Технические науки/4. Транспорт

к.т.н. Базинова Н.Е.

Казахстанский университет «Алатау», г. Алматы, Казахстан

Методика определения критерия статической управляемости подъемников

В процессе строительства и эксплуатации промышленных зданий и сооружений, надземных устройств и коммуникаций довольно часто возникает потребность в подъеме рабочих с инструментом и материалами для выполнения работ на высоте. В связи с такими потребностями большое распространение получили подъемники, оснащенные механическим или гидравлическим приводом /1/.

Целью данного исследования является повышение эффективности эксплуатации подъемников путем разработки перспективных конструкций подъемников.

При проектировании и оценке новых моделей подъемников необходимо учитывать соответствующие требования конкретного потребителя, а так же обеспечить создание перспективной конструкции подъемника с улучшенными техническими параметрами.

Основными параметрами подъемников являются грузоподъемность (Q) и высота подъема (H). Таким образом, главной задачей является: увеличение грузоподъемности или высоты подъема, но чтобы при поставленных условиях эксплуатации действовало статическое равновесие конструкции.

Как известно, управляемость является одним из важнейших эксплуатационных свойств, определяющих возможность его безопасного движения с большими средними скоростями /2/. С учетом того, что работа подъемника зависит от технологических требований и на малых скоростям, к расчету принимается его статическая составляющая в совокупности с показателями устойчивости.

Для определения критерия статической уравновешенности за основной критерий примается QH. Главным рабочим органом подъемника является рабочая площадка.

Грузоподъемность рабочей площадки – наибольшая масса объектов подъема, которая может перемещаться при заданных условиях (при V_min или V_max – минимальной или максимальной скорости движения рабочей площадки).

Учитывая конструктивные особенности механизма подъема, массу представим в виде обобщенной массы звеньев механизма подъема (G_к), а длину в виде обобщенной длины звеньев, т.е. получим:

(1)

В этом случае сила тяжести не совершает работу при движении механизма подъема подъемника. Это возможно, если равномерно распределить массу груза относительно центра оси подъема, чтобы весь механизм подъема подъемника был статически уравновешен относительно оси.

Одной из задач моделирования подъемников является задача анализа влияния ограничений на формирование зоны обслуживания. Известно, что ограничения делятся на 2 группы:

- ограничения, связанные со структурной схемой подъемников и соотношением геометрических параметров механизма подъема, например длина рычага механизма подъема;

- ограничения препятствиями, при подъеме груза на большую высоту.

В зависимости от конструктивных особенностей подъемника можно установить влияние ограничений на формирование зоны обслуживания.

Самыми серьезными ограничениями, являются ограничения, связанные с типом структурной схемы подъемника и соотношением ее постоянных геометрических параметров.

Определим среднюю длину звена имеющего поступательную степень подвижности:

(2)

В качестве критерия сопоставимости предлагается условие статической уравновешенности (1):

(3)

где , – координаты центра масс -го звена в системе координат связанной со звеном; – длина – го звена; – масса звена; – масса конечного звена.

Обобщённая масса звеньев на сумму длин звеньев :

.

Критерий статической управляемости конструкции подъемника позволяет определять траекторию движения рабочего органа, грузоподъемность и высоту подъема на стадии проектирования перспективной конструкции подъемника.

Литература:

1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов, Высшая школа, 1979. – 558с.

2. Щетина В.А., Лукинский В.С., Вахламов В.К. Подвижной состав автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1989. - с. 302