Юрій Човнюк, Михайло Діктерук, Ольга Остапущенко / Yuriy Chovnyuk, Mykhaylo Dykteruk, Olga Ostapuschenko

МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ РУХУ ВАНТАЖОПІДЙОМНИХ МАШИН І МЕХАНІЗМІВ У ПРОЦЕСІ ПУСКУ/ГАЛЬМУВАННЯ ЗА КРИТЕРІЄМ МІНІМУМУ ПИТОМОЇ ЕНЕРГІЇ. І / MODELING AND OPTIMIZATION OF MOTION REGIMES FOR HOISTING MACHINES AND MECHANISMS DURING THE PROCESSES OF START-UP AND BRAKING WITH THE HELP OF MINIMUM SPECIFIC ENERGY CRITERION. І

ЗАВАНТАЖИТИ / DOWNLOAD

АНОТАЦІЯ. Проведено всебічний аналіз режимів руху механізмів підйому вантажу мостовими кранами у перехідних процесах пуску, гальмування, реверсування у межах двомасової моделі системи «вантажний візок-канат-вантаж». Визначені закони руху вказаної системи та коефіцієнти динамічності. Для оптимальних режимів руху використаний критерій, який мінімізує значення питомої (загальної) енергії. Розглянуті умови, за яких у системі можливі вимушені коливання, резонанси, режими «биття» та визначені основні кінематичні характеристики. Задля проведення аналізу руху механічної системи використаний метод аналізу вимушених коливань Л.Д. Ландау – А.М. Косевича.

АННОТАЦИЯ. Проведен всесторонний анализ режимов движения механизмов подъема груза мостовыми кранами в переходных процессах пуска, торможения, реверсирования в пределах двухмассовой модели системы «грузовая тележка-канат-груз». Определены законы движения указанной системы и коэффициенты динамичности. Для оптимальных режимов движения использован критерий, который минимизирует значение удельной (общей) энергии. Рассмотрены условия, при которых в системе возможны вынужденные колебания, резонансы, режимы «биений» и определены их основные кинематические характеристики. Для проведения анализа движения механической системы использован анализа вынужденных колебаний Л.Д. Ландау - А.М. Косевича.

ABSTRACT. Purpose. A comprehensive analysis of modes of motion of the lifting mechanisms (bridge) cranes in the transient processes (such as starting, braking, reversing) is proposed. Methodology/approach. The mentioned above analysis is made with a help of two-mass model for the system "cargo-truck-load-ropes." Research limitations/implications. The method of L.D. Landau-A.M. Kosevich is used for the determination of motion laws for this system and it dynamic coefficients. The criterion which minimizes the value of the share (total) energy is used. Originality/value. The conditions under which the system may have the forced oscillations, resonance modes and "beating" regime of motion are determined. The basic kinematics characteristics of motion are determined as well.

ЛІТЕРАТУРА

1. Артоболевский И.И. Динамика машинных агрегатов на предельных режимах движения / И.И. Артоболевский, В.С. Лощинин. М.: Наука, 1977. 325с.
2. Грузоподъемные машины / М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. - М.: Машиностроение, 1986. – 400с.
3. Грузоподъемные краны / Под ред. М.П. Александрова. – М.: Машиностроение, Кн.1. – 1981.  216 с.; Кн.2. – 1981. 287с.;
4. Казак С.А. Динамика мостовых кранов / С.А. Казак. М.: Машиностроение, 1968. 472с.
5. Лобов Н.А. Динамика грузоподъемных кранов / Н.А. Лобов. – М.: Машиностроение,– 1987. – 160с.
6. Ландау Л.Д. Теоретическая физика. Т.1. Механика / Л.Д. Ландау, Е.И. Лифшиц. – М.: Наука,– 1965. – 204с.
7. Ловейкін В. Синтез оптимального керування рухом вантажопідйомними кранами / В. Ловейкін, Ю. Ромасевич // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – 2014. - №83. – С. 26-33.
8. Ловейкін В.С. Визначення оптимальних режимів руху маніпулятора за процес пуску (гальмування) під час роботи за однією з узагальнених координат / В.С. Ловейкін, Д.О. Міщук // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – №73, 2009. – С. 35-42.
9. Міщук Д. Дослідження динамічної моделі гідравлічного циліндра об’ємного гідропри-воду / Д. Міщук // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – №87, 2016. – С. 74-81.
10. Міщук Д. Підвищення ефективності маніпулятора за рахунок оптимального керування / Д. Міщук //  Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. – №85, 2015. – С. 43-50.

REFERENCES

1. Artobolevskij I.I., 1977. Dinamika mashinnyh agregatov na predel'nyh rezhimah dvizhenija. [Dynamics of machine units in the limiting modes of motion]. Moscow, Nauka Publ., 325. – (in Russian).
2. Aleksandrov M.P., Kolobov L.N., Lobov N.A., 1986. Gruzopodemnye mashiny [Hoisting machines]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 400. – (in Russian).
3. Aleksandrov M.P., 1981. Gruzopodemnye krany. [Hoisting cranes]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 216. – (in Russian).
4. Kazak S.A., 1968. Dinamika mostovyh kranov. [Dynamics of overhead cranes]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 472. – (in Russian).
5. Lobov N.A., 1987. Dinamika gruzopodemnyh kranov. [Dynamics of cranes]. Moscow. Mashinostroenie Publ., 160. – (in Russian).
6. Landau L.D., 1965. Teoreticheskaja fizika. T.1. Mehanika. [Theoretical physics, Vol.1, Mechanics]. Moscow, Nauka Publ., 204. – (in Russian).
7. Loveykin V. Romasevych Yu., 2014. Synthesis of optimal control movement of cranes. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and agricultural machines], No.83, 26-33. – (in Ukrainian).
8. Lovejkіn V.S., Mіshhuk D.O., 2009. [Determining the optimal modes of motion of the manipulator for process start (inhibition) while working for one of the generalized coordinates]. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and reclamation machines], No. 73, 35-42. – (in Ukrainian).
9. Mіshchuk D., 2016. [Hydraulic cylinder of the volumetric hydraulic drive research of the dynamic model]. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and reclamation machines], No. 87, 74-81. – (in Ukrainian).
10. Mishchuk D., 2015. [Increasing efficiency manipulator by optimal control]. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and reclamation machines], No. 85, 43-50. – (in Ukrainian).