ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ
УДК 62-768
А. С. С л ю с а р е в, А. С. Я б л о к о в
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ
И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА
ПОДЪЕМА ГРЕЙФЕРНОГО ПЛАВУЧЕГО КРАНА
Рассмотрены последствия явления присоса грейфера для плавучих
кранов, используемых при подводной добыче. Приведено решение
проблемы — включение в привод механизма подъема гидротранс-
форматора, а также сформулированы требования к характери-
стикам и конструкции такого гидротрансформатора.
E-mail:
Ключевые слова
:
гидротрансформатор, насосное колесо, турбинное ко-
лесо, реакторное колесо, грейфер.
При подводной добыче плавучими кранами в качестве грузозахват-
ного органа используется грейфер. Механизм подъема и зачерпывания
грейфера плавучего крана не отличается от механизма подъема пор-
тального крана, на котором при перегрузке сыпучих материалов в ка-
честве грузозахватного органа также используется грейфер. Однако
во время работы грейфера под водой при зачерпывании и подъеме во-
донасыщенного материала возникают дополнительные гидростатиче-
ские силы “присоса”, фильтрации, гидростатики и вязкостного течения
материала в грейфере, зависящие от скорости зачерпывания материа-
ла и отрыва грейфера, что приводит к нагрузкам в канатах механизма
подъема и металлоконструкции крана. Этот эффект, возникающий в
короткий промежуток времени, может превышать на 50% допускае-
мые нагрузки на кран и является пиковым [1] (рис. 1).
В настоящее время 90% плавучих кранов имеют срок эксплуатации
от 15 лет и более, что делает проблематичным их использование при
подводной добыче, так как их металлоконструкции изношены и не
рассчитаны на подобные нагрузки (рис. 2).
Кроме того, пиковые нагрузки в механизме подъема отрицательно
сказываются на работе дизель-генераторной установки, являющейся
источником энергии на грейферных плавучих кранах. На плавучих
кранах используются высокооборотные и среднеоборотные дизели с
газотурбинным наддувом и без него. Известно, что отклонение часто-
ты вращения вала дизель-генератора вызывают снижение КПД асин-
хронных двигателей, увеличение потерь мощности и как следствие
перерасход топлива дизелем, снижение скоростей. Переходные про-
цессы в генераторе и дизеле (рис. 3) имеют колебательный характер.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1 117
