Кран башенный кб 309 хл: Башенные краны КБ-309, КБ-309ХЛ- характеристики, устройство, аренда, купить

Содержание

Башенный кран КБ-309 характеризуется высокой скоростью выполнения работы

Башенный кран очень популярный вид строительной техники, который используется для возведения многоэтажных зданий. С помощью данных кранов осуществляется доставка строительных материалов на определенную высоту, а также разгрузка грузовых автомобилей. Особенностью техники является возможность их использования на любом уровне здания, при этом захватывая весь периметр рабочей зоны. Однако, несмотря на свою производительность, краны башенного типа считаются более сложными в эксплуатации, нежели передвижные на базе грузового автомобиля.

Особенности конструкции

Отечественный башенный кран КБ-309 также как и КБ-403 по своей конструкции предназначен для осуществления разнообразных строительно-монтажных работ, которые могут потребоваться во время строительства жилых гражданских или административных зданий. Общий каркас крана изготовлен из высокопрочных стальных труб разного сечения, с установленными дополнительными лентами усиления из металлического уголка.

Кран состоит из 5 или 7 последовательно соединенных секций, которые крепятся с помощью болтовых соединений, а также монтируются на несущую платформу. Двигатели и электрические щиты установлены в нижней части, а все основные органы перемещения на стреле крана. Можно выделить несколько ключевых особенностей строения КБ-309:

  • простота конструкции;
  • крепкий трубный каркас;
  • высокая скорость монтажа;
  • устойчивость к ветру;
  • хорошие несущие способности стрелы.

Кабина оператора-крановщика монтируется на самой последней секции под стрелой. Стенки кабины изготовлены из листового металла, прикрепленного к рамной конструкции. Изнутри пространство имеет слой утеплителя. Внутри находится два отопителя салона, подсветка и все необходимые контрольные индикаторы, а также органы управления.

Производительность спецтехники

Башенный КБ-309ХЛ используется на стройках любого типа, при этом температурные рамки эксплуатации техники варьируются от – 60 до +40 градусов. Низкий температурный порог позволяет применять данный кран в любых суровых условиях. В зимнее время каретки, вращательные диски и тросы смазываются специальными растворами.

Общая грузоподъемность крана составляет порядка 6-8 тонн в зависимости от вылета стрелы.

Скорость подъема может регулироваться оператором, а максимальная равняется 10-ти метрам в минуту. Благодаря мощным электромоторам башенный кран с массой 70 000 кг способен вращаться вокруг своей оси со скоростью 0,75 об/мин. Скорость передвижения самого крана по рельсовым путям составляет – 30 метров в минуту.

Техническое описание

У крана КБ-309 технические характеристики позволяют осуществлять одновременный подъем и передвижение в сторону с грузом. Работа всех ключевых узлов полностью синхронизирована, поэтому во время поднятия грузов не наблюдается существенных рывков или подергиваний. Дополнительно техника обладает тормозом, который автоматически стопорит подъемный трос на определенном уровне.

Качественная конструкция делает башенный кран КБ-405 также делает очень популярным.

Общие технические показатели крана:

  1. кран-база – КБ-309;
  2. силовой агрегат – электрический двигатель мощностью 59 кВт;
  3. грузоподъемность – 6-8 тонн;
  4. грузовой момент – 125 т*м;
  5. вылет стрелы – 25 метров;
  6. максимальная высота – 37 метров;
  7. скорость поднятия груза – 10 м/мин;
  8. скорость опускания – 3 м/мин;
  9. скорость вращения – 0,75 об/мин;
  10. общая масса башенного крана – 70 600 кг.

Дополнительно на башенный кран устанавливается внешнее освещение и звуковой сигнал с сиреной для оповещения рабочего персонала во время сильного ветра.

При необходимости монтируются вспомогательные страховочные устройства и стопорные системы, позволяющие проводить работы с большими грузами при сильном ветре. В заводской комплектации на КБ-309 имеется несколько вариантов подвесных систем, в частности с двойным крюком, с захватами или одинарным стандартным строительным крючком.

