لحظة الانقلاب من التأثيرات الديناميكية. حساب انقلاب المبنى

الاستقرار الديناميكيهي قدرة السفينة على تحمل التأثيرات الديناميكية للحظات الخارجية دون الانقلاب.

حتى الآن، عند النظر في قضايا الاستقرار، كان من المفترض أن لحظة الانحدار تعمل على السفينة بشكل ثابت، أي. كانت لحظة الانحدار m cr مساوية لعزم التصحيح m Θ. يمكن ان تكون:

1) أو مع مثل هذه الزيادة البطيئة في m cr بحيث تتحقق المساواة m cr = m Θ في أي لحظة ؛

2) أو في موضع السفينة، عندما مر وقت طويل منذ لحظة تطبيق m cr.

في الواقع، في كثير من الحالات، يتم تطبيق عزم الدوران على السفينة ديناميكيًا (الأمواج المتدحرجة، والرياح العاتية، وما إلى ذلك). في هذه الحالات، تحدث الزيادة في عزم الدوران بشكل أسرع من عزم التصحيح ولا يتم الحفاظ على المساواة بين العزوم. ونتيجة لذلك، تحدث عملية إمالة السفينة مع التسارع.

تسمى أكبر زاوية التفاف تصل إليها السفينة عند الميل مع التسارع زاوية ديناميكيةلفة Θ داين. تتجاوز قيمة Θ dyn بشكل كبير قيمة زاوية اللفة الثابتة Θ c (عند m cr.dyn = m cr.st). من الممكن حدوث حالة عندما تكون قيمة Θ dyn، مع تسارع زاوي كبير، كبيرة جدًا بحيث تنقلب السفينة (مع تطبيق ثابت بحجم مساوٍ m cr لا يشكل خطورة على السفينة).

في نظرية السفينة، عند دراسة الميول الديناميكية، عادة ما يتم الافتراض بأن الماء والهواء لا يقدمان أي مقاومة لمثل هذا الميل؛ وهذا الافتراض يؤدي إلى خطأ في الاتجاه الآمن.

3.11.1 ميل السفينة تحت التأثير الديناميكي لعزم الميل.لنفترض أن اللحظة m cr يتم تطبيقها ديناميكيًا على وعاء له Θ = 0، والذي يستمر بعد ذلك في التصرف بشكل ثابت، دون تغيير في الحجم مع تغيير زاوية اللفة Θ (الشكل 3.25).

في قسم ميل السفينة من Θ = 0 إلى Θ st، عندما m cr > m Θ، تتراكم الطاقة الحركية بسبب العمل الزائد في لحظة الميلان، وتزداد السرعة الزاوية dΘ/dt، والتسارع الزاوي d 2 Θ /dt 2 موجبة، ولكن حجمها يتناقص بسبب مقاومة لحظة الاستعادة. عند Θ = Θ st، عندما m cr = m Θ، تصل سرعة ميل الوعاء والطاقة الحركية إلى القيم القصوى، ويكون التسارع صفرًا.

في قسم ميل السفينة من Θ st إلى Θ dyn، عندما m cr< m Θ , накопленная ранее кинетическая энергия погашается противоположной по знаку избыточной работой восстанавливающего момента, скорость наклонения уменьшается, ускорение отрицательное и с нарастанием угла Θ величина его растет. Наклонение судна прекращается в точке Θ дин, в которой наблюдается равенство работ кренящего А кр и восстанавливающего моментов А Θ . Эти работы можно записать как

الشكل 3.25 - النظر في الميول الديناميكية

موضع الوعاء مع Θ = Θ dyne ليس موضع توازن. تحت تأثير لحظة تقويم زائدة، ستبدأ السفينة في الاستقامة (حتى Θ = Θ st، متسارعة، ثم متباطئة) وتصل إلى الموضع Θ = 0 (في غياب قوى المقاومة) بسرعة زاوية صفر. بعد ذلك، تتكرر الظاهرة - ستتأرجح السفينة حول الموضع Θ = Θ st. وفي غياب مقاومة هذه الاهتزازات من الماء والهواء، فإنها يمكن أن تستمر إلى أجل غير مسمى. في الواقع، في الحالة قيد النظر، تقوم السفينة بتذبذبات مخففة وتتوقف في النهاية في وضع توازن بزاوية Θ st.

3.11.2 تحديد زاوية الدوران الديناميكية للسفينة. هامش الاستقرار الديناميكي.يمكن العثور على حجم الزاوية Θ dyn عندما يتعرض الوعاء للحظة m cr لقيمة معينة باستخدام مساواة العمل A cr = A Θ عند الإمالة Θ = Θ dyn

(م كر - م Θ) دΘ = 0،

أو (م كر – م Θ) دΘ + (م كر – م Θ) دΘ = 0

أو (م كر – م Θ) دΘ = (م Θ – م كر) دΘ،

حيث يعبر التكامل (m cr – m Θ) dΘ = δА cr عن العمل الزائد لعزم الميل في قسم ميل الوعاء من Θ = 0 إلى Θ st، والتكامل (m Θ – m cr) dΘ = δА Θ هو الشغل الزائد لعزم التقويم على جزء من ميل السفينة من Θ st إلى Θ dyn.

