автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование структуры и рациональных параметров механизма подъема перегрузочной машины в ядерном реакторе

На правах рукописи

¿яМ^

ЯБЛОНОВСКИЙ Иван Михайлович

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ

Специальность: 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени каццидата технических наук

Новочеркасск - 2010

003493368

Работа выполнена в научно-исследовательском институте перспективных технологий (НИИ ПТ ВИС) Волгодонского института сервиса (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Южно-Российского государственного университета экономию! и сервиса «ЮРГУЭС»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кравченко Павел Давидович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кобзев Анатолий Петрович доктор технических наук, профессор Панасенко Николай Никитович

Ведущая организация ОАО «ВНИИАМ», г. Волгодонск

Защита состоится « 2 » апреля 2010г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.304.04 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской обл., ул Просвещения, 132, ауд. 107 главного корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). С текстом автореферата можно ознакомиться на сайте ЮРГТУ (НИИ) www.npi-tu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан « 1 » марта 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Исаков

Владимир Семенович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

В настоящее время на атомных станциях России эксплуатируется 31 энергоблок установленной мощностью 23242 МВт, из них 15 реакторов с водой под давлением - водо-водяных энергетических реакторов типа ВВЭР.

Сложное, громоздкое, массивное, многозвенное технологическое оборудование АЭС, применяемое для выполнения транспортно-технолопических операций закономерно приводит к снижению вероятности безаварийной работы. Современное состояние техники, спроектированной и изготовленной с применением прогрессивных, в том числе эвристических, приемов и методов, позволяет найти рациональный путь усовершенствования системы транспортно-технологического оборудования в целом; в частности, в настоящей работе показан один из рациональных путей совершенствования отдельного узла системы - подъемного устройства с автоматическим грузозахватом.

Перегрузочные машины для атомной энергетики созданы усилиями конструкторов и ученых ОКТБ «Гидропресс», ВНИИАМ, ВНИИПТМАШ, МГТУ им.Баумана, ЮРГТУ (НПИ), СПбГТУ, Уральского ГТУ (УПИ) и др. Созданные в 60-х годах XX века конструкции перегрузочных машин усовершенствовались только частично.

Сравнивая коэффициенты технического совершенства Ктс ПТМ, представляющие соотношения веса машины к весу перемещаемого объекта и уровень проектных решений, принятых при совершенствовании конструкции, находим, что Ктс перегрузочной машины МП-1000 при весе 848.300 Н и весе объекта 735ОН равен 115,4. Для мостовых кранов Ктс =1,5...3; для кранов с жестким подвесом объектов перемещения Ктс = 5. ..10 (20). Очевидна необходимость совершенствования структуры, конструктивной схемы и параметров перегрузочной машины, т.к. чем ниже значение Ктс, тем совершеннее машина.

Опыт эксплуатации машин МП-1000 и применение современных методов поискового конструирования, проектирования и совершенствования конструкций при создании новой техники позволили предложить новые конструкторские решения. Требуется научное обоснование метода получения решения, близкого к оптимальному.

Работа выполнена согласно планам научных исследований по госбюджетным темам Г 42.1.ВИС «Теория и практика обоснования инженерных решений при создании оборудования сервиса технических систем» и Г-2.06.ВИС «Оптимизация инженерных решений при создании оборудования сервиса технических систем» Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса и научно-исследовательского института перспективных технологий (НИИ ПТ ВИС) Волгодонского института сервиса (филиала) ЮРГУЭС.

Цель работы.

Обосновать структуру, конструктивную схему и рациональные параметры механизма подъема перегрузочной машины для ядерных реакторов типа ВВЭР. Идея работы.

Применение эвристических методов и изобретательских приемов при синтезе конструктивных схем для получения рациональной структуры конструктивной схемы и существенного повышения надежности механизма подъема. Задачи исследования.

1 Проанализировать современное состояние конструктивных схем транспортно-технологического оборудования для условий перегрузки объектов по безлюдной технологии на атомной электростанции и технологический процесс перемещения объектов перегрузки в атомном реакторе типа ВВЭР.

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

1

2

1

2

1

2

Проанализировать методы проектирования механизмов подъема ПТМ и спецкранов, обосновать необходимость и целесообразность их совершенствования с целью упрощения конструкции, снижения веса и повышения вероятности безотказной работы.

Обосновать структуру и конструктивную схему механизма подъема путем использования методов оптимизации конструкторских решений, в том числе метода эвристического поиска.

Исследовать Теоретически и с использованием компьютерных технологий процесс открывания пробки гермопенала по предложенной конструктивной схеме. Доказать снижение вероятности отказа при эксплуатации нового механизма подъема и обосновать рациональные параметры АГЗУ с канатным подвесом. Экспериментально подтвердить работоспособность конструкции АГЗУ в новом механизме подъема. Методы исследования. Методы проектирования.

Метод эвристического поиска лучших технических решений.

Методы теоретической механики при исследовании процессов взаимодействия

твердых тел.

Метод оценки надежности и безопасности технической системы при проектировании.

Проверка функциональной пригодности новой конструкции механизма с использованием теоретического обоснования, компьютерных способов проектирования и экспериментального исследования на модельной установке. Научные положения, выносимые на защиту.

Рациональная структура механизма подъема в ядерном реакторе типа ВВЭР может быть получена по критерию минимальной сложности в результате структурного синтеза на основе применения эвристических методов и изобретательских приемов. Параметрический синтез с использованием математической модели процесса автоматического захвата и поворота пробки гермопенала, устанавливающей взаимосвязь между крутящим моментом и основными конструктивными, кинематическими и силовыми параметрами устройства наиболее точно и быстро обеспечивает нахождение рациональных параметров подвесного АГЗУ. Новизна научных положений, выносимых на защиту:

Впервые обоснована струюура и конструктивная схема механизма подъема перегрузочной машины с гибким подвесом объектов перегрузки с применением эвристических методов и изобретательских приемов, а также усовершенствованного наглядно-логического алгоритма операции проектирования.

Математическая .модель, впервые устанавливающая взаимосвязь между ]футящим моментом и основными конструктивными, кинематическими и силовыми параметрами устройства, позволяет определять рациональные параметры подвесного АГЗУ. Практическая значимость работы.

