости.

Развитие мостовых грузоподъемных кранов характеризуется дальнейшим совершенствованием конструкций, направленным на увеличение грузоподъемности кранов; улучшение удельных показателей (снижением металлоемкости, энергозатрат, стоимости, трудоемкости); интенсификацию рабочего цикла (выбором рациональных рабочих скоростей, применением автоматических систем управления); усовершенствование привода (путем применения блочно-модульных конструкций привода); увеличение срока службы машин (путем повышения надежности отдельных узлов, систем и применения информационно-диагностических систем с использованием микропроцессоров); улучшение эргономических показателей кранов. Важным направлением являются работы по развитию методов расчета кранов и автоматизации процессов их моделирования.

Анализируя тенденции развития современного краностроения, следует отметить, что происходит постоянное совершенствование и модернизация конструкции кранов, механизмов, а так же приборов безопасности. Особую актуальность приобретают вопросы разработки САПР крановых механизмов [65].

1.2 Обзор и анализ конструкций мостовых кранов

Мостовым краном называется ГПМ, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Перемещаясь по путям, расположенным над землей, они не занимают полезной площади цеха или склада, обеспечивая в то же время обслуживание практически любой их точки [3].

Мостовые краны классифицируются по области применения, роду привода основных механизмов, типу грузозахватного органа, конструктивным особенностям моста, по способу опирания на крановый путь, характеру и режиму эксплуатации и другим признакам (рисунок 1.1).

В зависимости от назначения мостовые краны подразделяются на следующие основные группы: общего назначения, специального назначения (с поворотной тележкой, с выдвижной поворотной и неповоротной стрелой и др.), металлургические (мульдозавалочные, литейные, штыревые, ковочные, колодцевые, с гибким подвесом траверсы, с подхватами, магнитные, грейферные и др.) [46]. По грузоподъемности условно разделяют на малые (масса груза 5 - 10 т), средние (10 - 25 т) и крупные (свыше 50 т).

В зависимости от конструкции моста краны делят на однобалочные, двухбалочные и трехбалочные. Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками. Двухбалочный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми [54]. Трехбалочный мост имеет три главные балки, соединенные с двумя поперечными балками.

По способу опирания на крановый путь: опорного и подвесного типа. К мостовым кранам опорного типа относятся краны, опирающиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах цеха, эстакадах. Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опираются на нижние полки двутавровых балок, подвешенных к потолочным конструкциям цеха [3, 54].

По типу привода мостовые краны выполняют с ручным, гидравлическим или электрическим приводами [54].

На рисунках 1.2 - 1.5 изображены различные виды электрических грузоподъемных кранов мостового типа. В диссертационной работе рассматривается двухбалочный мостовой кран общего назначения (рисунок 1.6), основные характеристики которого на представленной классификации выделены блоками синего цвета.

Рисунок 1.1 - Классификация мостовых кранов

Рисунок 1.4 - Однобалочный мостовой кран подвесного типа

Рисунок 1.5 - Мостовой грейферный кран

Двухбалочный мостовой кран общего назначения состоит из двух главных балок 1, по которым передвигается грузовая тележка 2. Главные балки прикреплены к концевым балкам 3, опирающимся через ходовые колеса 4 на рельсы, уложенные на подкрановые балки, закрепленные на консолях колонн (цеха) или эстакады. По мосту (вдоль главных балок) передвигается грузовая тележка, на которой установлены механизм подъема 5, механизм передвижения тележки 6. Передвигается кран двумя раздельными механизмами 7. Аппаратура управления размещается в кабине 8. Электрический ток к крану подводится главными троллеями, протянутыми вдоль пролета цеха с противоположной от кабины стороны, к тележке крана ток подается гибким кабелем 9. Для обслуживания троллеев и главных токоприемников, закрепленных на мосту крана, к металлоконструкции подвешивается вспомогательная кабина-люлька 10.

Мост крана состоит из двух продольных и поперечных балок, сваренных между собой. Балки коробчатого сечения выполнены из двух вертикальных стенок, верхнего и нижнего горизонтального поясов. На верхнем поясе пролетной балки закреплен подтележечный рельс, на концах которого установлены упоры для ограничения крайних положений тележки. Для обеспечения прямоугольной формы сечения и устойчивости вертикальных стенок внутри пролетной балки привариваются большие диафрагмы. Кроме того, имеются малые диафрагмы для более равномерной передачи нагрузки от подтележечного рельса на вертикальные

стенки. На боковых стенках пролетных балок предусмотрены площадки с перилами для обслуживания грузовой тележки и механизмов передвижения крана, а также для размещения жестких троллей (стойки с уголковым прокатом) [24].

Рисунок 1.6 - Общий вид мостового крана: 1 - главная балка; 2 - грузовая тележка; 3 - концевая балка; 4 - ходовые колеса;

5 - механизм подъема груза; 6 - механизм передвижения грузовой тележки; 7 - механизм передвижения крана (моста); 8 - кабина управления; 9 - подвеска гибкого кабеля;

10 - люлька для обслуживания цеховых троллеев

1.3 Анализ существующих схем механизмов передвижения моста и грузовой тележки

Механизмы передвижения служат для перемещения груза в горизонтальной плоскости. Работа данных механизмов заключается в совершении движений с грузом и без него в обоих направлениях моста. Механизмы характеризуются видом ходового оборудования, типом привода и трансмиссией, связывающей привод с ходовым оборудованием [97].

Механизмы передвижения кранов и тележек с приводными колесами имеют много общего, и поэтому рассматриваются совместно. Они состоят из приводной части - электродвигателя, тормоза, передаточного устройства, приводных ходовых колес и неприводной части - холостых ходовых колес. Приводная часть

подразделяется на механизмы с центральным приводом, при котором используется один двигатель и одно передаточное устройство, и механизмы с раздельным приводом, имеющим два двигателя. Механизмы с центральным приводом применяют в тележках и некоторых конструкциях мостов. В последних чаще используются механизмы с раздельным приводом. Этот тип привода находит применение и в некоторых конструкциях тележек [97].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абдулаева Ольга Владимировна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович И.И. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник / И.И. Абрамович, В.Н. Березин, А.Г. Яуре. - М.: Машиностроение, 1989. - 360 с.

2. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 279 с.

3. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: учеб. для вузов / М. П. Александров. - 6-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1985. - 520 с.

4. Алямовский А.А. SolidWorks/COSMOSWorks 2006-2007. Инженерный анализ методом конечных элементов / А.А. Алямовский. - М.: ДМК Пресс, 2007.

- 783 с.

5. Ананин В.Г., Калиниченко В.С. Подбор рациональных параметров металлоконструкции подъемника пантографного типа // Современные проблемы машиностроения. Сборник научных трудов VII Международной научно-технической конференции под редакцией А.Ю. Арляпова, А.Б. Кима. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Томск, 2013. - С. 233 - 236.