الشكل 3.26 - تحديد زوايا التدحرج الديناميكية للسفينة.

في التين. 3.26 عمل عزم التسوية A cr هو مستطيل OKVD، وعمل عزم التقويم A Θ هو شبه منحرف منحني الخطوط OAMVD. تتوافق المناطق المظللة 1 (OKA) و 2 (AMV) مع العمل الزائد لعزم الدوران δA cr ولحظة التصحيح δA Θ .

وبالتالي، يمكن تحديد الزاوية Θ dyn بيانياً من مخطط الاستقرار الثابت من شرط المساواة في حجم المنطقتين 1 و2.

كما يظهر في الشكل. 3.26، مع مخطط استقرار ثابت نموذجي Θ dyn » 2 Θ st.

مما سبق يتضح أن عمل لحظة التصحيح يمكن أن يكون بمثابة مقياس للاستقرار الديناميكي للسفينة. المنطقة الموجودة على DSO تحت المنحنى m Θ (Θ) OAMBN (في الشكل 3.26) ، والتي تميز العمل A Θ ، تسمى احتياطي الاستقرار الديناميكيالسفينة (VDO). كلما كانت هذه المنطقة أكبر، كلما زاد الاستقرار الديناميكي للسفينة عند الإبحار في وضع مستقيم. عند النظر في الشكل 6.3، يصبح من الواضح أنه كلما انخفض ارتفاع مركز الوعاء، كلما قل هامش الاستقرار الساكن ليس فقط، بل أيضًا الديناميكي. عندما تبحر السفينة بزاوية لفة ثابتة Θ st.1، ينخفض هامش الاستقرار الديناميكي وفي الشكل 3.26 يتم تحديده فقط من خلال المنطقة AMB بين المنحنى m Θ (Θ) و m cr (Θ).

3.11.3 حدود الاستقرار الديناميكي للسفينة.هذه الحدود هي:

الحد الأقصى لعزم الدوران m cr.dyn. max ، والذي لا يؤدي تطبيقه الديناميكي بعد إلى انقلاب السفينة ( لحظة الانقلاب);

أقصى زاوية لفة ديناميكية Θ داين. الأعلى.

للعثور على قيم m cr.dyn. ماكس و Θ داين. كحد أقصى، يمكنك استخدام مخطط الاستقرار الثابت (الشكل 6.11). كما يزيد م كر. تزداد الزاوية Θ din. لبعض م كر. = م كر.دين. max ، والذي يتوافق مع الحالة المقيدة للمساواة في المناطق 1 و 2، عندما لا يزال من الممكن ضمان مساواة العمل الزائد لحظات الاستعادة والشفاء، الزاوية Θ dyn = Θ dyn. الأعلى. لذلك، Θ داين. يتم تحديد الحد الأقصى بنقطة تقاطع الرسم البياني m cr (Θ)، الموافق لـ m cr.din. الحد الأقصى، مع الفرع التنازلي لـ DSO.

إذا كانت قيمتها، أثناء التطبيق الديناميكي لعزم الدوران، هي m cr > m cr.dyn. max ، فلن يعد من الممكن تعويض الشغل الزائد لعزم التقويم بشكل كامل من خلال الشغل الزائد لعزم التقويم، وسوف تنقلب السفينة. مع التطبيق الثابت لعزم m cr بنفس المقدار، يتم ضمان سلامة ملاحة السفينة فقط إذا كان m cr £ m cr.st. الأعلى. من الشكل. 3.26 من الواضح أن m cr.din. الأعلى< m кр.ст. max .

وبالتالي، يتم ضمان الاستقرار الديناميكي للسفينة تحت تأثير m Cr لقيمة معينة إذا كانت زاوية اللفة الديناميكية لا تتجاوز القيمة التي لا يزال من الممكن عندها تعويض عمل لحظة الميلان عن طريق عمل لحظة التقويم.

3.11.4 رسم تخطيطي للاستقرار الديناميكي للسفينة.لحل مشاكل الاستقرار الديناميكي فهو مناسب للاستخدام مخطط الاستقرار الديناميكي(DDO)، الذي يحدد عمل لحظة الاستعادة A Θ عند كل قيمة للزاوية Θ (الشكل 3.27).

كما هو معروف، يمكن تمثيل عمل لحظة التقويم على طول زاوية اللفة بالتعبير

أ Θ = م Θ دΘ،

الشكل 3.27 - مخطط الاستقرار الديناميكي

حيث تمثل الدالة m Θ (Θ) مخطط الاستقرار الثابت (SSD).

