Модель управления транспортированием ковша: траектории и силовые расчёты

Принципы управления перемещением ковша

Модель процесса транспортирования ковша обеспечивает гибкое управление его движением за счёт реализации двух ключевых методов:

  • Движение по заданной траектории: Положение ковша (координаты x, y) жёстко определяется длиной подъёмных канатов. Изменение этой длины рассчитывается путём интегрирования скорости подъёма лебёдки. Для перехода между точками начала и окончания движения вычисляется необходимая дельта длины канатов.
  • Движение по скоростной траектории: Траектория формируется в реальном времени на основе управляющих скоростей изменения длин канатов подъёмной и тяговой лебедок. Этот метод позволяет более динамично управлять ковшом.

Расчёт нагрузок в канатной системе

Перемещение ковша — это сложное составное движение. Подъёмная и тяговая лебёдки обеспечивают его относительное движение в плоскости стрелы, в то время как поворотный механизм создаёт переносное вращательное движение. При таком взаимодействии необходимо учитывать несколько видов ускорений, влияющих на нагрузку:

  • Ускорение от разгона и торможения поворотной платформы.
  • Относительное ускорение при работе приводов подъёма и тяги.
  • Кориолисово ускорение, возникающее при движении массы (ковша) относительно вращающейся системы отсчёта (платформы).

Влияние инерционных сил

При ускоренном вращении платформы инерция заставляет ковш отклоняться от вертикальной плоскости стрелы. Это отклонение создаёт дополнительные динамические нагрузки на подъёмные и тяговые канаты. Сила инерции, действующая на ковш вследствие ускорений платформы, является критическим фактором для расчёта прочности и выбора оборудования.