Застосування комп′ютерних систем для моделювання динамічних процесів вантажопідйомних машин

Анотація

Головна задача машинобудування полягає в організації виробництва спектру машин для забезпечення потреб всіх галузей промисловості. Це енергетичні, транспортні, підйомно-транспортні агрегати, машини сільськогосподарської, будівельної індустрії, тощо. Серед них можна виділити пристрої, в яких призначено здійснювати відносний рух однієї частини по відношенню до іншої, тобто до складу розрахункових моделей входять кінематичні пари. Реальні умови роботи машин різноманітні, але найчастіше пов′язані з періодичними пусками-зупинками, що зумовлює актуальність досліджень нестаціонарних режимів. Аналіз роботи таких моделей ускладнений. Для успішних результатів проектування проводиться математичне моделювання окремих процесів в механізмах. Одним з перших розрахунків є динамічний. Сучасні, доступні СAD/CAE системи моделювання та аналізу надають можливості автоматизації, побудови більш реалістичних розрахункових схем. В роботі розглядається апробація використання САПР для моделювання динаміки стрілового крана з набором чотирьох агрегатів: платформи, стріли, гільзи та штоку. Розроблена модель комбінована: платформа та гільза відповідають моделі кінетостатики, а стріла та шток пружні. Кран призначений здійснювати операції підйому вантажу у вертикальній площині, з можливостями відносного руху в 3-х обертальних та одній поступальній кінематичних парах. Проведені чисельні розрахунки статичного, модального та динамічного аналізу ланок механізму підтверджують адекватність їх моделей. Серед них задача миттєвого прикладання сили, яка характерна для режиму роботи "підйом з підхватом" механізмів підйому кранів. Розглянуто також деформування всієї конструкції в одному з положень стріли. Визначення реактивних сил в гідроциліндрі дає важливу інформацію для підбору силового агрегату.