автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Розробка i дослiдження вiброзахисних пристроiв будiвельних вантажопiдйомних кранiв

Дніпропетровський інженерно-будівельний інститут

На правах рукопису ШЕВЧЕНКО Андрій Федорович

РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ ВІБРОЗАХИСНИХ ПРИСТРОЇВ БУДІВЕЛЬНИХ ВАНТАЖОПІДЙОМНИХ КРАНІВ

05.05.04 Дорожні та будівельні машини

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вчепого ступеня кандидата технічних наук

Дніпропетровськ 1993

-г -

Роботу виконано в Дніпропетровському інженерно-будівельному Інституті на кафедрі будівельних і шляхових калин

Науковий керівник - кандидат технічних наук, професор , М.П.Кодісник

Офіційні опоненти - доктор технхчних наук,професор

Ю.К.Почтман

- кандидат технічних наук, професор В.П.Станевський

Провідна установа - науково-конструкторське бюро бая-

тового кракобудування "Висота"

Захист відбудеться І" Ґ4І993р. о .годині

на заоіданні спеціалізованої вченоХ рад» К 068.32.03 в Дніпропетровському іняенерно-будівельному інституті за адресою: 320600, «.Дніпропетровськ, вул.Чернишевського 24-а, ДІБІ, ауд.202.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Дніпропетровського інкенерно-будівольного інституту. :•

Автореферат розіслано С/Ґ^1993 р.

. Відгук подається в двох примірниках з підписом, засвідченим печаткою.

Телефон дія довідок: 47-35-22.

Вчений секретар .

спеціалізованої вченої ради К 068.32.03

кандидат технічних наук, доиент М.П.Колісник

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Одним з основних засобі в механізації будівництва, виробництва будівельних виробів і конструкцій в будівельні вантажопідйомні крани.

З метою інтенсифікації різних технологічних процесів велика кількість кранів, зайнятих у будівництві і виробництві бетонних і залізобетонних виробів, експлуатується з вібраційним технологічним устаткуванням на гаку /вібробаддями, вібротрам-бовками, віброплитами, віброголками, гідровібраторами, вібро-грвйфврами, віброфлотаторами, віброосердями та ін. .

Вібраційний вплив і виникаючі при цьому додаткові динамічні навантаження суттєво впливають на міцність, довговічність ыэ-телевих конструкцій і сталевих канатів, шхіддиво впливають на ' машиніста крана.

Нормативними документами на проектування і ризрахуиок кранів вібраційні наьантаження не регламентовані, крім того', методиками та програмами випробувань при виробництві і експлуатації кранів не передбачено випробування вантажами з вібраційним впливом.

Таким чином, для забезпечення безпечних умов виконання ро- • біт кранами з вібраційним технологічним обладнанням на гаку необхідно здійснити їх віброзахист.

Б дисертації зазначене завдання вирішується розробкою і дослідженням пристроїв, що забезпечують віброзахист кранів при їх роботі з технологічним вібраційним обладнанням на гаку.

Питанням віброзахисту кранів до цього часу не приділялось належної уваги. Із науково-технічної і патентної літератури ы~ дом* окрема конструкції віброзахисних пристроїв стосовно до віброзаглкблювачів.

Ряд іноземних фірм освоїли віброзаглиблювачі, які обладнані віброізолягорами у вигляді пакета прудин і гумових втулок. Однак відомості про іх дослідження відсутні у доступній літературі.

Проведені до цього чазу дослідження динаміки будівельних кранів не торкались питань, пов'язаних з використанням віброізоля-тсрів поміж вібровантажем і гаковод підвіскою, а також динамічних гасителів, які встановлюються на гайовій підвісці.

. - 4 -

МЕТОЮ дисертаційної роботи є розробка конструкцій і визначення раціональних параметрів віброзахисних пристроїв для ефективного віброзахисту будівельних кранів з технологічним вібраційним обладнанням на гаку.

• НАУКОВА НОВИЗНА представлена:

- розрахунковими схемами і математичними моделями, які описують коливальний процес механічної системи " кран-гакова під-віска-динамічний гаситель-вібровантаж".