Предлагаемая инженерная методика создания механизма подъема и АГЗУ с использованием эвристических методов и изобретательских приемов позволяет уверенно находить новые технические решения на уровне изобретений. Наглядно-логическое представление процесса поиска лучшего технического решения в виде алгоритма операции поиска в комплексе с анализом массогабаритных особенностей объекта и использования межотраслевого фонда эвристических приемов поиска лучшего технического решения существенно облегчает работу конструктора.

3 Предложены конкретные рекомендации по поиску путей снижения веса АГЗУ путем применения гибкого подвеса в механизме подъема машины перегрузочной.

4 Переход к гибкой системе подвеса позволяет снизить вес механизма подъема со 120.000 Н до 10.000 Н, существенно упрощает конструкцию, повышает ремонтопригодность и значительно снижает вероятность возникновения отказа. Вероятность возникновения отказа существующей конструкции МП-1000 в течение 12 лет составляет 8,31-10'3, а аналогичная вероятность для МПК - 4,53-10"3.

5 Применение новой конструкции АГЗУ на гибком подвесе обеспечивает повышение крутящего момента. В новой конструкции крутящий момент равен 3024 Н-м, в то время как крутящий момент существующей конструкции рабочей штанги машины перегрузочной обеспечивает 1.000 (1.300) Н-м.

Достоверность научных результатов.

Научные результаты получены как с использованием традиционных методов проектирования, так и известных изобретательских приемов поиска новых технических решений, с корректным применением расчетных схем и решением задач методами теоретической механики, проверкой работоспособности предложенных конструкций компьютерными методами, не позволяющими представлять рабочий процесс при наличии ошибок. Результаты экспериментальных исследований на модели подтверждают правильность теоретических обоснований.

Конструкция механизма подъема МПК с канатным подвесом вследствие упрощения структуры и конструктивной схемы имеет значительно меньшую величину риска отказа, чем конструкция механизма подъема машины МП-1000 с жестким подвесом исполнительного органа.

Внедрение результатов работы.

1) Техническая документация и методические материалы используются в ООО ОКТБ «Энергомаш», ОАО «ВНИИАМ», ОАО «Атоммашэкспорт», г. Волгодонск.

2) Модельная установка испытана в НИИ перспективных технологий ВИС (филиала) ЮРГУЭС в лабораторных условиях; результаты испытаний приняты ОАО «Атоммашэкспорт» и ОАО «ВНИИАМ» и используются в проектно-конструкторской работе.

3) Компьютерные программы моделирования и методика эвристического поиска конструкторского решения используются в учебном процессе ВИС ЮРГУЭС для специальности 100101 «Сервис», специализация «Сервис информационный».

Апробация работы.

Результаты работы обсуждены и получили одобрение на ежегодных конференциях «Проблемы экономики, науки и образования в сервисе» в г.Волгодонске (2005-2009гг.), на технических совещаниях в ОАО «Атоммашэкспорт» (2007г.) и ОАО ВНИИАМ (г.Волгодонск, 2007 и 2008г.г.), на конкурсах «Эврика» (2006 и 2007гг.), «У.М.Н.И.К.» (2007, 2008 и 2009г.г.), на международной научно-технической конференции в г.Севастополе (2005, 2006 и 2007гт.), на кафедре «ПТМиР» ЮРГТУ (НПИ) (2007 и 2008г.г.), на ((Курчатовских чтениях» (2006, 2007 и 2008гг.) при информационном центре Волгодонской АЭС (г.Волгодонск), на VI международной научно-технической конференции концерна «Росэнергоатом» (г.Москва, 2008г.). Публикации.

Основные результаты работы освещены в 15 научных публикациях, из них 3 в центральных научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ, 3 в сборниках трудов международных научных конференций, 1 в монографии, 3 патента на изобретения. Структура и объем работы.

Диссертация представлена на 150 страницах, содержит 4 таблицы, 34 рисунка, список использованных литературных источников составляет 115 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к диссертации обоснована актуальность рассматриваемой научной задачи, определена цель работы, ее краткое содержание, приведены положения, составляющие научную новизну работы и являющиеся предметом защиты.

Развитие атомной энергетики в России будет происходить в ближайшее время быстрыми темпами; основная нагрузка при выработке электроэнергии будет приходиться на атомные станции с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР).

В программу «АЭС-2006» вложен весь опыт российского реакторостроения. Достижение вышеуказанных требований в программе будет осуществлено за счет современных инженерно-технических решений, которые ведут к повышению КПД и мощности энергоблоков. Повышения экономической эффективности планируется достичь за счет снижения материалоемкости проекта, сроков строительства, внедрения новых методов.

Значительную часть материалоемкости АЭС составляет оборудование транспортно-технологического комплекса, в частности, машина перегрузочная МП-1000, как главный компонент мехатронного комплекса для перегрузки топливных элементов, и выполнения связанных с этим других операций.

Анализ современного технического уровня подъемно-транспортных машин и конструктивного исполнения машины МП-1000 показал, что применение жесткой телескопической рабочей штанги обусловлено, в основном, обеспечением условий для поворота пробки гермопенала (или гтснала СОДС) с применением вращающего момента 1000 Н-м. Отказ от жесткой рабочей штанги приводит к новым перспективным решениям.

В первой главе рассмотрен обзор конструктивных схем оборудования АЭС, особенностей технологического процесса перемещения объектов с использованием серийной перегрузочной машины МП-1000 и приведен обзор литературных источников, определяющих базовую основу для поиска решения научной задачи по теме диссертации. Представлены следующие подразделы:

• общая схема АЭС;

• размещение ПТМ и способы перегрузки ядерного топлива в реакторных цехах с ВВЭР;

• конструктивные особенности тепловыделяющих сборок;

• машина перегрузочная типа МПС-В-1000-3 .У4.2. Технические условия;

• конструктивное исполнение машины типа МП-1000;

• существенные недостатки конструктивной схемы МП и возможные варианты их устранения;

• обзор современного технического уровня ПТМ и конструктивных решений при создании машин для перегрузки объектов;

• задачи исследования.

Из множества литературных источников, предназначенных для использования при обосновании структуры и рациональных параметров машин в общем виде, можно выделить основные по следующим направлениям:

• основы проектирования ПТМ, где представлены основные методические подходы к процессам проектирования и конструирования как основного оборудования, так и отдельных узлов и деталей;

• справочно-методические пособия, позволяющие проектировать новое оборудование - ПТМ с обоснованными и практически проверенными нормами надежности и безопасности эксплуатации;

• обзор специализированных ПТМ - с жестким подвесом груза, металлургические, портовые, козловые монтажные, автоматизированные грузозахватные устройства, погрузочно-разгрузочные машины;

• динамика рабочих процессов и их оптимизация, системы управления.

