Введение к работе
Актуальность работы
Основным перегрузочным оборудованием машиностроительных» судостроительных и ДРУГИХ заводов являются мостовые краны общего и специального назначения» от надежной работы КОТОРЫХ зависит обеспечение нормального технологического процесса этих предприятий.
Повышение эксплуатационной надежности мостовых кранов требует выполнения комплекса мероприятий» направленных на увеличение долговечности их узлов и элементов- К числу быстроизнашивающихся деталей мостовых кранов относятся ходовые колеса. Недостаточный СРОК ИХ службы ПРИВОДИТ к повышению ремонтных расходов, а в случае внеплановых Ремонтов возника-ет» кроме того, ущерб из-за простоев КРЭНОВ И обслуживаемого ими оборудования.
Исследования надежности мостовых кранов показали» что 10-12% времени простоев их обусловлены выходом из СТРОЯ ходовых колес. Расходы» связанные с заменой и восстановлением ходовых колес, составляют 15-17% от стоимости крана.
В последние годы в странах СНГ изготовляются ежегодно несколько сот тысяч крановых ходовых колес. Годовой расход металлопроката исчисляется десятками тысяч тонн. ПРИ ЭТОМ менее одной третьей части от общего количества изготовленных колес идет на укомплектование новых кранов. Остальные предназначены для замены изношенных колес» в основном на кранах тяжелого и весьма тяжелого режимов.
Особая РОЛЬ в решении задачи повышения долговечности колес принадлежит расчетам» позволяющим на стадии ПРОЄКТИРО - 2 вания оценить и заложить требуемую ПРОЧНОСТЬ И долговечность колес, а на стадии эксплуатации определить ПРИЧИНЫ повышенного износа колес и пути повышения их долговечности.
Работы зарубежных исследователей и ученых стран СНГ посвящены решению задач динамики механизмов передвижения мостовых кранов и определению динамических нагрузок в их элементах. Однако» разработанные ранее математические модели и методы расчета не учитывают ряда Факторов, которые возникают в реальных условиях эксплуатации мостовых кранов, и которые существенно влияют на получаемые результаты. Так, в этих моделях не учитываются дефекты подкрановых путей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, пусковые и тормозные характеристики двигателей, их регулировка и ДР.
Опыт проектирования и эксплуатации мостовых кранов показывает, что электродвигатели механизмов передвижения выбирают не по мощности, необходимой для стационарного движения, а по мощности, необходимой для разгона, продолжительность КОТОРОГО определяется технологическим процессом. Повышение рабочих скоростей и сокращение продолжительности рабочих циклов ПРИВОДИТ к увеличению динамических нагрузок, которые в несколько раз больше статических сопротивлений передвижению.
Особенно важным является уточнение величин поперечных реакций рельса» которые в основном и определяют динамические процессы нагружения крана.
Исходя из изложенного» проблема уточнения динамических нагрузок ПРИ работе механизма передвижения мостовых кранов актуальна» что и определило тему настоящих исследований.
Цель работы состоит в разработке метода.
- позволяющего исследовать влияние динамических нагрузок в механизмах передвижения мостовых кранов на долговечность ходовых колес
Поставленная цель определила основана задачи исследования:
- анализ причин повышенного износа ходовых частей мостовых кранов и основных путей и методов повышения их долговечности;
- разработка математической модели работы мостовых кранов для исследования влияния работа механизма передвижения на динамические нагрузки в элементах крана;
- натурные исследования эксплуатационных режимов мостовых кранов для уточнения состояния подкрановых путей и основных показателей переходных процессов в механизмах передвижения КРЗНОВ;
- Разработка алгоритма и программы на ПЭВМ для динамического анализа работы мостовых кранов;
- исследование на ПЭВМ влияния различных Факторов режима эксплуатации крана на динамические нагрузки в элементах механизмов передвижения.
Объект и методы исследований В качестве объекта исследований рассматривались мостовые краны с различным конструктивным исполнением механизмов передвижения крана.
Решении поставленных задач использованы методы: математического моделирования на ЭВМ; натурного эксперимента; аппроксимации и статистической обработки данных. ПРИ моделировании и обработке данных использованы методы теоретической механики; теории подобия; теории вероятностей и математической статистики, дифференциального исчисления.
Научная новизна. Разработан метод динамического анализа работы мостовых кранов» позволяющий исследовать влияние на динамические нагрузки в элементах механизмов передвижения таких Факторов как: подкрановых путей в горизонтальной и вертикальной плоскости; изменения регулировки ПРИВОДНЫХ и ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ; различные режимы работы ГРУЗОВОЙ тележки; различное конструктивное исполнение привода механизма передвижения крана и его элементов»
Практическая ценность
Разработанный метод позволяет решать задачи выбора наилучших параметров ПРИ проектировании и условий эксплуатации мостовых кранов» обеспечивающих минимально возможные динамические нагрузки в элементах ходовых частей с целью повышения срока их службы» Результаты исследований могут быть использованы для повышения Эффективности эксплуатации мостовых кранов в условиях СИРИИ»
Практическая реализация результатов исследования нашла отражение ПРИ разработке и внедрении в учебный процесс методических указаний для проведения практических занятий по курсу "Математические модели и методы в расчетах на ЭВМ".
Апробация работы и публикации Основные результаты выполненной Работы докладывались и были одобрены на научно-технических конференциях 0ІШМФ (Одесса) в 1992. 1993 и 1994 годах» Основные положения ДИССЄР - 5 тации изложены в статьях /1-3/ и методических указаниях /4» 5/.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения» списка использованной литературы и II приложений. Общий объем Работы 16? СТР., из них 64 СТР. основного текста, РИСУНКОВ на 60 СТР., 6 civ списка литературы и 37 СТР. приложений.
