Научная статья на тему 'Обеспечение общей устойчивости базовых колесных станций мобильных канатных дорог'

Обеспечение общей устойчивости базовых колесных станций мобильных канатных дорог Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
119
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОБИЛЬНАЯ КАНАТНАЯ ДОРОГА / МОБИЛЬНАЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА / ВЫНОСНАЯ ОПОРА / АНКЕРОВКА / УСТОЙЧИВОСТЬ / ОПРОКИДЫВАНИЕ / ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ / MOBILE ROPEWAY / MOBILE TRANSPORT AND TECHNOLOGICAL MACHINE / REMOTE SUPPORT / ANCHORING / STABILITY / OVERTURNING / INCREASING STABILITY

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Лагерев А.В., Таричко В.И., Солдатченков С.П.

В статье представлены основные подходы к обеспечению общей устойчивости базовых станций инновационных транспортных систем мобильных канатных дорог. Мобильная канатная дорога состоит из приводной базовой станции, на которой установлен приводной шкив, неприводной базовой станции, на которой установлен неприводной шкив и механизм натяжения грузонесущего каната. Оборудование канатной дороги смонтировано на базовых шасси повышенной проходимости. В общем случае, шасси может иметь любой движитель (колесный, гусеничный). Перевозимый груз подвешивается на канат с помощью дополнительного технологического оборудования (кран-манипулятор, конвейер и др.). Мобильные канатные дороги могут использоваться для быстрого создания переправ через водные преграды, овраги, ущелья, болотистую местность. Они предназначены для использования в тех местах или в тех условиях, когда невозможно или не целесообразно создание капитальных сооружений (мостов, туннелей, насыпей), например, при выполнении строительно-монтажных или ремонтных работ автономных объектов или при ликвидации последствий стихийных бедствий. В работе рассмотрены варианты размещения аутригеров и анкерных опор, позволяющие компенсировать воздействие горизонтальных и вертикальных эксплуатационных нагрузок. Определены схемы воздействия внешних нагрузок с учетом произвольной пространственной ориентации приводной и неприводной базовой станции. Предложены математические зависимости, позволяющие выполнить предварительный анализ запаса общей устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги (в продольном и поперечном направлении). Результаты исследования использованы на АО «Брянский автомобильный завод».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Лагерев А.В., Таричко В.И., Солдатченков С.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENERAL STABILITY OF A BASE VEHICLE OF A MOBILE ROPEWAY

This article is about the main approaches to ensuring of the general stability of the base stations of innovative transport systems mobile ropeways. The mobile ropeay consists of a drive base station on which the drive pulley is installed, a non-drive base station on which the non-drive pulley and the tension mechanism of the load-bearing rope are installed. The equipment of the cable car is mounted on the base chassis for the cross-country. In general, the chassis can have mover of any type (wheeled, tracked). The transported cargo is suspended on a rope with the help of additional technological equipment (loader crane, conveyor etc.). Mobile ropeways can be used to quickly create crossings over water barriers, ravines, gorges, marshland. They are intended for use in places or in conditions where it is not possible or advisable to establish capital structures (bridges, tunnels, embankments). For example, in the construction, installation or repair of Autonomous facilities or in the aftermath of natural disasters. The paper considers options for placing outriggers and anchor supports to compensate for the impact of horizontal and vertical operating loads. The schemes of influence of external loads taking into account the arbitrary spatial orientation of the drive and non-drive base station are determined. The mathematical models allowing to carry out the preliminary analysis of the General stability of base station of the mobile ropeway (in the longitudinal and cross direction) are offered. The results of the study were used at Bryansk Automobile Plant JSC.

Текст научной работы на тему «Обеспечение общей устойчивости базовых колесных станций мобильных канатных дорог»

УДК (UDC) 621.86

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ БАЗОВЫХ КОЛЕСНЫХ СТАНЦИЙ МОБИЛЬНЫХ КАНАТНЫХ ДОРОГ

GENERAL STABILITY OF A BASE VEHICLE OF A MOBILE ROPEWAY

12 1 Лагерев А.В. , Таричко В.И. , Солдатченков С.П.