- методикою розрахунку / із застосуванням ЕОМ/ параметрів вібрації кранів, яка дозволяє в широкому диапазоні досліджувати взаємовплив параметрів вібровантажу, крана, віброізолятора і динамічного гасителя на параметри вібрацій елементів крана;

- результатами теоретичних і експериментальних досліджень по визначенню раціональних параметрів віброзахисних пристроїв у взаємодії з параметрами крана і вібровантажу.

- конструкціями віброізоляторів для типорозмірної групи кранів вантажопідйомністю 4; 5; 6; 3; 10 т, а також гаковими підвісками з віброізоляторами, динамічними гасителями і комбінованою системою віброзахисту.

- стендовим обладнанням .для проведення експериментальних-

досліджень. •

Достовірність наукових положень забезпечується необхідним обсягом експериментів, виконаних в лабораторних умовах на напів-промисловій установці і в реальних умовах експлуатації кранів з технологічним вібраційним устаткуванням на гаку, а також порівнянням результатів аналітичних і експериментальних досліджень.

ПРАКТИЧНА ЦІННІСТЬ роботи визначається:’розробленим параметричним рядом віброізоляторів для кранів вантажопідйомністю 4,0; 5,0; 6,3; 10; 16; 25 т., конструкціями гакових підвісок з комбінованим віброзахистом, методикою розрахунку і вибору раціональних параметрів віброзахисних пристроїв у взаємодії з параметрами крана і вібровантажу; розробленими алгоритмами і програмами для визначення на ЕОМ параметрів вібрацій елементів кранів з віброізолятором і динамічним гасителем.

РЕАЛІЗАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ. . ' '

За результатами приймальних випробувань затверджені технічні умови ТУ 67-347-81 на виготовлення віброгасителів.

За розробленою технічною документацією виготовлена типороз-мірна група віброізоляторів для кранів вантажопідйомністю 4,0;

5,0; 6,3 і 10, які впроваджені на вантажопідйомних кранах, що експлуатуються в технології виробництва бетонних і залізобетонних виробів у тресті № 17 Дніпропетровськлромбуд" та інших підприємствах. Крім того, технічна документація передана трестам " Гідроспецбуд" / м.Казань/ " Спецбудмеханізащя" /м.Рига/, Харьківслецбуд", Полтавському та херсонському заводам ЗБВ та інш, понад 40 організаціям. Запропоновані конструкції віброзахисних пристроїв використані на прідприємствах а/с А-І228 і п/с М-5647. Результати досліджень використані в методиці обстеження технічного стану вантажопідйомних кранів і відновлення їх ресурсу / 1992 р./ і у навчальному процес і на кафедрі будівельних і шляхових машин при читанні курсу ПГМ, НДРС, а також при , виконанні дипломних проектів.

Експлуатація кранів, обладнаних запропонованими віброзахис-ними пристроями у вищегіерелічених організаціях дозволила одержати економічний ефект 202,6 млн крб. у цінах 1993 р.

АПРОБАЦІЯ РОБОТИ. Матеріали і основні результати роботи в цілому і по частинах доповідались і обговорювались на наукоЕС-технічних конференціях Д1Б1 /І979-І993р.р./,Всесоюзній нуково-технічній конференції ВНДІПГМаш / 1977/, першій республіканській конференції по підвищенню надійності і довговічності машин і споруд У м- Києві / 1992 р./, ІУ регіональній науково-технічній конференції в м. Артемі / 1933 р., Всесоюзній конференції по вібраційній техніці з м. Телаві /1934 р./, республіканській науково-технічній конференції " Питання надійності і оптимізації будівельник конструкцій та машин" в и. Севастополі / іУ9ір./, Всеросійській науково-практичній конференції в м. Суздалі/ 1992р./. Дисертаційна робота схвалена і рекомендована до захисту, на науково-технічному семінарі кафедри будівельних і шляхових машин ДШ / 1992р./

ПУБЛІКАЦІЇ. По результатах виконаних досліджень опубліковано 19 друкованих робіт, у тому числі 9 авторських свідоцтв на винаходи.

Натурні зразки і моделі віброзахисних пристроїв подані на ВДНГ СРСР, на'горордєні двома бронзовими медалями.

- б -

ОБСЯГ РОБОТИ. Дисертація складається із вступу, чотирьох глав, висновку, списку літератури і додатку. Робота в цілому містить 235 сторінок, в тоиу числі 139 сторінок мапинописного тексту,1Q0 рисунків.