6. Ананин В.Г., Осипов С.П., Попов М.Ю., Федяев Р.В. Математическая модель процесса аварийного торможения лифтов и подъемников с упругой связью // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 7-8 (644). С. 83 - 89.

7. Анферов В.Н., Демиденко О.В., Кузнецов С.М., Серов М.Ю., Васильев С.И. Экономико-математическая модель работы стреловых кранов //Строительные и дорожные машины. 2014. № 4. С. 35 - 40.

8. Анферов В.Н., Кузнецов С.М., Васильев С.И. Имитационная модель оценки организационно-технологической надежности работы стреловых кранов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 1 (649). С. 70 - 78.

9. Артемов И.И. Применение уравнений Лагранжа второго рода для решения задач динамики: метод. указания / И. И. Артемов, В. Н. Плешаков, А. А. Елисеева.

- Краснодар: КубГАУ, 2013. - 30 с.

10. Балашов В.П. Динамические нагрузки металлоконструкций мостовых кранов при раздельном приводе механизма передвижения. - В кн.: Динамика крупных машин. М.: Машиностроение, 1969. - С. 48 - 53.

11. Балашов В.П. Моделирование сил перекоса мостового крана. - Труды ВНИИПТМАШ, вып. 8 (103). М.: ВНИИПТМАШ, 1970. - С. 117 - 128.

12. Балашов В.П. Нагрузки кранов мостового типа при раздельном приводе механизма передвижения. Труды ВНИИПТМАШ, вып. 1 (96). М.: ВНИИПТМАШ, 1970. - С. 96 - 103.

13. Балашов В.П., Концевой Е.М., Розеншейн Б.М. Нагружение повторно-переменными нагрузками мостового крана в горизонтальной плоскости. ВНИИПТМАШ. Сб. научн. трудов № I. М.: 1974. - С. 3 - 22.

14. Барановская Л.В. Оптимальное проектирование металлоконструкций тяжелых козловых кранов градиентными методами: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / Л.В. Барановская. - Орел: Орлов. гос. техн. ун-т, 2010. - 213 с.

15. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по радиотехническим специальностям / Д.И. Батищев. - Москва: Радио и связь, 1984. - 247 с.

16. Беллман Р. Динамическое программирование. - под. ред. Воробьева Н.Н.

- М.: Издательство иностранной литературы, 1960. - 400 с.

17. Беляев Н.М. Сопротивление материалов: [учебное пособие] / Н.М. Беляев.

- 15-е изд. перераб. - М.: Наука, 1976. - 608 с.

18. Богуславский П.Е. Металлические конструкции грузоподъемных машин и сооружений. - М.: Машгиз, 1961. - 520 с.

19. Брауде В.И. Надежность подъемно-транспортных машин: учеб. пособие для вузов / В.И. Брауде, Л.Н. Семенов. - Л.: Машиностроение, 1986. - 183 с.

20. Брауде В.И. Системные методы расчета грузоподъемных машин / В.И. Брауде, М.С. Тер-Мхитаров. - Л.: Машиностроение, 1985. - 181 с.

21. Будиков Л.Я. Исследование влияния некоторых факторов на динамические нагрузки металлоконструкций кранов. Дис. канд. техн. наук. -Ворошиловград, 1971. - 161 с.

22. Будиков Л.Я. Исследование периода разгона мостового крана. - В кн.: Конструирование и пр-во трансп. машин, вып. II. Харьков: Вища школа, 1979. -С. 116 - 119.

23. Будиков Л.Я. Многопараметрический анализ динамики грузоподъемных кранов мостового типа: Монография. - Луганск: изд-во СНУ им. В. Даля, изд. 2-е, 2003. - 210 с.

24. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины: учеб. для вузов / А.А. Вайнсон. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.

25. Вершинский А.В. Строительная механика и металлические конструкции: учеб. пособие для вузов / А.В. Вершинский, М.М. Гохберг, В.П. Семенов. - М.: Машиностроение, 1984. - 232 с.

26. Волков Д.П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов. - М.: Машиностроение, 1965. - 464 с.

27. Волков Д.П., Черкасов В.А. Динамика и прочность многоковшовых экскаваторов и отвалообразователей. - М.: Машиностроение, 1969. - 406 с.

28. Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Критерии эффективности основных механизмов мостовых кранов // Вестник СибАДИ: Научный

рецензируемый журнал. - Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 1 (35). - 2014. - С. 7 - 11.

29. Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Определение энергетических характеристик основных механизмов мостовых кранов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. - Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 2 (30). -2013. - С. 12 - 17.

30. Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Программно-имитационный комплекс для моделирования основных механизмов мостового крана на ранних этапах проектирования // Вестник Машиностроения. - № 10/2014. - С. 39 - 42.

31. Галдин Н.С., Курбацкая О.В., Ерёмина С.В. Компьютерное моделирование основных механизмов мостовых кранов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. - Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 2 (42). -2015. - С. 68 - 75.

32. Галдин Н.С., Курбацкая О.В., Ерёмина С.В. Уравнения регрессии основных параметров механизмов мостовых кранов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. - Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 3 (37). - 2014. - С. 68 - 72.

33. Галдин Н.С., Курбацкая С.В., Курбацкая О.В. Автоматизированное проектирование. Создание трехмерных моделей механизмов мостового крана // Вестник Воронежского государственного технического университета. - Воронеж: ВГТУ, 2012. - Том 8, № 8. - С. 8 - 10.

34. Галдин Н.С., Курбацкая С.В., Курбацкая О.В. Математическое моделирование силы сопротивления передвижению мостового крана // Вестник Воронежского государственного технического университета. - Воронеж: ВГТУ, 2013. - Т. 9. № 3-1. - С. 116 - 119.

35. Галдин Н.С., Курбацкая С.В., Курбацкая О.В. Особенности проектирования основных механизмов мостовых кранов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. - Омск: СибАДИ. - № 5 (27). - 2012. - С. 21 -25.

36. Гилл Ф. Практическая оптимизация: Пер. с англ. / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. - М.: Мир, 1985. - 509 с.

37. Гольдман П.Б. Горизонтальная жесткость моста крана Текст. / П.Б. Гольдман // Вестник машиностроения. 1985. - № 7. - С. 28 - 29.

38. ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества.

39. ГОСТ 22584-96 Межгосударственный стандарт. Тали электрические канатные. Общие технические условия от 4 октября 1996 г.

40. ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатанные. Сортамент от 27.09.1989 г.

41. Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин / М.М. Гохберг. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, 1976. -456 с.

42. Гохберг М.М. О динамических воздействиях на металлические конструкции кранов, возникающих при их передвижении. Труды ЛПИ, №3. II.: Изд. Ленингр. политехн. ин-та, 1954. - С. 17 - 41.