Современные конструкции ПТМ создаются и совершенствуются благодаря трудам ученых, среди которых широко известны Абрамович И.И., Александров М.П., Брауде ВЛ., Вайнсон АА., Вершинский A.B., Гохберг М.М., Дукельский А.И., Казак CA., Комаров М.С., Ксюнин ГЛ., Лысяков АХ., Орлов А.Н., Петухов П.З., Суторихин В.Н., Таубер Б.А., Шабашов АЛ..и др.

Среди ученых, посвятивших свои работы совершенствованию металлоконструкций ПТМ, представили в своих трудах методические и проекпю-конструкторские решения на уровне авторских изобретений при создании новых конструкций й повышению надежности и безопасности эксплуатации, известные ученые-исследователи Кобзев АЛ., Короткий АА., Котельников B.C., Кравченко П.Д., Липатов A.C., Панасенко H.H., Хальфин М.Н., Чернова Н.М, труды которых можно считать результатом работы ученых-проектировщиков и конструкторов, получивших перспективные конструкторские решения в процессе проектирования, близкого к оптимальному.

В настоящей работе использованы подходы к решениям научных проблем, использованные указанными учеными, и применение эвристических методов и изобретательских приемов.

Во второй главе представлен анализ процессов и методов проектирования и конструирования и приведен обзор существующих эвристических методов поиска решения.

Анализируя множество проектных ситуаций и методов поиска лучших технических решений, можно любой метод считать рациональным, исходя из наличия исходной информации, цели и условий проектирования.

Исследование условий и особенностей процесса проектирования новых конструкций и систем в технике проводили известные ученые Альтшуллер Г.С., Борисов ВЛ., Буш ГЛ., Джонс Дж.К., Дшрих Я., Капустян В.Н., Колер Р., Кравченко П.Д., Махотенко ЮА., Моисеева HJC., Мюллер И., Настасенко ВА., Половиыкин АЛ., Раков Д.Л., Са-мойлович В.Г., Ханзен Ф., Хубка В., Цвикки Ф. и другие, в результате чего описано большое множество методов, в которых использованы системные подходы к организации процесса проектирования, близкого к оптимальному.

Большинство ученых констатируют успешность применения морфологического анализа при поиске оптимального решения.

Однако если учесть, что не существует надежного способа проверки полноты списка морфологических признаков, то приходится сомневаться в достижении оптимального результата. Выбор морфологических признаков с огромным массивом ограничений и обоснованиями, составление таблиц, разработка системы отбора лучших вариантов, оценка границ кластеров.в нашем случае может занять 1....2 года. Такой метод поиска оптимального решения может привести к нескольким ориентировочно равным подобным и альтернативным решениям, после которого потребуется экспертный отбор лучшего, что также потребует значительных затрат времени.

В нашем случае использовались методы мозгового штурма, 40 основных приемов Альтшуллера Г.С., межотраслевого фонда эвристических приемов поиска лучших технических решений Половинкина А.И., что в условиях ограниченного объема исходной информации и коллектива работников привело к появлению трех изобретений и успешной проверке решений в лабораторных условиях.

В третьей главе приведен процесс эвристического поиска решения.

Анализ структуры и конструктивных схем ПТМ с жестким й гибким подвесом грузозахватных устройств и перемещаемых объектов позволяет схематично представить объект исследования в структурно-предметном изображении, как показано на рисунке 1, где 1 — объект в виде пробки гермопенала; 2 - рабочая штанга; 3 - машина перегрузки; 4 - гибкий подвес; 5 -тонкостенная трубная секция; 6 т- нижний полиспастный блок; 7 - исполнительный орган - АГЗУ; 8 - привод подъема кластера.

Замена жестких телескопических звеньев в механизме подъема МП-1000 на гибкий канатный подвес в МПК привела к существенному упрощению структуры - вместо тага электромеханических приводов применены два, операции подъема и захвата объекта осуществляются автоматическим грузозахватным устройством АГЗУ.

Существенным отличием предлагаемой конструктивной схемы является то, что в с существующей системе с жестким подвесом насчитывается порядка 2500 деталей, а в системе с гибким подвесом - порядка 250. Также существенно увеличена вероятность безаварийной работы за счет уменьшения количества элементов в системе.

В практике перегрузки топливных элементов при их замене на атомных станциях с реакторами типа ВВЭР применяются перирузочные машины - манипуляторы, являющиеся по конструктивной схеме мостовыми кранами с жестким подвесом 1руза. За счет поворота жесткой телескопической вертикальной рабочей штанги относительно вертикальной оси осуществляется поворот и захват пробки гермопенала для хранения кассет с тепловыделяющими элементами. Такая операция может быть выполнена устройством с гибким подвесом исполнительного органа н в механизме подъема.

Предлагаемый способ и устройство представлены на рисунке 2.

В зоне 1 перегрузки топливных элементов реактора типа ВВЭР на полу реакторного отделения установлена перегрузочная машина, состоящая из моста 2, тележки 3, на которой установлены несущая сварная металлоконструкция 10, на которой закреплены приводной барабан 9 привода подъема объектов перегрузки, полиспастные блоки 5, 6 и 8, образующие сдвоенный двойной полиспаст. Верхние два блока 5 полиспаста закреплены на металлоконструкции 10 на осях, которые совпадают с осями канатов, набегающих на блоки 8. Канат 7 обходит все блоки полиспастов, причем дополнительная масса

Рисунок 1. Структурно-предметные схемы жесткого а и гибкого б подвесов механизма подъема перегрузочной машины

M на нижнем подвижном блоке 8 обеспечивает достаточное натяжение ветвей полиспаста для строго вертикального перемещения его по вертикальной оси N. Кроме того, обеспечение точности расположения ветвей канатов по размерам axa (сечение А-А) производится за счет направляющих отверстий 14 в верхних опорах узла неподвижного блока 5 и в подвижном блоке. В сечении А-А показано по линии D смещение каната, сбегающего с приводного барабана 9. Зона обслуживания и смены приспособлений и инструментов показана условно. В этой зоне происходит, например, смена автоматического захвата кассет или других приспособлений в месте К, показанном условно. Для быстрого перемещения машины после захвата объекта последний поднимают на высоту, достаточную для того, чтобы он весь вошел в защитную трубу 11, обеспечивающую безопасное сохранение объекта в периоды разгона, перемещения и остановки машины.