'НА ЗЯИСТ ВИНОСЯТЬСЯ:

-розрахункові схеми і математичні моделі, описуючі коливальний процес механічної системи * кран-гакова підвіска-динамічний гаситель-вібровантаж";

- результати теоретичних і експериментальних досліджень

кранів в сталому режимі роботи технологічного вібраційного обладнання на гаку; '

- методика і результати лабораторних і натурних експериментальних досліджень віброзахисних пристроїв;

- методика розрахунку і рекомендації по вибору раціональних параметрів віброзахисних пристроїв кранів.

. - технічні рішення і конструкції гакових підвісок і віброзахисних пристроїв.

• ЗМІСТ РОБОТИ

В 1ЕЙ11ІЙ ГЛАВІ зроблено огляд і аналіз робіт з динаміки вантажопідйомних кранів, досліджень віброзах-исних пристроїв та кранів, що працюють з технологічним вібраційним устаткуванням на гаку.

Дослідження динамічних процесів, що протікають в будівельних кранах, машинах, механізмах в різних режимах роботи з урахуванням пружності зв'язків, присвячені роботи Александрова МЛІ., Волкова Д.П., Григор>єва МЛІ., Гохберга М.М.., Дукельського О.І., Зарецького А.А., Іванченка Ф.К., Кабака С.О., Ковальського Б.С., Кожедникова С.І., КолісникаМ.П., Ліфшиця М.І, Невзорова Л.О., Гіанкратова С.О., Севериновського 1J.JI., Стенавського Jd.II., «вдоро-еаВ.Ц., їолодова А.Я. та ін.

Аналіз робіт показав, що досліджені окремі питання, які стосуються перехідних процесів і динамічних навантажень в елементах . кранів при підніманні і опусканні вантажів, пересуванні кранів з вантажем, а також враховують вплив динамічних навантажень на стійкість кранів та ін.

Питання віброзахиоту будівельних кранів, що працюють з вібраційним технологічним обладнанням присвячені роботи Колісника М.П., Проскуріна А.М., Ткачова С.М.

Роботи Азбеля Н.Г., Брагінської Н.В., Міхайлова Ю.А.,. Рубіна Б.Б. присвячені дослідженням динамічних навантажень в мвталокон-струкціях стрілових самохідних кранів при вібраційному витягнені шпунта і віброізолюЕ?нні крана за допомогою динамічного гальмування і системи віброкомпенсації.

Велика кількість досліджень присвячена таким засобам вібро-захисту, як віброізоляція і динамічне гасіння. Питання теорії, підбору та розрахунку віброізоляторів, динамічних гасителів, а також олтимізації динамічних процесів викладені в роботах Алексеева А.М., Бідермана В.Л., Божко А.Є. Генкіна М.Д., Ден-Гартога Дж., Григор’ева Н.В., Дирди В.І., Єлісєєва С.В., Карамшкина В.В., Карновського І.А., Коловського М.З., Коренева Б.Г., Потуравва'В.Н., Почтмана Ю.М., Резнікова Л.М., Фролова К.В. та ін.

Аналіз літературних джерел показав,-що досліджені деякі питання віброізоляції з введенням у систему поміж джерелом вібрації і віброізолюгчим еб'ектом віброізоляторів різних видів; відомі технічні рішення і конструкції на основі пружніх елементів у вигляді циліндрічних пружин, гумово-металевих виробів, пневмо-балонів та ін. Особливістю більшості із цих досліджень є. те, що система захисту об’єкта будується на використанні віброізоляторів або динамічних гасителів, при вібраційному впливі основи на машину або машини, як ждерела вібрації на основу. Машина розглядається або приводиться,як правило, д; одномасової системи, а динамічний гаситель установлюється-безпосередньо на об*єкті, що підлягає віброзахисту. •

В доступній літературі відсутні відомості по дослідженню коливань з комбінованою системою віброзахисту / з віброізеля-торами та динамічними гасителями/. Мало вивчені системи з динаміт ниьи гасителями/., установленими на проміжному елементі, маса якого на кілька порядків менша маси як віброзахисного об'єкта, так і маси джерела вібрації, причому зі змінною жорсткістю пружного зв'язку проміжного елемента з різними масами джерела вібрації.