43. Гохберг М.М. Тензометрические испытания крановых мостов в динамических условиях и затухание их колебании. Науч. тр. / ЛГИ, 1955. - С. 69 -85.

44. Грузоподъемные краны: в 2 кн. / пер. М.М. Рунов, пер. В.Н. Федосеев. -М.: [б. и.], 1981 - . Кн. 1 / Г. Пайер, М. Шеффлер, Х. Кильхорн. - 1981. - 216 с.

45. Грузоподъемные краны: в 2 кн. / пер. М.М. Рунов, пер. В.Н. Федосеев. -М.: [б. и.], 1981 - . Кн. 2 / М. Шеффлер, Х. Дресиг, Ф. Курт. - 1981. - 287 с.

46. Грузоподъемные машины: учеб. для вузов / М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. - 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1986. - 400 с.

47. Ден-Гартог Дж. П. Теория колебаний: Пер. со второго американского изд., М.: ОГИЗ Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1942. - 464 с.

48. Дьяконов В.П. Maple 9.5/10 в математике, физике и образовании / В. П. Дьяконов. - М.: СОЛОН-Пресс, 2006. - 720 с.

49. Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Управление скоростью в крановых механизмах // Научные труды молодых ученых, аспирантов и студентов: материалы научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки - Омск: СибАДИ, 2013. - С. 100 - 103.

50. Живейнов Н.Н. Строительная механика и металлоконструкции строительных и дорожных машин: учеб. для вузов / Н.Н. Живейнов, Г.Н. Карасев, И.Ю. Цвей. - М.: Машиностроение, 1988. - 279 с.

51. Зеленин А.Н. Машины для земляных работ. Основы теории разрушения грунтов, моделирование процессов, прогнозирование параметров: учеб. пособие для вузов / А.Н. Зеленин, В.И. Баловнев, И.П. Керов. - М.: Машиностроение, 1975. - 424 с.

52. Зенкевич С.Л. Управление роботами. Основы управления манипуляционными роботами: Учеб. для вузов / С.Л.Зенкевич, А.С.Ющенко. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. - 400 с.

53. Зуева Е.П. Автоматизация проектирования консольных стационарных кранов: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.12 / Е.П. Зуева. - Брянск: Брянский государственный технический университет, 2007. - 242 с.

54. Иванченко Ф.К. Конструкция и расчет подъемно-транспортных машин: учеб. для вузов / Ф.К. Иванченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Выща школа, 1988. - 424 с.

55. Казак С.А. Динамика мостовых кранов: (Расчет нагрузок при переходных режимах) / С.А. Казак. - М.: Машиностроение, 1968. - 332 с.

56. Казак С.А. Динамические нагрузки в кранах мостового типа при переходных режимах. В кн.: Исследования по динамике машин. Свердловск, 1967.

- С. 17 - 22.

57. Казак С.А. Особенности разгона механизмов передвижения кранов при гибкой подвеске груза // Вестник машиностроения. 1970. № 11. С. 25 - 28.

58. Карасев Г.Н. Оптимизация по массе параметров изгибаемых балок коробчатого сечения / Г.Н. Карасев // Вестник машиностроения, - 1988. - №11. С. 9 - 10.

59. Киевский В.Г. Экономическая эффективность новой техники в строительстве. - М.: Стройиздат, 1991. - 143 с.

60. Кобзев А.П. Развитие теории оптимального проектирования тяжелых козловых монтажных кранов: дис. ... д-ра техн. наук: 05.05.05 / А.П. Кобзев. -Саратов, 1996. - 405 с.

61. Кобзев Р.А. Методы оптимального проектирования козловых кранов высокого класса ответственности: дис. ... д-ра техн. наук: 05.05.04 / Р.А. Кобзев. -Новочеркасск, 2014. - 384 с.

62. Комаров Е.Д. Совершенствование сменного рабочего оборудования одноковшового экскаватора для укладки труб: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / Е. Д. Комаров; науч. рук. А. А. Руппель. - Омск: СибАДИ, 2014. - 179 с.

63. Комаров М.С. Динамика грузоподъемных машин. 2-е изд., перераб. и доп.

- М. - Киев: Машгиз, Южное отд-ние, 1962. - 267 с.

64. Комаров М.С. Динамика механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1971. - 296 с.

65. Комерзан Е.В. Разработка системы автоматизации проектирования мостового крана с учетом динамических характеристик: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.12 / Е.В. Комерзан; науч. рук. А.Л. Ахтулов; СибАДИ, Кафедра УКиС. -Омск: СибАДИ, 2009. - 152 с.

66. Корытов М.С. Автоматизация синтеза оптимальных траекторий перемещения грузов мобильными грузоподъемными кранами в неоднородном организованном трехмерном пространстве: монография / М.С. Корытов; СибАДИ.

- Омск: СибАДИ, 2012. - 380 с.

67. Корытов, М.С. Разработка методов измерения массы материала в ковше и запаса устойчивости фронтального погрузчика: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / Корытов Михаил Сергеевич. - Омск: СибАДИ, 1999. - 226 с.

68. Котькин С.В. Система автоматизации моделирования стреловых грузоподъемных кранов: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.12 / С.В. Котькин. - Омск: СибАДИ, 2012. - 147 с.

69. Кудрявцев Е.М. Компас-3D. Моделирование, проектирование и расчет механических систем: ДМК Пресс, 2008. - 400 с.

70. Кудрявцев Е.М. Основы автоматизированного проектирования: учебник / Е.М. Кудрявцев. - 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 2013. - 304 с.

71. Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин: справ. / А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. - 2-е изд., перераб. и доп. - Минск: Вышэйшая школа, 1983. - 350 с.

72. Кулешов В.С. Динамика систем управления манипуляторами/ В.С. Кулешов, Н.А. Лакота. - М.: Энергия, 1971. - 304 с.

73. Курбацкая О.В. Алгоритм определения эффективной мощности механизма передвижения мостового крана // Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-3-2013): материалы III Межвуз. науч. конф. студ. и аспир. (Омск, 11-12 дек. 2013 г.) / ОмГТУ. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - С. 188 - 190.

74. Курбацкая О.В. Моделирование механической подсистемы мостового крана в среде COSMOSMotion // Вестник Сибирского отделения академии военных наук. - № 24 - 2014. - С. 139 - 143.

75. Курбацкая О.В., Ерёмина С.В. Анализ напряженно-деформированного состояния металлоконструкции мостового крана на основе метода конечных элементов // Природные и интеллектуальные ресурсы Омского региона (Омскресурс-3-2013): материалы III Межвуз. науч. конф. студ. и аспир. (Омск, 1112 дек. 2013 г.) / ОмГТУ. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - С. 191 - 193.

