РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ СУДОВОГО КРАНА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРУЗОВЫХ ОПЕРАЦИЙ

А. С. Бордюг

Аннотация


Актуальность
На морских судах для использования морских кранов при различных погодных условиях
необходимо постоянно повышать работоспособность крана. В этом контексте
работоспособность крана выражается с помощью так называемой рабочей погодной зоны.
Рабочая погодная зона рассчитывается на основе характеристик крана в сочетании с
характеристиками судна и грузоподъемностью и текущего состояния моря и ветра.
Наиболее важными характеристиками работоспособности крана, которые входят в расчет
рабочей зоны, являются максимальная скорость движения троса и грузоподъемность.
Рабочая погодная зона крана рассчитывается на этапе планирования подъема и указывает,
при каких условиях подъемное оборудование может выполнять операцию. Эти условия в
основном связаны с высотой волны и скоростью ветра. За пределами рабочей погодной
зоны риск перегрузки крана или повреждения поднятого оборудования рассчитывается как
настолько высокий, что операции будут отменены.
Цель исследования
Повышение надежности кранов или других подъемных устройств на морских судах с
помощью компенсации движения установки с обеспечением высокого уровня безопасности
и сведения к минимуму риска повреждения крана или груза. Примерами могут быть спуск
кабеля или трубопровода на дно моря. В любом случае компенсация движения необходима
для получения коммерчески полезной рабочей погодной зоны для любой морской операции.
Методы исследования
При решении поставленных задач использовались положения теории рабочих процессов
судовых грузоподъемных механизмов, опыт проектирования и технической эксплуатации
судовых кранов, дифференциальные уравнения динамики крановых механизмов,
математический аппарат теории автоматического управления.
Результаты
Теоретические исследования, выполненные в данной работе, позволили получить
следующие результаты:
1. Проанализировано влияние погодных условий на рабочие характеристики судовых
кранов;
2. Разработанные параметрические модели для системного трения и трения двигателя
позволяют корректировать систему управления крана при выполнения грузовых операций
в различных погодных условиях при отсутствия штатных измерительных систем для
мониторинга данных параметров


Полный текст:

PDF

Литература


Madni A., Madni C., Lucero S.

Leveraging Digital Twin Technology in Model-

Based Systems Engineering // Systems. 2019.

No. 7(1):7. DOI: 10.3390/systems7010007.

Jones D., Snider Ch., Nassehi A., Yon J.,

Hicks B. Characterising the Digital Twin: A

Systematic Literature Review // CIRP Journal of

Manufacturing Science and Technology. 2020.

No. 1(2019). DOI: 10.1016/j.cirpj.2020.02.002.

Bacchiega G. Developing an Embedded

Digital Twin for HVAC Device Diagnostics.

https://www.slideshare.net/gbacchiega/embedded-

digital-twin-76567196?from_action=save,

Miskinis C. Explaining the Definition of

Digital Twin and How It Works. https: //www.

challenge.org/insights/what-is-digital-twin,

Glaessgen E.H., Stargel D.S. The Digital

Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air

Force Vehicles // 53rd AIAA/ASME/ASCE/

AHS/ASC Structures, Structural Dynamics and

Materials Conference. Honolulu, Hawaii, USA,

P. 1–14.

Marr B. What Is Digital Twin Technology

— And Why Is It So Important? // Forbes.

P. 4–7.

Woodacre J.K., Bauer R.J., Irani R.A. A

Review of Vertical Motion Heave Compensation

Systems // Ocean Engineering. 2015. No. 104.

P. 140–154. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2

05.00.

Moslatt G.-A., Hansen M.R., Karlsen

N.S. A Model for Torque Losses in Variable

Displacement Axial Piston Motors // Modeling,

Identification and Control. 2018. No. 39(2). P.

–114. DOI: 10.4173/mic.2018.2.5.

Moslatt G.-A., Hansen M.R. Modeling

of Friction Losses in Offshore Knuckle Boom

Crane Winch System // 2018 Global Fluid Power

Society PhD Symposium (GFPS). Samara,

Russia, July 2018. P. 1–7.

Box M.J. A New Method of Constrained

Optimization and a Comparison with Other

Methods // The Computer Journal. 1965. No.

(1). P. 42–52. DOI: 10.1093/comjnl/8.1.42.

Krus P., Jansson A., Palmberg J.-O.

Optimization for Component Selection

Hydraulic Systems // Fourth Bath International

Fluid Power Workshop. 1991.

Brueninghaus Hydromatik and Bosch

Rexroth AG. Testreport 1229 A4VSG355DS,

Chernyi S.G., Bordug A.S., Kozachenko

L.N., Erofeev P.A., Zhukov V.A. The Reliability

Assessment of Functioning of Autonomous

Power System of Drilling Rigs //

Proceedings of the 2020 IEEE Conference of

Russian Young Researchers in Electrical and

Electronic Engineering, EIConRus 2020. 2020.

P. 259–263.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.