Юрій Човнюк, Михайло Діктерук, Костянтин Почка, Світлана Комоцька / Yuriy Chovnyuk, Mykhaylo Dykteruk, Konstantin Pochka, Svetlana Komotska

РОЗРАХУНКОВА СХЕМА ТА КІНЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ НЕЛІНІЙНИХ КОЛИВАНЬ ВАНТАЖУ ПРИ ПОВОРОТІ СТРІЛОВОЇ СИСТЕМИ ВАНТАЖОПІДЙОМНОГО КРАНА / THE CALCULATION CHART AND KINEMATIC ANALYSIS OF NONLINEAR OSCILLATIONS OF LOAD DURING FREE STANDING LIFTING CRANE’S TURNING

ЗАВАНТАЖИТИ / DOWNLOAD

АНОТАЦІЯ. У статті розглянута та обґрунтована розрахункова схема стрілової системи вантажопідйомного крана з двома ступенями вільності руху в умовах рівномірного та нерівномірного повороту. Досліджений вплив відцентрових сил на нелінійні маятникові коливання вантажу на канаті. Сформульована й запропонована математична модель, яка є частиною узагальненої моделі вантажопідйомного крана, що функціонує у різноманітних режимах експлуатації. Встановлені зони безпечних амплітуд коливань і, відповідно, безпечних зон експлуатації таких кранів з позиції виключення порушень техніки безпеки при використанні стрілових систем кранів (мінімізація амплітуд нелінійних маятникових коливань вантажу на канаті).

АННОТАЦИЯ. В статье рассмотрена и обоснована  расчетная схема стреловой системы грузоподъемного крана с двумя степенями свободы движения в условиях равномерного и неравномерного поворота. Исследовано влияние центробежных сил на нелинейные маятниковые колебания груза на канате. Сформулирована и предложена математическая модель, являющаяся частью общей модели грузоподъемного крана, функционирующего в разных режимах эксплуатации. Установлены зоны безопасных амплитуд колебаний и, соответственно, безопасных зон эксплуатации таких кранов с позиции исключения нарушений техники безопасности при использовании стреловых систем кранов (минимизация амплитуд нелинейных маятниковых колебаний груза на канате).

ABSTRACT. Purpose. The improved calculation chart of the free-standing system of loading crane is formulated and offered. . Methodology/approach. One may use the system of loading crane with a two degrees of motion’s freedom and in the conditions of even and uneven turn. The influence of the centrifugal forces on the nonlinear pendulum vibrations of load on a rope is investigated. Research limitations/implicеtions. There are only two degrees of motion’s  freedom for investigated loading crane. The last one is in the conditions of even and uneven turn. Originality/value. The areas of safe amplitudes of vibrations are set and, accordingly, one may set safe areas of exploitation of such cranes from position of an avoidance of violations of accident prevention when the is free-standing systems are used. The criteria of minimization of nonlinear pendulum’s vibration amplitudes of a load on a rope is proposed.

ЛІТЕРАТУРА

1. Найденко Е.В. Микропроцессорное управление асинхронным електроприводом механизма поворота с подвешенным грумом / Е. В. Найденко // Электротехнические и компьютерные системы. – 2009. – Вып. 73. – С. 16-20.
2. Тейляков А.Г. Реализация оптимального управления частотным электроприводом механизма поворота / А. Г. Тепляков // Електромашинобудування та електрообладнання. – 2004. – Вып. 62. – С. 36-39.
3. Ловейкін В.С. Нелінійні маятникові коливання вантажу на гнучкому підвісі при різних режимах обертання / В.С. Ловейкін, А.В. Бойко, Ю.В. Човник // Вісник Тернопільського національного технічного університету. – 2010. – Т. 15. – №3.- С. 41-48.
4. Иванченко Ф.К. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. / Ф.К. Иванченко и др. – К.: Вища школа, 1978. – 576 с.
5. Янчик О.Г. Математична модель коливань вантажу при повороті крана як безпека устаткування / О.Г. Янчик, Ю.О. Градинський // Вісник НТУ “ХПІ“. Серія “Нові рішення в сучасних технологіях“ – 2014. – № 48(1090). – С. 109-115.
6. Zaretsky A.A. Overtuning stability of a free standing crane under dynamic loading / A. A. Zaretsky, H. I. Shapiro // Sae technical paper series. – 1997. – No 972721. – p. 150-158.
7. Williams W. M. An analytis of six fatigue failures in cranes / W. M. Williams // Metal Progress. – 1981. – No 2 – p. 46-51.
8. Човнюк Ю. Застосування методу гармонічного балансу для аналізу маятникових коливань вантажу в процесах пуску/гальмування мостових кранів / Ю. Човнюк, К. Почка, М. Діктерук // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – 2011. – №80. – С. 8-13.

REFERENCES

1. Najdenko E.V., 2009. Mikroprocessornoe upravlenie asinhronnym elektroprivodom mehanizma povorota s podveshennym gruzom [Microprocessor management asynchronous by an electromechanic mechanism of turn with the suspended load]. Elektrotehnicheskie i komp'juternye sistemy [Electrical and computer systems], No.73.  16-20. – (in Russian)
2. Tejljakov A.G., 2004. Realizacija optimal'nogo upravlenija chastotnym elektroprivodom mehanizma povorota [Realization of optimal management the frequency’s electrodrive mechanism’s turn] Elektromashinobuduvannja ta elektroobladnannja [Electrical machinery and electrical equipment.], No.62, 36-39. – (in Russian)
3. V.S. Lovejkіn, A.V. Bojko, Ju.V. Chovnju,. 2010. Nelіnіjnі majatnikovі kolivannja vantazhu na gnuchkomu pіdvіsі pri rіznih rezhimah obertannja [Nonlinear pendulum vibrations of load on a flexible suspension at the different modes of rotation]  Vіsnik Ternopіl's'kogo nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu [Journal of Ternopil National Technical University], Vol.15, No.3, 41-48. – (in Ukrainian)
4. Ivanchenko F.K. 1978. Raschety gruzopod#emnyh i transportirujuyshhih mashin. [Mathematical model of vibrations of load at the turn of faucet as safety of equipment], Kyiv, Vishha shkola Publ., 576. – (in Russian)
5. Janchik O.G. Gradins'kij Ju.O., 2014. Matematichna model' kolivan' vantazhu pri povorotі krana jak bezpeka ustatku-vannja [Mathematical model of vibrations of load at the turn of faucet as safety of equipment], Vіsnik NTU “HPІ“. Serіja “Novі rіshennja v suchasnih tehnologіjah“ [Vestnik NTU "KHPI". Series "New solutions in modern technologies"], No.48 (1090), 109-115. – (in Ukrainian)
6. Zaretsky A.A., Zaretsky A.A., Shapiro H.I., 1997. Overtuning stability of a free standing crane under dynamic loading. Sae technical paper series, No.972721, 150-158.
7. Williams W. M., 1981. An analytis of six fatigue failures in cranes. Metal Progress, No.2, 46-51.
8. Chovnjuk Ju.,  Pochka K., Dіkteruk M., 2011. Zastosuvannja metodu garmonіch-nogo balansu dlja analіzu majatnikovih kolivan' vantazhu v procesah pusku/gal'muvannja mostovih kranіv [Application of harmonic balance analysis pendulum oscillation load in the process of starting/braking overhead crane]. Gіrnichі, budіvel'nі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and agricultural machines], No.80, 8-13.