«Исследование и разработка системы вывешивания и горизонтирования изделий весом до 100 тонн» Выполнил: студент группы АТП-2 Мушкин О. В. Научный руководитель: д. т. н, профессор Труханов В. М. 11. 02. 2018 1
Актуальность üГоризонтирование и вывешивание платформ большого тоннажа необходимо для обеспечения безопасности во время работы. üОт ориентации платформы самоходной машины зависит эффективность выполняемой задачи. üОт быстродействия системы горизонтирования зависит производительность грузоподъемной машины, а это напрямую влияет на экономическую составляющую. 11. 02. 2018 Рисунок - подвижный узел связи транспортной сети МАДС-125 2
Цели üПовышение быстродействия системы автоматического горизонтирования üПовышение надежности работы грузоподъемной машины 11. 02. 2018 Задачи üПатентный поиск. üРазработка математической модели процесса управления положением платформы грузоподъемной машины. üРазработка алгоритма работы устройства управления положением платформы машины. üРеализация системы автоматического горизонтирования на основе элементов промышленной автоматизации 3
Патентный обзор Недостатки в рассмотренных изобретениях: (Пат. 2196893 РФ, Пат. 2342310 РФ, Пат. 152106 РФ) ü Невозможность автоматически производить выравнивание в горизонтальной плоскости опорной платформы и значительное время, затрачиваемое на приведение машины в рабочее положение. ü Выравнивание платформы происходит последовательно в два этапа (вначале устраняется поперечный наклон платформы, затем продольный). ü Невозможность постоянного отслеживания горизонтального положения платформы машины в процессе работы и автоматического ее выравнивания в случае последующего отклонения от горизонтального расположения. ü Отсутствие контроля за отрывом опор от грунта. 11. 02. 2018 4
Математическое моделирование процесса управления положением платформы xцил Rцил Q цил ; pцил Qцс ; pцс Q расп ; pрасп Рисунок 1 – Блок-схема гидропривода Qлс; pлс Q с ; pс Q лин ; pлин Q н; p н Рисунок 2 – Расчетная схема гидропривода 11. 02. 2018 5
Разработка алгоритма автоматического вывешивания и горизонтирования. Задачи решаемые при создании алгоритма üосуществить вывешивание самоходного автокрана; üреализовать защиту автокрана от отрыва выносных опор от грунта; üпредотвратить максимальное выдвижение штоков гидроцилиндров выносных опор; üрешить задачу обеспечения оптимальных запасов ходов штоков гидроцилиндров с целью коррекции положения платформы при проседании грунта; üповысить быстродействие системы горизонтирования; üреализовать непрерывный контроль положения платформы относительно горизонта. 11. 02. 2018 6
I этап «контакт опор с грунтом» 11. 02. 2018 II этап «достижение устойчивого положения» 7
III этап «вывешивание изделия» 11. 02. 2018 8
IV этап «Горизонтирование» 16 16 18 18 3 1 4 15 15 17 2 αу 17 5 αх 11. 02. 2018 Использование по-новому сориентированных (в диагональных вертикальных плоскостях опорной платформы) датчиков угла наклона обеспечивает возможность устранения угла наклона платформы в каждой диагональной вертикальной плоскости 16 независимо (см. рис. ), причем одновременным выдвижением одной диагональной опоры и втягиванием другой 9
V этап «Режим аварии» üЗавершение работы – втягивание штоков гидроцилиндров опор с максимальной скоростью üПерерыв в работе – выполнение «доводки» опоры до контакта с грунтом. 11. 02. 2018 Выводы по алгоритму üПовышение быстродействия засчет одновременной работы всех гидравлических опор; üКонтроль сил реакций со стороны грунта на опору – предотвращение отрыва опоры от грунта; üКонтроль положения штока гидроцилиндра опоры – поддержание платформы на заданной высоте и повышение запаса управляемости. 10