وبالتالي، فإن DDO هو منحنى متكامل فيما يتعلق بـ DSO. مثل أي منحنى متكامل، فإنه يحتوي على الخصائص التالية:

1) يعبر كل من إحداثياته عن المنطقة الواقعة تحت DSO على طول هذا الإحداثي؛

2) تتوافق نقطة الانعطاف (النقطة B) مع الحد الأقصى لـ DSO؛

3) الحد الأقصى للمنحنى المتكامل (النقطة C) يتوافق مع زاوية غروب الشمس DSO؛

4) يحدد تنسيق DDO مع Θ = Θ zak هامش الاستقرار الديناميكي للسفينة في موضع التوازن الأمامي؛

5) يحدد ظل زاوية الظل المرسومة لمخطط الاستقرار الديناميكي إحداثيات مخطط الاستقرار الثابت عند نفس زاوية اللفة.

منذ m Θ = γV l Θ، يمكن كتابة التعبير عن عمل عزم الدوران المستعاد في النموذج

A Θ = m Θ dΘ = γV l Θ dΘ = γV l Θ dΘ = γV l din،

الاستقرار الديناميكي للمحرك الكهربائي – هذه هي قدرة نظام القيادة الكهربائية على استعادة التوازن عندما يتغير وضع التشغيل بشكل مفاجئ.

يمكن تحميل محرك غير متزامن مع اضطراب يتغير ببطء تدريجيًا إلى قيمة عزم الدوران المماطلة.

لكن مع تغير سريع في الاضطراب لحظة ديناميكية جبريا يطوى مع عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك.

بسبب الإضافة الجبرية لعزم الدوران الديناميكي مع عزم الدوران الكهرومغناطيسي، يقوم نظام القيادة بتطوير عزم دوران يزيد عن عزم الدوران الحرج (الأقصى) للمحرك عندما تنخفض السرعة ويقلل عزم الدوران الذي طوره محرك الأقراص إلى قيمة أقل من أمر بالغ الأهمية عندما تزداد سرعة نظام القيادة الكهربائية.

وبالتالي، فإن النسبة لم تعد معيارا للتشغيل المستقر للمحرك الكهربائي. القصور الذاتي والطاقة المخزنة في النظام لهما تأثير أكبر على تشغيل محرك الأقراص.

انخفاض جهد التيار الكهربائي

يعد انخفاض جهد الشبكة هو التغيير المفاجئ الأكثر تميزًا في وضع تشغيل المحرك الكهربائي. يمكن أن يحدث انخفاض في الجهد في شبكة السفينة: عند تشغيل محركات قوية أو إيقاف تشغيل أحد مولدات التشغيل الموازية.

المحرك الذي يعمل بعزم دوران ثابت على خاصية ميكانيكية طبيعية عند النقطة "A" (الشكل 12-3 أ.)، مع انخفاض الجهد بنفس السرعة، سوف ينتقل إلى النقطة "B" على خاصية اصطناعية.

وتحت تأثير عزم الدوران الديناميكي الناتج، والذي يتم تحديد حجمه بطول المقطع “أ – ب”، سيتباطأ المحرك وفقًا لمعادلة الحركة حتى يتوقف تمامًا، النقطة “د”. ” على الخاصية الاصطناعية (IMC):

(12-3)

باستخدام العلاقات: ونحصل على:

(12-4)

تأثير جهد الشبكة على استقرار المحرك الكهربائي. توقف المحرك

دعونا نفكر في تأثير جهد الشبكة على استقرار محرك كهربائي يعمل بالتيار المتردد.

عندما يكون هناك انخفاضات عميقة في جهد الشبكة، يصبح تشغيل المحرك غير المتزامن غير مستقر - وقد ينقلب المحرك.

تحت البقشيش يعني وضع الطوارئمحرك غير متزامن فيه يتوقف أو ينعكس. شرط التمرير هو:

م"< М ,

أين م"- اللحظة الحرجة للمحرك عند الجهد المنخفض؛

م- لحظة ثابتة للآلية.

بعبارة أخرى، سيحدث التوقف إذا أصبح عزم الدوران الحرج للمحرك عزم دوران أقل ثابتًا للآلية .

تذكر أن عزم الدوران الحرج للمحرك غير المتزامن يتناسب مع مربع الجهد:

م= ق، (12-5)

أين شو F- الجهد والتردد لشبكة الإمداد على التوالي.

ويترتب على ذلك انخفاض الجهد المسموح به بموجب قواعد التسجيل

شبكة تساوي 15% ( ش" = 0,85ش) ، ستكون القيمة الجديدة المخفضة للحظة الحرجة

م"= م= (0.85) م= 0.7225 م≈ 0.7 م. (12-6)

تعتمد عواقب الانقلاب على طبيعة العزم الساكن للآلية، وهي:

1. مع عزم الدوران الثابت التفاعلي، يتوقف المحرك ويدخل في وضع الاستعداد تحت التيار (المضخات والمراوح الشكل 12.3 أ)؛

2. مع عزم الدوران الثابت النشط، يتوقف المحرك أولاً، ثم ينعكس، وتحت تأثير وزن الحمل، يبدأ في التسارع بسرعة متزايدة في اتجاه الهبوط (آليات الرفع وأجهزة إرساء المرساة الشكل 12.3 ب) ).