Дослідження цих питань викликає практичну зацікавленість, що і стало головним завданням реферованої роботи.

' В ДРУГІЙ ГЛАВІ подані різноманітні розрахункові схеми та математичні моделі стрілового самохідного крана з гнучким та жорстким підвісом стріли з віброзахисним пристроєм і спрощені моделі з різною кількістю мас. Проведені аналітичні дослідження механічної системи "кран - вібровантаж" без віброзахисних пристроїв і з такими. Як віброзахисні пристрої розглянуто вібро-ізолятор і динамічний гаситель коливань. Віброізолятор установлений на шляху розповсюдження вібрації поміж вібровантажем і га-ковою підвіскою, а динамічний гаситель - на гаковій підвісці .

На рис. 1 подана семимасова розрахункова схема стрілового самохідного крана з гнучким підвісом стріли з 9 ступенями вільності .

Вимушені коливання розглянутої механічної системи " кран-вібровантаж" описуються системою диференційних рівнянь другого порядку.

. Матрична форма системи рівнянь руху мас вигляд: де ^ - вектор узагальнених координат С^І :

(9/9^ ~^* 9з=^' 9і9*

9б*гі’

$ - вектор узагальнених сил О, Р({), О ДО,0,0^)

М.ВіС- симетричні квадратні матриці з елементами

Ґїїі/С)^І/С, (-ІК) £,К-{••*&•

Без урахування дампфування при В = 0 ненулеві еібменти

матриць Мі с рівні •

Щц =Ґ7}< , ЛІ22. - +/ІЇЗ} СО&І23, ^29-^92~

— /7?^^і —/77^}

ГПут-Зі, ^83 ~ ^2. +ЛОзіїгі^*</г3, =/779$ =/Т)3/&3£3х

X СОвсСгЗ С061/35, ЛІ99 )

С/і =С/ +Сі}С/2~-С2} С/7 =С7/ =0,5[Сі(~£/)]/ ~С8( - -0}бСг(#і2 +2^1 ~&і)іСіг =Сг +С4і-Св, Сц =~С^,

= Сг7 -0,5Сг.(Єгі~&2), Сга =0,<5Сг(Є1г~2&-&<)+ +Сіі ~(-£б (~-б)> ^29 ~^92 &35 ~

=СЧ + С$ +Ст, Сії - -с$, Сзб=-Сь Сз8

?39 --Сь^ЗёО^ЗЗ, С44 =CS) CSS=CS) CS8 -c8s =Cs(&-fs),

CS6 =ch c77=o,5ct(ff, rftj) +а,5Сг{6ї+&), c7d=C3T. = Q5Cz[£zt(Pz-f2f)- £22(Pz+fayii С&3=£гГ(£г+

+ &z)Z] +C3 (R3fCOS^32 * &3 CO Set з* )Z + СїХІз COS Uz5 + +&(&-&/; сЙЭ=c33^P3[c«/?zicosjzicos^i -c^cosU^*

xfatCOSJsi+ftiCOSJay)], Cgo -PlfoCOSZJi/iCyCOSUdi), P-eкоефіцієнти дешфуеання і жорсткості пружних зв'язків відповідних елементів крана; У/1 - моменти

інерції неповоротної, поворотної частин крана та стріли, геометрічні параметри, що характеризують механічну систему. ’

При проведені теоретичних досліджень прийняті такі основні умови та допущення: кран представлений у вигляді плоскої модеді, яка опирається на дві опори; елементи крана з’єднані пружними зв»язками, представлені у вигляді зосереджених мас; елементи крана статично навантажені; відлік деформації ведеться від положення статичної рівноваги; амплітуди переміщень мас елементів крана і вібровантажу прийнято малими; горизонтальні коливання крана відсутні; сили пружного опору у зв»язках пропорційні швидкостям.

Розвязок рівняння / І / для визначення частот і форм власних коливань виконано методами лінейної алгебри в числовому вигляді на ЕОМ. При цьому приймалось В = 0 і Q(£)=0 тобто в системі були відсутні демпфування і вимушена сила. Для аналізу вимушених коливань з визначенням амплітуд переміщень, швидкостей і прискорень елементів крана рівняння / І / розв'язяне на ЕОМ EG методом.Гауса з використанням стандартної програш;

Тестування здійснювалось шляхом порівняння результатів з даними експерименту. .