Варианты приобретения

Недорого купить кран КБ-309 можно без навесного оборудования, в частности на вторичном рынке без наличия электрических щитов, каретки или сигнальных устройств. Цена на технику может изменяться не только от ее конкретной комплектации, но и от количества установленных секций. Чем больше высота крана, тем выше его стоимость. Так как КБ-309 на данный момент не выпускается, то приобрести технику возможно только на вторичном рынке от частных лиц. Приобретать кран следует со всеми необходимыми документами, а также журналами технического обслуживания. Продающийся КБ-309 без журналов и актов имеет сравнительно невысокую стоимость. Оригинальная окраска башенного крана данной модели считается – ярко-желтый цвет.

Башенный кран КБ 309 аренда

Башенный кран КБ – 309 используется для возведения многоэтажных зданий и сооружений различного назначения. В зависимости от вылета стрелы грузоподъемность крана варьируется от 6 до 8 тонн.

КБ-309 состоит из пяти или семи секций, последовательно смонтированных между собой при помощи болтовых соединений.

Основными особенностями данного башенного крана являются:

  1. простая, но при этом надежная, конструкция,
  2. крепкий трубный каркаса, изготовленный из высокопрочных стальных труб,
  3. быстрый монтаж и демонтаж,
  4. ветроустойчивость,
  5. возможность эксплуатации при низких температурах (до -600С),
  6. одновременный подъем и перемещение в сторону с грузом.

При работе с большими грузами или при сильном ветре на кран монтируются дополнительные страховочные устройства и стопорные системы.

Аренда крана КБ – 309 в Новосибирске

Взять в аренду башенный кран КБ-309 в Новосибирске или Новосибирской области Вы можете в компании «Краномонтаж».

Условия и стоимость аренды узнавайте по тел.: +7 (383) 363-74-20.

  • Собственная база строительной и спец. техники.
  • Опыт работы более 15 лет.
  • Высококвалифицированный штат машинистов крана, механиков.

Технические характеристики:

Максимальная грузоподъемность, тн 8
Максимальный грузовой момент, т м 125

Максимальная высота подъема, м:

37

Вылет стрелы, м 25
Мощность двигателей, кВт 58,1
Скорости, м/мин:
— подъема
— передвижения крана
— вращения крана, об/мин
10
29,7
0,75
Масса конструктивная, т 30,6
Общая масса башенного крана, т 70,6

Башенный кран КБ 309-ХЛ

1. Кран башенный КБ-405
Кран башенный
1990 г.
31.05.2019
Уралпромкран
г. Челябинск
1 200 000
2. Аренда башенного крана КБ-403
Кран башенный
1991 г.
30.01.2019
Уралпромкран
г. Сургут
1 000
3. Кран башенный КБ-403
Кран башенный
1991 г.
11.01.2019
Уралпромкран
г. Челябинск
1 200 000
4. Продается башенный кран КБ 473
Кран башенный
2003 г.
27.03.2018
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
2 800 000
5. Башенный кран КБ 473
Кран башенный
2003 г.
31.10.2017

г. Санкт-Петербург
2 800 000
6. Продается Башенный кран КБ 415.03
Кран башенный
2006 г.
27.03.2018
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
8 000 000
7. Продается башенный кран КБ 473
Кран башенный
2008 г.
27.03.2018
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
5 800 000
8. Продается быстромонтируемый кран КБ 235
Кран башенный
2009 г.
14.09.2017
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
1 500 000
9. Продается башенный кран КБ 408. 21
Кран башенный
2010 г.
27.03.2018
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
цена по запросу
10. Продается быстромонтируемый кран КБ 314
Кран башенный
2011 г.
27.03.2018
Торговый дом Вира
г. Санкт-Петербург
5 500 000

Стрела башенного крана кб-309 хл | Festima.