76. Курбацкая О.В., Ерёмина С.В. Сборник материалов конференции «Теоретические знания в практические дела» // Функциональные зависимости массово-габаритных характеристик мостового крана. Омск. 2014. Т. 2. С. 229 -232.

77. Курбацкая О.В., Ерёмина С.В. Фундаментальные и прикладные науки -основа современной инновационной системы [Электронный ресурс]: материалы международной научно-практической конференции // Выявление зависимостей контактных напряжений и возможных перемещений, возникающих в узлах металлоконструкции мостового крана. - Электрон. дан. - Омск: СибАДИ, 2015. -Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/ESD1.pdf, С. 353 - 357.

78. Курбацкая О.В., Курбацкая С.В. Моделирование сопротивления передвижению мостового крана // Теоретические знания - в практические дела: Сборник научных статей XIII Международной научно-инновационной конференции аспирантов, студентов и молодых исследователей с элементами

научной школы «Теоретические знания - в практические дела». В двух частях. Ч. 2. - Омск: Филиал ФГБОУ ВПО «МГУТУ имени К.Г. Разумовского» в г. Омске, 2012. - С. 363 - 366.

79. Курбацкая О.В., Курбацкая С.В. Трехмерное моделирование узлов и деталей мостовых кранов // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: матер. VII Всерос. науч.-практ. конф. (с межд. участием) - Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 2 - С. 49 - 53.

80. Курбацкая О.В., Курбацкая С.В. Трехмерные модели основных механизмов мостовых кранов // Труды НГАСУ. - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2012. - Т. 15, № 1 (53). - С. 142 - 148.

81. Курбацкая С.В., Курбацкая О.В. Краткий обзор мостовых кранов / Научные труды молодых ученых, аспирантов и студентов: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки (с международным участием). Межвузовский сборник. Вып. 9. - Омск: СибАДИ, 2012. - С. 127 - 130.

82. Лабораторные работы по дисциплине «Грузоподъемные машины»: Методические указания / Сост. Ю.В. Ремизович, С.В. Еремина, изд. 2-е. стер. -Омск: СибАДИ, 2013. - 37 с.

83. Лагерев A.B. Нагруженность подъемно-транспортной техники / A.B. Лагерев. Брянск: БГТУ, 2010. - С. 125 - 143.

84. Лагерев А.В. Автоматизированная система проектирования консольных стационарных кранов / А.В. Лагерев, Е.П. Зуева // Вестник БГТУ - №3. - С.18 -22.

85. Лагерев А.В. Автоматизация проектных расчётов стационарных консольных кранов / А.В. Лагерев, Е.П. Зуева // Тезисы докладов 56-й научной конференция профессорско-преподавательского состава / Под ред. О.А. Горленко и И.В. Говорова. - Брянск: БГТУ. 2002. - С. 264 - 266.

86. Лагерев И.А. Оценка динамической нагруженности и оптимизация трехзвенных гидравлических кранов-манипуляторов транспортно-технологических машин для сварки трубопроводов: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / И.А. Лагерев; науч. рук. А.А. Реутов; Брянск, 2011. - 197 с.

87. Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учебный курс. - СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. - 512 с.

88. Лазута И.В. Система автоматизации проектирования устройства управления рабочим органом бульдозерного агрегата: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.12 / Лазута Иван Васильевич. - Омск , 2010. - 149 с.

89. Липатов А.С. Методы повышения безопасности грузоподъемных кранов при ненормируемых условиях эксплуатации: дис. ... д-ра техн. наук: 05.05.04 / А.С. Липатов. - Новочеркасск, 2005. - 259 с.

90. Лобов H.A. Расчет динамических нагрузок мостового крана при его передвижении // Вестник машиностроения. 1976. № I. С. 44 - 48.

91. Лобов H.A. Экспериментальное определение динамических нагрузок мостовых кранов при пуске и торможении // Изв. вузов. Машиностроение. 1976. № 12. С.104 - 108.

92. Лобов Н.А. Динамика грузоподъемных кранов. М.: Машиностроение, 1987. - 160 с.

93. Лобов Н.А. Динамика передвижения кранов по рельсовому пути: учебное пособие / Н.А. Лобов. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 232 с.

94. Лобов Н.А. Динамические нагрузки металлоконструкции мостового крана с гибким подвесом груза при пуске и торможении // Изв. вузов. Машиностроение. 1978. № 8. С. 105 - 111.

95. Масандилов Л.Б. Электропривод подъемных кранов. - М.: Изд-во МЭИ, 1998. - 100 с.

96. Москвичева Л.Ф. Несущая способность элементов металлоконструкций мостовых кранов при статическом и циклическом нагружениях: дис. ... канд. техн. наук: 01.02.06 / Л.Ф. Москвичева. - Красноярск: Красноярский государственный технический университет, 2002. - 152 с.

97. Невзоров Л.А. Устройство и эксплуатация грузоподъемных кранов: Учеб. для нач. проф. образования / Л.А. Невзоров, Ю.И. Гудков, М.Д. Полосин. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия»; Образовательно-издательский центр «Академия», 2002. - 448 с.

98. Неженцев А.Б. Исследование горизонтальных инерционных нагрузок при передвижении мостовых кранов и разработка устройства для динамического торможения механизма передвижения: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.05 / А.Б. Неженцев. - Ворошиловград: Ворошиловградский машиностроительный институт, 1983. - 276 с.

99. Носко А.Л. Исследование охлаждения тормозных устройств подъемно-транспортных машин / А.Л. Носко, А.П. Носко // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение: Научно-теоретический и прикладной журнал широкого профиля. - 2005. - №3. - С. 88 - 99.

100. Носко А.Л., Быстров Е.О. Тормозные устройства подъемно-транспортных машин: метод. указания к выполнению лаб. работ по курсу «Конструкции наземных транспортно-технологических средств» / Носко А.Л., Быстров Е.О.; МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. - 13 с.

101. Один И.М. Инженерные задачи расчета крановых металлоконструкций / И.М. Один. - М.: Машиностроение, 1972. - 120 с.

102. Основы расчета и конструирования подъемно-транспортных машин: пер. с нем. / М. Шеффлер, Г. Пайер, Ф. Курт, И.И. Абрамович; Под ред. И.И. Абрамовича. - М.: Машиностроение, 1980. - 255 с.

103. Особенности автоматизированного проектирования металлических конструкций мостовых кранов / А.С. Липатов, М.Е. Павлов, К.Ю. Попов и др. // Краны, механизмы и металлоконструкции. Сб. науч. тр. М.: ВНИИПТМАШ, 1985. С. 105 - 109.

104. ОСТ 24.090.72 83. Нормы расчета стальных конструкций мостовых и козловых кранов. - М., 1983. - 92 с.

