sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2017-6(58)-17-22sibadi-503Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGВЛИЯНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ГРУЗА НА СТРЕЛЕ КРАНА – ТРУБОУКЛАДЧИКА НА ИЗМЕНЕНИЕ ГРУЗОВОГО МОМЕНТАTHE INFLUENCE OF THE HORIZONTAL LOAD VIBRATIONS OF THE CRANE-PIPE LAYING MACHINE GIBBET ON THE LOAD MOMENT STABILITYСухаревР. Ю.SukharevR. Yu.

кандидат технических наук, доцент, кафедра «АППиЭ», доцент, ФГБОУ ВО «СибАДИ»

644080, г. Омск, пр. Мира 5

Ph.D., Associate Professor, Department 2APPiE», Associate Professor

644080, Omsk, Mira Ave., 5

suharev_ry@sibadi.orgТанскийВ. В.TanskiyV. V.

кафедра «Механика», инженер, ФГБОУ ВО «СибАДИ» 

644080, г. Омск, пр. Мира 5

Department «Mechanics», engineer

644080, Omsk, Mira Ave., 5

s1ava8968@gmail.comФГБОУ ВО «СибАДИ»РоссияFGBOU V SibADIRussian Federation20171201201806(58)1722Copyright © Сухарев Р.Ю., Танский В.В., 20182018Сухарев Р.Ю., Танский В.В.Sukharev R.Y., Tanskiy V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/503Введение

Введение. Основной особенностью эксплуатации кранов-трубоукладчиков является работа в сложных грунтовых условиях, что существенно влияет на режим работы машины.  Данный фактор является одной из основных причин, приводящих к раскачиванию груза на  стреле крана-трубоукладчика и, как следствие, аварийным и нештатным ситуациям. В работе рассмотрены вынужденные колебания груза на стреле крана-трубоукладчика, причины их  возникновения и проблемы, к которым они приводят. Рассмотрены инженерные решения  предшественников. Обоснован новый подход к решению данных проблем.

Материалы и методы

Материалы и методы: обоснована расчетная схема крана-трубоукладчика, приняты допущения, введены системы координат, составлена математическая модель крана- трубоукладчика.

Результаты

Результаты: построены следующие временные зависимости: отклонение груза в поперечной плоскости крана-трубоукладчика (горизонтальные колебания), отклонение груза в продольной плоскости крана-трубоукладчика, крен базовой машины, изменение грузового  момента. Определено влияние горизонтальных колебаний груза на изменение грузового  момента и возникновение вертикальных колебаний.

Обсуждение и заключение

Обсуждение и заключение: дана оценка влияния горизонтальных колебаний на изменение грузового момента и, как следствие, отрицательного влияния на устойчивость  крана-трубоукладчика.

Introduction

Introduction: the main feature of operation of cranes-pipe layers is work in difficult ground conditions, which significantly affects the operating mode of  the machine. This factor is one of the main reason leading to the rocking of  the load on the crane-pipe laying machine gibbet and as a consequence it leads to emergency and contingency situations. In the research the forced  vibration of the load on the crane-pipe layer gibbet and the causes of their  occurrence and the problems to which they lead are observed. Engineering  solutions of predecessors are considered. A new approach to the solution of these problems is proved.

Materials and methods

Materials and methods: the design scheme of the crane-pipe laying machine is justified, assumptions are accepted, coordinate systems are  introduced, and a mathematical model of the crane-pipe-laying machine is compiled.

Results

Results: the following time dependences are constructed: the deflection of the cargo in the transverse plane of the crane-pipe layer  (horizontalvibrations), the deflection of the cargo in the longitudinal plane of  the pipe laying crane, the roll of the base machine, the change in the load  moment are also constructed. The influence of the horizontal vibrations of  the load on the change in the load moment and the occurrence of vertical vibrations is determined.

Discussion and conclusion: the effect of horizontal vibrations on the change of the load moment is evaluated and as a consequence of the  negative effect on the stability of the crane-pipe laying machine is presented.

