П. А. Корчагин и др. / Известия УГГУ. 2019. Вып. 1(53). С. 96-102

Актуальность и цель работы. Вертикальные и горизонтальные колебания трубопровода, приводящие к неравномерному распределению его массы и, как следствие, к потере устойчивости самого крана-трубоукладчика, – проблема современного машиностроения, не имеющая однозначного решения на сегодняшний день. В статье представлен вариант совершенствования конструкции дополнительной опоры стрелы трубоукладчика. Предложенное техническое решение позволяет увеличить плавность укладки трубы и повысить устойчивость трубоукладчика в рабочем режиме. Результат достигается путем добавления дополнительных элементов в конструкцию опоры стрелы трубоукладчика.
Методы. Прочностной расчет предлагаемой конструкции существующим методом достаточно трудоемок. Для определения критических напряжений, величин деформации и максимальных перемещений в конструкции использован программный продукт SolidWorks.
Результаты и их обсуждение. Предложенная конструкция предполагает соединить с грузовой стрелой опору, состоящую из гидравлического цилиндра и металлической основы, используемую для крепления цилиндра к опоре с помощью болтового соединения. Для подтверждения работоспособности предложенного конструкторского решения приведены зависимости, составленные на основании расчетной схемы рабочего оборудования трубоукладчика. Расчетные зависимости позволяют определить величину нагрузок, действующих на трубоукладчик.
Выводы. Результаты теоретических исследований, проведенных в программном продукте SolidWorks, представлены графически и отражают напряжения, перемещения и деформации в конструкции стрелы машины для укладки магистрального трубопровода. Дополнительно в результате исследований установлена величина запаса прочности в конструкции опоры стрелы трубоукладчика. Представленные эпюры эквивалентных напряжений, величин деформации, коэффициента запаса прочности и возможных перемещений в конструкции модернизированного оборудования дают право сделать вывод о работоспособности предлагаемой конструкции стрелы трубоукладчика.

Keywords:  трубоукладчик, строительство трубопровода, строительно-дорожные машины, магистральный трубопровод, стрела трубоукладчика, рабочее оборудование.

ЛИТЕРАТУРА

1. Усанов В., Березин А., Воронцов А., Жуткин В., Бабаков Ю. Cнижение затрат при эксплуатации кранов-трубоукладчиков // ТехНадзор. 2015. № 11 (108). С. 686–687. 2. Паршин Д. Я., Шошиашвили М. Э. Автоматический контроль устойчивости кранов-трубоукладчиков // Строительные и дорожные машины. 1990. № 10. С. 16–18. 3. Воронин А. Н., Липский В. К., Серенков П. С. Анализ аварийности магистрального трубопроводного транспорта в Республике Беларусь, Российской Федерации, странах западной Европы и США // Вестник ПГУ. Сер. F. «Строительство. Прикладные науки». 2012. № 16. С. 69–74. 4. Воронин А. Н., Липский В. К. Описание сети процессов в магистральном трубопроводном транспорте с использованием системы функционального моделирования // Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта: сб. тезисов VIII Междунар. науч.-техн. конф. Новополоцк: ПГУ, 2014. С. 49–51. 5. Ващук И. М., Уткин В. И., Харкун Б. И. Трубоукладчики. М.: Машиностроение, 1989. 180 с. 6. Дудоладов Ю. А. Краны-трубоукладчики. М.: Высш. школа, 1981. 240 с. 7. Teterina I. A., Korchagin P. A., Letopolsky A. B. Investigation of soil destruction by trench chain excavator cutting element process // Proceedings of the 4th International Conference on Industrial Engineering ICIE 2018: Lecture Notes in Mechanical Engineering, Moscow, Russia, 15–18 May 2018. Cham: Springer, 2018. P. 2123–2132. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-95630-5_229 8. Тетерина И. А. Повышение эффективности системы виброзащиты оператора дорожной подметально-уборочной машины: автореф. дис. … канд. техн. наук. Омск, 2017. 18 с. 9. Добронравов С. С., Добронравов М. С. Строительные машины и оборудование: справочник. 2-е изд, перераб. и доп. М.: Высш. школа, 2006. 445 с. 10. Korytov M. S., Shcherbakov V. S., Titenko V. V. Analytical solution of the problem of acceleration of cargo by a bridge crane with constant acceleration at elimination of swings of a cargo rope // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 944, № 1. 012062. https://doi. org/10.1088/1742-6596/944/1/012062 11. Denisova L. A., Meshcheryakov V. A. Control systems design: the technology of stochastic perturbations simulation // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1050, № 1. 012020. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1050/1/012020 12. Boyarkina I. V., Tarasov V. N. Regularities of the working equipment elements mass reduction to the hydraulic power cylinder piston for the bucket boom machines size standard // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 858. № 1. 012006. https://doi.org/10.1088/1742- 6596/858/1/012006 13. Shcherbakov V. S. Korytov M. S., Shershneva E. O. Infl uence of an obstacle on load displacement by a gantry crane // Russian Engineering Research. 2016. Vol. 36, № 3. Р. 194–197. https://doi.org/10.3103/S1068798X16030151 14. Vasilyev V. I., Ovsyannikov V. E., Ziganshin R. A., Terekhov A. S. Peculiar features of formation of surface roughness profi le upon mechanical processing of iron parts of handling machines after diffusion alloying // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2018. Vol. 9, № 3. Р. 1061–1067. Link 15. Трубоукладчик / В. Н. Зарубин [и др.]. М:. Высш. школа, 1984. 134 с. 16. Korneyev S. A., Korneyev V. S., Voronov E. A., Chernyavskiy D. I., Romanyuk D. A. Thermodynamically matched description of highly elastic couplings load characteristics considering misalignment of the attached shafts // AIP Conference Proceedings. 2018. 030006. https://doi. org/10.1063/1.5051867 17. Кран-трубоукладчик: пат. 703490 СССР / Харкун Б. И., Верейнов О. В., Уткин В. И., Шевеленко В. И., Слисков В. И., Захарчук Б. З. № 2562360/29-11; заявл. 02.01.78; опубл. 15.12.79, Бюл. № 46.