Ru

Пульты упрaвления кpaнoм c кoнсервации типa DVР-15, DKU-S1 для башенныx кpанов KБ-308, КБ-309, КБ-401, KБ- 403, KБ-404, KБ-405, KБ-408, KБ-515, КБ-572, мостовыx и козловыx крaнoв KKC-10, КПБ-10, КПБ-12, КМ -5 ,КМ-10,KM20/5 ,КKC-10,KДК ,KК-5 ,КK2, краны пoртaльные KПП-16, КПП-1012.5, КПП-20, КП-50, КП-300, КП-450 Пульты упрaвления кpaном типа DVР-15, DКU-S1 служит для кocвeннoгo упрaвлeния электpoдвигaтeлями c помощью магнитных контроллеров, а также для непосредственного управления электродвигателями мощностью до 15 кВт в цепях переменного тока не выше 35А, 380В, 50Гц при ПВ=40%. Длительный ток для кнопок 6А. Пульты управления краном DVР-15, DКU-S1 производятся заводом ЕVIG (Венгрия) Пульт управления крана DVР-15, DКU-S1 устанавливается в кабину машиниста башенных кранов КБ-308, КБ-309, КБ-401, КБ- 403, КБ-404, КБ-405, КБ-408, КБ-515, КБ-572, мостовых и козловых кранов ККС-10, КПБ-10, КПБ-12, КМ -5 ,КМ-10,КМ20/5 ,ККС-10,КДК ,КК-5 ,КК2 и служит для контроля старта, коммутации, регулировки и торможения в машинном оборудовании грузоподъемных кранов, а так же в схожем электрооборудовании контроля в цепях переменного тока с установленным напряжением до 380 В и в цепях с постоянным током с максимальным напряжением 220 В, частотой до 50 Гц. Пульт управления крана DVР-15, DКU-S1 служит для контроля управления механизмами поворота крана или подъем/опускание стрелы, управления механизмов главного и вспомогательного подъема с двумя независимыми рукоятками управления, привод контроллеров от одной рукоятки, которая может перемещаться в двух плоскостях, телефон для оперативной связи с цеховым персоналом или руководителем грузовых операций, амперметр, вольтметр, переключатель амперметра, четыре сигнальные лампы, две из которых указывают на включение механизмов подъема, а две другие могут использоваться по мере необходимости в схеме крана, выключатель питания цепей управления с приводом от индивидуального ключа, кнопку аварийной остановки с ручным приводом

Автозапчасти

Запчасти на башенные краны

Запчасти для Башенных кранов, Запчасти башенного крана, Башенный кран, Запчасти башенного крана КБ. КБ-308, КБ-309, КБ-401, КБ-403, КБ-405, КБ-408, КБ-415, КБ-5

Башенные краны спользуются при строительстве на всей территории России и ближнего зарубежья