الشكل 12.3 أ 12.3 ب

أرز. 12.3. العمليات العابرة عندما يتوقف المحرك: أ – مع عزم دوران ثابت تفاعلي (مضخة، مروحة)؛ ب – مع لحظة ثابتة نشطة (ونش، مرساة).

النظر في عملية توقف المحرك في عزم الدوران الساكن التفاعلي المحرك (الشكل 12.3 أ). قبل انخفاض الجهد، يعمل المحرك بالخاصية الميكانيكية الطبيعية (EMC)، عند النقطة "A" وبسرعة ثابتة ω.

عند فشل الجهد يتحرك المحرك من النقطة "A" على الخاصية الميكانيكية الطبيعية (EMC) إلى النقطة "B" على الخاصية الميكانيكية الاصطناعية (IMC) بنفس السرعة ω. سرعة المحركعجلليس لديه الوقت للتغيير بسبب الجمود في الحركةأجزاء من المحرك الكهربائي، وبالتالي فإن السرعة عند النقطة "ب" هي نفسها عند النقطة "أ".

منذ النقطة "B" عزم دوران المحرك معزم دوران أقل للآلية م، يبدأ المحرك في تقليل السرعة إلى النقطة "C". عند هذه النقطة يكون عزم دوران المحرك الحرج (الحد الأقصى). م "<م، لذلك سيستمر المحرك في تقليل السرعة إلى النقطة D.

عند النقطة D، سيتوقف المحرك وسيتم تنشيطه بلحظة دائرة كهربائية قصيرة محتى ذلك الوقت حتى يتم تشغيل الحماية الحرارية.

النظر في عملية توقف المحرك مع عزم دوران ثابت نشط للمحرك آلية . تنعكس الآليات ذات اللحظة الساكنة النشطة (روافع البضائع والرافعات) عند الانقلاب تحت تأثير وزن الحمولة أو المرساة (الشكل 12.3 ب).

في حالة فشل الجهد في شبكة السفينة، تتم العملية العابرة أولاً بنفس الطريقة كما في حالة عزم الدوران الثابت التفاعلي (الشكل 12.3 أ). ومع ذلك، بعد أن يتحرك المحرك إلى النقطة "D"، المحرك ليس كذلك سوف تتوقف ، ولكن ينعكس على الفور و يتسارع إلى غير إتجاه (النقاط F، F، F).

بسبب ال علامة على عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحركليس من تغير ، أي. موجهة نحو رفع الحمولة، سوف ينتقل المحرك إلى وضع الكبحو سيحاول تقليل السرعة خفض الحمل.

ومع ذلك، فإن سرعة نزول الحمولة سوف تزداد باستمرار . يتم تفسير ذلك بواسطة حجم عزم الكبح الكهرومغناطيسي للمحركعندما ننتقل من النقطة F إلى النقطة F ثم إلى النقطة F يتناقص باستمرار (م<م<م) أ ضخامةلا يتغير عزم الدوران الثابت النشطوتوجيهها نحو نزول الحمولة.

إذا لم يتم فصل المحرك الكهربائي عن الشبكة في الوقت المناسب ولم يتم إبطائه بواسطة الفرامل الميكانيكية، فإن هذا الوضع سوف يؤدي إلى وقوع حادث.

على الرغم من التنوع الكبير في تصميمات المحركات الكهربائية، فمن الواضح أن مبدأ عملها هو نفسه دائمًا. يتفاعل المجال الكهرومغناطيسي المتناوب الناتج عن لف الجزء الثابت أو لف المجال مع التيار الكهربائي الذي يمر في دائرة الدوار أو في دائرة عضو الإنتاج.

تفاعل المجال والتيار يولد عزمًا كهرومغناطيسيًا، مما يتسبب في دوران عمود عمل المحرك. للاقتناع بعمومية مبادئ التشغيل، يكفي النظر إلى مناطق عمل الخصائص الميكانيكية للمحرك التعريفي (AM) ومحرك التيار المباشر (DC) مع الإثارة المتوازية أو المستقلة.

هذه آلات كهربائية مختلفة تماما، ولكن التشابه في الخصائص قد يبدو مفاجئا. لا يوجد سوى عدد قليل من "لكن". على سبيل المثال، في خصائص ضغط الدم هناك نقطة تقابل "لحظة التحول". تتوافق هذه النقطة مع الحد الأقصى لسعة تحميل المحرك - فلا يمكنه تطوير أكثر من عزم الدوران هذا.