Lagerev A.V.1, Tarichko V.I.2, Soldatchenkov S.P.1

1 - Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского (Брянск, Россия) 2 - АО «Брянский автомобильный завод» (Брянск, Россия) 1 - Academician I.G. Petrovskii Bryansk State University (Bryansk, Russian Federation) 2 - Bryansk Automobile Plant JSC (Bryansk, Russian Federation)

Аннотация. В статье представлены основные подходы к обеспечению общей устойчивости базовых станций инновационных транспортных систем -мобильных канатных дорог. Мобильная канатная дорога состоит из приводной базовой станции, на которой установлен приводной шкив, неприводной базовой станции, на которой установлен неприводной шкив и механизм натяжения грузонесущего каната. Оборудование канатной дороги смонтировано на базовых шасси повышенной проходимости. В общем случае, шасси может иметь любой движитель (колесный, гусеничный). Перевозимый груз подвешивается на канат с помощью дополнительного технологического оборудования (кран-манипулятор, конвейер и др.). Мобильные канатные дороги могут использоваться для быстрого создания переправ через водные преграды, овраги, ущелья, болотистую местность. Они предназначены для использования в тех местах или в тех условиях, когда невозможно или не целесообразно создание капитальных сооружений (мостов, туннелей, насыпей), например, при выполнении строительно-монтажных или ремонтных работ автономных объектов или при ликвидации последствий стихийных бедствий. В работе рассмотрены варианты размещения аутригеров и анкерных опор, позволяющие компенсировать воздействие горизонтальных и вертикальных эксплуатационных нагрузок. Определены схемы воздействия внешних нагрузок с учетом произвольной пространственной ориентации приводной и неприводной базовой станции.

Предложены математические зависимости, позволяющие выполнить предварительный анализ запаса общей устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги (в продольном и поперечном направлении). Результаты исследования использованы на АО «Брянский автомобильный завод». Ключевые слова: мобильная канатная дорога, мобильная транспортно-технологическая машина, выносная опора, анкеровка, устойчивость, опрокидывание, повышение устойчивости.

Дата принятия к публикации: Дата публикации:

15.04.2019 25.06.2019

Abstract. This article is about the main approaches to ensuring of the general stability of the base stations of innovative transport systems - mobile ropeways. The mobile ropeay consists of a drive base station on which the drive pulley is installed, a non-drive base station on which the non-drive pulley and the tension mechanism of the load-bearing rope are installed. The equipment of the cable car is mounted on the base chassis for the cross-country. In general, the chassis can have mover of any type (wheeled, tracked). The transported cargo is suspended on a rope with the help of additional technological equipment (loader crane, conveyor etc.). Mobile ropeways can be used to quickly create crossings over water barriers, ravines, gorges, marshland. They are intended for use in places or in conditions where it is not possible or advisable to establish capital structures (bridges, tunnels, embankments). For example, in the construction, installation or repair of Autonomous facilities or in the aftermath of natural disasters. The paper considers options for placing outriggers and anchor supports to compensate for the impact of horizontal and vertical operating loads. The schemes of influence of external loads taking into account the arbitrary spatial orientation of the drive and non-drive base station are determined. The mathematical models allowing to carry out the preliminary analysis of the General stability of base station of the mobile ropeway (in the longitudinal and cross direction) are offered. The results of the study were used at Bryansk Automobile Plant JSC.

Keywords: mobile ropeway, mobile transport and technological machine, remote support, anchoring, stability, overturning, increasing stability.

Date of acceptance for publication: 15.05.2019

Date of publication: 25.06.2019

Сведения об авторах: { Authors' information:

Лагерев Александр Валерьевич - доктор тех- { Alexander V. Lagerev - Doctor of TechnicalS-

нических наук, профессор, заместитель директора { ciences, Professor, Vice director of Research Institute of

по научной работе НИИ фундаментальных и при- { Fundamental and Applied Research at Academician I.G.

кладных исследований ФГБОУ ВО «Брянский госу- { Petrovskii Bryansk State University, e-mail:

дарственный университет имени академика { bsu- avl@yandex.ru. ORCID: 0000-0003-0380-5456.

И.Г. Петровского», e-mail: bsu-avl@yandex.ru. {

ORCID: 0000-0002-0921-6831 }

Таричко Вадим Игоревич - кандидат техниче- { Vadim I. Tarichko - Candidate of Technical

ских наук, заместитель генерального директора - { Sciences, Deputy general director - General designer,

главный конструктор АО «Брянский автомобильный { Bryansk Automobile Plant JSC, e-mail: 32.6909@mail.ru.