Предложенная конструктивная схема главного компонента оборудования перегрузки топливных элементов в ядерном реакторе типа ВВЭР признана изобретением.

Рисунок 2. Схема устройства перегрузки топливных элементов в ядерных реакторах перегрузочной машиной с гибким подвесом объектов

АГВУ

77 777

777 7

Поворот объекта

I I

Обеспечение Перенос объекта Освобождение условий в защитной АГЗУ с поворотом подхвата среде объекта при

посадке на основание

Рисунок 3. Уточненный наглядно-логический алгоритм проведения поисковых операций при проектировании процесса переноса объекта

Подведение Центрирование АГЗУк при посадке объекту АГЗУ на объект

Достоинства и недостатки машин перегрузочных с жестким и гибким подвесом АГЗУ представлены в таблице 1.

Наведение подвесного блока с дополнительной массой 12 и захватом объекта (сборка TBC или кассета) производится после совмещения оси N с геометрической осью объекта 13, что производится с помощью известных способов, представленных в технологических операциях по перегрузке TBC перегрузочными машинами.

Таблица 1 Сравнение достоинств и недостатков машины перегрузочной с жесткой

и гибкой системами подвеса для работы с объектами

№ Параметр Система с жестким подвесом Система с гибким подвесом

1 Конструктивная сложность Сложная Простая

2 Практическая применимость Широко применяется в ядерных установках Применяется редко, в подъемно-транспортном машиностроении - широко

3 Надежность системы в целом Обеспечивается за счет точного обеспечения требований при изготовлении и эксплуатации, что достигается с большими экономическими затратами Обеспечивается за счет простоты конструктивной схемы. Надежность существенно выше. Расчетная

4 Точность выполнения технологических операций Обеспечивается за счет сложной, но отработанной за длительный период эксплуатации конструктивной схемы и системы управления Обеспечивается как простотой конструктивной схемы, так и простотой системы управления. Расчетная

5 Уровень сложности операции захвата, удержания, транспортировки и освобождения объекта Весьма сложная, учитывая многозвенность исполнительных органов и многооперацион-ность, связанную с многозвенностью Простая, учитывая малозвен-ность системы. Требуется изобретательские решения по упрощению операций и повышению надежности системы. Решения есть

6 Требуемая точность наведения исполнительного органа на объект ^ \ Отклонение при наведении на объект ±3 мм, не более Отклонение при наведении АГЗУ на объект 10... 15 мм, до 20 мм, в остальных случаях ±3 мм. При использовании новой элементной базы СУПМ +1 мм

7 Вес МП Более 840000 Н Менее 80000 Н

8 Время перегрузки объекта Согласно требованиям, обеспечивающим надежность и безопасность операции. Известно по результатам эксплуатации Согласно требованиям, обеспечивающим надежность и безопасность операции

9 Ремонтопригодность Низкая Высокая

10 Обеспечение надежности и безопасности операции захвата, удержания, транспортирования и освобождения объекта Согласно нормативным требованиям обеспечения безопасности работы с радиоактивными материалами

11 Сейсмостойкость Расчетная. До 8 баллов по шкале MSK Расчетная. Возможно существенное повышение

Применение эвристических приемов при конструировании механизма поворота объекта исполнительным органом на гибком подвесе

Рассмотрим практический пример методики применения эвристических приемов при проектировании механизма поворота объекта относительно вертикальной оси исполнительным органом на гибком канатном подвесе.

В машиностроении известны широко применяемые поворотные крюковые подвески в мостовых специальных кранах в металлургии, лесной промышленности и других областях народного хозяйства. Недостатки таких устройств заключаются в том, что крутящий момент дня поворота объекта создается за счет упругого сопротивления пространственного канатного полиспастного подвеса, вследствие чего величина момента является небольшой, точность поворота объекта на определенный угол снижается, система является неустойчивой.

Очевидные инженерные решения обычно принимаются при неполном использовании возможностей осуществления рабочего процесса поворота и захвата объекта с использованием особенностей самого объекта - физических, геометрических, конструктивных.

Рассмотрим случай расширения возможностей поиска лучшего технического решения при анализе с использованием именно этих особенностей.

Поиск лучшего технического решения производился на основе уточненного алгоритма, представленного на рисунке 3.

Вербально-семантическое представление процесса облегчает поиск лучшего технического решения. Конструктивные особенности пробки гермопенала представлены на рисунке 4.

В корпусе 1 гермопенала установлена пробка 3, три штифта 2 которой, установленные симметрично под углами 120°, при повороте пробки под воздействием сил Б на верхние два штифта, перемещаются на угол 45° в байонетных пазах, прорезанных в корпусе гермопенала 1. Штифты 2 удерживают крышку под воздействием создаваемого в объеме V давления Р на нижнюю поверхность К пробки. Уплотнения, создающие условия герметичности объема V, на рисунке условно не показаны.

Рассмотрим детально конструктивные элементы пробки, необходимые для применения алгоритма поиска лучшего технического решения при проектировании автоматических подвесных грузозахватных устройств.

Заметим, что в предложенном алгоритме принят к рассмотрению принцип автоматического захвата объекта, без поворота его относительно вертикальной оси подвеса, только за счет массы устройства под действием его силы тяжести.

Развитие концепции рассматриваемого алгоритма следует производить с комплексным использованием особенностей конструктивного исполнения объекта - пробки гермопенала - и самого исполнительного органа - механизма поворота и захвата объекта.

Рисунок 4. Конструктивные особенности пробки гермопенала

Основные базовые элементы гермопенала и пробки, принимаемые к рассмотрению:

1. Диаметр oD наружной поверхности стального прочного пенала 1.

2. Штифты 2 и 4, запрессованные в тело пробки на цилиндрических поверхностях различных диаметров.

3. Разность по высоте Н расположения штифтов 2 и 4.

4. Торцовая поверхность N корпуса пенала.

5. Угол поворота 45° пробки для перемещения штифтов 2 в рабочее положение и в положение для снятия пробки.