وفي الوقت نفسه، لا تحتوي خاصية DPT على أي نقاط حرجة. تتناقص سرعة دوران عمودها خطيًا مع زيادة الحمل حتى تتوقف تمامًا عند قيمة "باهظة" لحظة المقاومة.

بالمناسبة، من أجل استبعاد تشغيل DFCs تحت مثل هذه الأحمال الكبيرة، غالبًا ما يتم تشكيل ما يسمى بخاصية اصطناعية "الحفارة"، مما يعني قطع تيار عضو الإنتاج.

ولكن لماذا يوجد في IM بالفعل قطع عزم الدوران في الخاصية الطبيعية؟ لماذا خلافا للمبادئ العامة للتشغيل توجد فجوة غريبة في خصائص هذا المحرك؟

الأمر كله يتعلق بميزات التشغيل في دائرة التيار المتردد. ففي نهاية المطاف، لا يتم إنشاء عزم الدوران الكهرومغناطيسي ببساطة عن طريق تفاعل مجال الجزء الثابت وتيار الجزء المتحرك.

لا يشارك التيار بأكمله في العملية، ولكن مكونه النشط فقط، أي المكون المتوافق مع المجال الكهرومغناطيسي الدوار. لا يُنتج المكون التفاعلي أي عزم دوران، مما يؤدي إلى إهدار سلسلة الدوار.

ومن المثير للاهتمام أن النسبة المتبادلة لقيم هذه المكونات ليست ثابتة مع بدء تشغيل المحرك. يعتمد حجم المكون التفاعلي على المقاومة التفاعلية (الحثية) للدوار. كلما زادت المفاعلة الحثية، كلما كان التيار أكثر تفاعلاً، وكلما زاد تحول الطور بينه وبين المجال الكهرومغناطيسي.

إن العلاقة التي تسمح لنا بتحديد المفاعلة الحثية معروفة منذ زمن طويل:

X=2πfL;

معامل ل(محاثة الدائرة) لم تتغير هنا. شيء آخر هو التردد F. في سلسلة الدوار، تصل إلى قيمتها القصوى في اللحظة الأولى من بدء التشغيل، عندما يكون الدوار ثابتًا. هذا هو 50 هرتز، تردد الشبكة.

في هذه الحالة، بما أن التردد هو الحد الأقصى، فإن المكون التفاعلي للتيار يصل أيضًا إلى الحد الأقصى. في هذه الحالة، فإن اللحظة، بالطبع، ليست كبيرة بشكل خاص للأسباب التي ناقشناها أعلاه. وبالتالي، اتضح أنه في تيارات البداية العالية، يوفر أي IM عزم دوران متوسط.

مع تسارع الدوار، يتناقص تردد التيار فيه بسبب انخفاض السرعة النسبية لدوران المجال الكهرومغناطيسي. يتناقص أيضًا المكون التفاعلي للتيار الدوار، وهذا يؤدي إلى حقيقة أنه عند تيار منخفض نسبيًا، يمكن للمحرك تطوير عزم دوران أكبر.

عندما يصل التيار إلى تردد عدة هيرتز، يصل المحرك إلى خاصية التشغيل الخاصة به ويصل إلى سرعة دوران غير متزامنة. ولكن مع زيادة الحمل حتى لحظة التوقف، ستنخفض السرعة مرة أخرى إلى الحد الذي يبدأ فيه المكون التفاعلي للتيار الدوار في السيطرة.

سيؤدي ذلك إلى حقيقة أنه مع زيادة التيار، لن يتمكن عزم دوران المحرك من الزيادة وسيكون المحرك في وضع الدائرة القصيرة.

إن وجود مكون تفاعلي في تيار الدائرة الدوارة هو السبب وراء الاختلاف الرئيسي بين خصائص تيار DC المتوازي والإثارة IM.

معلومات عامة عن استقرار الرافعة

الاستدامة- هذه هي قدرة الرافعة على مقاومة لحظات الانقلاب الناجمة عن خطورة الحمولة التي يتم رفعها، وحمل الرياح، والوزن الساكن لعناصر الرافعة، والأحمال الديناميكية والانحدار.

يتم تحديد استقرار الرافعة في ظروف التشغيل غير المواتية.

حافة التمديد هي خط نسبة قد يحدث فيه فقدان الاستقرار.

عند التحقق من الثبات، يتم تحديد معامل ثبات الآلة ومقارنته بالقيمة المسموح بها.

م في - استعادة اللحظة

M opr - لحظة الانقلاب.

بالنسبة للرافعات، يتم تحديد الحمولة واستقرار الآلة ومقارنتها بالقيم المسموح بها عند رفع الحمولة القصوى، مع مراعاة جميع التأثيرات المسموح بها (المنحدر، الرياح، القصور الذاتي).

ك ذ 1.15 (مع مراعاة جميع الأحمال)

K y 1.4 (مع مراعاة الأحمال الرئيسية)

يتم حساب الثبات في الحالات التالية: عندما تعمل الرافعة مع حمولة (استقرار الحمولة)، عندما لا تكون قيد التشغيل (استقرارها الخاص)، عندما تتم إزالة الحمولة فجأة من الرافعة (كسر الحمولة)، عند تركيب (تفكيك) الرافعة.