кран-трубоукладчикколебаниягрузгрузовой моментустойчивостьрасчетная схемаоднородные координатымикрорельефотклонение грузаCrane-pipe laying machinevibrationscargoload momentstabilitydesign schemehomogeneous coordinatesmicroreliefload deflectionReferencesЩербаков В.С., Корытов М.С., Котькин С.В. Система автоматизации моделирования стреловых грузоподъемных кранов. Омск : СибАДИ, 2012. 143 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Kotkin S.V. Sistema avtomatizatsii modelirovaniya strelovykh gruzopod»yemnykh kranov [The automation system simulation jib cranes]. Omsk, SibADI, 2012, 143 p.Щербаков В.С., Шабалин А. Н., Корытов М.С. Методы управления комплектом машин трубоукладочной колонны. Омск : СибАДИ, 2014. 151 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Shabalin A. N. Metody upravleniya komplektom mashin truboukladochnoy kolonny [A set of management practices of the column pipe- laying machines]. Omsk, SibADI, 2014, 151 p.Щербаков В.С., Сухарев Р.Ю. Совершенствование системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора. Омск : СибАДИ, 2011. 149 с.Sherbakov V.S., Sukharev R.Y. Sovershenstvovaniye sistemy upravleniya rabochim organom tsepnogo transheynogo ekskavatora [Improving governance working body of the chain trencher]. Omsk, SibADI, 2011, 149 p.Танский В.В. Влияние координат точки крепления уравновешивающего каната на колебания груза крана – трубоукладчика // Вестник СибАДИ. 2017. № 1(53). С. 48 – 53.Tanskiy V.V. Vliyaniye koordinat tochki krepleniya uravnoveshivayushchego kanata na kolebaniya gruza krana – truboukladchika [Effect reference point mount counterbalancing ropes wavering cargo pipe-laying crane]. Vestnik Sibadi, 2017, no 1(53), pp. 48-53.Щербаков В.С., Реброва И.А., Корытов М.С., Постухова Е.И. Автоматизация процесса моделирования траектории движения рабочего органа робота манипулятора. Омск: Филиал ГОУ ВПО «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности» в г. Омске. 2009. 120 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Postukhova E.I. Avtomatizatsiya protsessa modelirovaniya trayektorii dvizheniya rabochego organa robota manipulyatora [Automation simulation trajectory of the working body of the robot manipulator]. Omsk, SibADI, 2009, 120 p.Горбатиков В.А., Соколов С.М., Пальянов П.А. Проектирование обустройства нефтяных месторождений и его научное обоснование // Нефтяное хозяйство. 2005. № 9. С. 114 – 119.Gorbatikov V.A. Proyektirovaniye obustroystva neftyanykh mestorozhdeniy i yego nauchnoye obosnovaniye [Designing the arrangement of oil fields and its scientific justification]. Neftyanoye khozyaystvo – Oil Industry, 2005, no 9, pp. 114 – 119.Минкин М.А., Потапова О.А. Особенности обустройства нефтяных и газовых месторождений России и основания и фундаменты зданий и сооружений // Вестник Московского государственного строительного университета. 2006. № 1. С. 180 – 187.Minkin M.A., Potapov O.A. Osobennosti obustrojstva neftjanyh i gazovyh mestorozhdenij Rossii i osnovanija i fundamenty zdanij i sooruzhenij [Features of the arrangement of oil and gas fields in Russia and the foundations and foundations of buildings and structures]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo stroitel’nogo universiteta – Bulletin of the Moscow State University of Civil Engineering, 2006, no 1, pp. 180 – 187.Попов М.Ю., Осипов С.П. Особенности эксплуатации стреловых кранов и кранов- трубоукладчиков в режиме перемещения с грузом в условиях промыслового бездорожья // Механизация строительства. 2013. № 11(833). С. 22 – 25.Popov M.Y., Osipov S.P. Osobennosti ekspluatatsii strelovykh kranov i kranov- truboukladchikov v rezhime peremeshcheniya s gruzom v usloviyakh promyslovogo bezdorozh’ya [Features of operation of jib cranes and pipelaying cranes in the mode of moving with cargo in off-road fishing conditions]. Mekhanizatsiya stroitel’stva - Mechanization of construction, 2013, no №11(833), pp. 22 – 25.Система управления краном – трубоукладчиком исключающая опрокидывание трубоукладочной колонны/ Шабалин А.Н. // Материалы VII Всероссийской научно- практической конференции ФГБОУ ВПО «СибАДИ» (с международным участием) «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». Омск. 2012. С. 83 – 87.Shabalin A. N. Sistema upravleniya kranom – truboukladchikom isklyuchayushchaya oprokidyvaniye truboukladochnoy kolonny [The control system of the crane - the pipe laying device, which excludes the overturning of the pipe-laying column]. Materialy VII Vserossiyskoy nauchnoprakticheskoy konferentsii FGBOU VPO «SibADI» «Razvitiye dorozhno-transportnogo kompleksa i stroitel’noy infrastruktury na osnove ratsional’nogo prirodopol’zovaniya» [Materials of the VII All-Russian Scientific and Practical Conference «SibADI» «The development of the road transport complex and the construction infrastructure on the basis of rational nature management»], 2012. pp. 83 – 87.