DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2019-05-01-83-94

УДК 621.86

Лагерев И.А., Остроухов И.О., Химич А.В.
Компьютерное моделирование процесса потери общей устойчивости мобильной машины, оснащенной стреловой манипуляционной системой
В статье представлены математические модели и методики компьютерного моделирования процесса потери общей устойчивости (опрокидывания) мобильной транспортно-технологичес-кой машины, оснащенной стреловой манипуляционной системой (краном-манипулятором). Рассматриваемые мобильные машины оснащены выносными опорами, в том числе со встроенными анкерными устройствами на основе прокалывающих грунт рабочих элементов. Простейшая математическая модель, представляющая собой дифференциальное уравнение второго порядка относительно угла поворота системы вокруг центра тяжести, позволяет смоделировать процесс опрокидывания при перегрузке манипулятора, вызванной резким увеличением грузового момента или ураганным порывом ветра. Однако данная модель не информативна с точки зрения практики, так как для эксплуатационного персонала важнее не допустить аварийной ситуации с опрокидыванием мобильной транспортно-технологической машины, чем заранее проанализировать, каким образом это произойдет. Поэтому исходная модель была модифицирована с учетом взаимодействия анкерного устройства с грунтом в рамках динамической системы «груз – манипуляционная система – базовое шасси – выносная опора – анкерное устройство – опорное основание». Модель учитывает возможные варианты начального уплотнения грунта в районе внедрения анкерного устройства аутригера, что вызывает изменение его жесткостных характеристик, учитываемых при моделировании. С использованием предложенных в статье подходов выполнено компьютерное моделирование потери устойчивости крана-манипулятора Fassi M30A.13, установленного на автомобильном шасси GAZ-Next.
Ключевые слова: манипуляционная система, мобильная транспортно-технологическая машина, выносная опора, анкеровка, устойчивость, опрокидывание, повышение устойчивости.

Lagerev I.A., Ostroukhov I.O., Khimitch A.V.
Computer simulation of the general stability loss of the mobile transport and technological machines equipped with boom lift manipulator
The mathematical models and methods of computer modeling of the process of stability loss (overturning) for mobile transport and technological machines equipped with boom lift manipulators are under consideration in this article. This mobile machines are equipped with outriggers, including built-in anchor devices based on piercing the soil of the working elements. The simplest mathematical model, which is a second-order differential equation with respect to the angle of rotation of the system around the center of gravity, allows you to simulate the process of tipping when the manipulator is overloaded, caused by a sharp increase in the load moment or a hurricane gust of wind. However, this model is not informative for practice, as it is more important f to prevent an emergency situation with the rollover of a mobile transport and technological machine than to analyze in advance how it will happen. Therefore, the original model was modified. It’s taking into account the interaction of the anchor device with the ground in the framework of the dynamic system «load – boom lift manipulator – base chassis – outriggers – anchor devices – support ground».
The model takes into account possible variants of initial soil compaction in the area of the outrigger anchor device implementation, which causes a change in its stiffness characteristics used in the simulation. Using proposed in the article approaches performed computer modeling of buckling of the crane Fassi M30A.13, mounted on a truck chassis GAZ-Next.

Key words: boom lift manipulator, mobile transport and technological machine, remote support, anchoring, stability, overturning, increasing stability.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

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