sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2019-2-110-121sibadi-846Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGМЕТОДИКА КОНТРОЛЯ МЕСТНОЙ И ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ СТРЕЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНАCONTROL TECHNIQUE OF LOCAL AND GENERAL STABILITY OF THE LOADING CRANE’S TELESCOPIC BOOMhttps://orcid.org/0000-0003-4206-9148ПотаховЕ. А.PotakhovE. A.

Потахов Егор Александрович – аспирант кафедры «Подъемно-транспортные, путевые и строительные машины»

190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 9

Potahov Egor Aleksandrovich – Postgraduate Student, Department of Lifting, Track and Construction Machines

190031, St. Petersburg, 9 Moskovsky Ave.

epotakhov@mail.ruПетербургский государственный университет путей сообщения императора Александра IРоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityRussian Federation201918042019162110121Copyright © Потахов Е.А., 20192019Потахов Е.А.Potakhov E.A.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/846

Введение. В настоящей статье исследуется общая и местная устойчивость телескопической стрелы (ТС).Методы. Применяются методы аналитического исследования колебательных систем с конечным числом степеней свободы; методы раздела механики деформируемого твердого тела – сопротивления материалов; среда Solid Edge Simulation – программа анализа методом конечных элементов, основанная на технологии анализа FEA Femap и решателе NX Nastran. Результаты. В результате исследований была разработана методика контроля общей и местной устойчивости ТС. Использование расчета на общую устойчивость ТС позволяет определять грузовысотные характеристики, параметры рабочего оборудования, обеспечивающие устойчивое состояние системы, и отслеживать общее устойчивое состояние ТС в функции характеристик ТС. Применение расчета на местную устойчивость позволяет отслеживать максимальное напряженное состояние ТС, являющееся критерием местной устойчивости, что предоставляет возможность контроля устойчивости наиболее нагруженных полок и стенок. Предлагаемая методика расчета напряженного состояния впервые учитывает совместное действие внешних и местных горизонтальных и вертикальных нагрузок. Заключение. Применение методики контроля общей и местной устойчивости ТС позволяет при проектировании автоматизировано устанавливать наиболее оптимальные характеристики рабочего оборудования, включать разработанную методику в систему безопасности крана, повышать уровень безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, оснащенных ТС.

Introduction. The paper examines the overall and local stability of a telescopic boom (TS).Materials and methods. The author uses methods for analytical research of oscillatory systems with a finite number of degrees and methods of the Deformable Solid Mechanics, such as Material Resistance. Moreover, the author applies Solid Edge Simulation as finite element analysis program based on FEA Femap analysis technology and the NX Nastran solver.Results. As a result, the author develops a methodology for monitoring the overall and local stability of the vehicle. The usage of the calculation for the overall stability of the vehicle allows to determine the load-height characteristics, parameters of the working equipment that ensure the steady state of the system, and also to track the overall steady state of the vehicle as a function of the vehicle characteristics. In addition, the usage of local stability calculation allows to track the maximum stress state of the vehicle, which is a criterion of local stability and provides the ability to monitor the stability of the most loaded shelves and walls. The proposed method for calculating the stress state takes into account the combined effect of external and local horizontal and vertical loads.Discussion and conclusions. The usage of methods of monitoring the overall and local stability of the vehicle allows to set automatically the most optimal characteristics of the working equipment, including the developed method in the crane safety system, and to increase the level of safe operation of load- lifting cranes equipped with vehicles.

