ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ И СБОРОЧНЫХ РАБОТ С ЯДЕРНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ

Воротилин И. П., Ромашин В. Н.

ПИЛ МИФИ, г. Лесной


При проведении погрузочно-разгрузочных и сборочных работ с ядерными изделиями применяют серийно изготовляемые грузоподъёмные мостовые и другие краны. Основными факторами, определяющими безопасность работ с грузоподъёмными кранами являются: человеческий,  технологический, технический и организационно-технический. Организационно-технический фактор зависит от надёжности систем управления, уровня пожарной защиты и уровня взрывобезопасности устройств. Технологический и технический факторы зависят от динамических процессов, протекающих в приводах крана.

При одних и тех же механических характеристиках электродвигателя, моментах инерции, жёсткости элементов привода, номинальной скорости груза переходные процессы, протекающие в динамической системе привода, будут различными. При больших ускорениях груза возникает опасность разрушения не только элементов крана, но и самого ядерного изделия, что приведёт к чрезвычайной ситуации. Так как работа с опасными грузами проводится в закрытых помещениях, то наибольшее влияние имеют динамические процессы, возникающие при пуске двигателя механизма подъёма.

При аналитическом исследовании сложной динамической системы крана учесть все факторы невозможно. Поэтому выделяют самые значимые параметры для составления системы дифференциальных уравнений движения груза. Такая математическая модель динамической системы крана позволяет в ходе расчёта варьировать количеством и качеством параметров.

Составленная и исследованная математическая модель динамической системы крана зависит от таких параметров, как масса поднимаемого груза, механическая характеристика электродвигателя, моменты инерции вращающихся и линейно перемещающихся элементов привода и груза, расположение грузовой тележки в пролёте моста, жёсткость канатов и оснастки, положение груза в момент пуска двигателя.

Расчёты по этой модели показали, что коэффициент динамичности (КД) сильно зависит от отношения поднимаемого груза к номинальной грузоподъёмности крана (чем больше отношение, тем меньше КД), от первоначального положения груза (чем ниже расположен груз, тем больше КД) и вида операции с грузом (при подъёме груза КД больше, чем при его опускании). При опускании груза влияние на КД оказывает грузоупорный тормоз, так как его характеристика зависит от постоянства коэффициента трения и времени работы.

Выводы:

  1. Весь диапазон поднимаемых грузов необходимо разбить на группы, чтобы получить величину КД в безопасных пределах.
  2. Величину КД можно регулировать изменением жёсткости дополнительной оснастки, вводимой в динамическую систему в зависимости от диапазона поднимаемого груза.
  3. Величину КД можно регулировать изменением момента инерции вращающихся масс.
  4. Величину КД можно регулировать одновременным изменением момента инерции вращающихся масс и жёсткости оснастки.
  5. Величину КД можно регулировать изменением механической характеристики электродвигателя, увеличив постоянную времени.