105. ОСТ 24.090.85-88. Электроприводы кранов грузоподъемных. Нормы расчета.

106. Пат. 129917 РФ, МПК B66C 17/00. Мостовой кран / Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)». - № 2013100874/11; заявл. 09.01.2013; опубл. 10.07.2013.

107. Пат. 135635 РФ, МПК B66C 17/00. Грузовая тележка мостового крана / Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)». - № 2013105331/11; заявл. 07.02.2013; опубл. 20.12.2013.

108. Пат. 2184073 РФ, МПК B66C17/00. Мостовой кран с уравновешивающимися нагрузками на опоры / Ямлеев У.А., Кудряшова Р.А., Фокеев Д.Н.; заявитель и патентообладатель Ульяновский государственный технический университет. - № 2000114927/28; заявл. 09.06.2000; опубл. 27.06.2002.

109. Пат. 2279397 РФ, МПК B66C 17/00. Мостовой кран / Гарцман С.Д., Жуков А.А., Карпухин И.И., Филатов А.А.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «ПРОЧНОСТЬ». - № 2004135231/11; заявл. 02.12.2004; опубл. 10.07.06.

110. Пат. 2539715 РФ, МПК F16H48/06, F16H48/22, F16H48/34. Пусковой механизм / Хадеев Р.Г.; заявитель и патентообладатель: Хадеев Р.Г. - № 2012130908/11; заявл. 20.07.2012; опубл. 27.01.2015.

111. Пеньков В.Б. Механика манипуляционных систем: Учебное пособие / Тульский политехнический институт. Тула, 1990. - 100 с.

112. Писаренко Г.С. Справочник по сопротивлению материалов / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. - 3-е изд., перераб. и доп. - Киев: Дельта, 2008. - 816 с.

113. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций: учеб. пособие для втузов / М.П. Александров [и др.]; ред.: М.П. Александров, Д.Н. Решетов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 122 с.

114. Понтрягин Л.С., Болтнянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. - М.: Физматгиз, 1961. - 392 с.

115. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ПБ 10-382-00, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 31.12.99 № 98.

116. Расчёты экономической эффективности новой техники: Справочник/ Под общ. ред. К.М. Великанова. - Л.: Машиностроение, 1990. - 448с.

117. Реброва И.А. Планирование эксперимента: учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 2010 - 106 с.

118. Ремизович Ю.В. Редуктор с изменяемым передаточным числом для крановых механизмов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. -Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 3 (37). - 2014. - С. 22 - 26.

119. Ремизович Ю.В. Транспортно-технологические машины: Методические указания / Сост. Ю.В. Ремизович, О.В. Курбацкая, изд. 2-е. перераб. и доп. -Омск: СибАДИ, 2014. - 164 с.

120. Ремизович Ю.В. Управление тормозами крановых механизмов // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. - Омск: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». - № 5 (39). - 2014. - С. 29 - 33.

121. Ремизович Ю.В., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Управление скоростью перемещения крана (тележки) в крановом механизме передвижения // Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования - основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: матер. Межд. 66-й науч.-практ. конф. - Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 1 - С. 395 - 398.

122. РТМ 24.090.32-77 Краны грузоподъемные. Стальные конструкции. Методы расчета. М.: ВНИИПТмаш, 1977. - 76 с.

123. Сапьянов В.Ю. Выбор оптимальных схем металлоконструкций тяжелых козловых кранов: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / В.Ю. Сапьянов. - Саратов: Орлов. гос. техн. ун-т, 2008 - 175 с.

124. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 18147. Алгоритм расчета сопротивления передвижению мостового крана / Галдин Н.С., Курбацкая О.В., Курбацкая С.В. Организация-разработчик: ФГБОУ ВПО Сибирская

государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ). Дата регистрации 24 апреля 2012 г.

125. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 19017. Алгоритм расчета эффективной мощности механизмов передвижения и подъема груза мостового крана / Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая О.В. Организация-разработчик: ФГБОУ ВПО Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ). Дата регистрации 19 марта 2013 г.

126. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 20362. Алгоритм расчета массово-габаритных характеристик мостового крана / Галдин Н.С., Ерёмина С.В., Курбацкая С.В. Организация-разработчик: ФГБОУ ВПО «СибАДИ». Дата регистрации 12 сентября 2014 г.

127. Смехов А.А. Оптимальное управление подъемно-транспортными машинами / А.А. Смехов, Н.И. Ерофеев. - М.: Машиностроение, 1975. - 239 с.

128. Соколов С.А. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин: Учебное пособие. - СПб.: Политехника, 2005. - 423 с.

129. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И. Брауде, М.М. Гохберг, И.Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 536 с.

130. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М.П. Александров, М.М. Гохберг, А.А. Ковин и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

131. СТО 24.09-5821-01-93 «Краны грузоподъёмные промышленного назначения. Нормы и методы расчёта элементов стальных конструкций».

132. Сухарев Э.А. Методы моделирования и оптимизации механических систем машин и оборудования: Учебное пособие. - Ровно: НУВХП, 2008. - 194 с.

133. Сухарев Э.А. Основы динамики подъемно-транспортных и дорожно-строительных машин: Учебное пособие. - Ровно: НУВХП, 2012. - 191 с.

134. Теория и методы инженерного эксперимента: Курс лекций / Н.Г. Бойко, Т.А. Устименко. - Донецк, ДонНТУ, 2009 г. - 158 с.

135. Флюгель Франк. Методика построения обобщенных математических моделей грузоподъемных кранов с грузом на пространственном канатном подвесе: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / Ф. Флюгель. - Санкт-Петербург, 2002. - 184 с.

136. Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных / А.А. Халафян. - 3-е изд. - М.: «Бином-Пресс», 2007. - 512 с.

137. Хог Э. Прикладное оптимальное проектирование: Механические системы и конструкции: Пер. с англ. / Э. Хог. - М.: Мир, 1983. - 478 с.

138. Чернова Н.М. Развитие теории оптимального проектирования механизмов грузоподъемных кранов пролетного типа: дис. ... докт. техн. наук: 05.05.04 / Н.М. Чернова; науч. рук. А.П. Кобзев; Новочеркасский политехнический институт. - Новочеркасск, 2009. - 509 с.

139. Шимановский А.О. Применение метода конечных элементов в решении задач прикладной механики: учеб.-метод. пособие для студентов технических специальностей / А.О. Шимановский, А.В. Путято; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель : БелГУТ, 2008. - 61 с.

140. Щербаков В.С. Математическая модель строительного манипулятора на базе одноковшового экскаватора с гидроприводом / В.С. Щербаков, Д.Б. Комаров, А.А. Руппель, СибАДИ. - Омск, 1987. - 36 с.