завод», e-mail: 32.6909@mail.ru {

Солдатченков Сергей Петрович - студент { Sergey P. Soldatchenkov - student at Academician

ФГБОУ ВПО «Брянский государственный универ- { I.G. Petrovskii Bryansk State University,

ситет имени академика И.Г. Петровского», { sergej.soldat.2012@mail.ru.

sergej.soldat.2012@mail.ru. {

1. Введение

Общая устойчивость против опрокидывания мобильных транспортно-технологи-ческих машин определяется соотношением опрокидывающих и удерживающих моментов, зависящих от веса груза, исполнительных механизмов и базового шасси, динамических, ветровых и инерционных нагрузок. Для повышения общей устойчивости автомобильные краны, мобильные бетонные насосы, краны-манипуляторы, экскаваторы, вышки и подъемники оборудуются выносными опорами (аутригерами), которые увеличивают опорный контур, что вызывает увеличение удерживающего момента [1-3].

Одним из способов повышения устойчивости против опрокидывания мобильных машин является использование дополнительной анкеровки выносных опор (аутригеров). Эффективность данного способа подтверждена для мобильных машин, оснащенных манипуляционными системами [3-7]. В частности, могут быть использованы анкерные элементы в виде плоских ножей, вводимых в грунт под углом к опорной поверхности [3, 5-7] или винтовые анкерные элементы [3, 4].

Помимо анкеровки выносных опор общая устойчивость транспортно-технологических машин может быть обеспечена за счет увеличения собственной массы [6]. Такой способ, в частности, применяется для обеспечения устойчивости сваевдавливающих машин и буровых установок. Однако для мобильных машин этот путь существенно ограни-

чен, так как их масса ограничена максимальной грузоподъемностью базового шасси.

В связи с разработкой новых видов мобильных транспортно-технологических и подъемно-транспортных машин требуется дальнейшее развитие способов повышения их общей устойчивости.

Данная статья посвящена теоретическому обоснованию использования анкеровки выносных опор для повышения общей устойчивости мобильных машин, используемых для размещения базовых станций мобильных канатных дорог.

Мобильные канатные дороги, оборудование которых размещено на базовых шасси, как правило, на колесных машинах высокой грузоподъемности (на грузовых автомобилях), могут использоваться для быстрого создания переправ через водные преграды, овраги, ущелья, болотистую местность. Они предназначены для использования в тех местах или в тех условиях, когда невозможно или не целесообразно создание капитальных сооружений (мостов, туннелей, насыпей), например, при выполнении строительно-монтажных или ремонтных работ автономных объектов или при ликвидации последствий стихийных бедствий.

Схема мобильной канатной дороги [8] показана на рис. 1. В простейшем случае мобильная канатная дорога состоит из приводной базовой станции 1, на которой установлен приводной шкив, неприводной базовой станции 2, на которой установлен неприводной шкив и механизм натяжения грузонесу-щего каната 3. Оборудование канатной доро-

ги смонтировано на базовых колесных шасси 4. В общем случае, шасси может иметь иной движитель. Перевозимый груз 5 подвешивается на канат с помощью дополнительного технологического оборудования [8].

Известны варианты мобильной канатной дороги [9-11], когда в качестве неприводной базовой станции используются стационарные конструкции. Однако это не принципи-

ально, так как устойчивость каждого базового шасси оценивается индивидуально.

Соотношение действующих в канатной системе сил накладывает свои требования к выносным опорам. Одной из важнейших научно-технических задач является обоснование оптимального количества, конструкций и мест размещения аутригеров базовых станций мобильных канатных дорог.

Рис. 1. Схема мобильной канатной дороги [8]: 1 - приводная базовая станция; 2 - неприводная базовая станция; 3 - грузонесущий канат; 4 - базовое колесное шасси; 5 - груз

2. Внешние воздействия на базовые станции мобильных канатных дорог

В отличие от мобильных грузоподъемных машин, устойчивость базовых станций мобильных канатных дорог в большей степени определяется действием не вертикальных, а горизонтальных нагрузок, действующих в плоскости шкива канатной системы.

Следует различать два крайних положения, отличающихся положением ребра опрокидывания и распределением нагрузок на выносные опоры базовых станций. Положение I - когда канатная система ориентирована вдоль продольной оси базовой станции (рис. 2, а). Положение II - когда канатная система ориентирована вдоль поперечной оси базовой станции (рис. 2, б).

В условиях эксплуатации возможно промежуточное положение канатной системы относительно осей базовой станции, которое определяется углом рь (рис. 2, в). Тем не

менее, расположение базовых станций в положении I является предпочтительным [8].

Со стороны канатной системы на базовую станцию через шкив и его опору действуют усилия Т (в набегающей ветви) и Г2 (в сбегающей ветви). Они переменны во времени и определяются с помощью соответствующих динамических моделей, которые в рамках данного исследования подробно не рассматриваются.