6. Наличие трех вертикальных прорезей в байонетных пазах корпуса.

7. Наличие достаточной прочности штифтов 2, при воздействии на которые рабочая телескопическая штанга поворачивает пробку.

Используя межотраслевой фонд эвристических приемов преобразования объекта -механизма поворота и захвата пробки - находим следующие подсказки-приемы:

2.3. «Присоединить к объекту новый элемент...»

2.4. «Присоединить к базовому объекту дополнительное специализированное орудие труда, инструмент и т.п.»

3.6. «Изменить направление действия рабочей силы или среды»

3.8. «Осуществить сопряжете по нескольким поверхностям»

5.2. «Заменить вращательное движение прямолинейным поступательным»

8.1. «Резко изменить ... параметры или показатели объекта» (масса)

8.8. «Уменьшить число функций объекта и сделать его более специализированным...»

9.14. «Предусмотреть компенсацию неточностей изготовления объекта»

10.1. «Использовать массу объекта (элемента)...»

Указанные приемы позволяют осуществлять поиск лучших технических решений при наличии, с одной стороны, существенных элементов, характеризующих особенность объекта, с другой - набор практических приемов-подсказок, комбинация которых даже при обычном переборе вариантов приводит к простым, следовательно, надежным решениям.

В нашем случае приемы 2.3 и 2.4 показали, что принятый нами объект должен рассматриваться во взаимодействии только двух элементов - самого механизма поворота и захвата и пробки гермопенала.

Приемы 3.6, 5.2 и 10.1 подсказывают, что воздействие сил F на верхние пгтифты 4 пробки можно обеспечить за счет силы тяжести механизма, действующей по вертикали и передающей движение за счет наклонной винтовой линии, как в передаче «винт-гайка» с большим (п.8.1.) шагом винта или как действие клинового эффекта, что показано на рисунке 5, а.

Строго вертикальное перемещение дополнительной массы обеспечивается применением подвижного шпоночного соединения, как представлено на рис. 5, б.

Прием 3.8 подсказывает, что сопряжения должны быть подвижны, т.е. сопряжения 0D и 0Ü+, 0d и 0d+ должны бьгть с зазорами. Кроме того, базовый диаметр 0Ühk нижнего отверстия конуса должен быть таким, чтобы обеспечивалось соединение 0D и eD+ при неточном наведении механизма на объект по вертикали.

поверхность

а) б) в) г)

Рисунок 5. Эскизные элементы вариаотов решений

Размер Н, определяющий высоту расположения верхнего штифта над опорной поверхностью (для движущейся массы М механизма), определяет угол наклона а винтовой линии, представленной на рисунке 5, а.

Торцовая поверхность N корпуса гермопенала является базовой для посадки всего механизма. Выступы корпуса механизма входят в вертикальные участки байонетных пазов корпуса пенала и обеспечивают состояние системы, при котором корпус пенала и корпус механизма соединены неподвижно при действии вращающего момента относительно вертикальной оси, как показано на рисунках 5, г.

Длина посадочных (сопряженных) поверхностей 0Б и 0О+ по высоте и зазор в сопряжении оБ и оЕН- определяются по уже известным конструктивным рекомендациям.

Основные элементы для построения конструктивной схемы и определения конфигурации механизма найдены. Остается разработать расчетные схемы, определить угол а, массу подвижной части механизма, обеспечивающую воздействие требуемой силы Б на штифты 4, что уже решается известными конструктору методами.

Добавим, что для оптимизации схемы следовало бы изменять и параметры объекта - пробки гермопенала, например, высоту Н. При небольшой высоте Н требуется значительно увеличивать массу М, т.к. угол а в таком случае уменьшается.

Далее следуют традиционные для конструктора оптимизационные шаги по улучшению условий работы сопряжений, снижению удельных давлений в местах передачи усилий и т.д.

Рассмотренная схема взаимодействия механизма с крышкой обеспечивает только поворот пробки. В процессе перегрузки требуется автоматически выполнять операции не только поворота, но и захвата, надежного удержания пробки в процессе ее транспортировки на другую технологическую позицию и освобождения пробки на этой позиции.

Однако такие устройства известны, в данном случае требуется только их конструктивная переработка для заданных условий.

Следующий шаг в процессе принятия лучшего технического решения: стоит ли применять в одном механизме устройства поворота, захвата и удержания с последующим освобождением объекта. Такое решение значительно усложнит объект проектирования, но уменьшит технологическое время перегрузки, т.е. увеличит коэффициент использования установленной мощности КИУМ реакторной установки. Ответ на этот вопрос находится в расчетах вариантов с одним и двумя механизмами (поворота + захвата с последующим освобождением пробки). Но это уже традиционно известный метод перебора вариантов.

Такое конструкторское решение может быть применено для поворота объекта -пробки пенала для топливных кассет установки ядерного реактора типа ВВЭР.

г-г

Предлагаемое решение позволяет упростить процесс поворота и захвата пробки пенала за счет воздействия силы тяжести вертикально перемещающегося подвешенного на канате устройства и эффекта винтовых линий при взаимодействии контактирующих элементов устройства и пробки.

Устройство состоит из следующих элементов

(см. рис. 6).

Узел 1 является местом присоединения массивного сплошного металлического цилиндра 5 диаметром Оц к гибкому канатному подвесу подъемного устройства.

Цилиндрический корпус 3 является основной базовой деталью, в которой находится цилиндр 5, перемещение которого по вертикали ограничено крышкой 2, соединенной с корпусом 3 с помощью обычных болтовых соединений.

Цилиндр 5 имеет два симметричных продольных шпоночных паза и перемещается без вращения относительно вертикальной оси вследствие скольжения по шпонкам 4, жестко прикрепленным к внутренней поверхности корпуса 3 винтами 6 (сечение Г-Г).

К цилиндру 5 снизу посредством болтового соединения прикреплена цилиндрическая втулка 7 с двумя симметрично расположенными боковыми вырезами; боковые контактные поверхности К, расположенные под углом а к вертикали, при опускании цилиндра взаимодействуют с верхними штифтами 9, запрессованными во втулку 8, как показано на виде В.

Втулка 8 по внутренней цилиндрической поверхности 0с1 соединяется по посадке с зазором с пробкой 11 пенала и содержит два байонетных паза, в которые входят два пггафта 12, запрессованные в пробку 11 пенала, как показано на виде Б.

