Аннотация
Подъем конструкций большой массы порядка тонн выполняют с помощью системы тросов и исполнительных механизмов, установленных на плавающей платформе. Однако в открытой печати отсутствуют сведения об алгоритме управления этим процессом, нет данных о требуемой информации. Следует отметить, что подобные работы выполняются при испытаниях на прочность в лабораторных условиях упругих конструкций самолетов. Аэродинамические силы и инерционные заменяются действием штоков гидроцилиндров на узловые точки силовых элементов планера. При испытаниях свободной, незакрепленной конструкции необходимо не только реализовать расчетные силы, но и обеспечить положение самолета относительно зала испытаний, необходимое для нормального функционирования гидроцилиндров. Решение этих задач [1–15] является основой данного исследования.
В предлагаемой работе изучен вариант алгоритма управления подъемом конструкции, учитывающий взаимодействие платформы, а также системы тросов и конструкции. Принято, что упругие деформации платформы и конструкции малы, и в задаче подъема эти объекты рассматриваются как жесткие тела с двумя степенями свободы. Таким образом, конструкция подвешена на тросах, связанных с исполнительными механизмами платформы. Из строительной механики известно, что невозможно вычислить реакции абсолютно жестких трех и более опор на абсолютно жесткую балку для любых внешних сил. Введены «фиктивные жесткости», которые реализованы исполнительными механизмами как перемещение интегрального звена, пропорциональное силе натяжения троса. В этом случае алгоритм управления обеспечивает постоянную без ускорений скорость подъема тела, а силы натяжения тросов соответствуют планируемым значениям. Принято, что взаимодействие дна и свободной конструкции можно определить опорами большой жесткости, воспринимающими только сжатие. Из-за нелинейности опор процесс подъема разделен на два этапа: отрыв от дна и перемещение конструкции по вертикали. Приведен пример подъема тела.
В третьей части работы дан вывод уравнений движения для изучения переходных процессов в системе управления подъемом тел.
Ключевые слова: алгоритм, управление, подъем, плавающая платформа, гидравлические домкраты, трос, конструкция, равновесие, опора, дно, волна на поверхности, динамика
Список литературы
1. Присекин В.Л., Расторгуев Г.И. Алгоритм управления испытаниями конструкции самолета на прочность // Научный вестник НГТУ. – 2012. – № 1 (46). – С. 75–82.
2. Присекин В.Л., Пустовой Н.В., Расторгуев Г.И. Алгоритмы управления усталостными испытаниями самолетов // Прикладная механика и техническая физика. – 2014. – № 1. – С 198–206.
3. Автоматическая система управления теплопрочностными испытаниями / В.Л. Присекин, Л.Е. Абакшина, Л.И. Абрамова, А.В. Иванов, А.Ф. Легомин, И.А. Старикин, В.И. Стыцюк // НИИ экономики и планирования ГОАП: информационный бюллетень отраслевого фонда. – 1978. – № 7. – С. 53–59.
4. Присекин В.Л. Влияние упругости конструкции на синхронность нагружения в испытательном стенде // Динамика и прочность авиационных конструкций: межвузовский сборник научных трудов. – Новосибирск: НЭТИ, 1986. – С. 113–118.
5. Присекин В.Л. Основные уравнения системы нагружения конструкции в испытательных стендах // Динамика и прочность авиационных конструкций: межвузовский сборник научных трудов. – Новосибирск: НЭТИ, 1990. – С. 55–61.
6. Компьютерная модель систем стенда и самолета для испытаний на прочность / В.Л. Присекин, Н.В. Пустовой, А.И. Белоусов, Ю.Б. Нигирич // Научный вестник НГТУ. – 1996. – № 2. – С. 79–88.
7. Присекин В.Л., Белоусов А.И. Уравнения состояния систем стенда для испытаний на прочность // Прикладные проблемы механики тонкостенных конструкций. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. – С. 24–34.
8. Присекин В.Л., Расторгуев Г.И., Белоусов А.И. Вычисление матрицы податливости по данным эксперимента // Избранные проблемы прочности современного машиностроения: сборник научных статей, посвященных 85-летию Э.И. Григолюка (1923–2005). – М.: Физматлит, 2008. – С. 56–60.
9. Авраамов Н.Ю., Подвысоцкий Б.В., Иосса А.А. Морская практика. Ч. 4. – М.: Военмориздат, 1939. – 164 с.
10. Краморенко А.В., Асмилин В.В. Подъем большого противолодочного корабля «Очаков» // Морской сборник. – 2015. – Т. 2018, № 5. – С. 56–63.
11. Барсуков В.Д., Басалаев С.А., Голдаев С.В. Возможность обеспечения регулируемой продувки балластной цистерны понтона газогенератором // Известия вузов. Физика. – 2008. – № 12/2. – С. 31–35.
12. Моделирование подъема затонувших предметов при продувке понтона управляемым открытым твердотопливным газогенератором / В.Д. Барсуков, С.В. Голдаев, С.А. Басалаев, Н.А. Бабушкин // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2016. – № 1 (39). – С. 57–68.
13. Справочник по расчетам при судоподъеме. – М.: Воениздат, 2005. – 480 с.
14. Патент 2479461 Российская Федерация. Система подъема затонувшего судна / В.Н. Белозеров, И.Б. Бирюлин, А.А. Ветрова, Б.И. Школьник. – Зарег. 20.04.2013.
15. Горз Д.Н. Подъем затонувших кораблей: пер. с англ. – Л.: Судостроение, 1978. – 352 с.