141. Щербаков В.С. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами: дис. ... д-ра техн. наук: 05.05.04 / В.С. Щербаков. - Омск: СибАДИ, 2000. - 416 с.

142. Щербаков В.С. Система автоматизированного моделирования стрелового грузоподъемного крана: монография / В.С. Щербаков, С.А. Зырянова, М.С. Корытов; СибАДИ. - Омск: СибАДИ, 2009. - 104 с.

143. Экономика и организация производства в дипломных проектах: Учеб. пособие для машиностроительных вузов /Под общ. ред. К.М. Великанова. - Л.: Машиностроение, 1986. - 285 с.

144. Электропривод и автоматизация управления строительными башенными кранами / И.И. Петров, А.П. Богословский, Е.М. Певзнер, А.Г. Яуре. - М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

145. Электротали [Электронный ресурс] URL: http://www.telferkran.ru/ (дата обращения: 04.06.2014).

146. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. - М.: Наука, 1969. - 424 с.

147. Lutteroth Ascan. Dynamische krafte an kranen beim Heben und Senken der Last, - «Hebezeuge und Fordermittel», №8 und 9, 1962.

148. Remizovich Y.V. Control of load's speed of ascent in crane operation // Russian Engineering Research. 2012. Т. 32. № 7-8. С. 529 - 531.

149. Sedlmayer F. Beschleunigungskrafte von Fahr - und Drehwerksant - rieben -ihre dynamische Wirkung auf die Tragkonstruktion der Krane. Teil 1, 2 // Fördern und Heben. 1965. Heft 5-6. S. 16 - 21.

150. Sedlmayer F. Schutz für Zangenkrane bei Aufprall-Unfällen // Fördern und Heben. 1970. Heft 5. S. 217 - 253.

151. Solidworks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов, А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. -СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 799 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

АКТ

внедрения «Методики расчета энергетических характеристик механизмов передвижения и подъема груза мостового крана на ЭВМ»

Крановый завод ООО НПО «Мостовик» приняло к использованию «Методику расчета энергетических характеристик механизмов передвижения и подъема груза мостового крана на ЭВМ», разработанную инженерами ФГБОУ ВПО «СибАДИ» Ерёминой C.B., Курбацкой О.В.

Научные разработки по расчету на ЭВМ основных параметров механизмов мостовых кранов представляют для Кранового завода ООО НПО «Мостовик» несомненный интерес.

Представленная ФГБОУ ВПО «СибАДИ» «Методика расчета энергетических характеристик механизмов передвижения и подъема груза мостового крана на ЭВМ» является одним из элементов системы автоматизации проектирования механизмов передвижения и подъема груза мостовых кранов.

Методика позволяет рассчитать на ЭВМ эффективную (полезную) мощность механизмов передвижения и подъема груза мостового крана, основана на научных положениях теории грузоподъемных машин и является полезной при разработке различных современных эффективных грузоподъемных машин, в частности, мостовых кранов.

Инженер кафедры ПТТМиГП ФГБОУ ВПО «СибАДИ»

Курбацкая О.В.

Инженер кафедры КИАС ФГБОУ ВПО «СибАДИ»

Ерёмина C.B.

Инженер-конструктор I кат. Кранового завода ООО НПО «Мостовик»

Главный конструктор Кранового завода ООО НПО «Мостовик»

УТВЕРЖДАЮ Исполнительный директор ^00СХ«Мосто вое

АКТ

внедрения «Методики автоматизированного расчета механизмов передвижения мостового крана»

Представленная ФГБОУ ВПО «СибАДИ» «Методика автоматизированного расчета механизмов передвижения мостового крана», разработанная инженером СибАДИ Курбацкой О.В., является одним из элементов системы автоматизированного, оптимального проектирования мостовых кранов и их механизмов.

Разработанная методика позволяет в интерактивном режиме рассчитать на ЭВМ эффективную (полезную) мощность механизмов передвижения, массово-габаритные и другие характеристики мостового крана, на которые влияют различные факторы.

Методика основана на научных положениях теории грузоподъемных машин, сокращает сроки проектирования кранов и является полезной при модернизации и разработке различных современных эффективных мостовых кранов.

Главный инженер

«УТВЕРЖДАЮ»

АКТ

внедрения «Методики автоматизированного моделирования, инженерного расчета механизмов передвижения мостового крана на ЭВМ»

ОАО «Омский завод транспортного машиностроения» приняло к использованию «Методику автоматизированного моделирования, инженерного расчета механизмов передвижения мостового крана на ЭВМ», разработанную инженером О.В.Курбацкой.

Научные разработки по совершенствованию механизмов кранов, повышению технико-экономических показателей, производительности, точности позиционирования грузов, повышения безопасности производства работ кранами для ОАО «Омсктрансмаш» несомненный интерес.

В целом, разработанная «Методика автоматизированного моделирования, инженерного расчета механизмов передвижения мостового крана на ЭВМ» основана на научных положениях создания грузоподъемных кранов и является полезной при модернизации, разработке различных современных эффективных мостовых кранов.

Главный конструктор по опытным работам

Л.А.Пшевлоцкий

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ФОНД ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ "НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ

СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО РЕСУРСА

Настоящее свидетельство выдано на электронны» ресурс, отвечающий требованиям новизны ». приоритетности

/ Алгоритм расчета сопротивлении передвюкенто мостового крана

|рганнзаш!я-разработчик ФГБОУ ВПО Сибирская государственная пягомойильно-лорожнаи академия

Руководитель ОФ'-ЭРНиО. почетн работник науки и

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АК А Д.Е'М И Я НАУК

№ 18147

ИНИПИ РАО

ОФЭРНиО

Дата регистрации: 24 атшедн 2012 года

Авторы: Галдин Н.С„ К'урбяпкия О.В., К'урЛянкам С,В.

Директор ИНЩНI РАО. академик РАО. д.ю.н., проф.

В \ Усанов

А.И. Галкина

Дата выдачи 14- и>/г>

СВИДЕТЕЛЬСТВО О РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО РЕСУРСА

№19017

Алгоритм расчета эффективной мощности механизмов

Р 6'ТВ ЕННА

А-. К А жЕШГ И Я Н А : У К

Р О ССНЁСШАЯ А К1Л Е

Я О Б Р А 3 О В А В И Я

ИНСТИТУТ НАУЧЙОЙ И .ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

БЪЕДИНЕННЫЙ ФОНД ЭЛЕКТРОНИЙ^РЕСУРССЙВ "НАУКА И ОБРАЗОЕ

Настоящее свидетельство выдано на электронный ресурс, отвечающие

треоованиям новизны и приоритетное?™

передвижения и подъема груш мостового крана

ч * 1 Дата регистрации: 19 марта 2013 года

I Авторы: Галдин Н.С, Ерёмина С.В., КЧрбацкая О.В,

ганизация-разработчик: ФГБОУ ВПО Сибирская государственная

автомобильно-дорожная академия (СибАДИ.)