телескопическая стреламестная устойчивостьэквивалентные напряженияопорные элементыбоковые упорыtelescopic boomlocal stabilityequivalent stressessupport elementsside stopReferencesТомаков В.И., Томаков М.В. Состояние промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъёмных кранов на объектах, подконтрольных Ростехнадзору // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия «Техника и технологии». 2017. No 1 (22). С. 27–41.Tomakov V.I., Tomakov M.V. Sostoyanie promyshlennoj bezopasnosti pri ehkspluatacii gruzopod”yomnyh kranov na ob”ektah, podkontrol’nyh Rostekhnadzoru [State of industrial safety in the operation of cranes at sites controlled by Rostechnadzor]. Izvestiya YUgo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii, 2017; 1 (22): 27–41 (in Russian).Лагерев А.В., Кончиц С.В., Блейшмидт Л.И. Оценка риска при эксплуатации самоходных грузоподъемных кранов стрелового типа в условиях недостаточной информации // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2017. No 2. C. 77–94.Lagerev A.V., Konchic S.V., Blejshmidt L.I. Ocenka riska pri ehkspluatacii samohodnyh gruzopod”emnyh kranov strelovogo tipa v usloviyah nedostatochnoj informacii [Risk assessment in the operation of self-propelled boom cranes with insufficien information]. Nauchno-tekhnicheskij vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017; 2: 77–94 (in Russian).Wu J., Guzzomi A., Hodkiwicz M. Static stability analysis of non-slewing articulated mobile cranes // Australian Journal of Mechanical Engineering, 2014, No12(1), pp. 66–76.Wu J., Guzzomi A., Hodkiwicz M. Static stability analysis of non-slewing articulated mobile cranes. Australian Journal of Mechanical Engineering, 2014; 12(1): 66–76.Qian Jb., Bao Lp., Yuan Rb., Yang Xj. Modeling and Analysis of Outrigger Reaction Forces of Hydraulic Mobile Crane // International Journal of Engineering, Transactions B: Applications, 2017, Vol. 30, No 8, pp. 1246–1252.Qian Jb., Bao Lp., Yuan Rb., Yang Xj. Modeling and Analysis of Outrigger Reaction Forces of Hydraulic Mobile Crane. International Journal of Engineering, Transactions B: Applications, 2017; 8 (30): 1246–1252.Мамаев К.М. Математическое моделирование нагрузок автокрана и возможность расширения его характеристик грузоподъемности // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2011. No 4(23). С. 76–80.Mamaev K.M. Matematicheskoe modelirovanie nagruzok avtokrana i vozmozhnost’ rasshireniya ego harakteristik gruzopod”emnosti [Mathematical modeling of truck crane loads and the possibility of expanding its load-carrying characteristics]. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki, 2011; 4(23): 76–80 (in Russian).Cui Z., JIang W., Cheng L. Analysis and Experimental Verification of the Strength of Telescopic Booms for Construction Machinery. International Journal of Simulation: Systems, Science and Technology, 2016. pp. 33.1–33.10.Cui Z., JIang W., Cheng L. Analysis and Experimental Verification of the Strength of Telescopic Booms for Construction Machinery. International Journal of Simulation: Systems, Science and Technology, 2016; 33.1–33.10.Ряхин В.А., Гривезирский Ю.В., Гольдин Ю.М. Анализ местной нагруженности крановых телескопических стрел методом конечных элементов // Строит. и дорож. машины. 1984. No4. С. 22–24.Ryahin V.A., Grivezirskij YU.V., Gol’din YU.M. Analiz mestnoj nagruzhennosti kranovyh teleskopicheskih strel metodom konechnyh ehlementov [Analysis of the local loading of crane telescopic arrows by the finite element method]. Stroit. i dorozh. Mashiny, 1984; 4: 22–24 (in Russian).Savkovic M., Gasic M., Pavlovic G. Stress analysis in contact zone between the segments of telescopic booms of hydraulic truck cranes. ThinWalled Structure, 2014, vol. 85, pp. 332–340.Savkovic M., Gasic M., Pavlovic G. Stress analysis in contact zone between the segments of telescopic booms of hydraulic truck cranes. ThinWalled Structure, 2014; 85: 332–340.Fujita H., Sugiyama H. Development of flexible telescopic boom model using absolute nodal coordinate formulation sliding joint constraints with LuGre friction. Theoretical and Applied Mechanics Letters, 2012, vol. 2, Issue 6. 063005.Fujita H., Sugiyama H. Development of flexible telescopic boom model using absolute nodal coordinate formulation sliding joint constraints with LuGre friction. Theoretical and Applied Mechanics Letters, 2012; 2(6): 063005.Pavlovic A., Fragassa C., Minak G. Buckling analysis of telescopic boom: theoretical and numerical verification of sliding pads. Tehnicki Vjesnik, 2017, No 24(3), pp. 729–735.Pavlovic A., Fragassa C., Minak G. Buckling analysis of telescopic boom: theoretical and numerical verification of sliding pads. Tehnicki Vjesnik, 2017; 24(3): 729–735.

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