Введение к работе
Актуальность работы. Наиболее распространенным типом перегрузочных машин в портах, с помэ-!цью которых осуществляется основная часть перегрузочных работ, являются универсальные портальные краны. Поэтому проб-лема повышения грузооборота годного транспорта непосредственно связана с повшіением надежности портовых перегрузочных кранов.
Современной технологией перегрузочных работ предусматривается все более интенсивное использование подъемно-транспортных машин. При интенсификации работы портальных кранов возрастает вероятность появления отказов, связанных с потерей статической и циклической прочностей элементов механизмов и металлоконструкций. Результаты обследований основных типов перегрузочных портальных кранов, работающих в речных портах СНГ, свидетельствуют о том, что отказы механизмов изменения вьгаета составляют в среднем 20% от общего количества отказов крановых механизмов, а время восстановления - около 30^, Отказы механиздав изменения вычета создают в ряде случаев аварийные ситуации. Механические отказы являются наиболее длительными и тяжелыми. Поэтому в настоящей работе рассматриваются только отказы этого типа. Нацетность механизм)в изменения вылета определяется надежностью деталей и узлов этих механизмов. В связи с вышеизложенным определение надежности механизмов изменения вылета уравновешенных стрел на стации проектирования является актуальной задачей.
Целью работы является разработка метода
оценки надежности механиэюв изменения выпета стрел при проектировании перегрузочных портальных кранов.
Этот метод формируется на основе анализа статистических данных по отказам механизмов изменения вылета, с учетом результатов натурных тензотетрических испытаний. Предусматривается использование цифровой Э8Д для определения показателей надежности ответственных элементов механиэюв и металлоконструкций.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие задачи:
1. Разработаны методы расчета показателей надежности механизмов изменения вылета и их элементов. При определении показателей надежности элементов учитывается совместное действие случайных эксплуатационных нагрузок к нагрузок, вызванных ударами в буфер, а также случайные процессы перемещения элементов.
І. Экспериментально исследовано влияние условий эксплуатации перегрузочного портального крана на нагрузки, воздействующие на механизмы изменения вылета стрел.
3. Разработан пакет прикладных программ на алгоритмическом языке ФОРТРАН-1У, позволяющий оценивать показатели надежности механизмов изменения вылета и их элементов на стадии проектирования портальных кранов.
Научная новизна. СЬзцан метод оценки надежности механизмов изменения вылета уравновешенных стрел перегрузочных портальных кранов, предусматривающий учет совместного действия случайных процессов нагрууения (эксплуатационных нагрузок), случайных экстремальных нагрузок, а также
случайных процессов вращения элементов.
При этом принимается во внимание рассеяние несущих способностей элементов механизмов и металлоконструкций.
Методн исследования. В работе использовались прикладные методы теории случайных Функций, теории вероятностей, методн статистической динамики, метолн статистического анализа результатов эксперимента.
Практическая ценность. Разработаны программы по расчету показателей надежности валов, зубчатых колес, мэталяоконструкции рейки по статической и циклической прочностям, с помощью которых на стадии проектирования может прогнозироваться надежность элементов и всего механизма изменения вылета стрелы.
Эти программы реализованы на цифровой ЭВМ в целях использования в инженерной практике.
Промышленная реализация работы. Методы определения надежности механизмов изменения вылета стрел и юс элементов и программы расчета на цифровой ЭВМ использованы в целях развития "Технических условий на проектирование портальных кранов", которые используются при проектировании новых машин заюцом ПТО им.С.М.Кирова ПО Ленпоцъемтрансмаш.
Апробация работы. Основные результаты докладывались и получили положительную оценку на ХУЛ, 7Ш, ХХ1.У конференциях молодых научных работников и аспирантов Ленинградского института водного транспорта соответственно в 1983, 1987 и 1988 гг.
Результаты работы использованы в научно-исследователь-
еких работах Ленинградского института водного транспорта "Исследование нагрузок и путей повышения эффективности портовых перегружателей и кранов" (У' гос. регистрации 01.85.0043035).
Публикации. По результатам теоретических и экспериментальных исследований опубликовано 4 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех гнав, заключения, списка литературы и восьми приложений. Содержит 185 страниц машинописного текста, 18- табл., 13 рис., список литературы из 115 наименований на 13 страницах.