Результати розрахунку амплітуд коливань гакової підвіски автомобільного крана / вантажопідйомністю 6,3 т / в залежності від жорсткості Cg віброізолятора як типовий приклад при роботі віброзбуддувача в сталому режимі на частоті cD=293,2 І/с

з амплітудою сили Р = ІбОООН і різних масах вібровантажу . т$= 6300 кг і,800 кг подані графічно на рис. 2. Аналогічні залежності для інших елементів крана мають такий же характер і відрізняються лише кількісно. Амплітуди коливань усіх елементів крана при збільшенні /зменшенні/ жорсткості Сд віброізоля-

Рис. 1. Розрахункова схема "кран-вхбровантаж"

тора збільшуються / зменшуються/, а кількісні характеристики параметрів вібрації одноіменних елементів системи з різною кількістю мас мають незначну відміну і на рис.2 не показані.

Результати розрахунку параметрів вібрацій системи з динамічним гасителем представлені на рис.З. Тут як приклад представлено характерний графік залежності амплітуд коливань і Аг, від маси динамічного гасителя при постійной жорсткості С^=0,4.І0® н/м. Аналогічні графіки коливань одноіменних елементів одержані для інших розрахункових схем співпадають.

Грунтуючись на аналізі зроблених розрахунків, можна зробити висновок, що включення в систему тільки одного віброізолятора з реальними параметрами практично не дозволяє здійснювати необхідну віброізоляцію крана від дії вимушеної сили . В той же час сумісне використання віброізолятора і динамічного гасителя дозволяє ізолювати конструкцію крана від вібраційного впливу.

Близкість результатів розрахунку параметрів вібрацій розрахункових схем дозволила провести подальший аналіз системи з використанням спрощених дво-і тримасових схем.

На рис. 4 представлена тримасова система, що складається із маси гакової підвіски /77/ , вібровантажу /77£ й динамічного гасителя /Т)з , з'єднаних відповідними пружними зв язками

Вимушені коливання такої консервативної механічної системи описуються трьома диференційними рівняннями другого порядку:

П1(Ї('+(С(4Сї-*С-і)1/-Сіі£~Сз1$ - О’,

ЛГ?гї? -СгІ/ +С212 = РЄі/їсЛ-, > (2)

тіг3-Сзі,+Сзи-о. „

Прийнявши часткові розв'язки у вигляді

7/ іг -Дг£і/?с<)ї;

і опускаючи проміжні викладки, одержимо вирази для визначення амплітуд коливань гакової підвіски, вібровантажу і динамічного гасителя:

СгР(Єз-Л),и>‘) . т

Я,- — ' '

д _ Р[(Сз-/ї7зи}2-}(Сі+Сг^Сз -Л7,&)г)-Сз]■ (д)

A4>

mm

0,5

0,4

0,3

. 0,2

0,1

1 1 1

1 1 \ \

і 1 ч ч

і 1 \

і J \

/

Рис.2.Залежність амплітуди коливань гакової підвіски він жорсткості віброізолювача при С4= 3,6*106Н/м, /77/= 0. С? = 0

----------rr>s~ 6300 кг;

—---------/77^-= 800 кг.

7л/

ма " гакова підвіска -динамічний гаситель -вібровантаж и

ик 0,2 0.1

0

-од -0,2 -0,3

0 2 4 8 /777, КГ

Рис.З. Залежність амплітуди коливань гакової підвіски та динамічного гасителя при /7?/-= 800 кг, С„= 3,6-10%/м С5 = 0,4 106 Н/м ' 4 '

..і ■ -і гакова підвіска;

_— динамічний гаситель.

1\

/ '\

-- N.

N ‘ — —

/ 1

1 ї

- ІЗ -

Із аналізу цих виразів виходить, що умова

Д = (с3 -лп3и)2)[(сг -/Уг^ХО+Сг *С3 -/Л<и)2)-СІ ]-С3 (С2 -Щ,(Мг)=0

визначає гри резонансні значення частоти примусової сили, рівні власним частотам коливань системи.

Умова С3~ГРіО)2=0 ‘ визначає частоту антирезенансу і умову настроювання гасителя.

