МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ І ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ ВАНТАЖОПІДЙОМНИХ КРАНІВ З ЧАСТОТНИМ КЕРУВАННЯМ ПРИВОДІВ ПЕРЕСУВАННЯ
Ключові слова:
мостовий кран, математична модель, перехідні процеси, частотне керування, динамічні навантаженняАнотація
У статті описано математичні моделі мостового крана з частотним керу ванням електропривода пересування, які базуються на тримасовій та чотиримасовій розрахункових схемах. Представлено розроблене програмне забезпечення для реалізації вказаних математичних моделей. Воно дозволяє за допомогою чисельно- го методу Рунге-Кутта інтегрувати диференційні рівняння, що описують рух багатомасових динамічних моделей крана, та на кожному кроці заданого інтервалу часу розраховувати переміщення, швидкості і прискорення всіх приведених мас, динамічні зусилля, які діють у приводі і металоконструкції крана, та на вантаж. При цьому визначаються максимальні значення вказаних зусиль на кожному етапі перехідного процесу і час їх виникнення. Результати розрахунків виводяться на екран у вигляді таблиці та графіків перехідних процесів мостового крана (в тому числі з частотним керуванням). За допомогою розробленої комп’ютерної програми та теорії планування експерименту виконано аналіз зміни кінематичних і динамічних параметрів при гальмуванні мостового крана вантажопідйомністю 20/5 т з частотним керуванням приводу пересування. Побудовано поліноміальні залежності динамічних зусиль на металоконструкцію крана та вантаж, а також часу гальмування крана від параметрів частотного керування. Наведено зручні для практичного застосування графіки рівних відгуків динамічних навантажень, що діють на металоконструкцію крана та вантаж при гальмуванні частотно-керованого мостового крана.
Посилання
1. RTM 24.090.28–77. Krany gruzopodemnye. Mekhanizm peredvizheniia. Metod rascheta. [Steering technical material 24.090.28–77. Load-lifting cranes. The mechanism of movement. Calculation method.].
2. Loveikin V.S., Romasevych Yu.O. Dynamichna optymizatsiia rezhymu rukhu kranovoho mekhanizmu peremishchennia [Dynamic optimization of movement mode of crane`s movement mechanism]. Pidiomnotransportna tekhnika – Lifting and transport equipment, 2013, issue 3, pp. 5-21.
3. Loveikin V.S. Romasevych Yu.A. Analiz dinamiki mekhanizma peredvizheniia mostovogo krana s chastotnym upravleniem privoda [Analysis of the dynamics of the mechanism of movement of a bridge crane with frequency control of a drive]. Inzhenernyi zhurnal: nauka i innovatcii – Engineering Journal: Science and Innovation, 2013, issue 3, pp. 1–10. Available at: http://engjournal.ru/catalog/machin/hidden/731.html
4. Nezhentsev A.B., Zbitniev P.V. Optimizatciia mekhanicheskikh kharakteristik privoda peredvizheniia mostovogo krana v rezhime dvukhstupenchatogo protivovkliucheniia [Optimization of mechanical characteristics of drive of bridge crane in mode of two-stage plugging braking] Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu imeni V.Dalia [Bulletin of the Volodymyr Dahl East Ukrainian National University], 2015, issue 7, pp. 36-42.
5. Avetisian S.M., Nezhentsev A.B. Programmnoe obespechenie dlia issledovaniia perekhodnykh protcessov gruzopodemnykh kranov (chast 1: pri rabote mekhanizmov peredvizheniia) [Software for the investigation of transient processes of cranes (part 1: in the work of movement mechanisms)]. Pidiomno-transportna tekhnika – Lifting and transport equipment, 2003, issue 4,pp. 33–48.
6. Kelrikh M. B., Moroz V. I. Strukturno-funktsionalne opysannia konstruktsii modulia kuzova suchasnykh universalnykh napivvahoniv //Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu im. V. Dalia, 2 (210). – 2014. – С. 94-103.
7. Fomin O. V. Teoretychni osnovy prohramnoho kompleksu vyznachennya ta vykorystannya matematychnykh modeley skladovykh vantazhnykh vahoniv //Naukovyy zhurnal «Visnyk Kremenchutsʹkoho natsionalʹnoho universytetu imeni Mykhayla Ostrohradsʹkoho».–Kremenchuk: KDPU. – 2013. – №. 6. – С. 83.
8. Fomin, O.V. Varіacіjne opisannja konstruktivnih vikonan’ vantazhnih vagonіv [Variations describe the structural designs of freight cars] / O.V. Fomin, A.V. Gostra // Proceedings of the State Economic and Technological University of Transport, Ministry of Education and Science of Ukraine series «Transport systems and technologies.» – Kyiv: DETUT, 2015. – Vyp.26-27. – S.137-147.
9. Zbitniev P.V., Nyezhentsev O.B Matematychna model pryvedenoi syly elektropryvoda krana z chastotnym upravlinniam [Mathematical model of the reduced force of the electric drive of the crane with frequency control]. Tezy dopovidei vseukrainskoi nauk.-tekhn. konf. molodykh vchenykh ta studentiv «Innovatsii molodi – mashynobuduvanniu». Sektsiia «Mashynobuduvannia», pidsektsiia «Prykladna mekhanika» [Proc. of the all-Ukrainian scientific and technical conference of young scientists and students «Innovations of youth to machine building». Section «Mechanical Engineering», subsection «Applied Mechanics»]. Kyiv, 2016, pp. 23-25.