Пробка пенала 11 содержит также три штифта 13, запрессованных в ее нижнюю цилиндрическую часть пробки; штифты 13 могут перемещаться в байонетных пазах П пенала 14.

Втулка 8 соединена болтами с опорной шайбой 10, опирающейся при подъеме устройства на фиксирующие элементы 15

Фиксирующие элементы 15 посредством винтовых соединений прикреплены к внутренней поверхности корпуса 3 и входят выступами в байонетпые пазы П пенала 14.

Рисунок 6. Подвесное автоматическое устройство поворота и захвата пробки пенала

Рисунок 7. Конструктивная схема устройства для поворота пробки пенала под воздействием дополнительного груза Q в подвесном устройстве: 1 - сплошной металлический цилиндр; 2 - симметрично расположенные шпонки; 3 - неподвижный корпус; 4 -пробка гермопенала; 5 - симметрично закрепленные штифты; 6 - штифты; 7 — гермопенал; Б - две симметричные винтовые поверхности; К - вертикальные части пазов гермопенала; а - угол наклона винтовых поверхностей к вертикали

Корпус 3 имеет на нижней посадочной поверхности коническую поверхность Кп для обеспечения посадки устройства на торцовую поверхность пенала 14.

Устройство работает следующим образом.

При подвеске массивного цилиндра 5 в узле 1 к захватному устройству, например, к крюку крана, корпус 3 под воздействием собственной силы тяжести может опускаться вниз до упора цилиндра в поверхность пробки 2.

Подвешенное устройство опускается вниз, корпус 3 посредством направляющего конуса Кп наводится на основание 11 пробки, центрируется по цилиндрической посадочной поверхности основания, опускается далее до свободной посадки фиксирующих элементов 15 в байонетные пазы П.

Втулка 8 по диаметру 0(1 соединяется с пробкой 11 пенала, при этом штифты 12 входят в байонетные пазы втулки 8 и занимают начальное положение НП, как показано на виде Б. Корпус 3 становится неподвижным.

Цилиндр 5 под действием собственной силы тяжести в продолжает опускаться и контактные поверхности К наклонных боковых вырезов втулки 7 взаимодействуют с верхними штифтами 9 втулки 8 под воздействием усилия Ко, создаваемого за счет клинового эффекта от силы в, при этом втулка 8 вращается относительно вертикальной оси за счет перемещения штифтов 9 из начального положения НП в конечное положение КП, как показано на виде В. Одновременно перемещаются в байонетном пазу П нижние штифты 12, загфессованные в цилиндрическую часть пробки 11 пенала. Вращение происходит от начального положения НП до конечного положения КП, как показано на видах Б и В. Конечное положение при открывании пробки 11 определяется перемещением нижних штифтов 13 до упора в вертикальную стенку байонетного паза П. Реакции от усилия поворота Яа воспринимаются шпоночными соединениями и фиксирующими элементами, установленными в байонетные пазы. При подъеме всего устройства пробка 11 пенала также будет подниматься, так как нижние штифты 13 могут свободно выходить из байонетного паза пенала 14, а верхние штифты 12 пробки 11 пенала находятся в байонетном пазу втулки 8 в 1файнем положении КП, не позволяющем перемещение по вертикали; втулка 8, соединенная болтами с опорной шайбой 10, воспринимающей вес пробки пенала 11, при опирании на фиксирующие элементы 15 будет перемещаться вверх вместе с пробкой пенала 11.

Настоящее решение позволяет обеспечить выполнение операций не только поворота пробки гермопенала, но и ее захвата и перемещения в другое, требуемое согласно технологическому процессу перегрузки место.

На основании результатов поиска лучших технических решений обоснована возможность применения нового способа перирузки топливных элементов с применением машины МПК с канатным подвесом автоматического грузозахватных устройства с дополнительной нагрузочной массой и устройство, позволяющее обеспечить требуемую величину вращающего момента при повороте пробки гермопенала.

В четвертой главе рассмотрено теоретическое обоснование работоспособности подвесного устройства для поворота пенала в реаеторе типа ВВЭР.

Общая расчетная модель устройства представлена на рисунке 7.

В пространственной системе «цилиндр 1 —пробка 4» подвесного устройства, схема которого изображена на рисунке 8, действуют внешние силы: силы тяжести цилиндра 1 и пробки 4 2 и Р, результирующие нормальные силы реакции и силы трения со стороны шпоночных пазов N2 и .Рг, действующие на шпонки 2, нормальные давления и силы трения со стороны пазов К N6 и Р«, приложенные к штифтам б (см. рис. 8).

Окончательная формула для вычисления момента крутящего для системы «цилиндр-пробка» после преобразования уравнений проекций сил и моментов на вертикальную ось является математической моделью и выглядит следующим образом:

Мт = -«р

Я1-*** о

»Я

Ч

При замене трения скольжения в контакте корпуса 1 с роликами 5 трением качения контакт между цилиндром и корпусом осуществляется посредством роликов радиусом г, свободно насаженных на штифты 5, как показано на выносном элементе в рисунке 7.

Анализ рассмотренных случаев показывает, что конструкция поворотного устройства с роликом на штифте 5 позволяет увеличить значение угла а для возможности поступательного движения цилиндра 1 и соответствующего вращения на открывание пробки 4 при значительном увеличении момента вращения.

Ориентировочные расчеты показывают, что теоретически вес дополнительного хруза может быть в пределах 3000...8000 Н в зависимости от угла а наклона винтовой линии в при коэффициенте трения «сталь - по стали» / = 0,15.

Математическая модель коэффициента безопасности ив разработана на основе метода дерева отказов ДО для оценки надежности МПК. Коэффициент безопасности Нб определяется последовательно от исходных событий к главному по формулам: для событий, связанных логическим оператором «И»:

Рисунок 8. Система «цилиндр 1 - пробка 4».

для событий, связанных логическим оператором «ИЛИ»: 16

U;=l-f\(l-Ut), /-1

где nj - количество событий, связанных логическим оператором, Ц - коэффициент безопасности I события из nj событий, связанных j логическим оператором Ц, j=l..N-l (N - количество логических операторов в ДО) - промежуточная величина, вычисляемая для j логического оператора, и используемая при нахождении Uj+i для j+1 логического оператора в качестве Ui.

На рисунке 9 показано дерево отказов МПК.