В цьому випадку реакція гасителя певністю урівноважує прикладену до гакової підвіски приведену примусову силу, і амплітуда коливань гакової підвіски дорівнює нулю.

При цьому маса динамічного гасителя /77^ буде дорівнювати /77з = °з/сОг.

Розв»язек системи /2 / також виконаний числовим методом на ЕОМЕС і використанням стандартної програми " ",

що дозволяє досліджувати вимушенні коливання системи.

На рис. 5 представлена залежність амплітуди коливань гако-в»і підвіски від частоти вимушених коливань при різних жорстквс-тях віброізолятора. Збільшення жорсткості віброізолятора звужує частотний діапазон ефективності динамічного гасителя.

На рис. 6 представлені залежності амплітуд коливань гакової підвіски і динамічного гасителя від частоти примусової сили.

Криві І - при відсутності динамічного гасителя, криві 2 і 3 -відповіли» приД~ 0 і= 250 Ц— , а криві 4 і 5 - відповідно амплітуди коливань динамічного гасителя при = 0 і^ =■ 250 ~-. На рис. 7 представлена залежність амплітуда коливань гако-в»ї підвіски з динамічним гасителем від частоти примусової сили при С= Сол$І, але при різних значеннях /77 з і Сз .

У третій главі представлена методика і результати експериментальних досліджень елементів крана в лабораторних умовах

і в умовах натурної експлуатації кранів з технологічним вібраційним вантажем на гаку. Експериментальні дослідження в лабораторних умовах проводились на спеціально спроектованій і виготовленій напівпромисловій установці.

Установка виконана у вигляді стандартного підйомного пристрою з можливістю підняття вантажу масою до І т на висоту до 3 м.

Експеріменти проводились з використанням двох типів вібраторів ІВ-21 і ІВ-68 , що застосовуються в будівельному вироб-

ництві.

Вимірювання вібрацій проводилося за допомогою лінейних індукційних вібродатчиків ВІЛ-43 і 1-001 з реєстрацією параметрів вібрацій на світлочутливий папір за допомогою світлопроменевого

1-С2=0,9 • 106Н/м;

2-С2=1,36-106Н/м;

3-С2=1,82-106Н/м;

4-С2=6,3 • 106Н/м

Рис.5. Залежність амплітуди коливань гакової підвіски від частоти при /77/= 80 кг,/77 = 6300 кг,/77.= 4,65 кг,

П _ о с-'іпбтт/.. Л Л Л - і пбгт А. ^

3,6*10 Н/м, Сд = 0,4 • 10ьн/м

А

мм

1.0

0,75

0,50

0,25

/ к і 4у

\ > У V.,.

А \ /А 5 \

> \ \ V \ '2

%

Рис.6.Залежність амплітуди коливань гакової підвіски динамічного гасителя від частоти при/77,=

= 80 кг,/7£ = 6300 кг, С^= 3,6* ХІ06Н/м

1 - гакова підвіска без гасителя;

2 - гакова підвіска з гасителем, при/7^= 4,65 кг, Сд= 0,4 • 106Н/м;

3 - гакова підвіска з гасителем при/77,= 4,65 кг, Со = 0,4 • 106Н/м,

А =

4 - гаситель при/?у= 0;

5 - гаситель прі^ = 250 Іі-с/м.

225

250 275 300 Сі), 1/с

1-/77^= 0, С3 = 0;

2-/773= 4,65 кг,

С3 = 0,4 • 10 Н/м;

3-/77= 8,14 кг,

С3 = 0,7 • 106 Н/м;

4-/7^= 16,2_кг,

Со = 1,4- 106Н/м

250

аУ, 1/°

Рис.?'. Залежність амплітуди коливань гакової підвіски

від частоти при/77.- 80 кг,/77г= 6300 кг, С^ = 3,6 • 10®НЛ\ _ ' . _ .. /

С2'= 1,36’10%І/м

осцілографа.

В умовах експлуатації дослідженням піддавались крани з вібро-ізоляторами і динамічними гасителями як окремо, так і разом. Віброізолятор встановлювався між гакоєою підвіскою і віброванта-жем.

