Аналіз оптимальних процесів пуску механізму зміни вильоту баштового крану за усталеного режиму повороту

Abstract

В представленій роботі наведено аналіз оптимальних режимів пуску механізму зміни вильоту вантажу баштового крана за усталеного руху механізму повороту. Отримані в попередніх дослідженням оптимальні режими руху механізму зміни вильоту визначались при мінімізації середньоквадратичних за час руху значень рушійного моменту приводу, швидкості та пришвидшення його зміни в часі. Для цих режимів руху визначені екстремалі координати центру мас вантажу, що мінімізують обрані критерії. Для цих екстремалей визначені значення критеріїв оптимізації для різної тривалості пуску механізму зміни вильоту вантажу. Проведено аналіз отриманих критеріїв оцінки режимів пуску, з якого встановлено, що найкращі показники режимів руху досягаються при використанні критеріїв, визначених на основі мінімізації середньоквадратичного значення швидкості зміни рушійного моменту приводу. Аналіз визначених критеріїв для оптимальних режимів руху показує, що зі збільшенням тривалості пуску механізму зміни вильоту усі критерії мають тенденцію до зменшення їхніх абсолютних величин, причому це зменшення має нелінійний характер зміни. Наведено графічні залежності рушійного моменту приводу механізму зміни вильоту, швидкості та пришвидшення його зміни в часі для різної тривалості процесу пуску, які дають можливість пояснити причини зменшення критеріїв при збільшенні тривалості процесу пуску. Визначені безрозмірні значення критеріїв оптимізації режимів руху механізму зміни вильоту за усталеного повороту крана, на основі яких розроблено комплексний критерій у вигляді лінійної згортки з ваговими коефіцієнтами. Для оцінки впливу екстремалей на величину критеріїв оптимізації використано комплексний безрозмірний критерій. Наведені числові значення критеріїв оптимізації підтверджуються результатами графічних залежностей рушійних моментів, швидкостей та пришвидшень їхньої зміни в часі при використанні різних екстремалей. Висунуто гіпотезу, що існують такі крайові умови руху, які будучи використані для отримання екстремалі, забезпечать зменшення величин інтегральних критеріїв оптимізації і покращують режими руху кранових механізмів.

Analysis of the optimal starting modes of the mechanism of trolley movement along the tower crane boom during the steady movement of the slewing mechanism is presented. The optimal movement modes of the trolley movement mechanism obtained in previous studies were determined by minimizing the mean square values of the driving moment of the drive, its first and second derivatives by time. For these modes of movement, the extremals of th load coordinates, which minimize the selected criteria, are determined. For these extremales, the values of the optimization criteria for different durations of the slewing mechanism acceleration were determined. An analysis of the received criteria for the evaluation of the acceleration modes was carried out, from which it was established that the best indicators of the modes are achieved when using the criteria refered to the root-mean-square value of the driving torque rate. The dimensionless values of the criteria for optimized movement modes of the trolley during steady rotation of the crane were determined. A complex criterion in the form of a linear convolution with weighting coefficients was developed. To assess the impact of extremals on the value of the optimization criteria, a complex dimensionless criterion was used. The numerical values of the optimization criteria are confirmed by the results of plots of the driving troque, and its first and second derivatives by time were given