sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2018-2-199-206sibadi-634Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGАНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕК КРЕПЛЕНИЯ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕГО КАНАТА НА КОЛЕБАТЕЛЬНОСТЬ ГРУЗА НА СТРЕЛЕ КРАНА-ТРУБОУКЛАДЧИКАINFLUENCE ANALYSIS OF THE ATTACHMENT COORDINATES RELATING TO THE CARGO OSCILLATIONS ON THE PIPE LAYING CRANE’S BOOMСухаревР. Ю.SukharevR. Y.

кандидат технических наук, доцент, кафедра «Автоматизация производственных процессов и электротехника», 

644080, г. Омск, пр. Мира 5

Ph.D., Associate Professor, Associate Professor of the Department “Automation ofProduction Processes and Electrical Engineering”,

644080, Omsk; 5, Mira Ave

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

кафедра «Механика», инженер, 

644080, г. Омск, пр. Мира 5

engineer of the Department “Mechanics”,

644080, Omsk; 5, Mira Ave

s1ava8968@gmail.comФГБОУ ВО «СибАДИ»РоссияSibADIRussian Federation201817052018152199206Copyright © 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/634Введение

Введение. Работа крана-трубоукладчика в сложных грунтовых условиях оказывает существенное влияние на процесс выполнения работ и режим работы машины. Неровности микрорельефа являются основной причиной для колебаний груза, зачастую приводящих к аварийным ситуациям. В работе рассмотрены инженерные решения, направленные на снижение негативного влияния колебания груза на стреле крана-трубоукладчика. Обоснована необходимость нового инженерного решения, направленного на ограничение амплитуды колебаний груза на стреле крана-трубоукладчика.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для исследования использована математическая модель, где кран-трубоукладчик представляет собой шарнирно сочлененный многозвенник с наложенными на него упруго-вязкими связями. Кинематика звеньев описана с помощью метода однородных координат, динамика звеньев описана системой уравнений Лагранжа 2 рода.

Результаты

Результаты. Построены следующие зависимости: колебательность груза от координат крепления уравновешивающего каната к стреле и грузовому канату, для диапазона углов наклона стрелы от 30° до 80°. Определено влияние координат крепления уравновешивающего каната к стреле и грузовому канату на колебательность груза, для фиксированного значения длины грузового каната.

Обсуждение и заключение

Обсуждение и заключение. Дана оценка влияния координат крепления уравновешивающего каната к стреле и грузовому канату на колебательность груза на стреле крана-трубоукладчика. 

Introduction

Introduction. The work of a crane - a pipe-laying machine in difficult ground conditions has a significant influence on the process of performing the work and the mode of the machine operation. The unevenness of the microrelief is the main reason for the fluctuations in the load, often leading to emergency situations. Therefore, engineering solutions aimed at reducing the negative impact of cargo oscillations on the boom of a crane - a pipe laying - are considered in the article. Moreover, the necessity of a new engineering solution aimed at limiting the amplitude of load oscillations on a crane arm - a pipe laying - is substantiated.

Materials and methods

Materials and methods. The mathematical model is used in the research, where the crane - pipe layer is a hinged articulated link with elastic-viscous bonds superimposed on it. Additionally, the kinematics of the links are described by the method of homogeneous coordinates; the dynamics of the links are described by a system of Lagrange Equations of the 2nd type.

Results

Results. As a result, the following dependencies are constructed: the oscillation of the load from the coordinates of the attachment of the balancing rope to the boom and the load rope, for a range of boom with angles’ range from 30 ° to 80 °. Also the influence of the coordinates of the attachment of the balancing rope to the boom and the load rope on the oscillation of the load is determined for a fixed value of the length of the cargo rope.

Discussion and conclusion. The estimation of the effect of the coordinates of fastening the balancing rope to the boom and the cargo rope on the oscillation of the load on the boom of the crane - the pipelayer is given. 

кран-трубоукладчикколебаниягрузколебательностьуравновешивающий канатрасчетная схемагрузовой канатограничение колебанийcrane-pipe laying machineoscillationscargooscillationbalancing ropedesign schemecargo ropevibration restrictionReferencesЩербаков 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. выпуск 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.Автоматизация процесса моделирования траектории движения рабочего органа робота манипулятора/ В.С. Щербаков И.А. Реброва, М.С. Корытов. Омск: СибАДИ, 2009. 106 с.Sherbakov V.S., Koritov M.S., Rebrova I.A. Avtomatizatsiya protsessa modelirovaniya trayektorii dvizheniya rabochego organa robota manipulyatora [Automation simulation trajectory of the working body of the robot manipulator]. Omsk, SibADI, 2009. 106 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. [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 pipe-laying 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», г. 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 nauchno-prakticheskoy 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, 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.Стабилизация несущей платформы в горизонтальной плоскости/ В.С. Щербаков, М.С. Корытов, М.Ю. Архипенко, Н.А. Камуз // 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.Методика проверки положения грузоподъемного крана в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость / В.С. Щербаков, М.С. Корытов, Н.А. Камуз // Материалы 66-й Междунар. науч.-практ. конф. «Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России», г. 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”, 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. 140 144 Российская Федерация, МПК В66С23/88./ Щербаков В.С., Шабалин А.Н. № 2013155120/11. 2 с.Sherbakov V.S., Shabalin A. N. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2013155120/11, 2014.Кран-трубоукладчик: пат. 146 007 Российская Федерация, МПК В66С23/88./ Щербаков В.С., Корытов М. С., Шабалин А.Н. № 2014117386/11. 2 с.Sherbakov V.S., Shabalin A. N., Koritov M.S. Kran – truboukladchik [Pipe-laying crane]. Patent RF, no 2014117386/11, 2014.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, 2014.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.Щербаков В.С., Лазута И.В. Теория автоматического управления. Линейные непрерывные системы. Омск: СибАДИ, 2013. 143 с.Sherbakov V.S., Lazuta I.V. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. Lineynyye nepreryvnyye sistemy [Theory of automatic control. Linear continuous systems]. Omsk, SibADI, 2013. 143 p.Танский В.В. Обоснование расчетной схемы крана-трубоукладчика //Техника и технологии строительства. 2017. выпуск 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.