В результате проведенного расчета получена величина риска отказа пере1рузоч-ной машины МПК и риска падения TBC (с учетом того, что длительность нахождения

TBC в захвате рабочей штанги перегрузочной машины Л =1,24-10 ¡/час^) равная

4,897-10 |/ГОД) что удовлетворяет, согласно ОПБ 88/97, критерию приемлемости риска для кранов, транспортирующих ОЯТ. Расчет приводится для 30 лет работы, что соответствует расчетному сроку службы МПК. В результате сопоставления полученных значений вероятности возникновения отказа машин перегрузочных МП-1000 [1] и МПК получен график (рис. 10).

Вероятность возникновения неисправности МПК существенно ниже аналогичной верояшосги для МП-1000, что очевидно во многом обусловлено упрощением конструктивной схемы.

Пятая глава посвящена испытаниям модели МПК. Описана методика и техника испытаний, проведен расчет крутящего момента.

Приведен обзор демонстрационного фильма, представляющего процесс захвата и поворота пробки гермопенала, а также представлены методика и результаты исследования модельной установки МПК.

На рисунке 12 представлено измерительное устройство модели МПК, выполненной в масштабе 1:5. Подвесное устройство захвата 1 с собственной и дополнительной 13 массой опускается на канатном полиспасте 2. При повороте пробки 3 под воздействием усилия, передающегося от дополнительного груза 13 по винтовой линии S на пггафты промежуточной втулки 14 и верхние штифты пробки пенала на канат 4, закрепленный на измерительном устройстве 15, который натягивается. Усилие натяжения каната через ролик 4 показывают электронные весы 6, где отображается мгновенное значение нагрузки для расчета крутящего момента. В то же время посредством каната 7, закрепленного одним концом на стопорном пальце 9, проходящем строго по вертикальной оси через устройство захвата 1 и пробку пенала 3, а далее - по роликам 10 и 11, происходит дополнительное нагружение устройства захвата с цепью определения требуемого веса дополнительного груза для поворота пробки пенала. Величина пагружения регулируется вручную путем поворота гайки 15 на болте 12 и отображается на электронных весах 8. Показания электронных весов 6 и 8 записываются в специальный журнал для дальнейшего вычисления необходимой нагрузки и создаваемого крутящего момента.

û vj-пч

0 6 12 18 24 I. год

Рисунок 10. Риск отказа перегрузочной машины в процессе перемещения TBC: I -МП-1000; 2-МПК

Рисунок 11. Компоненты сборки модели МПК

щ

Рисунок 12. Измерительный узел захватного устройства модели МПК

В результате измерений крутящего момента получены численные значения, на основе которых построен график (см. рис. 13). Испытания показали, что величина момента открывания пробки гермопенала соответствует вычисленной теоретически.

Рисунок 13. Итоговое значение крутящего момента для четырех углов

Крутящий момент, необходимый для поворота пробки, увеличивается с уменьшением угла а наклона к вертикали винтовой линии Б, что показано в теоретической части и доказано на модели.

750.dl.0j5>™.»]

М„„ = —к- / в\ =-I . ^ 75% = 3024Н-М

(/ + 1ва)- [1 + £) (0,15 +1828°) • (у + 0,152]

Таким образом, применение дополнительного груза весом 7500 Н в 2...3 раза превышает требуемую величину Мкр=1000 Н-м.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ методов проектирования механизмов подъема ПТМ и спецкранов привел к заключению о целесообразности использования межотраслевого фонда эвристических приемов как наиболее эффективного для упрощения конструкции, снижения веса и повышения вероятности безотказной работы механизма подъема.

2. Получение новых технических решений позволило обосновать возможность и целесообразность изменения и упрощения структуры, конструктивной схемы и получения рациональных параметров механизма подъема машины перегрузочной с канатным подвесом объектов перегрузки.

3. Математическая модель позволяет определять рациональные параметры АГЗУ для обеспечения необходимой величины крутящего момента для поворота пробки гер-мопенала. Величина крутящего момента может изменяться при изменении угла наклона винтовой линии, веса дополнительного груза, веса самой конструкции и изменения геометрических параметров АГЗУ.

4. Использование метода исследования равновесия тел в статике с учетом сил сухого трения позволило теоретически доказать работоспособность предложенной конст-

руктивной схемы в виде математической модели как в случае трения скольжения, так и в случае трения качения при взаимодействии АГЗУ с объектом.

5. Использование метода наглядно-логического представления последовательности операций взаимодействия захватных элементов с объектом в виде алгоритма существенно облегчает процесс поиска рационального решения. Представленная на конкретных примерах методика исследования этого процесса приводит к новым решениям на уровне изобретений. В результате исследований получены патенты на изобретения: 231923 6 РФ - устройство перегрузки топливных элементов в ядерном реакторе перегрузочными машинами с гибким подвесом объектов; 2319234 РФ - подвесное автоматическое устройство поворота крышки гермопенала; 2332729 РФ -подвесное автоматическое устройство поворота и захвата пробки пенала.

6. Использование в конструктивной схеме механизма подъема полученных в результате исследования трех изобретений позволяет упростить структуру, конструктивную схему, улучшить параметры и на порядок снизить вес механизма подъема. Вес новой конструкции механизма подъема с АГЗУ составляет менее 10.000 Н, в то время как вес рабочей штанги существующей МП-1000 составляет 120.000 Н.

7. Вероятностный анализ безотказности МПК показал существенное снижение риска (например, в течение 12 лет риск отказа МП-1000 составляет 8,31 • 10"3, а МПК -4,53-10"3) появления неисправности с применением в механизме подъема канатного подвеса объектов.

8. Подтверждена работоспособность модели АГЗУ в линейном масштабе 1:5 на лабораторной установке. Расчетный крутящий момент при открывании пробки гермопенала с помощью АГЗУ составляет 3.024 Н-м при требуемой величине 1.000 (1.300) Н-м.

9. Апробация результатов диссертациошшх исследований на профессиональном уровне и ее одобрение доказывает полезность выполненных исследований и целесообразности их использования при проектировании новых конструкций транс-портно-технологического оборудования.