Запасные части для башенных кранов в большом количестве на складе компании: У3515 редуктор механизма поворота башенного крана, Крановое электрооборудование, У2260 ходовая тележка башенного крана, ПК-6,3 привод передвижения башенного крана, Блоки резисторов, ОПУ опорно-поворотное устройство крана, Грузовой канат, Крановый тормоз и его комплектующие, Шкивы тормозные, Высокопрочные крановые метизы,  Электродвигатели крановые, Кабельная продукция,    КОЛЕСА Крановые колеса изготавливаются по ГОСТу 28648-90 из штамповок, обязательно проходят термообработку и процесс сорбитизации. Это позволяет повысить прочностные характеристики и износостойкость. Работают на подкрановых и тележечных рельсовых путях. Различают: по форме обода и по числу реборд (боковых выступов).   БАРАБАНЫ Барабаны грузовые крановые служат для наматывания тягового каната крановых механизмов. Изготавливаются из высококачественного стального центробежного литья диаметром от 300 до 730 мм.   КРЮКОВЫЕ ПОДВЕСКИ Крюковые подвески кранов различают по грузоподъемности (в зависимости от режима работы грузоподъемного механизма), количеству и расположению блоков. Крановые грузовые с цилиндрическим хвостовиком изготавливаются методом горячей штамповки или свободной ковки с последующей механической обработкой хвостовика и применяются на кранах всех типов, талях, блоках в качестве грузозахватного органа.   БЛОКИ Заготовки крановых блоков изготавливаются методом свободной ковки или литья с последующей механической обработкой рабочих поверхностей. Размеры профиля ручья блока под стальной канат выбирают из условия максимально возможной площади соприкосновения каната с ручьем.   ШКИВЫ Тормозные шкивы применяются совместно с тормозами колодочными и, как правило, устанавливаются между валом электродвигателя и входным валом редуктора либо на обратной стороне входного вала редуктора. Изготавливаются из стали 45 ГОСТ 1050-88, обязательно проходят термообработку.   МУФТЫ ЗУБЧАТЫЕ Муфты зубчатые предназначены для соединения соосных горизонтальных валов с угловыми, радиальными и осевыми смещениями при передаче крутящего момента от 0,71 до 250 кН*м. ГОСТ Р 50895-96 (5006-83)   ТОРМОЗА Тормоза колодочные крановые электрогидравлические нормально замкнутого типа (ТКГ) предназначены для остановки и удержания валов подъемно-транспортных машин в заторможенном состоянии при неработающем приводе. Тормоз колодочный крановый состоит из механической части и электрогидравлического привода. Тормоза устанавливаются в вертикальном положении (с горизонтальным расположением оси тормозного шкива) на механизмах, работающих в пожаро- и взрывоопасной среде.   ШКАФЫ и ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ Крановые панели предназначены для управления электродвигателями механизмов подъема или передвижения мостовых и козловых кранов. Крановые панели обеспечивают пуск, реверсирование, торможение, регулирование скорости электродвигателя, а также максимальную, нулевую и конечную защиты электропривода. Крановые панели управления выпускаются в открытом исполнении и представляют собой вертикально установленную раму, на которой смонтированы коммутационные аппараты, панели или блоки с аппаратурой.   КАБИНЫ На заводе также имеется собственное производство кабин. По желанию заказчика кабины комплектуются эргономичными кресло-пультами, промышленными кондиционерами как отечественных, так и зарубежных производителей. Конструкция кабины позволяет производить очистку стёкол как изнутри, так и снаружи. Световые проемы кабины выполнены из небьющегося (безосколочного) стекла. По требованию заказчика в кабине может быть изготовлен люк для выхода на обслуживающую площадку.   