1.2. Производительность грузоподъемной машины и время цикла
Важной характеристикой качества машины является ее производительность. Производительностью грузоподъемной машины (ГПМ) называется количество груза, перегружаемое в единицу времени. Производительность может быть весовая (т/ч) и штучная (шт/ч). Различают техническую и эксплуатационную производительности. Технической производительностью называют количество груза, которое машина может перегрузить за час непрерывной работы при полном использовании ее технической характеристики и производственного опыта. Эксплуатационная производительность – это производительность работы машины с учетом использования ее по загрузке и по времени. Техническая производительность определяется по формуле
,
т/ч (1)
или
,
шт/ч (2)
где G – вес груза, т, nц- число циклов, выполняемых машиной за час, Tц – средняя продолжительность цикла для заданных условий, с. Число циклов определяется по формуле
.
Выполнение всех движений, связанных с перемещением груза в заданную точку и возвращение машины в исходное состояние, называется полным циклом работы машины. Время цикла определяется как сумма времен, затраченных на выполнение отдельных операций
,
с (3)
где i – номер операции.
Время отдельной операции определяется как
,
с (4)
или, если не учитывать потери времени на разгон и торможение механизмов, то
,
с (5)
где
-
расстояние (угол), которое необходимо
пройти данному механизму,
-
скорость данного механизма,
и
- время на разгон и торможение данного
механизма.
Также к отдельным операциям относятся вспомогательные операции, не связанные с перемещением груза на значительные расстояния, но достаточно трудоемкие и продолжительные. В их число входят операции застропки, наводки, захвата груза и т.д. На эти операции существуют определенные нормы времени.
1.3. Характерные ошибки человека-оператора
Продолжительность цикла и, следовательно, производительность машины зависят от управляющей деятельности человека-оператора. Деятельность оператора, как функционирование любой кибернетической системы, может быть сведена к восприятию информации, ее переработке и использованию для выдачи управляющих воздействий. Особенностью получаемой информации является неинструментальный характер сигналов. В основном, это визуальная информация о положениях органов машины и объектах окружающей среды. Визуальная оценка расстояния оператором происходит с ошибкой, равной 10-20% определяемой величины. К тому же, существует, т.н. время реакции, которое равно времени между получением информации и выдачей управляющих воздействий. Обе эти составляющих дают вместе ошибку оператора, которая может быть учтена при определении времени цикла следующим образом:
при определении продолжительности отдельной операции
или
,
с (6)
где
- относительная погрешность при
осуществлении операции (при выполнении
работы принимается
);
при определении продолжительности цикла
,
с (7),
где
- суммарная накопленная ошибка, с
.
1.4. Расчетная схема крана
Для составления управленческой модели крана необходимо учесть возможность перемещения спредера по всем трем направлениям, но собственные размеры крана, спредера и контейнеров не представляют интереса с точки зрения моделирования. Поэтому спредер рассматривается как материальная точка, расположенная на центральной оси спредера. Аналогично рассматриваются контейнеры и места их установки. Соответствующие скорости механизмов достигаются мгновенно, без учета торможения и разгона механизма. Раскачивание груза не учитывается.
Таким образом, моделирование процесса перегрузки контейнеров заключается в установлении зависимостей между координатами центра тяжести контейнера в любой момент времени и управляющими воздействиями. Зададим в пространстве рабочей зоны декартову систему координат и будем считать, что по горизонтали (оси OX) происходит перемещение тележки, по вертикали (оси OY) происходит перемещение моста, а из плоскости рабочей зоны (по оси OZ) подъем-опускание груза. Тогда зависимости будут выглядеть следующим образом
,
,
,
м (8)