استقرار التحميل– قدرة الرافعة أثناء التشغيل على تحمل عمل جميع الأحمال الخارجية التي تميل إلى دفعها نحو ذراع الرافعة.

الاستقرار الخاص- قدرة الرافعة في حالة عدم التشغيل على تحمل عمل الأحمال، مع مراعاة ميل المسار وقوة الرياح، والتي تميل إلى قلب الرافعة في الاتجاه المعاكس لذراع الرافعة.

لتوصيف ثبات الرافعة، يتم استخدام معاملات الحمولة Kgr والاستقرار الذاتي K، التي تحددها القواعد والصيغ.

يتم التحقق من استقرار الحمل لكل من الحد الأقصى والحد الأدنى للوصول.

يتم التحكم في الاستقرار الجوهري للرافعات مع تغيرات التحويل في الوصول عندما يتم وضع ذراع الرافعة عند أقصى وصول.

يتم ضبط ثبات الرافعات مع تغيير الضبط في الوصول إلى الموضع عند رفع ذراع الرافعة إلى الحد الأدنى للوصول.

تتطلب قواعد Gosgortekhnadzor أنه عند الانتهاء من العمل، يتم تثبيت الرافعات على القضبان بأجهزة مضادة للسرقة. في هذه الحالة، لا تؤخذ القوة الناتجة عن التثبيت على القضبان بعين الاعتبار عند حساب ثباتها. يذهب إلى احتياطي استقرار الرافعة.

1. تعرف على المعلومات العامة حول استقرار الآلة.

2. تحديد لحظة الإمساك (الاستعادة) للرافعة.

3. تحديد لحظات الانقلاب:

من البضائع

من قوى القصور الذاتي الناشئة عند رفع الحمولة

من قوة الرياح المؤثرة على الرافعة

من قوة الرياح المؤثرة على الحمل

من قوى القصور الذاتي التي تنشأ عندما تتحرك الرافعة مع حمولة.

4. تحديد ثبات الرافعة التي تعمل على منصة أفقية مع الأحمال الرئيسية فقط.

5. تحديد الحمولة والاستقرار الذاتي للرافعة

6. استخلاص النتائج.

7. الإجابة على أسئلة الاختبار.

طريقة حساب:

تحديد لحظة عقد، نانومتر

م في = G كر ((ب+ج) كوس أ– ح 1 خطيئة أ),

حيث G cr – وزن الرافعة، N. (G = m g)

ب – المسافة من محور دوران الرافعة إلى ضلع الميل م

с – المسافة من محور الدوران إلى مركز ثقل الرافعة, م

ح 1 – ارتفاع مركز الثقل م

α – زاوية ميل الرافعة بالدرجات

2. تحديد لحظات الانقلاب،نانومتر

لحظة التحميل:

م غرام = ز غرام (أ - ب)،

حيث G gr – وزن حمل العمل الأقصى، N

أ – المسافة من نقطة التعليق إلى محور الدوران م

م غرام =

لحظة قوى القصور الذاتي الناشئة عند رفع الحمولة:

M ابتسامة = G غرام (أ - ب)،

حيث V هي سرعة رفع (خفض) الحمل، م/ث

t – وقت وضع التشغيل غير المستقر، s

م غرام في =

لحظة تأثير قوة الرياح:

يراقب حركاته: م في كر = F في كر ن،

م في كر =

لكل حمولة: M في غرام = F في غرام H 1،

م في غرام =

حيث F in هي قوة الرياح المؤثرة على الرافعة (الحمل)، N

F في = ص ك ك ع S،

ع - ضغط الرياح، N/m2

K a – معامل السحب الديناميكي الهوائي

K a = 1.4 - للجسم الشبكي (الرافعة)

K a = 1.2 – لجسم صلب (حمل)

ن و ن 1 – أذرع تحميل الرياح على الرافعة وتحميلها م

ك ع – معامل شعرية

K p = 1 – لجسم صلب (حمل)

Kp = 0.3 – 0.4 – لجسم شبكي (صنبور)

S – منطقة الريح للرافعة (الحمولة) م2

F في kr = r K a K r S kp =

F في gr = r K a K r S gr =

F´ في кн = п´ K a K p S кp =

لحظة قوى القصور الذاتي التي تحدث عندما تتحرك الرافعة بحمولة:

م حارس مرمى = ح + ح 1،

حيث V 1 – سرعة حركة الرافعة م/ث

ر 1 - وقت التشغيل غير المستقر للرافعة، ق

ح 1 – ارتفاع مركز ثقل الرافعة م

ح - المسافة من السطح الداعم إلى نقطة تعليق الحمولة، م

م حارس مرمى =

لحظة من قوى الطرد المركزي الناشئة أثناء دوران الجزء الدوار.النظام التجاري المتعدد الأطراف – مهملة.