10. Zbitniev P.V., Nyezhentsev O.B. Znyzhennia dynamichnykh navantazhen pry halmuvanni mostovoho krana z chastotnym keruvanniam [Reduction of dynamic loads during braking of a bridge crane with frequency control]. Aktualni zadachi suchasnykh tekhnolohii: zbirnyk tez dopovidei V Mizhnarodnoi naukovo.-tekhnichnoi konferentsii Molodykh uchenykh ta studentiv, (Ternopil, 17–18 lystopada 2016.) [Actual problems of modern technologies: Proc. of the V International Scientific and Technical Conference of Young scientists and students, (Ternopil, November 17-18, 2016)]. Ternopil, 2016, pp. 207-208.
11. Zbitniev P.V., Nezhentsev A.B. K voprosu snizheniia dinamicheskikh nagruzok pri tormozhenii chastotno-upravliaemogo mostovogo krana [To the issue of reducing dynamic loads during braking of a frequency-controlled overhead crane]. Maibutnii naukovets – 2016: materialy vseukrainskoi naukovo-praktichnoi konferentsii. 2 hrudnia 2016 roku, misto Sievierodonetsk. Chastina II. [Future Scientist – 2016: Proc. of the All- Ukrainian scientific conference. December 2, 2016, Severodonetsk. Part II]. Sievierodonetsk, 2016, pp. 102-105.
12. Zbitniev P. Analysis of the dependence between loads of an overhead crane and the parameters of a frequency control / P. Zbitniev, O. Nyezhentsev // International Scientific-Practical Conference of Young Scientists «BUILD-MASTER-CLASS-2016», 16-18 of November 2016 in KNUGA. – Kyiv: KNUGA, 2016. – P. 181.
13. Brodskii V.Z., Brodskii L.I., GolikovaT.I. Nikitina Ye. P., Panchenko L.A. Tablitsy planov eksperimenta dlia faktornykh i polinominalnykh modelei (Spravochnoe izdanie) [Tables of experiment plans for factorial and polynomial models (Reference Edition)]. Moscow, Metallurgiia, 1982. 752 p.
Література:
1. РТМ 24.090.28–77. Краны грузоподъемные. Механизм передвижения. Метод расчета.
2. Ловейкін В.С. Динамічна оптимізація режиму руху кранового механізму переміщення / В.С. Ловейкін, Ю.О. Ромасевич // Підйомно-транспортна техніка. – 2013. – № 3. – С. 5-21.
3. Ловейкин В.С. Анализ динамики механизма передвижения мостового крана с частотным управлением привода / В.С. Ловейкин, Ю.А. Ромасевич. // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2013. – №3. – С. 1–10.
4. Неженцев А.Б. Оптимизация механических характеристик привода передвижения мостового крана в режиме двухступенчатого противовключения / А.Б. Неженцев, П.В. Збитнев // Вісник Східноукраїнського національного ун-ту ім. В.Даля, №7(224). – Сєвєродонецьк: Вид-во СНУ ім. В.Даля, 2015. – С. 36-42.
5. Аветисян С.М. Программное обеспечение для сследования переходных процессов грузоподъемных кранов (часть 1: при работе механизмов передвижения) / С.М. Аветисян, А.Б. Неженцев. // Підйо- мно-транспортна техніка. – 2003. – №4. – С. 33–48.
6. Кельріх М. Б. Струк урно-функціональне описання конструкції модуля кузова сучасних універсальних напіввагонів //Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля.—Луганськ: СНУ ім. В. Даля. – 2014. – №. 2. – С. 210.
7. Фомін О. В. Теоретичні основи програмного ко плексу визначення та використання математичних моделей складових вантажних вагонів //Вісник Кременчуцького Остроградського.—Кременчук: КДПУ. – 2013. – С. 87-91. аціонального університету ім. М.
8. Фомін, О.В. Варіаційне описання вагонів/ О.В Фомін, А.В. Гостра // Збірник наукових праць Державного економіко-технологічного університету транспорту Міністерства освіти і науки України: Серія «Транспортні системи і технології». – Київ: ДЕТУТ, 2015. – Вип.26-27. – С.137-147.
9. Збітнєв П.В. Математична модель приведеної с ли електропривода крана з частотним управлін- ням / П.В. Збітнев, О.Б. Нєженцев // Тези доповідей всеукраїнської наук.-техн. конф. молодих вчених та студентів «Інновації молоді – машинобудуванню». Секція «Машинобудування», підсекція «Прикладна механіка». – К.: НТУУ «КПІ», 2016. – С. 23-25.
10. Збітнєв П.В. Зниження динамічних навантажень при гальмуванні мостового крана з частотним керуванням / П.В. Збітнєв, О.Б. Нєженцев // Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей V Міжнар. наук.-техн. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 17–18 листоп. 2016.) / Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін.]. – Тернопіль: ТНТУ, 2016. – С. 207-208.
11. Збитнев П.В. К вопросу снижения динамических нагрузок при торможении частотно-управляемого мостового крана / П.В. Збитнев, А.Б. Неженцев // Майбутній науковець – 2016: матеріали всеукр. наук.-практ. конф. 2 груд. 2016 р., м. Сєвєродонецьк. Ч.ІІ. – Сєвєродонецьк: Східноукр. нац. ун-т ім. В.Даля, 2016. – С. 102-105.
12. Zbitniev P. Analysis of the dependence between loads of an overhead crane and the parameters of a frequency control / P. Zbitniev, O. Nyezhentsev // International Scientific-Practical Conference of Young Scientists «BUILD-MASTER-CLASS-2016», 16-18 of November 2016 in KNUGA. – Kyiv: KNUGA, 2016. – P. 181.
13. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиноминальных моделей (Справочное изда- ние) / [Бродский В.З., Бродский Л.И., ГоликоваТ.И. и др.] – М.: Металлургия, 1982.- 752 с.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
