Оптимізація металоконструкції стріли контейнерного перевантажувача за критерієм мінімальної маси

Abstract

У роботі досліджено підходи до оптимізації металоконструкції стріли контейнерного перевантажувача з метою зменшення її маси за умови забезпечення необхідної міцності, жорсткості та експлуатаційної надійності. Проаналізовано існуючі конструктивні рішення стрілових систем перевантажувального обладнання, визначено основні фактори, що впливають на масу металоконструкції та її напружено-деформований стан. Побудовано розрахункову модель стріли в середовищах інженерного аналізу, виконано статичний та модальний аналіз для оцінки поведінки конструкції під дією основних навантажувальних режимів, включно з масою вантажу, власною масою елементів, вітровими та динамічними навантаженнями. Визначено критичні ділянки стріли, що потребують підвищення жорсткості або зміни геометричних параметрів. Запропоновано оптимізаційні рішення, зокрема раціональне використання профілів зі змінними перерізами, удосконалення системи ребер жорсткості, зміну форми ферменних елементів та застосування більш ефективних матеріалів. Обґрунтовано, що запропоновані зміни дозволяють зменшити масу металоконструкції без втрати міцнісних характеристик та із дотриманням вимог нормативної документації.