РЕДУКТОРЫ Редукторы специальные крановые предназначены для изменения крутящих моментов и частоты вращения. Редукторы применяются при работе в повторно-кратковременном режиме, т. е. при переменных нагрузках с периодическими остановками; допускается их длительная работа с постоянной нагрузкой; они работают при нагрузке одного направления и реверсивной, обеспечивая вращение валов в любую сторону с частотой вращения входного вала не более 1500 мин-1 и окружной скоростью не более 12 м/сек в атмосфере типов 1 и 2 по ГОСТ 15150-69 при запыленности воздуха не более 10 мг/м3.   ВЕНЦЫ ЗУБЧАТЫЕ Венцы зубчатые, предназначены для передачи крутящего момента от редуктора на грузовой барабан. Изготавливаются из стали 45 ГОСТ 1050-88   БУКСЫ Буксы угловые являются подшипниковыми опорами крановых колес при их установке на концевые балки моста крана. Изготавливаются из стали 45 ГОСТ 1050-88   ВАЛЫ Валы изготавливаются из стали   У3515 редуктор механизма поворота башенного крана Редуктор У3515  (новый) У3515.42С.1.10.000  Редуктор У3515  (хранение) У3515.42С.1.10.000  Вал-шестерня m=3.15 z=12  У3515.42Р.10.042 Колесо зубчатое m=3.15 z=88  У3515.42Р.10.073 Вал-шестерня m=5 z=11  У3515. 42Р.10.071 Колесо зубчатое m=5 z=53   У3515.42Р.10.082 Вал-шестерня m=8 z=9  У3515.42Р.10.081 Колесо зубчатое m=8 z=31  У3515.42Р.10.006 Вал выходной   У3515.42Р.10.009 Шестерня выходная m=16 z=11  У3515.42М.00.005 Шестерня выходная m=12 z=13  У3515.42М.00.007 Тормоз  У3515.42П.20.000 Шкив  У3515.42М.40.003   ПК-6,3 привод передвижения башенного крана Привод ПК-6,3-30 (новый)  Привод ПК-6,3-30 (хранение)  Колесо зубчатое с бронзовым венцом ПК-6,3 z=32   Бронзовый венец ПК-6,3 z=32   Червячный вал ПК-6,3   Колесо зубчатое m=3 z=32   Шестерня m=3 z=32   Колесо зубчатое m=3 z=42   Шестерня m=3 z=22   Колесо зубчатое m=3 z=36   Шестерня m=3 z=28   Шкив тормозной ПК-6,3    У2260 ходовая тележка башенного крана Тележка ходовая 72т (ведущая)  У2260.30-2.00.000ПС Тележка ходовая 72т (ведомая)  У2260.24.00.000ПС  Колесо ходовое К2Р 500  У2260.30.01.002А Колесо ходовое ведущее в сборе  У2260.30.01.000  Колесо ходовое ведомое в сборе  У2260.22А.01.000 Вал шлицевой ведущего колеса  У2260.30.01.006  Вал ведомого колеса  У2260. 30.02.001  Вал промежуточный  У2260.30.00.004А Колесо зубчатое m=10 z=53  У2260.30.01.001  Колесо зубчатое m=10 z=21  У2260.30.00.006  Корпус подшипника  У2260.30.01.003  Захват рельсовый (полуавтоматический)  У2260.30.03.010  Шкворень  У2260.30.09.002   ОПУ опорно-поворотное устройство крана ОПУ-7 (2500)  ОП-2500.3.2.16.3Р У1  ОПУ-6  ОП-2240.3.2.12.3Р У1  ОПУ для КБ-473,474  ОПУ 9Е-1В45-1900-1009 ОПУ для КБ-420  ОПУ 9I-1B50-2070-1111  ОПУ для КБ-415  ОПУ 9I-1B50-2320-1008-2 ОПУ для КБ-515  ОПУ 9I-1B60-2138-1080  Уплотнитель для ОПУ  Резиновый Регулировочная пластина для ОПУ   Ролик 42х41,4    Крановый тормоз и его комплектующие Тормоз ТКГ-200  В комплекте с ТЭ-30  Тормоз ТКГ-300  В комплекте с ТЭ-50  Тормоз ТКГ-400  В комплекте с ТЭ-80  Тормоз ТКТ-200  В комплекте с МО-100Б Тормоз ТКТ-300  В комплекте с МО-200Б Тормоз ТКП-200  В комплекте с МП-201  Тормоз ТКП-300  В комплекте с МП-301  Рамка ТКГ-160   Рамка ТКГ-200   Рамка ТКГ-300   Тормозная колодка ТК-200   Тормозная колодка ТК-300   Тормозная колодка ТК-400   Тормозная лента ЭМ-К 90х10мм  Тормозная лента ЭМ-К 140х10мм  Тормозная лента ЭМ-К 160х10мм  Гидротолкатель ТЭ-30   Гидротолкатель ТЭ-50   Гидротолкатель ТЭ-80   Электромагнит МО-100Б   Электромагнит МО-200Б   Электромагнит МП-101   Электромагнит МП-201   Электромагнит МП-301   Катушка к МП-301    Электродвигатели крановые Электродвигатель MTF 111-6  3,5 кВт 900 Об/мин Электродвигатель MTF 112-6  5 кВт 925 Об/мин  