Исходные данные для разработки логической схемы реализующей работу алгоритма Рисунок 3 - Входные параметры для логической схемы 11. 02. 2018 11
Реализация логической схемы в Code. Sys Q 1 – выходная переменная, реализованная в Code. Sys на языке FBD 11. 02. 2018 12
Визуализация управляющей программы в Code. Sys 11. 02. 2018 Сигнализатор режима работы опоры Пульт управления 13
Структурная схема автоматизации системы автоматического вывешивания и горизонтирования AI – аналоговые входы; DI – дискретные входы; DO – дискретные выходы. 11. 02. 2018 14
Функциональная схема автоматизации системы автоматического вывешивания и горизонтирования PE – датчик давления; GE – датчик положения; ZE – датчик угла наклона. 11. 02. 2018 15
Выводы по работе ü Повышение быстродействия засчет одновременной работы всех гидравлических опор; ü Контроль сил реакций со стороны грунта на опору – предотвращение отрыва опоры от грунта; ü Контроль положения штока гидроцилиндра опоры – поддержание платформы на заданной высоте и повышение запаса управляемости. ü Использование новых элементов (датчиков давления гидрожидкости в опорах) обеспечивает возможность отслеживать степень нагружения опор и предотвращать аварийные ситуации. 11. 02. 2018 üИспользование новых элементов (датчиков положения штоков опор), позволяет избегать выдвижения штоков на максимальную длину, а также касания колесами машины опорной поверхности. üИспользование по-новому сориентированных датчиков угла наклона обеспечивает возможность устранения угла наклона платформы в каждой диагональной вертикальной плоскости независимо причем одновременным выдвижением одной диагональной опоры и втягиванием другой. 16
Список публикаций автора 1 Мушкин, О. В. / Исследование автоматизированных способов расчета червячных редукторов / О. В. Мушкин, В. М. Труханов // Ресурсоэнергосбережение и эколого-энергетическая безопасность промышленных городов : сб. матер. пятой всерос. науч. -практ. конф. (г. Волжский, 23 -26 сент. 2014 г. ) / Филиал МЭИ в г. Волжском [и др. ]. - Волжский, 2014. - C. 107 -111. 2 Мушкин, О. В. Автоматизация процесса расчёта редуктора / О. В. Мушкин, В. М. Труханов // Тезисы докладов смотра-конкурса научных, конструкторских и технологических работ студентов Волгоградского государственного технического университета, Волгоград, май 2014 г. / редкол. : А. В. Навроцкий (отв. ред. ) [и др. ] ; Волг. ГТУ, СНТО. - Волгоград, 2014. - C. 150. 3 Мушкин, О. В. Исследование существующих методов автоматизированного расчета червячного редуктора / О. В. Мушкин, Н. Д. Николаева, В. М. Труханов // Журнал «Научное обозрение. Технические науки» . –Волгоград, 2016. - № 3. –С. 72 -75 4 Мушкин, О. В. Оптимизация системы горизонтирования и вывешивания платформ / О. В. Мушкин, Н. Д. Николаева, В. М. Труханов // Известия Волг. ГТУ. Сер. Прогрессивные технологии в машиностроении. - Волгоград, 2015. - № 11 (173). - C. 61 -65. 5 Мушкин, О. В. Программа автоматизированного расчёта червячного редуктора / О. В. Мушкин, В. М. Труханов // XIX региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 11 -14 нояб. 2014 г. ) : тез. докл. / редкол. : А. В. Навроцкий (отв. ред. ) [и др. ] ; Волг. ГТУ. - Волгоград, 2015. - C. 105. 6 Николаева Н. Д. Анализ домкратов и программный расчет основных параметров / Н. Д. Николаева, О. В. Мушкин, В. М. Труханов // Журнал «Научное обозрение. Технические науки» . – Волгоград, 2016. - № 3. – С. 75 -78 7 Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2015612097 от 11 февр. 2015 г. РФ, МПК (нет). Программа для автоматизированного расчёта одноступенчатого червячного редуктора / О. В. Мушкин; Волг. ГТУ. - 2015. 11. 02. 2018 17
Скачать презентацию Исследование и разработка системы вывешивания и горизонтирования
Razrabotka_i_issledovanie_sistemy_avtomatizatsii_gorizontirovania_i.pptx