Selected aspects involved in the optimization of cranes with pivoting booms
Wariant tytułu
Wybrane zagadnienia optymalizacji żurawi z wychylnym wysięgnikiem
Autor
Chwastek, Stefan
Opublikowane w
Technical Transactions
Numeracja
Vol. 115, iss. 4
Strony
159-171
Data wydania
2018
Miejsce wydania
Kraków
Wydawca
Wydawnictwo PK
Język
angielski
DOI
10.4467/2353737XCT.18.064.8376
Słowa kluczowe
cranes, counterbalance, pivoting jib, slewing system, Euler's forces, Coriolis forces, energy consumption, nonlinear and non-stationary differential equations of motion, vibration, parametric optimisation, horizontal track error load, one-link jib crane
żurawie, przeciwwaga, wychylny wysięgnik, układ zwodzenia, siły Eulera, siły Coriolisa, zużycie energii, nieliniowe i niestacjonarne równania ruchu, drgania, optymalizacja parametryczna, błąd prostowodności poziomej, żuraw z wychylnym wysięgnikiem
Abstrakt
Certain crane operations – hoisting/lowering the payload connected to a slewing jib – require a nonlinear description to take Euler and Coriolis forces into account, the impacts of which should already be minimised at the stage of selection of the system parameters and mechanism structure. Optimal sets of parameters for the crane mechanisms thus obtained were optimised for the full range of slewing motion. It is demonstrated that the selection of the geometric dimensions of the structural elements of the hoisting mechanisms, i.e. the slewing system and counterbalances, enables the horizontal track error load to be minimised whilst the forces acting on the mechanism and inducing its vertical movement can be reduced. Thus, for the assumed lifting capacity and distance jaunt we get the structure of the crane mechanism that guarantees the minimal consumption of energy.
Niektóre operacje żurawi: podnoszenie/opuszczanie ładunku połączone ze zwodzeniem wysięgnika wymagają nieliniowego opisu, biorąc pod uwagę siły Eulera i Coriolisa, których wpływ powinien być minimalizowany już na etapie doboru struktur i parametrów mechanizmów. Uzyskane w ten sposób optymalne zestawy parametrów mechanizmów żurawia zostały zoptymalizowane dla pełnego zakresu ruchu zwodzenia. Jak wykazano w pracy, poprzez właściwy dobór wymiarów geometrycznych elementów konstrukcji żurawia tworzących mechanizmy linowe: wypadu i przeciwwagi możliwe jest uzyskanie minimum błędu prostowodności poziomej toru ładunku oraz minimalizacja sił w mechanizmie zwodzenia. W efekcie dla założonych: udźwigów i odległości wypadu otrzymujemy struktury mechanizmów żurawia gwarantujące najmniejsze zapotrzebowanie energii.