Материалы диссертации опубликованы:

1. Магалясов B.C., Яблоновский И.М., Кравченко П.Д. Машина МПК с канатным подвесом объектов перегрузки в ядерном реакторе типа ВВЭР \\ Актуальные проблемы техники и тенологии: межвузовский сборник научных трудов под ред. А.Г. Сапронова. -Шахты.: Изд-во ЮРГУЭС, 2007. - С.8-10

2. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М. Применение эвристических приемов при конструировании механизма поворота объекта исполнительным органом на гибком Подвесе \\ Проблемы экономики, науки н образования в сервисе: сб. науч. трудов / под ред. Кравченко П.Д.. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2006. - С.30-32

3. Магалясов B.C., Яблоновский И.М., Кравченко П.Д. Сравнение эффективности различных программных средств в компьютерных САПР при предпроекгном исследовании работоспособности объекта на примере перегрузочной машины в ядерном реакторе \\ Сборник материалов докладов 5-й всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь XXI века - будущее российской науки». В 2 томах. Т. 1 - Ростов-на-Дону.: Изд-во ООО «ЦВВР», 2007.-С.53-55

4. Кравченко П.Д., Магалясов B.C., Яблоновский И.М. Возможности компьютерного представления информации при проектировании новой перегрузочной машины для реакторов типа ВВЭР \\ Машиностроение и техносфера XXI века // Сборник трудов

XIV международной научно-технической конференции в г. Севастополе 17-22 сентября 2007 г. В 5-ти томах. - Донецк: ДонНТУ, 2007. Т. 1. - С.291-295

5. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М. Сравнение конструктивных схем машин перегрузочных с жестким и гибким подвесом исполнительного органа \\ Машиностроение и техносфера XXI века // Сборник трудов ХП1 международной научно-технической конференции в г. Севастополе 11-16 сентября 2006 г. В 5-ти томах. -Донецк: ДонНТУ, 2006. Т. 2. - С.207-210

6. Пат. 2319236 РФ Устройство перегрузки топливных элементов в ядерном реакторе перегрузочными машинами с гибким подвесом объектов / Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Магалясов B.C. (РФ) - 2006119869/06; Заяв. 06.06.2006; Опубл. 10.03.2008 Бюл. №7

7. Пат. 2319234 РФ Подвесное автоматическое устройство поворота крышки гермопе-нала / Кравченко П.Д., Яблоновский И.М. (РФ) - 2006112706/06; Заяв. 17.04.2006; Опубл. 10.03.2008 Бюл. №7

8. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Нарыжный В.А. Теоретическое обоснование работоспособности подвесного устройства для поворота пробки пенала в реакторе типа ВВЭР // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2007. - №4. - С.53-58

9. Яблоновский И.М. Вероятностный анализ безопасности машины перегрузочной канатной для реакторов типа ВВЭР // Тяжелое машиностроение. - 2008. - №3. -С.5-8

10. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Нарыжный В.А. Условий обеспечения работоспособности подвесного устройства для поворота пробки пенала в реакторе типа ВВЭР // Тяжелое машиностроение. - 2008. - №6. - С.4-5

11. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Мапшясов B.C. Новая конструкция перегрузочной машины атомной станции с ВВЭР-1000 как результат эвристического инженерного поиска \\ Проблемы экономики, науки и образования в сервисе: сб. науч. трудов / под ред. Кравченко П.Д.. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2007. - С.42-44

12. Яблоновский И.М., Кравченко П.Д., Яблоновский Д.М., Магалясов B.C. Модель машины перегрузочной с гибким подвесом объектов перегрузки для реакторов типа ВВЭР // Актуальные проблемы техники и тенологии: межвузовский сборник научных трудов под ред. H.H. Прокопенко. - Шахты.: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - С.32-35

13. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Магалясов B.C. Машина перегрузочная МПК с гибким подвесом объектов перегрузки для реакторных установок типа ВВЭР // Тезисы докладов 6 международной научно-технической конференции в г.Москве 2123 мая 2008г.. М. - Росэнергоатом, 2008. - С.63-65

14. Пат. 2332729 РФ Подвесное автоматическое устройство поворота и захвата пробки пенала / Кравченко П.Д., Яблоновский И.М., Магалясов B.C. (РФ) -20071116999/06; Заяв. 29.03.2007; Опубл. 27.08.2008 Бюл. №24

15. Кравченко П.Д., Яблоновский И.М. Конструкторские решения при проектировании транспортно-технологического оборудования в атомном машиностроении: моно-1рафия/П.Д.Кравченко[ и др.]; Волгодонский институт сервиса (филиал) ЮРГУЭС. -Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. - 186с.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В ОПУБЛИКОВАННЫХ В СОАВТОРСТВЕ

РАБОТАХ

[1] - Предложение конструктивной схемы машины перегрузочной с канатным подвесом объектов перегрузки; [2] - Уточнение алгоритма проектирования захвата объекта

с применением эвристических приемов поиска лучших технических решений; [3] - Об-

зор достоинств и недостатков распространенных программных продуктов САПР для проектирования; [4] - Создание компьютерной модели МПК и демонстрационного фильма; [5] - Комплексный анализ достоинств и недостатков машин перегрузочных с жестким и гибким подвесом, их сравнение; [6] - Предложение применения дополнительного груза в канатном подвесе; [7] - Предложение винтовой схемы с большим шагом; [8] - Построение схемы силовых взаимодействий на теоретической подели МПК, выведение уравнений условия равновесия системы; [10] - Разработка расчетной модели подвесного устройства для поворота пробки пенала под воздействием дополнительного хруза, обеспечивающего создание необходимой величины крутящего момента; [11] -Эвристический поиск решения, улучшение алгоритма проведения поисковых операций при проектировании процесса переноса объекта; [12] - Создание рабочих чертежей модели; [13] - Испытания модельной установки; [14] - Разработка основных элементов подвесного устройства захвата и поворота объекта с предложением применения переходной втулки для повышения вращающего момента; [15] - Глава VIII.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АГЗУ - автоматическое грузозахватное устройство;

АЭС - атомная электрическая станция;

ВВЭР - водо-водяной энергетический реактор;

КИУМ - коэффициент использования установленной мощности;

МП - машина перегрузочная;

МПК - машина перегрузочная с канатным подвесом;

ОЯТ - отработавшее ядерное топливо;

ПТМ - подъемно-транспортная машина;

СОДС - система обнаружения дефектных сборок;

TBC - тепловыделяющая сборка.

МФЭП - межотраслевой фонд эвристических приемов

СУПМ - система управления перегрузочной машиной