В расчетах при произвольном положении канатной системы внешние усилия удобно раскладывать по осям системы координат, центр которой расположен в центре тяжести базовой станции, на продольные (N, N ) и поперечные (^, 02) усилия (рис. 2, в). Продольные усилия стремятся перевернуть базовую станцию относительно стороны АВ (рис. 2), поперечные - относительно стороны АВ (рис. 2). Расстояние между центром тяжести базовой станции и осью шкива - ^ .

а)

б) С

У

в

О Jr 12 X

D

в)

Рис. 2. Усилия со стороны канатной системы на базовую станцию: а - положение I; б - положение II; в - промежуточное положение; 1 - базовая станция на мобильном шасси; 2 - шкив; 3 - набегающая ветвь каната; 4 - сбегающая ветвь каната

Рассмотрим систему из приводной и неприводной базовой станции (рис. 3) мобильной канатной дороги. Глобальная система координат Оху совпадает с системой координат О1Х1У1, связанной с центром тяжести приводной станции. Система координат О2х2у2, связанная с центром тяжести неприводной базовой станции, повернута на угол (ри.

В общем случае следует отличать усилия, действующие на приводную (Тп, Т21) и на неприводную (Т12, Т22) базовые станции, а также их компоненты по осям указанных систем координат - Qп, Q21, 012, Q22,

N 21, N12, N 22 (рис. 3).

В уравнениях движения системы с двумя базовыми станциями взаимосвязь систем координат может быть учтена напрямую. Однако при наличии нескольких промежуточных базовых станций рекомендуется использовать матрицы преобразования координат, как это делается при исследовании динамики манипуляторов [5, 12-15].

3. Схемы размещения аутригеров базовых станций мобильных канатных дорог

В мобильных грузоподъемных машинах выносные опоры создают вертикальные силы реакции, уравновешивающие вертикальные рабочие нагрузки (в основном, вес груза). Незначительные горизонтальные нагрузки компенсируются трением опорных плит аутригеров об опорную поверхность и сдвиговыми деформациями грунта под ними.

На мобильные машины базовых станций действуют большие горизонтальные нагрузки Т (рис. 4), поэтому требуется применение специальных опор, создающих горизонтальные силы реакции Я (рис. 4). Это могут быть гибкие оттяжки с помещенным в землю анкерным элементом (рис. 4, а), винтовые анкеры (рис. 4, б) или иные анкерные опоры. Тем не менее, должны быть предусмотрены традиционные аутригеры, воспринимающие вес элементов транспортной системы и иные вертикальные нагрузки.

Рис. 3. Пространственное положение базовых станций и действующих на них усилий

а)

Рис. 4. Опоры для восприятия горизонтальных нагрузок: а - гибкие оттяжки; б - винтовые анкеры; 1 - анкерный элемент; 2 - оттяжка; 3 - винтовой анкер

Так как в передней части мобильной машины располагается двигатель и кабина, то привод и шкив канатной системы располагаются сзади. Согласно этим условиям компоновки базовой станции рабочие нагрузки в положении I стремятся поднять передний мост мобильной машины, а в положении II и в промежуточном положении - дополнительно опрокинуть на бок.

Следовательно, наиболее целесообразно размещать винтовые анкеры или оттяжки в передней части мобильного шасси, так как это приводит к увеличению плеча их действия, а, значит, и к увеличению эффективности анкеровки.

Возможны различные варианты размещения аутригеров базовой станции мобильной канатной дороги (рис. 5). Существующие технические решения предлагают дополнить традиционные аутригеры, воспринимающие вертикальные нагрузки, аутриге-

ром с винтовым анкером (рис. 5, а). Для повышения устойчивости базовой станции в условиях произвольной ориентации канатной системы возможно использование пары аутригеров с винтовым анкером (рис. 5, б). Возможно отказаться от винтовых анкеров при условия установки на традиционные

аутригеры анкерных элементов, конструкция которых приведена в [3] (рис. 5, в).

Таким образом, перед проектировщиком базовой станции мобильной канатной дороги стоит задача рационального или оптимального выбора схемы размещения аутригеров и анкерных элементов.

в)

<У <У

Рис. 5. Варианты размещения аутригеров: 1 - стандартный аутригер; 2 - аутригер с винтовым анкером; 3 - аутригер с анкеровкой [3]

4. Методика оценки устойчивости базовых станций мобильных канатных дорог

Расчетная схема для оценки продольной и поперечной устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги показана на рис. 6. На рисунке изображены анкерные опоры. Продольная устойчивость базовой станции нарушается воздействием продольных усилий N = N + N (рис. 6, а), поперечная устойчивость - поперечных усилий Q = Qi + Q (рис. 6, б). Расчетная схема для оценки поперечной устойчивости является модификацией известных схем [3, 16].

