Дослідження динаміки механізму переміщення мостового крану як складної електромеханічної системи

Анотація

У статті проведено дослідження динаміки механізму пересування крана для вжиття заходів щодо їх надійної роботи та зниження зносу механізмів пересування. Для цього прийнято такі припущення: не розглядається поперечний рух, не розглядається динаміка двигунів та електроприводу; кран представлений у вигляді семи-масової системи, підвіс вантажу прийнятий жорстким.

Встановлено, що облік гнучкості каната, за допомогою якого підвішений вантаж, несуттєво (не більше 10%) позначається на значеннях найбільших динамічних навантажень у пружних зв’язках; тому при визначенні навантажень в пружних зв’язках механізмів пересування можна використовувати систему з пружним механізмом і жорстким підвісом вантажу.

Розглянуто процеси в механізмах пересування вантажопідіймальних кранів за допомогою розрахункової семи-масової динамічної схеми конструкцій. При роботі механізму виникають коливання в його металоконструкціях і трансмісійних валах, крім того, відбувається розгойдування вантажу (який разом з канатом довжиною утворює маятник з рухомою точкою підвісу).

На графіках були показані зусилля в поздовжній, поперечній балках крана та лінійні швидкості коліс, при прикладених зовнішніх зусиллях 21700 Н до кожного колеса. Всі три види коливань мають різні частоти, що дозволяє розглядати їх на більш простих двомасових моделях. Але при використанні на механізмі пересування систем синхронного обертання (ССО), які часто схильні до коливань, краще підійде запропонована модель, так як вона враховує взаємодію ССО та механізму на різних частотах коливань. При даних навантаженнях неузгодження шляху сторін не перевищує 0,025 м, відносне розгойдування вантажу не більше 0,25 м.

У статті встановлено, що за семи-масовою моделлю при прикладенні рушійного зусилля виникають механічні коливання, в яких спостерігається три частоти взаємодії. Для конструкцій крана, розглянутого у статті, ці частоти становлять 0,2; 0,95 та 6,4 Гц. Для дослідження повнішої картини процесів необхідний розгляд поперечного зміщення крана та динаміки електроприводу переміщення.

Визначені параметри розрахункової схеми при вихідних даних моста. Виходячи з одержаних результатів, побудована розрахункова схема механізму переміщення крану. Система перетворюється на тримасову, першою в якій є ротордвигуна, другою – перша передача разом зі з’єднувальною муфтою, атретьою – міст разом з двома передачами.