Дийектоо ИНИПИ РАО.

академик РАО. д.ю.к.,урофф/^^^р Е

работник науки и ттщтшВФу /

Пжгавн чачи

Ырек

»водитель ОФЭРНиО. ябчетнщ

>тнлк науки и техники

Дата выдачи

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ФОНД ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ "НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ

СВИДЕТЕЛЬСТВО О Р

ИСТРАЦИЙ

> ЕСУРСА

ЛЕКТРОНИО Г

г»

№ 20362

Настоящее свидетельство выдано на электронный ресурс, отвечающим

треоованиям новизны и приоритетности

Алгоритм расчета массоёоч абаритиы*

харак теристик мостового крана

(Дата регистрации 12 сенТябрй 2014 Сода

Авторы Галдин Н.С.. Ёрёмйна С.В., Курбацкая О.В.

Организация-разработчик ФГБОУ ВПО Сибирская государственная

автомобильно-дорожная академия

ИЖШШШАЖ ФВДМРМРШ

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013618623

«РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И ПОДЪЕМА ГРУЗА МОСТОВОГО

КРАНА»

Правообладатель; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автом об иль н о-дорожн ая академия (СибЛДИ)» (И С')

Авторы; Галдин Николай Семенович (МО, Ерёмина Светлана Владимировна (ЯС), Курбацкая Ольга Владимировна (ЯШ

тшшшшшшшшшшшшшштшшшшшшштшшшшшшш

ЗмштШ 20X3616632

Дата поступления 26 ИЮЛЯ 2013 Г,

Дата государственной регистрации

в Реестре программ для эвм 12 сентября 2013

181

Приложение О (справочное)

Технико-экономическое обоснование проектирования мостовых кранов

На всех стадиях проектирования новой техники, мостовых кранов в частности, проводится технико-экономическое обоснование новой техники, то есть анализ её научно-технического и технико-экономического уровня, новизны и патентоспособности разработки, определения эффективности и областей эффективного применения.

Оценка научно-технического уровня новой техники осуществляется путем сравнения ее показателей и характеристик с аналогичными достижениями в мировой и отечественной практике. Для этой цели весьма важен выбор образцов-аналогов данного изделия, в сравнении с которыми осуществляется оценка научно-технического уровня. Они должны отражать новейшие достижения в конкретной области техники, прогрессивные тенденции ее развития [59, 116, 143].

Существует несколько методик определения затрат на проектирование новой техники [59, 116, 143]. Укрупнено затраты на проектирование новой техники (мостового крана) можно рассчитать по формуле:

п т

%пр = Т + Т2 + 2 2 Иу- Ту-у, (1)

/=1 у=1

где Т - затраты на разработку технического задания; Т2 - затраты на разработку технического предложения; Ту - нормированная трудоёмкостьу-го вида работ при

разработке проектно-конструкторской документации, приходящейся на /-ое наименование деталей (узлов), входящих в проектируемое устройство (кран); N у - количество листов чертежей (текстовой документации, схем) определенного

формата /-ой детали при у-ом виде работ; у = 1...т - виды проектно-конструкторских, расчетных работ при разработке документации на новую технику; / = 1...п - количество деталей; у- средняя стоимость трудоёмкости проектно-конструкторских, расчетных работ.

Трудозатраты на разработку технического задания, технического

предложения, эскизного, технического проектов, рабочей документации мостового крана зависят от конструктивной сложности и новизны проектируемого мостового крана.

Цель технико-экономических обоснований при проектировании новой техники (мостового крана) - выбор наиболее эффективного варианта новой конструкции.

На стадии конструирования новой техники определяется ряд экономических показателей, в первую очередь таких, как себестоимость и цена новой (модернизируемой) машины. В процессе разработки новой конструкции осуществляется оптимизация основных технико-экономических показателей, в том числе надежности, долговечности, производительности машины, габаритов и массы новой техники, удельных расходов энергоресурсов и т.п. Именно они служат в дальнейшем базой для расчета экономического эффекта и эффективности новой техники.

Сравниваемые варианты новой и базисной техники (мостового крана) должны быть приведены в сопоставимый вид по области применения новой техники; объему производства работ, производимых с применением новой техники; качественным параметрам мостового крана, включая мощность, длину пролета крана, высоту подъема груза и т. п.; уровню применяемых цен.

В качестве основного метода оценки лучшего варианта из ряда проектных решений экономическая наука предлагает оценку по минимуму приведенных затрат.

Величину приведенных затрат по г-му варианту определяют по формуле [51, 129]:

^ = С + Еэ • кг, (2)

где Сг - себестоимость изготовления крана по г-му варианту, руб.; Еэ -нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, Еэ = 0,15 для строительно-дорожных машин; кг - капитальные вложения по г-му варианту, руб.

Эффективный вариант конструкции мостового крана определяется по минимальному уровню приведенных затрат, т.е. из выражения:

(Ci + E3ki)mm < (Q + E3ki)l,2,...,n, (3)

где (Ci + E3ki)min - минимальный уровень приведенных затрат, оценивающих данное техническое решение.

Разность приведенных затрат для базисной (БТ) и i-го варианта новой техники (НТ) характеризует величину годового экономического эффекта и определяется выражением [59]:

Э = ZET - ZHT , (4)

i

где Э - годовой экономический эффект на одну машину новой техники, руб.;

ZБT - годовые приведенные затраты БТ, руб.; Zнт - годовые приведенные

i

затраты i-го варианта НТ, руб.

Или, с учетом годовой эксплуатационной производительности годовой экономический эффект определяется по формуле [59]:

Э = ПГ(ZудБT - ZудНT) , (5)

где Пг - годовая эксплуатационная производительность мостового крана; ZудБT,

ZудНT - удельные приведенные затраты для БТ и НТ.

При формировании показателя эффективности необходимо учитывать, что этот показатель должен обеспечивать выявление влияния на эффективность машины всего многообразия определяющих факторов, проектных параметров и условий эксплуатации, а также получение обоснованных рекомендаций для выбора оптимальных проектных параметров машины, совокупность которых определяет ее технико-экономическую эффективность.

Наиболее общим и полным критерием эффективности для данного класса машин является критерий удельных приведенных затрат 2уд [59]. Целевая функция в этом случае имеет вид:

Zуд = Z / Пг —> min , (6)

где 2 - годовые приведенные затраты, руб.; Пр - годовая эксплуатационная

производительность мостового крана.

Годовая эксплуатационная производительность мостового крана определяется по формуле [1]:

Пр = П • Тф, (7)

где П - суточная производительность мостового крана, т/сутки; ТФ - годовая фактическая загрузка мостового крана, сут.