Условие общей продольной устойчивости мобильной машины (рис. 6, а), установленной на негоризонтальной поверхности с помощью аутригеров с дополнительными анкерными устройствами (рис. 5, в), в общем случае имеет вид:

{kG1 N + Wm1 \hD cos«1 + (l A +1D )sina1 ] + + Wi [hE cos a, + (lA + lE) sin a, ] =

и инерционных нагрузок; Qm - вес металлоконструкции шкива и приведенный вес канатной системы; Qs - вес базового шасси;

- ветровая нагрузка на шкив и канатную систему в продольном направлении;

- ветровая нагрузка на базовое шасси в продольном направлении; 1А, /в - расстояния до опор; - горизонтальная координата оси шкива; - горизонтальное расстояние до точки Е; Ис, И0, ИЕ - высотные координаты характерных точек мобильной машины; Ь, - база базового шасси; ах - угол отклонения опорной поверхности грунта от горизонтальной плоскости в продольном направлении; п0 - число используемых выносных

опор с анкеровкой; m

0,11'

m

0,12

удержи-

= Qs (lA cosa ~hc sin a ) +

i=nrj

+ Qm [(lA + lD ) COs ai - hD sin ai)] + Z mr,1i ,

(1)

где ка1 - коэффициент перегрузки, учитывающий негативное влияние случайных

вающие моменты выносных опор с анкеров-кой, расположенных у противоположного ребра опорного контура мобильной машины и вдоль ребра опрокидывания соответственно (в терминологии [3]).

Условие общей поперечной устойчивости мобильной машины (рис. 6, б), установленной на негоризонтальной поверхности с помощью аутригеров с дополнительными анкерными устройствами, в общем случае имеет вид:

i=1

(kG2Q + Wm2\hD cos«2 + lC sina2] +

+ Ws2[hE cos«2 + (lC + Bs /2)sin a2] =

= Qs (lc cos a2 -hc sin a2) + (2)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

i=no

+ Qm [lC cosa2 - hD sin a2)] + S mo,2i ,

i=1

где kG2 - коэффициент перегрузки; - колея базового шасси; lC - полуширина опорного контура; Wm 2 - ветровая нагрузка на шкив и канатную систему в поперечном на-

а)

правлении; - ветровая нагрузка на базовое шасси в поперечном направлении; а2 -угол отклонения опорной поверхности грунта от горизонтальной плоскости в поперечном направлении; тоо21, то22 - удерживающие

моменты выносных опор с анкеровкой, расположенных у противоположного ребра опорного контура мобильной машины и вдоль ребра опрокидывания соответственно.

б)

Рис. 6. Расчетная схема для оценки устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги: а - продольная устойчивость; б - поперечная устойчивость [3, 16]

DIRECTORY OF OPEN ACCESS JOURNALS

Если на базовой станции установлены опоры с винтовыми анкерами (рис. 5, а, б), то используется расчетная схема, показанная на рис. 7), а уравнение (1) принимает следующий вид: (kG1 N + Wm1 )hD cos a1 + (lV + lD )sin a1] +

+ Wi [hE cos a, + (lv + lE) sin a, ] =

= Q (lv cosa ~K sin a ) + (3)

i=no

+ Qm [(lV + lD )c0s a1 - hD sin a1)] + X mo,1i '

i=1

где lv - горизонтальная координата винтового анкера (анкеров).

При моделировании динамики угол наклона меняется во времени 1 и в выражении (1) вместо угла а необходимо подставить угол ф1=а1+ ( (1), а в выражении (2) вместо угла а2 необходимо подставить угол

ф2 =а2 +(2(1 )-

Динамика потери устойчивости моделируется с помощью подходов, изложенных в работе [16]. Уравнения (1) и (2) [16] записываются для продольного и поперечного направления. При этом следует отличать моменты инерции в продольном (^) и поперечном ( ) направлении.

Рис. 7. Расчетная схема для оценки продольной устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги при наличии опор с винтовыми анкерами

5. Сравнительный анализ вариантов размещения аутригеров базовых станций мобильных канатных дорог

Для оценки эффективности использования различных вариантов размещения аутригеров были выполнены расчеты продольной и поперечной устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги, созданной на базе трехосного колесного шасси. Были рассмотрены следующие варианты.

Вариант I - наличие одной опоры с винтовым анкером и обычных аутригеров (без анкеровки), соответствующий рис. 5, а.