3. نحدد ثبات الرافعة العاملة على منصة أفقية بمشاركة الأحمال الرئيسية فقط:

ك y1 = ≥ 1.4

ك ذ 1 = ≥ 1.4

4. تحديد ثبات حمل الرافعة:

≥ 1,15

M def = M gr + M gr in + M gk + M in cr + M in gr =

ك ذ 2 = ≥ 1.15

تم استيفاء الشرط (لم يتم استيفاءه)

5. تحديد استقرارنا:

ك y3 = ≥ 1,15

ك ذ 3 = ≥ 1.15

تم استيفاء الشرط (لم يتم استيفاءه)

خاتمة:(تعكس الطرق الممكنة لزيادة استقرار الرافعة، خاصة في حالة عدم إجراء فحص واحد على الأقل).

البيانات الأولية للحساب

خيارات	رقم الخيار


ماركة الحنفية	كيلو بايت-100.32	كيلو بايت-200.40	كيلو بايت-260.60	كيلو بايت-400.50	كيلو بايت-125.40	كيلو بايت-160.40	كيلو بايت-630.80	كيلو بايت-1	كيلو بايت-2	كيلو بايت-3	كيلو بايت-4	كيلو بايت-5	كيلو بايت-6	كيلو بايت-7	كيلو بايت-8
وزن البضائع، ر
وزن الرافعة، ر
زاوية ميل المنصة، α ˚			1,5	1,5							1,5	1,5	1,5
ارتفاع مركز الثقل، ح 1، م
المسافة من محور دوران الرافعة إلى الضلع المائل، ب، م	1,2	1,5	1,65	1,9	1,2	1,3			1,2	1,2	1,4	1,7	1,8
المسافة من محور الدوران إلى مركز ثقل الرافعة، s، m	0,08	0,1	0,13	0,15	0,09	0,1	0,15	0,05	0,07	0,07	0,09	0,12	0,14	0,15	0,15
سم	0,4	0,45	0,6	0,8	0,4	0,43	0,8	0,3	0,4	0,4	0,5	0,7	0,8	0,8	0,95
المسافة من محور دوران الرافعة إلى نقطة تعليق الحمولة أ، م
أكتاف أحمال الرياح المؤثرة: – على الحمل ن1م
- على الصنبور، N=N 2، م
سرعة رفع الحمولة، V، م/دقيقة
وقت وضع التشغيل غير المستقر، t = t 1 , s
منطقة الريح: – الرافعة، S cr، م 2
- الحمل، S ز، م 2
ضغط الرياح p, Pa: – للمخطط “a” – p
- للمخطط "ب" - ΄
المسافة من منصة الدعم إلى كتل رأس ذراع الرافعة، h، m								الحادي والعشرون
سرعة سير الرافعة، V 1، م/دقيقة

طريقة حساب

من الصعب جدًا تخيل الأساس المقلوب لمنزل خاص. السبب الطبيعي وراء انقلاب منزل صغير هو الرياح ذات القوة الهائلة، والتي، بسبب انحراف الهيكل، يمكن أن تقلبه على جانبه. على سبيل المثال، مثل شجرة الصنوبر الوحيدة التي ليس لها أساس، بل لها جذور.

أرز. 1. خيارات الدوران والإزاحة المحتملة للمؤسسة: أ - التسوية بالدوران، ب - التسوية بالدوران والإزاحة، ج - التحول على طول القاعدة.

ما هي الحسابات اللازمة لتأسيس منزل؟

بناءً على الغرض المقصود منه، وهو نقل حمل الهيكل بشكل موحد إلى الأرض، من الضروري حساب عرض الجزء الداعم له وقوته.

للقيام بذلك، من الضروري تحديد وزن الهيكل، بما في ذلك وزن القاعدة.

يجب أن يشمل حساب قوة الأساس أحمال الثلوج المنقولة إليه من السطح في الشتاء، ووزن كل ما سيتم تركيبه وإدخاله إلى داخل الغرفة (نظام التدفئة، وإمدادات المياه، والصرف الصحي، والأثاث، وما إلى ذلك) .

لا يتم تضمين أحمال الرياح على المباني المنخفضة في اختبار القوة. يتم أخذ هذه الأحمال في الاعتبار عند حساب قوة عنصر السقف مثل المورلات، والتي يتم من خلالها نقلها عبر الجدران إلى قاعدة المنزل.

في التين. يوضح الشكل 1 خيارات التدوير والإزاحة المحتملة للمؤسسة: أ) التسوية مع الدوران، ب) التسوية مع الدوران والإزاحة، ج) التحول على طول القاعدة.

أرز. 2. الحساب غير الصحيح لقوة الأساس يمكن أن يؤدي إلى قلب الهيكل بأكمله.

