НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК БРЯНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

Проектировочный расчет крановых металлоконструкций обычно выполняют по комбинациям нагрузок, для которых коэффициенты динамичности строго определены в нормативной документации. В действительности эти коэффициенты зависят от вылета и длины подвеса груза, различны при подъеме грузов различной массы. Обзор литературных источников выявил явный пробел в исследованиях динамики портальных кранов, для которых характерно изменение характеристик их конструкции даже в течение одного цикла их работы. В данной работе для изучения влияния параметров системы портального крана на величину коэффициентов динамичности применена динамическая модель, состоящая из массы металлоконструкции крана, приведенной к точке подвеса груза и массы груза. Масса каната, упругость механизма подъема, затухание колебаний не учитываются, а характеристика двигателя считается абсолютно жесткой. Представлена методика определения параметров динамической модели таких, как жесткость конструкции, ее приведенные массы, приведены результаты расчета коэффициентов динамичности для металлоконструкции крана и канатного подвеса при различных параметрах и режимах работы. Расчеты, для портального крана грузоподъемностью 10 тонн показали, что при малых вылетах коэффициент динамичности нагрузки в канате всегда меньше, чем для металлоконструкции, при этом значение его максимально. При больших вылетах значения коэффициентов динамичности близки к принимаемым для расчетов по нормативным документам. Указанные обстоятельства должны быть учтены как в статическом расчете портальных кранов, так и в расчете их элементов на долговечность, что повысит их достоверность определения нагруженности металлоконструкции.

Эффективность использования лесозаготовительных машин для производства работ на горных или холмистых территориях, характеризующихся наличием крутых склонов, зависит от многих факторов, в числе которых приоритетную роль играют количественные параметры динамического состояния как самого харвестера, так и анкерной системы для обеспечения безопасной эксплуатации указанных технологических машин. В данной статье рассматривается комплексная пространственная динамическая модель, объединяющая в общую взаимосвязанную систему все основные компоненты моделируемого явления, включая непосредственно харвестер с установленным на нем гидравлическим манипулятором, перемещаемый в пространстве сортимент, анкерную систему в составе анкерных каната и лебедки, анкерное дерево для крепления анкерного каната и грунт опорной поверхности. Динамическая математическая модель такой шестикомпонентной системы включает 35 обобщенных координат, определяющих линейные и угловые смещения центров масс перечисленных компонентов системы. Построенная с использованием метода Лагранжа II рода система из 35-ти дифференциальных уравнений решалась методом Рунге-Кутты IV порядка. Для этой цели была разработана компьютерная программа, описание которой содержится в статье. Применительно к базовому варианту моделируемой системы с количественными исходными характеристиками, ориентированными на характеристики трехосного колесного харвестера с колесной формулой 6К6, были проведены расчеты колебательных процессов для динамических параметров, определяющих нагруженность анкерной системы и безопасность эксплуатации харвестера в процессе манипулирования сортаментом.

Аварийный тормоз является важнейшим элементом системы безопасности эскалатора, призванным предупреждать негативные последствия возникновения нештатных ситуаций. Однако, ввиду весьма редкого срабатывания данного механизма, влияние динамических нагрузок на его элементы изучено недостаточно. Кроме того, применение тормозов нормально-замкнутого типа с постоянным моментом, требует более детального изучения на предмет схватывания контактирующих поверхностей. Целью данной работы является оценка рабочих параметров, а также напряженно-деформированного состояния элементов аварийного тормоза с применением виртуального моделирования в программном комплексе Comsol Mutliphysics, в условиях различной загрузки эскалатора и площади схватывания поверхностей фрикционов. В статье представлены результаты численного моделирования динамического режима нагружения стяжных болтов фрикциона храпового устройства аварийного тормоза тоннельного эскалатора. Рассмотрен случай возникновения нештатного состояния узла в результате образования схватывания рабочих поверхностей фрикционного устройства. Представлены результаты численного эксперимента, выполненного в программе конечно-элементного моделирования Сomsol Multiphysics в трехмерной нестационарной постановке.