Вариант отличается тем, что винтовой анкер плохо противостоит потере устойчивости в поперечном направлении.

Вариант II - наличие двух опор с винтовыми анкерами и обычных аутригеров (без анкеровки), соответствующий рис. 5, б. Вариант отличается тем, что пара винтовых анкеров активно препятствует потере устойчивости в поперечном направлении.

Вариант III - наличие аутригеров с анке-ровкой [3], соответствующий рис. 5, в.

Значения удерживающих моментов вычислены с использованием методики [16] и составляют: то1: =2500 Нм, тоХ2 =1480 Нм,

m0 21=4100 Нм, =2030 Нм. Значение

удерживающего момента винтового анкера вычислено с использованием методики [17] и составляет: ^ = 750 Нм. Значения моментов могут отличаться в зависимости от типа грунта, угла внедрения анкерного элемента в опорную поверхность и т.д. [3; 16]. Однако для выполнения сравнительного анализа ряда вариантов это не существенно.

Были приняты следующие параметры расчетной схемы: N = 30000 Н; Q = 30000 Н; Qm =45000 Н; Qs =152500 Н; = 2=500 Н;

= Wm2 =500 Н; ах =«2 =1 град.; ¡А =1,1 м; 1в =2,7 м; 1с =2,4 м; 1в =3,595 м; 1е =6,12 м;

=5,75 м; кс =1,1 м; Ъв =4,5 м; къ =0,5 м; Ь8 =6,57 м; Bs =2,22 м, ^1 = ^2=1,2.

Получены следующие расчетные значения коэффициентов запаса устойчивости базовой станции мобильной канатной дороги (см. табл.). Коэффициент запаса рассчитывался как отношение правой к левой части выражений (1)-(3).

Таблица

Расчетные значения коэффициентов запаса устойчивости базовой станции

Анализ полученных результатов показывает, что использование опор с винтовыми анкерными элементами, расположенными в передней части базовой станции (варианты I, II) позволяет обеспечить большой запас продольной устойчивости (до 7,58). Вариант

III не предполагает использование винтовых анкеров. Анкерные опоры конструкции [3] обеспечивают меньший, но удовлетворительный запас устойчивости, поэтому этот вариант также может применяться. Запас поперечной устойчивости примерно одинаков для всех вариантов, так как в большей степени определяется вылетом аутригеров. Однако с конструктивной точки зрения использование опор с винтовыми анкерами проще, чем использование четырех опор с анкерными элементами типа [3]. Следует также отметить, что значительного увеличения поперечной устойчивости при использовании двух опор с винтовыми анкерами не происходит (рост составляет 2%). Таким образом, для использования с целью обеспечения общей устойчивости базовых станций мобильных канатных дорог окончательно рекомендуется вариант I - одна опоры с винтовым анкером и четыре обычных аутригера без анкеровки (рис. 5, а).

6. Основные выводы

В отличие от автомобильных кранов и кранов-манипуляторов, устойчивость базовых станций мобильных канатных дорог в большей степени определяется действием не вертикальных, а горизонтальных нагрузок, действующих в плоскости шкива канатной системы. Поэтому базовые станции должны иметь анкерные опоры, предназначенные для уравновешивания горизонтальных нагрузок.

В общем случае, для обеспечения общей устойчивости базовых станций мобильных канатных дорог рекомендуется использование одной опоры с винтовым анкером и четырех обычных аутригеров без анкеровки.

Вариант Коэффициент запаса

Продольная Поперечная

устойчивость устойчивость

I 7,57 2,82

II 7,58 2,83

III 2,27 2,89

Список литературы

1. Александров, М.П. Грузоподъемные машины / М.П. Александров. - М.: МГТУ. -Высшая школа, 2000. - 552 с.

2. Надежность в технике. Оценка параметров безопасности колесных и гусеничных машин по опрокидыванию. Характеристики динамической и статической устойчивости: РД 50-233-81. - Утв. Госкомитет по стандартам 01.01.1982 г. - ввод. в действие 01.01.82 г.

