УДК: 621.874.2
DOI: https://doi.org/10.36887/2415-8453-2021-4-33
Анотація
В роботі були проведені дослідження напружено-деформованого стану головної балки однобалочного крану за допомогою скінчено-елементного аналізу. Велику частку механізації різних виробничих процесів становлять підйомно-транспортні машини. Мостові крани є основним вантажопідйомним устаткуванням виробничих цехів. Однобалочні крани знаходять широке застосування на всіх ділянках цехів: у машинному залі, на складі готової продукції. Застосування кранового обладнання, його безвідмовна робота визначає ефективність сучасного виробництва та продуктивність підприємства. Зниження ваги крана, його собівартості при збереженні та навіть покращенні технічних характеристик є нагальною вимогою часу. Проєктування та оптимізація сучасних металоконструкцій кранів – складна задача, яка вимагає використання чисельного моделювання. Для аналізу виникаючих напружень та переміщень в Autodesk Invertor 2018 була побудована 3D модель головної балки однобалочного підвісного крана вантажопідйомністю 2 тони з прольотом 6 метрів. Матеріал головної балки крана – сталь Ст09Г2С. В дослідженні розроблена скінчено-елементна модель металоконструкції мостового підвісного однобалочного крана і зроблений скінчено-елементний статичний аналіз для того, щоб визначити напружено-деформований стан металевої конструкції в найбільш завантаженому стані. Були задані граничні умови по закріпленню балки та навантаження з урахуванням власної ваги балки та ваги електроталі. Був проаналізований розподіл напружень та переміщень вздовж всієї довжини балки. З метою зниження ваги крана були проаналізовані чотири варіанта металоконструкції: базовий та три зі зменшеною вагою. Після аналізу напружено-деформованого стану був запропонований найбільш оптимальний варіант. Також були визначені перспективи для розвитку подальшого вивчення цієї проблеми.
Ключові слова: балка, напруження, деформація, скінчено-елементний аналіз.
Список літератури
- Тіщенко Л.М., Білостоцький В.О. Проєктування вантажопідйомних машин та навантажувачів. Харків, 2003, 406 с.
- Іванченко Ф.К. Розрахунки вантажопідіймальних кранів та і транспортірующіх машин. Київ: «Вища школа». 1978, 576 с.
- Свіргун О.А., Задеріхін Є.М., Свіргун В.В. Аналіз напружено-деформованого стану головної балки мостового однобалкового крану. Матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. «Автомобільний транспорт в аграрному секторі: проєктування, дизайн та технологічна експлуатація». Харків. 2021, С.°195-199.
- Sowa L., Skrzypczak T., Kwiatoń P. The effect of the gantry crane beam cross section on the level of generated stresses. MATEC Web Conf. Volume 157, 2018. URL: https://doi.org/10.1051/matecconf/201815702047
- Haniszewski, T. Strength analysis of overhead traveling crane with use of finite element method. Transport problems. 2014. № 9(1). P. 19–26.
- Patel P.R., Patel V.K. A review on structural analysis of overhead crane girder using FEA technique. Int. J. Eng. Sci. Innov. Tech. 2013. № 2 (4), Р. 41-44.
- Suratkar A., Shukla V., Zakiuddin D.K.S. Design optimization of overhead EOT crane box girder using finite element analysis. Int. J. Eng. Res. Tech. 2013. №2 (7). Р. 720-724.
- Qin Y., Jiang J., Yang H. High precision analysis of stress concentration in girder structure of casting crane. International Journal of Science and Qualitative Analysis. 2016. № 2(2). P. 14–18. DOI: 10.11648/j.ijsqa.20160202.11
- Фідровська Н.М., Слепужніков Є.Д., Пономаренко Р. В., Варченко°І.С. Дослідження напружень виникаючих в головній балці мостового крана за допомогою 3D моделювання. Науковий журнал Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. Кременчук: КрНУ, 2021. Випуск 1(126). С. 87-92.
Статтю було отримано 09.10.2021
Quote article, APA style
Ольга Анатоліївна Свіргун, Григорій Олександрович Гнатенко, Валентин Володимирович Свіргун, Володимир Петрович Свіргун . 09.10.2021. Дослідження напружено-деформованого стану головної балки мостового крану та вибір раціонального перерізу. The journal "Український журнал прикладної економіки та техніки". 2021 / #4. 273-279pp. https://doi.org/10.36887/2415-8453-2021-4-33
Quote article, MLA style
Ольга Анатоліївна Свіргун, Григорій Олександрович Гнатенко, Валентин Володимирович Свіргун, Володимир Петрович Свіргун . "Дослідження напружено-деформованого стану головної балки мостового крану та вибір раціонального перерізу". The journal "Український журнал прикладної економіки та техніки". 09.10.2021. https://doi.org/10.36887/2415-8453-2021-4-33
Quote article, translit
Olga Anatolіїvna Svіrgun, Grigorіy Oleksandrovich Gnatenko, Valentin Volodimirovich Svіrgun, Volodimir Petrovich Svіrgun . "Doslіdzhennya napruzheno-deformovanogo stanu golovnoї balki mostovogo kranu ta vibіr racіonalnogo pererіzu". The journal "Ukraїnskiy zhurnal prikladnoї ekonomіki ta tehnіki". 09.10.2021. https://doi.org/10.36887/2415-8453-2021-4-33