ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЇ ПРИ ЗАСТОСУВАННІ ХОДОВИХ КОЛІС НОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ
Анотація
DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-35-07
В статті розглядалися задачі експериментального визначення переваг ходових коліс нової конструкції з пружними вставками. Дослідження проводилось на діючому електричному, опорному, двобалковому мостовому крані вантажопідйомністю 10 т., та прогоном 22,5 м. За допомогою тензорезисторів, зібраних в напівмостову схему та підключених до аналого-цифрового перетворювача Zetlab210, були визначені деформації головної балки в момент підйому та переміщення вантажу різної маси. Підйом та переміщення вантажу, було проведено при однакових умовах на штатних колесах вантажного візка та на колесах з еластичною гумовою вставкою. Були отримані графіки деформації головної балки.В подальшому перерахунку отримані залежності напруженого стану в кожному моменті переміщення вантажу при використані як штатних коліс так і коліс з еластичною гумовою вставкою. Також були виявлені залежності та тривалості коливань, які виникають в продовж циклу підйому та переміщення вантажу. Цикл експериментального дослідження складався з підйому вантажу в крайньому лівому положенні вантажним візком, переміщенні вантажу в крайнє праве положення та повернення вантажного візка з вантажем в початкове положення.
Наукова новизна роботи полягає в застосуванні нової, модернізованої конструкції ходових коліс вантажного візка з еластичною гумовою вставкою, які ефективно гасять коливання в металоконструкції мостового крану.
Експериментальні дослідження навантажень, які виникають в металоконструкції мосту мостового крана проводились з використанням двохребордних циліндричних коліс на вантажному візку діючого мостового крану. Під час реєстрації виникаючих навантажень, на вантажному візку мостового крана були встановлені спочатку штатні колеса, потім штатні колеса були замінені на модернізовані колеса (з еластичною, гумовою вставкою).
За підсумками експериментальних досліджень було виявлено зменшення напружень в головній балці мостового крану на 18% та зменшення пікових вібрацій на 20 секунд при однакових циклах підйому та переміщення вантажу. Також при використанні коліс з еластичною гумовою вставкою зменшується період згасання коливань закінчення циклу переміщення вантажу щонайменше на 30%.
In cites: Fidrovska N., Slepuzhnshkov E.D., Kyrychenko, I., Ragulin V. (2025). Experimental studies of metal structure loads when using rollingwheels of the new design. Engineering, (35), 65-73. https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-35-07 (in Ukraine)
Завантаження
Посилання
Konowrocki, R & Chojnacki, A 2020, ‘Analysis of rail vehicles’ operational reliability in the aspect of safety against derailment based on various methods of determining the assessment criterion’, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability. 2020. Vol. 22, No.1, pp. 73–85. DOI: http://dx.doi.org/10.17531/ein.2020.1.9.
Ma, Y, Markine, V, Mashal, A et al 2018, 'Improving performance of finite element simulations on wheel-rail interaction using a coupling strategy’, Proc IMechE, Part F: J Rail and Rapid Transit. doi: 10.1177/ 0954409717745983.
Raksha, SV, Anofriev, PG, Bohomaz, VM & Kuropiatnyk, OS 2019, ‘Mathematical and S-models of cargo oscillations during movement of bridge crane’, Naukovyi Visnyk NHU, № 2, pp. 108–115. DOI: 10.29202/nvngu/2019-2/16. http://eadnurt.diit.edu.ua/bitstream/123456789/11404/1/Raksha.pdf.
Slepuzhnikov, YeD 2015, ‘Vyznachennia dynamichnykh navantazhen pry peresuvanni vantazhnoho vizka mostovoho krana’ [Determination of dynamic loads when moving a cargo trolley of an overhead crane], Mashynobuduvannia, № 16, Pp. 34–37. http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7458
Fidrovska, N, Slepuzhnikov, E, Larin, O, Varchenko, I, Lipovyi, V, Afanasenko, K & Harbuz, S 2020, ‘In crease of operating reliability of the travel wheel using the use of the elastic in serts’ EUREKA: PhysicsandEngineering, Iss/ №5(30), P. 69–79. DOI: 10.21303/2461-4262.2020.0013875.
Romacevych, Y, Loveikin, V & Stekhno, O 2019, ‘CLOSED-LOOP OPTIMAL CONTROL OF A SYSTEM „TROLLEY - PAYLOAD”’, UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering. 2019. Vol. 81, Issue 2, pp. 5–12. https://www.scientificbulletin.upb.ro/rev_docs_arhiva/rezaf5_410690.pdf.
Franchuk, VP, Ziborov, KA, Krivda, VV & Fedoriachenko, SO 2017, ‘On wheel rolling along the rail regime with longitudinal load’, Naukovyi Visnyk NHU, № 3, pp. 62–67. http://nbuv.gov.ua/UJRN/ Nvngu _2017_3_12.
Markine, V, Mashal, A & Ren, M 2018, ‘Effect of wheel–rail terface parameters on contact stability in explicit finite element analysis’, Proc IMechE, Part F: J Rail and Rapid Transit, Vol. 232 (6), рр. 1879-1894. DOI: 10.1177/0954409718754941.
Fengqi, W, Jin, Z & Wenqing, Y 2013, ‘Fatigue life analysis of metallurgical bridge crane structure’, Applied Mechanics and Materials, Vol. 437, P. 181–185. doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.437.181
Kutsenko, L, Vanin, V, Shoman, O, Yablonskyi, P, Zapolskiy, L, Hrytsyna, N, Nazarenko, S, Danylenko, V, Sivak, E & Shevchenko, S 2019, ‘Modeling the resonance of a swinging spring based on the synthesis of a motion trajectory of its load’, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Iss. 3/7 ( 99 ), P. 53 – 64. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.168909
Pástor, M, Trebuňa, F, Lengvarský, P & Bocko, J 2016, ‘Possibility of using of tensometry in deformation analysis in areas with sudden change of geometry’, American Journal of Mechanical Engineering, Vol. 4, No. 7, pp. 363–367. DOI:10.12691/ajme-4-7-23
Konowrocki, R & Chojnacki, A 2020, ‘Analysis of rail vehicles’ operational reliability in the aspect of safety against derailment based on various methods of determining the assessment criterion’, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, Vol. 22, No.1, pp. 73–85. http://dx.doi.org/10.17531/ein.2020.1.9.
