Об'єкти підвищеної небезпеки (вантажопідйомні крани, ліфти, підйомники і т.д.) в порівнянні з іншим промисловим устаткуванням мають дуже низькі енергетичні показники (ККД, втрати енергії, cosφ та ін.) тобто є найменш ефективними за енергоспоживанням машинами. Це обумовлено як використанням застарілих систем управління електроприводів, неоптимальними режимами роботи механізмів, так і незадовільним технічним станом підйомно-транспортного обладнання. В першу чергу це стосується вантажопідйомних кранів, з яких більше 80% відпрацювали нормативний термін, але залишаються в експлуатації в даний час. Оскільки темпи оновлення парку об'єктів підвищеної небезпеки значно нижче за темпи зростання числа машин із простроченими нормативними термінами експлуатації, то з кожним роком вказана проблема загострюватиметься.
Пропонується розроблена система моніторингу енергоспоживання об'єктів підвищеної небезпеки (на прикладі вантажопідйомних кранів) з урахуванням нормативних вимог безпечної експлуатації. Система моніторингу базується на встановленому нами функціональному зв'язку між змінами втрат енергії при експлуатації вантажопідйомних кранів і їх технічним станом. В процесі експлуатації кранів суттєво змінюються: стан підкранових колій, ходових коліс, гальм, канатних блоків, барабанів, вузлів тертя в механізмах, опір ізоляції та стан обмоток електродвигунів і релейно-контакторної апаратури, в'язкість і ін. властивості робочих рідин і т.д. Внаслідок цього в процесі експлуатації змінюються енергетичні показники кранів і насамперед - втрати енергії.
З метою проведення досліджень по підвищенню енергетичних показників кранових електроприводів, зниження динамічних навантажень і підвищення продуктивності кранів розроблені математичні моделі, які враховують перехідні процеси в кранових електроприводах, коливання металоконструкції, розгойдування вантажу і представляють сукупність нелінійних интегро-диференціальних рівнянь. Для вирішення останніх розроблено пакет комп'ютерних прикладних програм, що дозволяє досліджувати і оптимізувати різні процеси розгону і гальмування механізмів пересування кранів, підйому вантажів (зокрема: багатоступінчатий пуск по нелінійних характеристиках, пуск при частотному регулюванні, гальмування противключенням, електродинамічне гальмування, гальмування колодковим гальмом і ін.).
Проведені дослідження дозволили встановити міру впливу різних факторів на параметри енергоспоживання і продуктивності вантажопідйомних кранів. Залежності між величинами енергоспоживання і параметрами, які характеризують технічний стан вантажопідйомних кранів, встановлено за допомогою теорії планування експерименту. На основі багатофакторного аналізу визначені шляхи зниження втрат енергії в механізмах вантажопідйомних кранів.
Вимірювання необхідних параметрів в процесі моніторингу енергоспоживання вантажопідйомних машин на підприємствах доцільно здійснювати в періоди проведення часткового або повного технічного огляду. Для зручності накопичення, обробки і аналізу результатів моніторингу вантажопідйомних кранів, а також довідково-статистичній інформації розроблено автоматизований програмний комплекс. Його використання суттєво полегшує систематизацію інформації, яка накопичується в результаті проведених експертних обстежень вантажопідйомних кранів, і дозволяє виконувати аналіз зміни їх технічного стану і втрат енергії при експлуатації.
|