في فصل الشتاء، تتعرض الأساسات الضحلة لقوى الطفو الناتجة عن ارتفاع التربة. التوزيع غير المتكافئ لهذه القوى يمكن أن يؤدي إلى فقدان استقرار الأساس، كما هو موضح في الصورة، خاصة إذا لم يتم بناء الهيكل على الأساس لسبب ما. ولمنع فقدان الاستقرار في هذه الحالة يجب حماية التربة من التجمد.

إذا حدث فقدان الاستقرار عند الانتهاء من بناء المنزل، فيجب البحث عن الأخطاء في حساب القوة المطلوبة. ولكن هذا لا يزال لا ينبغي أن يؤدي إلى قلب الهيكل بأكمله، كما هو مبين في الشكل. 2. تظهر الصورة منزلاً صغيراً لم يحدث الانقلاب فيه بسبب عدم إجراء حسابات الأساس المناسبة. عند تحديد حجم القاعدة وعمقها، لم تؤخذ في الاعتبار الخصائص الفيزيائية للتربة (الصورة توضح أنها تربة رملية).

العودة إلى المحتويات

هل من الضروري حساب استقرار أساس منزل خاص؟

الأساس الذي لا ينقلب أو يتحرك في مستوى أفقي مع الأرض تحت تأثير القوى الخارجية يعتبر مستقرًا. تم تصميم أسس العناصر المهمة مثل دعامات الجسور وأنابيب المصانع وما إلى ذلك لتحقيق الاستقرار.

على عكس أنابيب المصانع، لا يلزم أن تكون أساسات المنازل الخاصة قابلة للانقلاب. والسبب هو أن هذه المنازل ذات ارتفاع منخفض نسبياً. إذا كان مركز ثقل أنبوب المصنع وقوة الرياح الناتجة يقعان على ارتفاع كبير من الأساس، ونتيجة لذلك يمكن تشكيل لحظة كافية لتعطيل الاستقرار، فبالنسبة للهيكل المنخفض، يتم إجراء الحسابات بناءً على هذا العامل هي ببساطة ليست ضرورية.

في القطاع الخاص، تظهر حاليًا أيضًا المباني الفردية التي تتطلب حسابات أسسها لمثل هذا التأثير. على سبيل المثال، مولدات الرياح. في التين. يوضح الشكل 3 أحد الخيارات الأساسية لمثل هذا المولد. يجب الانتباه إلى عمق الأساس. من الواضح أنه يتجاوز عمق تجميد التربة. الأبعاد المتبقية في الصورة 3 يمكن أن تكون بمثابة دليل فقط وقد تختلف عن الأبعاد الفعلية. ارتفاع البرج - HV، للتشغيل الموثوق للمولد، يعتمد على التضاريس، ولكن في المتوسط يمكن اعتباره مساويا لـ 20 مترًا.

العودة إلى المحتويات

تحديد لحظة الانقلاب

أرز. 3. رسم تخطيطي لقاعدة مولد الرياح.

في التين. يوضح الشكل 4 مخططًا تصميميًا يوضح القوى المؤثرة على الأساس. العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى الانقلاب هو العزم M U، والعقبة الرئيسية أمام ذلك هي القوة F U. هذا المكون هو الذي يمنع فقدان الاستقرار.

يمثل الحمل الموزع بشكل موحد P رد فعل التربة لعمل القوة F U . تؤثر القوة Q r على القص في المستوى الأفقي. عند حساب القص، فإن معامل احتكاك البناء على الأرض له أهمية كبيرة. ولا تؤخذ هذه القوة في الاعتبار عند حسابات التمديد.

لتحديد لحظة الانقلاب MU من الضروري معرفة سرعة الرياح ومساحة الهيكل الذي تؤثر عليه (انقلاب الرياح). لضمان تشغيل مولد الرياح، يلزم سرعة لا تقل عن 6-8 م/ث تقريبًا. ومع ذلك، فمن الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن سرعة الرياح يمكن أن تكون أعلى بكثير، لذلك يجب الاعتماد على أقصى سرعة ممكنة في المنطقة المحددة. على سبيل المثال، عند سرعة رياح 10 م/ث يكون الضغط 60 نيوتن/م2، وعند سرعة 50 م/ث سيكون هذا الضغط 1500 نيوتن/م2. جدول رقم 1 يوضح القيم التي يمكن من خلالها معرفة سرعة الرياح القصوى تحديد ضغطها.

الجدول رقم 1.

بمعرفة سرعة الرياح V ومساحة الريش S L نحدد الضغط المقابل من الجدول 1 ومن هذه المنطقة نحسب القوة R L المطبقة على حافة البرج أي على مسافة H B من السطح من الارض. مع الأخذ بعين الاعتبار العمق h الذي يقع عنده نعل القاعدة، يكون الكتف:

ستعمل الرياح أيضًا على البرج بطوله بالكامل. لتحديد المساحة، نحدد أولاً القيمة المتوسطة لعرض البرج، L SR