У процесі експеріментів реєструвались параметри вібрацій гакової підвіски і вібровантажу з використанням віброізолюючих пристроїв з пружними елементами різної жерсткості і з різними геометричними параметрами. Розглянуто вплив цих параметрів на ефективність віброізоляції. Визначена мінімально допустима жорсткість гумового пружного елемента без суттєвих змін його форми. Зміна параметрів динамічного гасителя здійснювалась шляхом вар’ювання його жорсткості і маси / в широких межах, від нуля до подвійної розрахункової величини /.

В ході експериментальних досліджень опрацьовані конструкції віброізоляторів і динамічних гасителів, що забезпечують максимальну ефективність віброзахисту крана.

В четвертій главі на підставі виконаних теоретичних і експериментальних досліджень приведена методика вибору параметрів і результати розробки віброзахисних пристроїв. Представлені параметри гумових пружних елементів для віброізоляторів стосовно до будівельних кранів вантажопідйомністю від 4 до 25 т.

Розроблені варіанти конструкцій віброізоляторів як для безпосереднього з’єднання з гаковою підвіскою, так і навісні, що е належністю технологічного обладнання. Конструкції динамічних гасителів виконані також у двох варіантах - одно і двочастотні з установкою їх на гаковій підвісці зверху або з боків.

ЗАГМЬДІ ВИСНОВКИ

І. На основі проведених теоретичних і експеріментальних досліджень автором науково доведена можливість захисту кранів від розглянутих вібраційних впливів, сформульовані методичні основи вибору і визначення основних конструктивних парамотрів віброзахисних пристроїв.

Вперше створена комбінована система, що складається із вібро-ізолятора і динамічного гасителя, яка дозволяє реалізувати спосіб віброзахисту вантажопідйомних кранів від технологічного вібра-

ційного устаткування на гаку.

2. Розроблені математичні моделі, які описують коливання системи " кран-вібровантаж".

Якісна оцінка адекватності математичних моделей і правомірність прийнятих припущень підтвержується приведеними в роботі результатами експериментальних досліджень.

3. Розроблена методика визначення основних конструктивних параметрів віброзахисних пристроїв.

Створені алгоритми .і програми для ЕОМ, які дозволяють моделювати коливання крана і вібровантажу із зміною параметрів крана, вібровантажу та віброзахисних пристроїв.

4. Створена методика визначення раціональних параметрів віброзахисних пристроїв, які забезпечують віброізоляцію кранів від технологічних вібраційних впливів. Показано, що ефективність гасіння вібрацій крана залежить в основному від жорсткостей вантажного поліспаста, віброізолятора, мас вібровантажу і динамічного гасителя.

5.Введення в систему " кран-вібровантаж" віброізолятора дозволило знизити амплітуди коливань елементів крана в 3...5 разів / в залежності від маси вібровантажу на гаку /, а комбиновэна система віброзахисту / з додатковою установкою на гаковій підвісці динамічного гасителя коливань/ забезпечує стабільну і повну віброізоляцію крана.

6.- Розроблена і виготовлена експериментальна напівпромис-лова установка, яка .дозволила проводити моделювання коливальних процесів механічної системи " гакова підвіска-віброзахісні прист-рої-вібровантаж", із її допомогою проведені широкі експериментальні дослідження.

7. Розроблена технічна документація на параметричний ряд віброізоляторів для кранів вантажопідйомністю 4,0; 5,0; 6,3;

10; 16,0 і 25 т на основі якої розроблені і затверджені технічні умови ТУ-67-347-8І на виготорлєння віброгасителів. Здійснено впровадження віброзахисних пристроїв. Одержано економічний ефект на суму 202,6 млн. крб.

Основні положення дисертації викладені в таких роботах:

1. Колесник Н.П.. Проскурин А.Н., Гладков Ю.А., Шевченко А.Ф. И.Л. № 029-78, серия І8А-11. Крановые виброзащитныа устройства.

2. Колесник Н.П., Шевченко А.Ф., Гладков Ю.А., Проскурин А.Н. Грузовая подвеска крана, экспресс-информация. Серия 1. Передовой опыт строительства. Выпуск 8.М.: ЦБНТИ, 1980. - с.23...25.

3. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П., Кулябко Ю.В. Применение ЭВМ для исследования путей снижения динамической нагруженности элементов стрелового крана при стационарных и переходных режимах:

1-я Республиканская конференция по повышению надежности и долговечности машин и сооружений: Тез.докл.-Киев:Наук.думка,1982.4.2, с. ИЗ.

4. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П., Зевин А.А. Применение гасителей колебаний на кранах, работающих с вибрирующими грузами. Тез.доклЛУ региональной научно-техн.конференции "Проблемы создания и эксплуатации подъемно-транспортных машин в условиях Дальнего Востока и Восточной Сибири”. Артем. ДВ филиал ВНИШТМАШ,

1983, с.179...180.

5. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П. Разработка виброзащитных устройств применительно к стреловым самоходным кранам. Тез.Всесоюзной конференции по вибрационной технике. Тбилиси. ИММ АН ГССР,

1984, с. 157.

6. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П., Хмара Л.А. Виброзащитные устройства для строительных кранов. Тез.докладов республиканской научно-технической конференции " Разработка рессурсосбернгающих технологий, эффективных технологий производства строительных материалов и конструкций и ведения строительно-монтажных работ. Днепропетровск. ДИСИ, 1988, с.221.

7. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П. Динамические и математические модели стреловых кранов с вибрирующими грузами.-В сб.Повышение эффективности строительства. Киев УМК ВО, 1988, с. 182-187.

8. Шевченко А.Ф., Колесник Н.П. Повышение срока службы грузовых канатов. Материалы 2-й научно-технической конференции "Вопросы надежности и оптимизации строительных конструкций и машин". Симферополь, .1991., с. 102.

9. Шевченко А.Ф.., Колесник Н.П. Вибробезопасность в строительстве при эксплуатации подъемных сооружений с интенсифицирующими устройствами. Транспорт России: Проблемы и пути их решения. / Материалы научно-практической конференции. Владимир:изд. ВПИ, 1992, с.62.

10. Шевченко А,Ф. .Колесник Н.П. Динаміка вантадопідйоших.

кранів при вібраційному впливі. 1 міжнародний симпозиум українських нженерів-механіків у Львов . Тези доповідей. Львів, 1993, с. 193...194. •

11. А.с.635029, СССР МКИ2 В 66 1/34 Грузовая подвеска крана Гладков Ю.А., Колесник Н.П., Проскурин А.Н., Шевченко А.Ф. —

Опубл. в Б.И. 1978, й 44.

12. А.с.704882-, СССР МКИ2 В 66С 1/34 Подвеска крановая /

Ионов Ю.К..Колесник Н.П., Гладков Ю.А., Проскурин А.Н.,Шевченко

— Опубл. в Б.И., ^979, Л 47.

13. А.с. 893799, СССР, і.іКИ3 В 66С 1/34 Грузовая подвеска крана / Шевчежо А.Ф., Колесник Н.П., Гладков Ю.А., Проскурин А.Н.— Опубл. в Е.И., 1981, № 48. *

14. А.с. 901231, СССР, Ш13 В 66С 1/34 Крановая грузовая демпфирующая подвеска / Шевченко А.Ф., Колесник ЇГ.П., Хмара Я.А.,

Гладков Ю.А., Ионов Ю.К.— Опубл. в Б.И. 1982, к 4.

15. А.с. 929531, СССР , Грузовая подвеска крана / Шевченко А.Ф., Колесник П.П., Хмара л.А. и др.—Опубл. в Б.И.1982, Л 19

15. Л.с. 1128015, СССР, ШІ3 16 15/02 Гаситель колебаний./ -

И'евченко А.Ф., Зевин А. А., Колосник Н.П., Прокофьев В. И., Мороз Б.М.-

Опубл. в Б.И., 3384, Іі 45.

17. А.с. 1129164, СССР ШЇ3 В 66С 1/34. Упругая крановая подвеска / Шевченко А.’1., Хмара Л.А., Колесник Н.П., Ракша С.В.— Опубл. в Б.И. 1984, .V 45.

18. А.с. 1174364, СССР, МЮЇ3 В 66 С 1/34. Крюковая подвеска./

Шааченко А.Ф., Колесник Н.П., Бондаренко Л.Н.—Опубл. в Б.И.

1985, к 31.

19. А.с. 1320564, СССР, Гаситель колебаний / Шевченко А.Ф., Колесник Н.П., Зевин А.А. и др.— Опубл. в Б.И. 1987, № 24.