Перемещение грузов в промышленности

Статья о перемещении грузов в промышленности.

Перемещение грузов в промышленности, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными подъемно-транспортными машинами, среди которых широкое распространение получили мостовые краны. Мостовые краны являются сложными объектами управления. При их эксплуатации возникают проблемы, связанные с раскачиванием груза и перекосом фермы моста. Раскачивание транспортируемого груза появляется в каждом переходном процессе пуска или торможения механизмов передвижения. Эти колебания мешают работе оператора, затрудняя установку груза в намеченное место, и увеличивают нагрузку на механизмы.

Краны в Нижнем Новгороде от компании ЕВРОПРО отличаются своей надежностью и износостойкостью.

Существует класс мостовых кранов, при эксплуатации которых для повышения производительности и безопасности по технологическому процессу требуется демпфировать колебания груза в заданном диапазоне. Перекос фермы моста приводит к повороту крана в горизонтальной плоскости и его поперечному смещению; увеличивает нагрузку на конструкции механизмов опор моста, а также износ подкранового пути и реборд колес; ухудшает динамические свойства крана; создает опасные условия работы персонала. Основными причинами возникновения перекоса фермы моста являются: раздельное управление многодвигательным электроприводом перемещения моста; неидентичность деталей и передаточных механизмов электроприводов; переменный характер взаимодействия системы «колесо-подкра- новый путь»; переменная нагрузка на приводы передвижения, вызванная изменяющимся положением тележки с грузом; нерегламентируемое обслуживание и нарушение техники эксплуатации мостовых кранов; конструктивные несовершенства крановых узлов и погрешности применявшихся методов их расчета.

Снижение динамических нагрузок механизма передвижения

Одним из способов эффективного снижения динамических нагрузок механизма передвижения кран - балок является применение систем синхронизации, которые формируют сигнал, прямо пропорциональный величине перекоса, и используют его для ускорения отстающего и торможения опережающего приводов. При использовании систем демпфирования колебаний груза в систему управления приводов тележки и моста крана вводится корректирующий сигнал, пропорциональный величине отклонения груза от положения равновесия в соответствующей плоскости движения (моста, тележки). В случае демпфирования колебаний груза в плоскости движения моста на приводы перемещения опор одновременно подается одинаковый по величине и знаку сигнал коррекции на изменение скорости. При одновременном использовании системы ограничения перекоса моста и системы демпфирования колебаний груза на одну из опор моста будут приходить два разных по знаку сигнала на изменение скорости, что снизит эффективность работы обеих систем коррекции. Очевидно, что эти системы должны работать непрерывно.

Компания ЕВРОПРО - производитель кранов в Нижнем Новгороде использует современные системы в своей продукции, что приводит к повышению ее надежности.

Существует необходимость в разработке такой системы автоматического управления, которая устраняет перекос моста и демпфирует колебания груза, возникающие при эксплуатации мостового крана. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления работы НОУ ВПО «Международный институт компьютерных технологий»: высокотехнологичные электротехнические комплексы.

Цель работы состоит в Синтезе автоматической системы управления электроприводом мостового крана, способной устранять перекос моста и демпфировать колебания груза.

Задачи работы.

  1. Разработать математическую модель электромеханической системы мостового крана с электроприводами постоянного и переменного тока в системе подчиненного регулирования, учитывающую переменный характер параметров механической части и особенности системы «колесо - подкрановый путь»
  2. Разработать устройство ограничения перекоса моста крана с помощью определения положения опоры относительно подкранового пути и определения разности перемещений опор моста;
  3. Разработать устройство демпфирования колебаний груза, использующее корректирующий сигнал, полученный с помощью математической модели системы «точка подвеса - груз»
  4. Разработать систему управления мостовым краном, построенную с учетом систем демпфирования колебаний груза и ограничения перекоса моста;
  5. Провести на математических моделях мостовых кранов исследование эффективности разработанных устройств ограничения перекоса моста и демпфирования колебаний груза;
  6. Провести оценку результатов экспериментальной модели ЭМС опоры мостового крана и математической модели мостового крана.

Компания ЕВРОПРО - производитель кранов в Нижнем Новгороде устанавливет современные автоматизированные системы управления электроприводом, что приводит к уменьшению колебаний груза.