Семин Е.Л. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов с применением грунтовых и инвентарных опор // Трубопроводный транспорт: теория и практика. № 4(26). 2011. С. 25 – 27.Semin E.L. Kapital’nyy remont magistral’nykh truboprovodov s primeneniyem gruntovykh i inventarnykh opor [Overhaul of main pipelines using ground and inventory supports. Pipeline transport: theory and practice]. Truboprovodnyy transport: teoriya i praktika – Pipeline transport: theory and practice, 2011, no №4(26), pp. 25 – 27.Щербаков В.С., Милюшенко С.А. Совершенствование системы управления выглаживающей плитой асфальтоукладчика. Омск: СибАДИ, 2010. 161 с.Sherbakov V.S., Milyshenko S.A. Sovershenstvovaniye sistemy upravleniya vyglazhivayushchey plitoy asfal’toukladchika [Improving governance screed paver]. Omsk, SibADI, 2010. 161 p.Щербаков В.С., Корытов М.С., Григорьев М.Г. Автоматизация проектирования устройств управления положением платформы строительной машины. Омск: СибАДИ, 2011. 119 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Grigorev M.G. Avtomatizatsiya proyektirovaniya ustroystv upravleniya polozheniyem platformy stroitel’noy mashiny [Design automation controls the position of a construction machine platform] Omsk, SibADI, 2011, 119 p.Щербаков В.С., Корытов М.С., Архипенко М.Ю., Камуз Н.А. Стабилизация несущей платформы в горизонтальной плоскости // Строительные и дорожные машины. 2013. № 2. С. 36 – 40.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Arkhipenko M.Y., Kamuz N.A. Stabilizatsiya nesushchey platformy v gorizontal’noy ploskosti [Stabilization of the support base horizontally]. Stroitel’nyye i dorozhnyye mashiny - Building and road machines, 2013, no 2, pp. 36 – 40.Щербаков В.С., Корытов М.С., Камуз Н.А. Методика проверки положения грузоподъемного крана в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость // Материалы 66-й Междунар. науч.-практ. конф. «Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России». Омск, 2012. С. 408 – 412.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Kamuz N.A. Metodika proverki polozheniya gruzopod»yemnogo krana v prostranstve konfiguratsiy po ogranicheniyu na ustoychivost’ [Methods of checking the position of the crane in the configuration space to limit the stability]. Materialy 66-y Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Oriyentirovannyye fundamental’nyye i prikladnyye issledovaniya – osnova modernizatsii i innovatsionnogo razvitiya arkhitekturno-stroitel’nogo i dorozhno- transportnogo kompleksov Rossii» [Materials of the 66th Intern. scientificpractical. Conf. «Oriented fundamental and applied research is the basis for modernization and innovative development of the architectural, construction and road transport complexes of Russia»], 2012, no 66, pp. 408 – 412.Кран-трубоукладчик: пат. 131 371 Российская Федерация, МПК В66С23/88./ Щербаков В.С., Шабалин А.Н. № 2013115403/11. 2 с.Sherbakov V.S., Shabalin A. N. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2013115403/11, 2013.Кран-трубоукладчик: пат. 140 492 Российская Федерация, МПК В66С23/88./ Щербаков В.С., Шабалин А.Н. № 2013155099/11. 2 с.Sherbakov V.S., Shabalin A. N. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2013155099/11, 2013.Кран-трубоукладчик: пат. 158 094 Российская Федерация, МПК В66С23/26./ Щербаков В.С., Корытов М. С., Танский В.В. № 2015120191/11. 2 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Tanskiy V.V. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2015120191/11, 2015.Кран-трубоукладчик: пат. 158 181 Российская Федерация, МПК В66С23/26./ Щербаков В.С., Танский В.В. № 2015120193/11. 2 с.Sherbakov V.S., Tanskiy V.V. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2015120193/11, 2015.Шабалин А.Н. Система стабилизации нагрузки на кран – трубоукладчик // Вестник СибАДИ. 2013. № 2(30). С. 29 – 34.Shabalin A. N. Sistema stabilizatsii nagruzki na kran – truboukladchik [The system for stabilizing the load on the pipe – laying crane] Vestnik Sibadi, 2013, no 2 (30), pp. 29 – 34.Танский В.В. Обоснование расчетной схемы крана-трубоукладчика // Техника и технологии строительства. 2017. № 4(8). С. 54 – 60.Tanskiy V. V. Obosnovaniye raschetnoy skhemy krana-truboukladchika [Justification of the design scheme of the pipe-laying crane] Tekhnika i tekhnologii stroitel’stva, 2017, no 4 (8), pp. 54 – 60.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.