DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2019-05-01-50-58

УДК 621.86/87

Корытов М.С., Щербаков В.С., Танский В.В.
Использование уравновешивающего каната для гашения колебаний груза, перемещаемого грузоподъемным краном
Предложено дополнить грузоподъемный кран с гибким канатным подвесом груза дополнительным боковым уравновешивающим канатом. Последний расположен преимущественно горизонтально. Дополнительный канат прикреплен к стреле, а также крепится блоком к основному грузовому канату в его промежуточной точке между оголовком стрелы и грузозахватным устройством. При этом не требуется дополнение приводного барабана канатной лебедкой с демпфирующим механизмом вращательного типа. На примере крана-трубоукладчика в среде моделирования Matlab разработана имитационная математическая модель, позволяющая исследовать свободные колебания отдельного груза в боковом направлении, с учетом дополнительного уравновешивающего каната. В имитационной модели учитываются не только угловые степени свободы, но и растяжение двух участков грузового каната. Линейные и угловые коэффициенты диссипации энергии каждого из двух участков грузового каната, а также линейный коэффициент диссипации бокового уравновешивающего каната задаются в зависимости от длины соответствующих участков. Использование имитационной модели позволило установить, что в результате использования бокового уравновешивающего каната, соединенного с основным грузовым канатом, коэффициент затухания неуправляемых колебаний груза в боковом направлении существенно увеличивается. При этом средний период колебаний уменьшается, а логарифмический декремент колебаний также увеличивается. Размеры области колебаний груза при этом способе гашения, уменьшаются, что способствует повышению безопасности рабочего процесса.
Ключевые слова: кран-трубоукладчик, уравновешивающий канат, гашение колебаний, коэффициент затухания.

Korytov M.S., Shcherbakov V.S., Tansky V.V.
Use of balancing rope for damping of cargo sways moved by a loading crane
It has been proposed to add a load-lifting crane with a flexible cable suspension of cargo with an additional side balancing cable. The latter is located predominantly horizontally. An additional rope is attached to the boom, and is also fastened by the unit to the main cargo cable at its intermediate point between the boom tip and the load handler. It does not require the addition of a drive drum with a cable winch with a rotary damping mechanism. Using the example of a pipe-laying crane in the Matlab modeling environment, an imitational mathematical model has been developed that allows us to investigate the free sways of a separate load in the lateral direction, taking into account the additional balancing rope. The simulation model takes into account not only the angular degrees of freedom, but also the stretching of two sections of the cargo rope. The linear and angular energy dissipation coefficients of each of the two sections of the cargo rope, as well as the linear dissipation coefficient of the side balancing cable, are set depending on the length of the respective sections. The use of a simulation model made it possible to establish that as a result of the use of a side balancing cable connected to the main cargo cable, the attenuation coefficient of uncontrolled cargo sways in the lateral direction increases significantly. In this case, the average sway period decreases, and the logarithmic decrement of sways also increases. The dimensions of the area of sway of the cargo with this method of clearing, are reduced, which contributes to improving the safety of the workflow.
Key words: crane-pipelayer, balancing rope, sways damping, attenuation coefficient.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.