ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ БАШЕННЫХ
КРАНОВ......................................................................................................................... 11
1.1. Анализ аварийности башенных кранов ............................................................... 11
1.2. Структурный анализ парка башенных кранов, оборудованных системами
(приборами) безопасности с регистрацией параметров............................................ 13
1.3. Обзор конструкций систем (приборов) безопасности с регистрацией
параметров ..................................................................................................................... 15
1.4. Развитие систем (приборов) безопасности башенного крана: анализ
теоретических исследований и оценка перспектив развития................................... 36
Выводы по главе 1......................................................................................................... 43
Цель и задачи исследования......................................................................................... 44
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
РАБОТЫ БАШЕННЫХ КРАНОВ............................................................................... 46
2.1. Использование одной оси акселерометра............................................................ 48
2.2. Использование двух осей акселерометра ............................................................ 50
2.3. Использование трех осей акселерометра............................................................. 52
2.4. Существующие алгоритмы регистраторов параметров башенных кранов ..... 57
2.5. Аппаратная реализация датчика угла отклонения груза.................................... 67
2.6. Адаптация существующих алгоритмов регистраторов параметров
грузоподъѐмных кранов................................................................................................ 73
Выводы по главе 2......................................................................................................... 77
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ
КОЛЕБАНИЙ ГРУЗА................................................................................................... 78
3.1. Степень проработанности научных трудов по процессам развития колебаний
груза крана ..................................................................................................................... 78
3.2. Исследование причин возникновения и развития колебаний груза ................. 79
3.3. Процесс развития колебаний при повороте стрелы ........................................... 86
3.4. Процесс развития колебаний при движении грузовой тележки ....................... 88
3.5. Расчет угла отклонения груза при вращении башни крана ............................... 89
3.6. Отклонение груза при торможении грузовой тележки на стреле крана .......... 91
3.7. Отклонение груза при торможении грузовой тележки на стреле крана
при двойной запасовке каната ..................................................................................... 95
3
3.8. Процесс развития колебаний груза при его перемещении с учетом
податливости конструкции крана и значений скорости подъѐма груза ................ 100
3.9. Отклонение груза от ветровой нагрузки............................................................ 109
Выводы по главе 3....................................................................................................... 114
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОНИТОРИНГА
ПОЛОЖЕНИЙ ГРУЗОВЫХ КАНАТОВ И ГРУЗА С РЕГИСТРАЦИЕЙ
ПАРАМЕТРОВ............................................................................................................ 115
4.1. Достоверность алгоритмов регистраторов параметров при раскачивании
груза .............................................................................................................................. 115
4.2. Экспериментальное исследование процесса колебания груза ........................ 119
при торможении грузовой тележки на стреле крана ............................................... 119
и двойной запасовке каната........................................................................................ 119
4.3. Адаптация существующих алгоритмов регистраторов параметров............... 123
4.3.1. Экспериментальное исследование торможении грузовой тележки на стреле
крана при двойной запасовке каната и затухания колебаний ................................ 124
4.3.2. Экспериментальное исследование отклонения груза при вращении башни
крана ............................................................................................................................. 127
4.3.3. Экспериментальное исследование отклонения груза от действия ветра .... 130
Выводы по главе 4....................................................................................................... 133
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ............................................ 135
5.1. Экономическое обоснование эффективности применения технического
решения при перемещении груза на примере башенного крана КБ503................ 135
5.2. Экономический эффект использования прибора безопасности в контексте
потенциальных нештатных ситуаций ....................................................................... 140
Выводы по главе 5....................................................................................................... 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 144
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.............................. 146
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 147
ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................................................... 161