Î References

? 1. Aleksandrov M.P. Gruzopodemnye ma? chiny [Lifting-transport machines]. Moscow, I MGTU, 2000. 552 p. (In Russian) ? 2. RD 50-233-81. Nadezhnost v tekhnike. î Otsenka parametrov bezopasnosti kolesnykh i 1 gusenichnykh mashin po oprokidyvaniyu. Kha-? rakteristiki dinamicheskoy i staticheskoy us? toychivosti [Reliability in technology. Assess? ment of safety parameters of wheeled and

3. Лагерев, А.В. Влияние анкеровки вы- t носных опор на устойчивость мобильных t транспортно-технологических машин, ос- t нащенных стреловыми манипуляционными t системами / А.В. Лагерев, И.А. Лагерев // t Научно-технический вестник Брянского t государственного университета. - 2018. - t №2. - С. 152-169. t

4. Бычков, И.С. Оценка устойчивости t грузоподъемного крана, оборудованного t грунтовыми якорями / И.С. Бычков // Вест- t ник СибАДИ. - 2017. - № 3 (55). - С. 7-11. t DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920- t 2018-04-02-152-169 t

5. Лагерев, И.А. Современная теория t манипуляционных систем мобильных мно- t гоцелевых транспортно-технологических t машин и комплексов. Конструкции и усло- t вия эксплуатации / И.А. Лагерев, А.В. Ла- t герев. - Брянск: РИО БГУ, 2018. - 190 с. t DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.1294622 t

6. Лагерев, И.А. Моделирование рабо- t чих процессов манипуляционных систем t мобильных многоцелевых транспортно- t технологических машин и комплексов / t И.А. Лагерев. - Брянск: РИО БГУ, 2016. - t

371 с. DOI: 10.5281/zenodo.1198980. t

t

7. Гончаров, К.А. Экспериментальная J оценка эффективности использования ан- t керных устройств на выносных опорах мо- t бильного крана / К.А. Гончаров, И.О. Ост- t роухов // Сб. материалов Всеросс. научно- t практич. конф. «Современная наука: идеи, t которые изменят мир». - Брянск: РИО БГУ, t 2018 - С. 85-88. t

8. Пат. 2337023 Рос. Федерация: МПК7 t В61В 7/00. Мобильная подвесная канатная t дорога / Короткий А.А., Хальфин М.Н., t Маслов В.Б. и др..; заявитель и патентооб- t ладатель ООО «Инженерно-консультаци- t онный центр «Мысль» НГТУ. - t № 2007102705/11; заявл. 24.01.2007; опубл. t 27.10.2008, Бюл. 30. t

9. Пат. 2465423 Рос. Федерация: МПК7 tt Е04Н 3/14. Стадион / Короткий А.А., При- t ходько В.М. Кустарев Г.В. и др.. ; заявитель t и патентообладатель ООО «Инженерно- t консультационный центр «Мысль» НГТУ. - t № 2011112660/03; заявл. 01.04.2011; опубл. t 27.10.2012, Бюл. 30. t

tracked vehicles for tipping. Dynamic and static stability characteristics]. Moscow, Goskomi-tet po standartam, 1982. (In Russian)

3. Lagerev A.V., Lagerev I.A. The influence of anchoring of remote supports on the stability of mobile transport and technological machines equipped with boom lift manipulators. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2018, No.2, pp. 152-162. DOI: 10.22281/2413-9920-201804-02-152-169 (In Russian)

4. Bychkov I.S. Otsenka ustoychivosty gru-zopodemnogo krana, oborudovannogo grunto-vymi yakoryami [Evaluation of the stability of a crane equipped with ground anchors]. Vestnik SibADI, 2017, No.3, pp. 7-11. DOI: 10.26518/ 2071 -7296-2017-3(55)-7-11 (In Russian)

5. Lagerev I.A., Lagerev A.V. Sovremen-naya teoriya manipulatsionnykh system mobil-nykh mnogotselevykh transportno-tekhnologicheskikh mashin i kompleksov. Kon-struktsiya i usloviya ekspluatatsii [Modern theory of manipulation systems of mobile multi-purpose transport and technological machines and complexes. Design and operating conditions]. Bryansk, Academician I.G. Pe-trovskii Bryansk State University, 2018. 190 p. ISBN 978-5-9734-0295-2. DOI: https://doi.org/ 10.5281/zenodo.1294622 (In Russian)

6. Lagerev I.A. Modelirovanie rabochikh protsessov manipulyatsionnykh sistem mobil-nykh mnogotselevykh transportno-tekhnologi-cheskikh mashin i kompleksov [Modeling of work processes in manipulation systems for mobile multi-purpose transport and technological machines and complexes]. Bryansk, RIO BGU, 2016. 371 p. DOI: 10.5281/zenodo.1198980 (In Russian)

7. Goncharov K.A., Ostroukhov I.O. The effectiveness experimental evaluation of the mobile crane s outrigers with anchor devices using. Sbornik dokladov Vserossiyskoy yauchno-prakticheskoy konferentsii "Sovremennaya nau-ka: idei, kotorye izmenyat mir" [Proc. of the conf.: Modern science: ideas that will change the world], 2018, pp. 85-88. (In Russian).