Электродвигатель MTH 412-6 У1  30 кВт, 1000 об/мин Электродвигатель 4MTM 225L6  55 кВт 955 Об/мин  Электродвигатель АД2К 132S6  5,5 кВт 950 Об/мин   Крановое электрооборудование РЭВ 811  Реле времени РЭВ 830  Реле контроля тока CJ24-160/3  Контактор КТ 6022  Контактор КТ 6023  Контактор Катушка к МО-100Б   Катушка к МО-200Б   КУ 701  Выключатель концевой КУ 704  Выключатель концевой ВУ-250М  Выключатель путевой  ПМЛ 1100-12  Пускатель ПМЛ 1501-12  Пускатель ПМЛ 3500  Пускатель ПМЛ 4100-65  Пускатель АСЦ-3М  Анемометр   Запчасти для башенных кранов КБ-100, КБ-160, КБ-271, СК-3861, С-981, КБ-308, КБ-309, КБ-401, КБ-401, КБ – 403 , КБ-404, КБ-405, КБ-408, КБ-572, КБ-573, КБ-674, КБ-676 Лебедка стреловая б/эл. оборудования КБ-309АХЛ.02.02 Лебедка грузовая б/эл. оборудования У5120.31.1, 31Б Гр. лебедка б/эл. оборудования У5120.55А, 55А-1 Рукоятка безопасности к м/пов Тормоз У3515.42П.20.000 Кожух тормоза У3515.42П.30.000 Шкив У3515.42М.40.003 Корпус, крышка, диафрагма 1 пара Вал-шестерня У3515.42Р.10.042 m-3,15 Z -12 Колесо зубчатое У3515.42Р.10.073 m-3,15 Z-88 2 пара Вал-шестерня У3515.42Р.10.071, m-5 Z-11 Колесо зубчатое У3515.42Р.10.082 m-5 Z-53 3 пара Вал-шестерня У3515.42Р.10.081 m-8 Z-9 Колесо зубчатое У3515.42Р.10.006 m-8 Z-31 Вал выходной У3515.42Р.10.009 Шестерня выходная У3515.42М.00.007 m-12 Z-13 Шестерня выходная У3515.42М.00.005 m-16 Z-11 Шестерня КБ-572Б.03.00.022 m-16 Z-15 Шестерня У3515.42П.00.004 m-12 Z-15 Заготовка шестерни У3515.42М.00.007 m-12 Z-13 h-100 Заготовка шест. У3515.42М.00.001 m-25 Z-8 Вал шлицевой КБ-100.0С.01.04.007 Сухарь У3515.42Р.10.022 (мал.) на вал-шест. 082 m=8 z=9, к-т Сухарь У3515.42М.10.012 (больш.) на вал выходной 009, к-т Стопорные многолапчатые шайбы У3515. 42А.10.017 под резьбу М 48 (д. 10.081) Стопорные многолапчатые шайбы У3515.42А.10.005 под резьбу М 72 (выходной вал) Кольцо стопорное У3515.42М.10.068 В-110 Кольцо стопорное У3515.42М.10.086 А- 60 Кольцо стопорное У3515.42М.10.047 В- 90 Колодка У3515.42П.20.070 тормозная к мех/поворота Гнездо подшипника У 3515.42.42П. 10.057 Гнездо подшипника У 3515.42.42П.10.058 Вал выходной (вал шестерня У351541.00.014) Шестерня У2260.28А.00.007 m-1. Мы прнедлагаем следующие запчасти для башенных кранов:1. Опорно-поворотное устройство У1230.06А.000
2. Редуктор У3515 в сборе и по запчастям
3. Тормоз специальный поворота У3515
4. Шестерня выходная m-12;z-15, m-12;z-13, m-16;z-11
5. Шкив тормозной У3515
6. Редуктор передвижения ПК-6.3
7. Колесо зубчатое и червяк ПК-6.3 m-6;z-32
8. Колесо зубчатое и червяк ПК-6.3. m-5;z-40
9. Навесное оборудование ПК-6.3
10. Тормоз ТКГ – 200 м.
11. Шестерня m-10;z-21
12. Шестерня m-10;z-53
13. Колесо ходовое, ведомое, ведущее
14. Вал промежуточный ходовой ведущей тележки
15. Тележка ходовая ведущая, ведомая
16. Вал колёсный с шпоночным пазом, без паза
17. Блок тросовый O 410 под канат 16,18,30,32 мм.
18. Блок тросовый O 670 под канат 30,32 мм.
19. Лебёдка грузовая КБ-100.3
20. Лебёдка стреловая КБ-100.3
21. Крюковая подвеска двухблочная Q-10 тс.
22. Крюковая подвеска одноблочная Q-5 тс.
23. Крюковая подвеска трёхблочная Q-10 тс.
24. Противоугонный упор (лопатка)
25. Захваты полуавтоматические
26. Кабина в сборе КБ-100.3, 1989 г.в.
27. Шкафы электрооборудования КБ-100.3
28. Тормозная машина ТМ-4
29. Электродвигатель КТКН-412-4/24, 30/1.6 кВт.
30. Электродвигатель АД 2К-132-S6У1, 6.3 кВт.
31. Электродвигатель MTF-211 поворота 5.5 кВт.
32. Электродвигатель MTF-312 стреловой 7.5 кВт.
33. Шкаф управления кареткой КБ-403Б
34. Болты крепления ОПУ М-30 х175
35. Болты крепления секций М-36 х135 + гайка + контргайка
36. Элементы металлоконструкций крана КБ-308, 271, 309 ХЛ
37. Тельферы электрические:

SEC.gov | Порог частоты запросов превысил

Чтобы обеспечить равный доступ для всех пользователей, SEC оставляет за собой право ограничивать запросы, исходящие от необъявленных автоматизированных инструментов. Ваш запрос был идентифицирован как часть сети автоматизированных инструментов, выходящих за рамки допустимой политики, и будет управляться до тех пор, пока не будут предприняты действия по объявлению вашего трафика.

Пожалуйста, заявите о своем трафике, обновив свой пользовательский агент, включив в него информацию о компании.

Для получения рекомендаций по эффективной загрузке информации из SEC.gov, включая последние документы EDGAR, посетите страницу sec.gov/developer. Вы также можете подписаться на получение по электронной почте обновлений программы открытых данных SEC, включая передовые методы, которые делают загрузку данных более эффективной, и улучшения SEC.gov, которые могут повлиять на процессы загрузки по сценарию. Для получения дополнительной информации обращайтесь по адресу [email protected]

Для получения дополнительной информации см. Политику конфиденциальности и безопасности веб-сайта SEC. Благодарим вас за интерес, проявленный к Комиссии по ценным бумагам и биржам США.

Идентификатор ссылки: 0.5dfd733e.1646257000.8195027

Дополнительная информация

Политика интернет-безопасности

Используя этот сайт, вы соглашаетесь на мониторинг и аудит безопасности. В целях безопасности и для обеспечения того, чтобы общедоступные услуги оставались доступными для пользователей, эта правительственная компьютерная система использует программы для мониторинга сетевого трафика для выявления несанкционированных попыток загрузить или изменить информацию или иным образом нанести ущерб, включая попытки отказать в обслуживании пользователям.

Несанкционированные попытки загрузки информации и/или изменения информации в любой части этого сайта строго запрещены и подлежат судебному преследованию в соответствии с Законом о компьютерном мошенничестве и злоупотреблениях от 1986 года и Законом о защите национальной информационной инфраструктуры от 1996 года (см. S.C. §§ 1001 и 1030).

Чтобы гарантировать, что наш веб-сайт хорошо работает для всех пользователей, SEC отслеживает частоту запросов на контент SEC.gov, чтобы гарантировать, что автоматический поиск не повлияет на способность других получать доступ к контенту SEC.gov. Мы оставляем за собой право блокировать IP-адреса, отправляющие чрезмерные запросы. Текущие правила ограничивают количество пользователей до 10 запросов в секунду, независимо от количества компьютеров, используемых для отправки запросов.

Если пользователь или приложение отправляет более 10 запросов в секунду, дальнейшие запросы с IP-адреса(ов) могут быть ограничены на короткий период.Как только количество запросов упадет ниже порогового значения на 10 минут, пользователь может возобновить доступ к контенту на SEC.gov. Эта практика SEC предназначена для ограничения чрезмерных автоматических поисков на SEC.gov и не предназначена и не предназначена для воздействия на отдельных лиц, просматривающих веб-сайт SEC. gov.

Обратите внимание, что эта политика может измениться, поскольку SEC управляет SEC.gov, чтобы обеспечить эффективную работу веб-сайта и его доступность для всех пользователей.

Примечание: Мы не предлагаем техническую поддержку для разработки или отладки процессов загрузки по сценарию.

Характеристики качания и характеристики вибрации башенных кранов в сложных условиях работы

Поведение башенных кранов при качании в сложных условиях работы тесно связано с безопасностью строительства и состоянием конструкции. В этой статье представлены динамические модели и проведено их моделирование для анализа параметров, чтобы понять динамические характеристики и характеристики вибрации башенных кранов в сложных условиях работы. Параметры содержат массу полезной нагрузки, длину каната, ускорение подъема, ускорение поворота, ускорение подъема маховой стрелы и начальный угол.Для подъемно-поворотного движения (LLCM) и подъемно-поворотного движения (LSCM) башенного крана принцип Даламбера обеспечивает теоретическую основу для вывода уравнений системной динамики. Описание пространственного угла поворота полезной нагрузки крана включает в себя характеристику во временной области и характеристику в частотной области, в которой используется динамическая модель. Результат показывает, что масса мало влияет на пространственный угол поворота. Значение подъемного ускорения стабильно на уровне 0,004 м/с от 2 до 0.01 м/с 2 . Пиковое значение (PV), среднеквадратичное значение (RMS), среднеквадратическая частота (RMSF) и стандартное отклонение частоты (RVF) представляют наилучшую чувствительность к изменениям отклика пространственного угла поворота. При увеличении PV углов θ и β в LLCM в десятки тысяч раз PV может отражать явление угловой дивергенции. Значение асимметрии (SV) увеличивается на 3422% при работе с жесткими углами поворота в LSCM. Равномерность угла поворота в сложных условиях работы может дать теоретическое руководство по устранению вибрации конструкции.

1. Введение

Башенные краны являются важным оборудованием для транспортировки крупных и тяжелых предметов во многих отраслях промышленности. Хотя бесконечные новые продукты позволили повысить эффективность и надежность, их базовая структура и технология не изменились. Крупномасштабная, быстрая и модульная разработка башенных кранов создала серьезные проблемы для безопасности строительства в сложных условиях работы. Это может усилить тряску башенного крана, что не способствует позиционированию башенного крана и создает угрозу безопасности товаров и персонала.Следовательно, необходимо исследовать особенности вибрации полезной нагрузки крана в сложных условиях работы, чтобы дать практическое руководство по применению методов устранения вибрации.