Методы исследования. В теоретических исследованиях использовались положения и методы теории систем управления электроприводами, теории электрических цепей, теории автоматического управления, теоретических основ электротехники. Задачи, поставленные в ходе исследования, решались с помощью методов математического моделирования переходных процессов. Для исследования эффективности системы управления с корректирующим устройством разработана и изготовлена экспериментальная модель электропривода опоры мостового крана, включающая в себя преобразователь с микропроцессорным управлением.

Научная новизна работы.

  1. Математическая модель электромеханической системы мостового крана с электроприводами постоянного и переменного тока в системе подчиненного регулирования, учитывающая переменный характер параметров механической части, отличающаяся учетом функциональной зависимости коэффициента трения от нагрузки в системе «колесо - подкрановый путь»
  2. Методики ограничения перекоса моста крана: с помощью определения положения опоры относительно подкранового пути, отличающаяся тем, что с целью повышения точности контроля и надежности работы за счет применения четырех индуктивных датчиков устраняется как перекос, так и поперечное смещение моста относительно подкранового пути (защищено патентом на полезную модель № 97971); с помощью определения разности перемещения опор моста, отличающаяся наличием юстировки, учитывающей износ устройства ограничения перекоса;
  3. Система демпфирования колебаний груза, использующая фаззи- регулятор, отличающаяся тем, что входной сигнал угла отклонения груза получен от математической модели системы «точка подвеса - груз»
  4. Методика определения переменной величины уставки задатчика интенсивности, отличающаяся тем, что уставка формируется прямо пропорционально массе перемещаемого груза.

Практическая ценность.

  1. Устройство ограничения перекоса моста, определяющее положение опор моста относительно подкранового пути и подающее в систему управления электроприводом сигнал, прямо пропорциональный величине перекоса и поперечного смещения моста.
  2. Устройство ограничения перекоса моста, определяющее разность перемещений опор моста и подающее в систему управления электроприводом сигнал, прямо пропорциональный величине перекоса, и снабженное системой юстировки, учитывающей износ устройства ограничения перекоса.
  3. Устройство демпфирования колебаний груза с фаззи-регулятором, использующее корректирующий сигнал, прямо пропорциональный отклонению груза от положения равновесия, полученный с помощью математической модели системы «точка подвеса - груз», и имеющее сглаживающий фильтр для производной сигнала отклонения груза с целью ограничения пульсаций на входе регуляторов.
  4. Система управления электроприводом моста, использующая переменную величину уставки задатчика интенсивности, прямо пропорциональную массе перемещаемого груза, и обеспечивающая быстрый разгон и торможение привода перемещения моста при работе устройства ограничения перекоса во всем диапазоне масс груза.
  5. Экспериментальная установка опоры-моста крана на базе электропривода для оценки влияния состояния подкранового пути на эффективность работы системы ограничения перекоса моста.

Компания ЕВРОПРО - производитель кранов в Нижнем Новгороде использует самые соврменные технологии в производстве.

Вопрос современного уровня технологий систем управления электроприводами мостовых кранов. Мостовые краны являются одними из наиболее сложных объектов управления, т.к. их эксплуатация осложняется раскачиванием груза и перекосом фермы моста.

В настоящее время проблема подавления колебаний грузов не имеет оптимального решения. Механические способы приводят к усложнению конструкции крепления груза, увеличивают инерционность системы, происходит увеличение габаритных размеров подъемных механизмов, повышается сложность настройки и эксплуатации таких систем. Происходит увеличение износа механических элементов вследствие того, что маятниковые колебания гасятся за счет рассеивания энергии на силу трения. При ручном способе подавлений колебаний груза система управления наиболее простая, но значительно возрастает сложность работы крановщика. Системы автоматического успокоения колебаний грузов наиболее дорогостоящие, а их точность и быстродействие зависят от сложности математического описания объекта управления.

Системы ограничения перекоса фермы моста также имеют недостатки. Несмотря на большое разнообразие этих систем, их применение до сих пор не имеет широкого распространения. Большое количество таких систем на практике показали себя ненадежными и недостаточно эффективными. Однако главная причина заключается в том, что применение любой такой системы ведет к дополнительным техническим мероприятиям, усложняющим конструкцию и систему управления мостового крана, и, следовательно, удорожающим эксплуатацию.

При одновременной работе систем демпфирования колебаний и ограничения перекоса возможно снижение их работоспособности из-за одновременного воздействия на сигнал управления привода передвижения моста крана.

Заказать кран в Нижнем Новгороде вы можете в компании ЕВРОПРО.

^ Наверх