8. Patent RU 2337023, B61B 7/00. Mobil-naya podvesnaya kanatnaya doroga [Mobile ropeway]. Korotkiy A.A., Khalphin M.N., Maslov

i

10. Лагерев, А.В. Концепция инновационной системы городского транспорта «Канатное метро города Брянска» / А.В. Лагерев, И. А. Лагерев, А.А. Короткий, А.В. Панфилов // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2012. - №3. - С. 12-15.

11. Лагерев, А.В. Оптимизация шага установки промежуточных опорных конструкций вдоль линии канатного метро / А.В. Лагерев, И.А. Лагерев // Вестник Брянского государственного университета. - 2014. - №4. - С. 22-31.

12. Вершинский, А.В. Расчет металлических конструкций подъемно-транспортных машин методом конечных элементов / А.В. Вершинский, И.А. Лаге-рев, А.Н. Шубин, А.В. Лагерев. - Брянск: РИО БГУ, 2015. - 210 с.

13. Лагерев, А.В. Модернизация крана-манипулятора самоходной энергетической машины АСТ-4-А / А.В. Лагерев, И.А. Ла-герев, В.В. Говоров // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2010. - №4. - С. 59-66.

14. Лагерев, И.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния крана-манипулятора машины для сварки трубопроводов / И.А. Лагерев // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2011. - №4. - С. 29-36.

15. Лагерев, И.А. Динамическая нагру-женность крана-манипулятора машины для сварки трубопроводов при движении с грузом / И.А. Лагерев // Подъемно-транспортное дело. - 2011. - №3. - С. 7-10.

16. Лагерев, И.А. Компьютерное моделирование процесса потери общей устойчивости мобильной машины, оснащенной стреловой манипуляционной системой / И.А. Лагерев, И.О. Остроухов, А.В. Химич // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2019. -№1. - С. 83-94. БОГ https://doi.org/ 10.22281/2413 -9920-2019-05-01 -83-94.

17. Мартюченко, И.Г. К вопросу повышения эффективности винтовых анкерных устройств для крепления строительных машин к грунту / И.Г. Мартюченко, А.Ю. Колесников // Научное обозрение. -2014. - №11. - С. 24-30.

V.B. Published 27.10.2008. (In Russian)

9. Patent RU 2465423, E04H 3/14. Stadion [Stadium]. Korotkiy A.A., Prihodko V.M., Kus-tarev G.V. Published 27.10.2012. (In Russian)

10. Lagerev A.V., Lagerev I.A., Korotkiy A.A., Panfilov A.V. Innovation transport system "Bryansk rope metro". Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta,, 2012, No. 3, pp. 12-15. (In Russian)

11. Lagerev A.V., Lagerev I.A. Cable transport system "Kanatnoe metro" towers distance optimisation. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2014, No.4, pp. 2231. (In Russian)

12. Vershinckii A.V., Lagerev I.A., Shubin A.N., Lagerev A.V. Raschet metallicheskikh konstructsiy podyemno-transportnykh mashin metodom konechnykh elementov [Calculation of metal constructions of lifting-transport machines by finite element method]. Bryansk, Bryanskiy Gosudarstvennyy Universitet, 2015. 210 p.

13. Lagerev A.V., Lagerev I.A., Govorov V.V. Crane-manipulator of mobile energy unit AST-4-a modernization, Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2014, No.4, pp. 22-31. (In Russian)

14. Lagerev I.A. Simulation of stress-strain state in crane-manipulator of pipeline welding machine. Izvestiya vyshikh uchebnykh zavede-niy. Mashinostroenie, 2011, No.4, pp. 29-36. (In Russian)

15. Lagerev I.A. Trunk pipeline welding machine crane-manipulator dynamics during freight movement. Pod'emno-transportnoe delo, 2011, No.3, pp. 7-10. (In Russian)

16. Lagerev I.A., Ostroukhov I.O., Khimich A.V. Computer simulation of the general stability loss of the mobile transport and technological machines equipped with boom lift manipulator. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2019, No.1, pp. 83-94. DOI: 10.22281/24139920-2019-05-01-83-94 (In Russian)

17. Martyuchenko I.G., Kolesnikov, A.Yu. On the problem of increasing the effectiveness of screw anchoring devices for temporary fixing of construction machines and other objects to the ground. Nauchnoe Obozrenie, 2014, No.11, pp. 24-30. (In Russian)

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

î

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.