Способ диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов радиального действия

Аннотация

Ю.И. Пимшин, В.А. Наугольнов, И.Ю. Пимшин

Рассмотрены актуальные для атомных станций вопросы, связанные с обеспечением штатной работы ходовой части мостовых кранов радиального действия

Ключевые слова: Кран мостового типа; геометрическая теория движения; перекос колес

25.00.32 - Геодезия

В последние несколько лет, в технической литературе уделяется значительное внимание теме диагностики полярных мостовых кранов устанавливаемых в реакторных отделениях АЭС с реактором ВВР-1000 [1]-[17]. Интерес ученых и производственников обусловлен тем, что полярный кран является одной из наиболее сложных технологических механизмов, специфика которого определяется его массой, габаритами, особенным движением, местом установки и выполняемыми работами.  

Нами, рассматривается проблема диагностики  ходовой части полярного крана. Отметим, что известные технологии диагностики не обеспечивают получение объективной информации о геометрических параметрах ходовой части мостовых кранов радиального действия. Это является следствием того, что при изготовлении конструкций кранов радиального действия неизбежно допускаются отклонения от формальных теоретических значений, например в хордах или сверхнормативные развороты (перекосы) колес или наличии негативного сочетания допустимых разворотов (перекосов). В этом случае разность между формально теоретическими и практическими значениями геометрических параметров  ходовой части крана не дают достоверных характеристик для разработки рекомендаций на ремонт крана.

Предлагаемая нами технология диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов радиального действия, состоит в следующем, первоначально выполняют обмеры ходовой части крана в том числе, малой 1 и большой 2 хорд между главными балансирами, то есть между колесами 3 смежных балансиров находящихся на одной стороне крана и заключенных между ближайшими ходовыми колесами 3  балансиров и крайними колесами 3, а так же  хорд 4, 5  главных балансиров см. рис. 1.

Рис 1. - Схема расположения ходовых колес в смежных балансирах

Далее выполняют исследование геометрических параметров ходовой части крана. Для этого при остановке крана выполняют определение положения оси симметрии 5 ходовых колес относительно его центра вращения с помощью электронного тахеометра  (например, Elta-S6) см. рис.1. При обработке полученных результатов измерений определяют оптимальный внутренний радиус 7 (R_{внутренний}) ходовой части крана,  затем определяют расчетный радиус 8 (R_{расчетный}) см. рис.2.

,              (1)

где D – диаметр ходовых колес.

Рис.2. - Схема расположения радиусов ходовой части крана

Далее используя величины расчетного радиуса 8 и хорд 1, 2, 4, 5 определяют фактические теоретические геометрические характеристики ходовой части крана. Для этого вычисляют уклонения 9, 10 от стягивающих хорд 2 и 5 , проведенной через две диаметрально противоположные крайние исследуемые точки, расположенные на ходовых колесах 3 смежных балансиров, до контролируемых точек  11 расположенных на краях всех ходовых колес 3 данных смежных балансиров см. рис.3. При этом ходовые колеса 3 нумеруются 12 последовательно, например, против хода часовой стрелки. Здесь первоначально вычисляют все центральные углы β _i(j) 13 заключенные между осью симметрии смежных балансиров  и направлением на крайние точки 11 ходовых колес 3. Затем вычисляют линейные параметры В _i(j)  10 (см. рис.3). Для колес с номерами (1 – 4)  12  (первого балансира)

          (2)

Для колес с номерами (5 – 8) 12  (второго балансира)

          (3)

Для колес с номерами (9 –12) 12 (третьего балансира)

           (4)  

Для колес с номерами (13 –16) 12  (четвертого балансира)

           (5)

Затем вычисляют углы между осями симметрии главных балансиров и направлением на крайние точки колес, принадлежащих данному главному балансиру. Например, для первого балансира, для колес с номерами 1-4. Здесь для колес с номерами 1-2 центральные углы вычисляются

                (6)

Для колес 3-4, вычисляются

                (7)

Затем вычисляют линейные параметры А _i(j)  -9 (см. рис. 3).

Для колес с номерами 1-2

          (8)

Для колес с номерами 3-4

          (9)

Для всех остальных балансиров вычисления осуществляются аналогично. Таким образом вычисляются фактические геометрические параметры ходовой части кранов.

Затем определяют практические геометрические параметры В _i(j)^(пр),  А _i(j) ^(пр) уклонений от стягивающей хорды, проведенной через две диаметрально противоположные крайние исследуемые точки, расположенные на ходовых колесах смежных балансиров, до контролируемых точек расположенных на краях всех ходовых колес данных смежных балансиров. Для этого осуществляют установку на площадках обслуживания балансиров геодезических средств измерений, например теодолитов 3Т5КП и  выполняют их ориентирования примерно параллельно хордам балансиров 2 или 5, формируют, таким образом, базисные направления. Затем выполняют измерения  уклонений от данных базисных направлений до контролируемых точек 11, расположенных на краях всех ходовых колес 3 данных смежных балансиров, см. рис.3. По результатам измерений вычисляют практические геометрические параметры В _i(j)^(пр),  
А _i(j) ^(пр)  положения ходовых колес.

По разности фактических теоретических и практических геометрических параметров положения ходовых колес крана определяют перекосы и их радиальные биения, на основе которых разрабатывают рекомендации на восстановление нормативных характеристик ходовой части крана при условии, что все окружности, на которых установлены ходовые колеса, концентрические.

Таким образом, предложенная технология диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов радиального действия, реализует теорему, заключающуюся в том, что для восстановления штатных характеристик ходовой части крана радиального действия необходимо обеспечить условие, когда все окружности, на которых установлены ходовые колеса, концентрические. В процессе ремонта устраняются дефекты геометрии крана исключительно рихтовкой (разворотом) колес ходовой части крана, или реализуются компенсирующие мероприятия с восстановлением геометрических условий обеспечивающих штанные условия работы крана.

Литература

1. Диагностирование грузоподъёмных машин / В.И. Сероштан, Ю.С. Огарь, А.И. Головин и др.: Под ред. В.И. Сероштана, Ю.С. Огаря. - М.: Машиностроение, 1992.-192 с.

2. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов. - М.: Металлургия, 1981.-168 с.

3. Пимшин Ю.И., Пимшин И.Ю., Наугольнов В.А. Способ диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов: Пат. № 2382347 С1.  Опубл. 20.02.2010, Бюл. № 5.

4. Пимшин Ю.И., Пимшин И.Ю., Наугольнов В.А. Способ диагностики геометрических параметров ходовой части мостовых кранов радиального действия: Пат. № 2384831 С1.  Опубл. 20.03.2010, Бюл. № 8.

5. Пимшин Ю.И., Пимшин И.Ю., Наугольнов В.А. О методологии контроля геометрических параметров мостовых кранов //Изв. ВУЗ Сев. Кавк. регион. Техн. науки. – 2008. –  Спец. вып. – с. 131 -134.

6. Грузоподъёмные краны промышленных предприятий: Справочник / И.И. Абрамович, В.Н. Березин, А.Г. Яуре. – М.: Машиностроение, 1989.- 360 с.