Суточная (т/сут) производительность мостовых кранов определяется по формуле [1]:

П = Осрпцт/1000, (8)

где ОСр - средняя масса транспортируемого груза, кг; Пц - число подъемов,

необходимых для выполнения транспортных операций, в смену; т - число рабочих смен.

Число подъемов, необходимых для выполнения транспортных операций, в смену определяется следующим образом [1]:

пц = 3600-п кскпкрктп, (9)

1р

где п - число рабочих часов в смену; - продолжительность рабочего процесса крана, с; Кс - коэффициент неравномерности использования крана во времени в течение смены, обычно Кс = 0,5...0,8; Кп - коэффициент простоев по организационным причинам; при отсутствии дополнительных данных допускается принимать Кп = 0,9; Кр - коэффициент ремонта (учитываются все

виды простоев крана при техническом обслуживании и ремонте); при отсутствии местных нормативов и других данных допускается принимать Кр = 0,95;

Кт п - коэффициент технологических простоев (учитываются неизбежные при принятой технологии простои, например, на переналадку технологического оборудования, подачу транспортных средств и др.), можно принять

Ктм = 0,9...0,8.

При определении производительности за месяц или год следует учитывать коэффициент неравномерности использования крана в различное время года.

Для определения часовой (пиковой) производительности можно принимать КсКпКрКтм = 0,85...0,90 [1].

Продолжительность рабочего процесса крана определяют, исходя из

фактических затрат времени на перемещение груза и возвращение грузозахватного органа к месту загрузки. При отсутствии дополнительных требований [1]:

= 2 • ксК (/ + hl) + ,

/р V + Ксо

Уп

Г о о Л "к +

Ч^к ^т у

+ /ро, (10)

где ОК - путь передвижения крана, м; Бт - путь передвижения тележки, м; h - высота подъема и опускания груза в начале цикла, м; /21 - высота подъема и опускания груза в конце цикла, м; V, - скорость подъема груза, м/с; Ук и Ут - соответственно средние скорости передвижения крана и тележки, м/с; ксо - коэффициент совмещения операций, учитывающий совместное перемещение крана и тележки при рабочем и холостом пробегах; ксК - коэффициент, учитывающий снижение скорости при подъеме и опускании груза в начале и конце цикла; /ро - время ручных операций, с; значение /р0

определяют с учетом технологических особенностей перегрузочного процесса.

После подстановки выражений (9) и (10) в формулу (8), получим выражение для определения суточной производительности мостового крана:

3,6()срПтКсКпКрК

т.п /л л ч

2 • кск (/ + 21) + к ' о о Л

V со у п

о о

°к + Ч^к Vт у

+ г ро

Как видно из формул (8) - (11), основными факторами, влияющими на производительность мостового крана, являются средняя масса транспортируемого груза, протяженность путей передвижения крана и тележки, высота подъема груза, а также скорости передвижения крана (тележки) и подъема груза.

Регулирование рабочих скоростей механизмов передвижения и подъема грузов позволяет влиять на производительность мостового крана при прочих равных условиях.

Результаты расчета времени рабочего процесса мостового крана представлены на рисунке 1. Расчеты проводились для высоты подъема груза 7,5 м, путь перемещения крана составлял 15 м, а перемещение тележки было равно 10 м. Из графика видно, что наибольшее влияние на время цикла оказывает скорость подъема груза: с увеличением скорости подъема груза значение времени рабочего процесса уменьшается.

Графические зависимости суточной производительности мостового крана от скорости подъема груза и скорости перемещения крана показаны на рисунках 2, 3, при этом скорость перемещения тележки принималась постоянной и составляла 0,15 м/с.

Зависимость суточной производительности мостового крана от скорости перемещения крана и скорости перемещения тележки показана на рисунке 4 (скорость подъема груза принималась постоянной и составляла 0,1 м/с). Расчеты проводились при тех же условиях: высота подъема и опускания груза равнялась 7,5 м, перемещение крана принималось равным 15 м, а перемещение тележки составляло 10 м.

Как видно из графиков, представленных на рисунках 2, 3, суточная производительность мостовых кранов, существенным образом, зависит от скоростей передвижения крана и подъема груза. При этом наибольшее влияние на суточную производительность крана оказывает скорость подъема груза. При изменении скорости подъема груза от 0,05 м/с до 0,35 м/с суточная производительность крана изменяется в несколько раз (при одной и той же скорости перемещения крана). Из рисунка 4 видно, что скорости перемещения тележки и крана практически одинаково влияют на суточную производительность крана: с увеличение этих скоростей производительность мостового крана повышается.

1 р,с

600

400

0.05

/ с

Рисунок 1 - Зависимость времени рабочего процесса мостового крана /р от скорости

подъема груза V,, и скорости перемещения крана ¥к

П, т / сутки

005 <^5

Рисунок 2 - Зависимость суточной производительности мостового крана П от скорости перемещения крана ¥к и скорости подъема груза ¥п (Оср = 500 кг)

П, т / сутки

¥к ,м/

035

Рисунок 3 - Зависимость суточной производительности мостового крана П от скорости подъема груза V,, и скорости перемещения крана ¥к (Оср = 1000 кг)

П, т / сутки

0:35

Ук ,м / с

ол Ут ,м/с

0_1 0.05

Рисунок 4 - Зависимость суточной производительности мостового крана П от скорости перемещения тележки Vm и скорости перемещения крана Vк (0ср = 1000 кг)

Ук, м / с

Рисунок 5 - Зависимость суточной производительности мостового крана П от скорости перемещения крана Ук (Оср = 1000 кг, Уп = 0,1 м/с)

Ук, м / с

Рисунок 6 - Зависимость суточной производительности мостового крана П от скорости перемещения крана Ук (@ср = 1000 кг, Уп = 0,15 м/с)

Таблица 1 - Суточная производительность мостового крана П (т/сут)

Скорость передвижения крана Ук , м/с Производительность мостового крана П (т/сут)

при Уп =0,10 м/с при Уп =0,15 м/с при Уп =0,20 м/с

0,10 53,80 65,28 73,07

0,25 65,45 83,26 96,38

0,50 70,55 91,68 107,84

Из таблицы 1 видно, что при изменении скорости передвижения крана с 0,1 до 0,5 м/с, суточная производительность мостового крана увеличивается от 31,1% до 47,6% (при различных скоростях подъема груза).

Таким образом, повышение производительности, эффективности работы мостовых кранов во многом определяется условиями применения и назначения мостового крана, выбором оптимальных конструктивных, энергетических и рабочих параметров мостовых кранов. Основными факторами, влияющими на производительность мостового крана, являются масса груза, протяженность путей передвижения крана и тележки, высота подъема груза, а также скорости передвижения крана (тележки) и подъема груза.