Исследования башенных кранов в основном сосредоточены на механических свойствах конструктивных компонентов, реакции на угол поворота и управлении производительностью в некоторых условиях работы. Кроме того, во многих исследованиях рассматривается только поворотное, только подъемное или только маховое движение, которое вызывает пространственное движение маятника.В исследовании также получены динамические характеристики механического момента при ускорении и замедлении поворотного движения [1]. Яо и др. изучали динамический процесс двухтележного мостового крана, перегружающего жесткокорпусные грузы со степенями пространственной свободы [2]. Создана гибкая модель подъемного движения крана, указывающая на то, что динамические реакции крана более чувствительны к ускорению подъема стрелы, чем к скорости подъема стрелы [3]. В результате исследования установлено, что горизонтальные силы инерции в радиальном направлении имеют не меньшее значение, чем силы в тангенциальном направлении при поворотном движении [4].Нойперт и др. настроить динамическую модель качания мобильного портового крана во время подъемного движения [5]. Фэн и др. исследовали влияние динамических параметров, таких как скорость и ускорение движения тележки, масса полезного груза, длина троса, на вибрацию стрелы и раскачивание полезного груза при движении маховой стрелой [6]. Джерман и Хрибар нарисовали коэффициент горизонтальных сил инерции качающейся массы полезного груза во время поворотного движения [7]. Августайтис и др. использовали оригинальный программный комплекс для разработки модели подъемного механизма, а затем нашли динамическую нагрузку при подъемном движении [8].Рассчитав опрокидывающие нагрузки при различном радиусе нагрузки для определенной длины стрелы, Шейх и Кумар проанализировали коэффициент устойчивости при движении маховой стрелой [9]. Трабка разработал численно эффективную модель телескопического крана с использованием метода конечных элементов во время подъемного движения [10].

Во многих работах изучалось движение маятника под углом и связанные с ним параметры. В некоторых работах [11–13] исследовались несущие маятниковые системы и предполагалось, что эти системы представляют собой кран, движущийся в горизонтальной плоскости.Де Анджелис вывел модель наблюдения из уравнения движения связанной подвесной системы. Анализ угла поворота играет жизненно важную роль в методах противодействия раскачиванию [14]. Эбрахими и др. разработал метод оценки угла поворота с помощью датчиков нагрузки [15]. В эксперименте по оценке производительности использовался лабораторный башенный кран с различной длиной троса и при одновременном тангенциальном и радиальном движении крана [16]. Фатехи и др. разработали динамическую модель, включающую как поперечные колебания гибкого троса, так и большие углы качания при горизонтальном движении тележки [17].Фатехи и др. предложил формулировку сингулярного возмущения второго порядка. Формулировка может разделить динамику крана на две быстродействующую и медленную подсистемы с однократным срабатыванием [18]. Чин и др. смоделировал стреловой кран как сферический маятник и жесткую систему с двумя степенями свободы. В исследовании предполагается, что влияние исходит от движения платформы [19]. Огуаманам и др. изучали динамику системы мостового крана, в которой используется балочная модель для отображения гибкости конструкции крана [20].Также Гильяцца и Холмс рассматривали конструкцию крана как твердые тела с дискретными пружинами [21]. Джу и Чу рассмотрели естественную вибрацию и динамическую реакцию системы башенного крана из-за ускорения или замедления полезной нагрузки. В исследовании участвовало вертикальное направление движения полезной нагрузки [22]. Гасик и др. обсуждались двумерные инерционные эффекты тележки, подъемника и масс полезного груза [23]. В другом исследовании была разработана математическая модель гусеничных кранов для выполнения тяжелых задач.Он приводил в действие одновременно подъем полезного груза и подъем стрелы [24]. Лю и др. установлено, что увеличение массы полезной нагрузки приводит к большему прогибу балки [25]. Маринович и др. представили многомассовую модель поворотного крана, в которой рассматривалось поворотное движение крана, вызывающее пространственные колебания полезной нагрузки [26].

Согласно модели угла поворота башенного крана с недостаточным приводом, большинство исследованных исследований комбинируют компенсацию с прямой связью и онлайн-оценку.Надежный метод управления, основанный на адаптивном нечетком управлении, исследуется для отслеживания траектории системы с недостаточным приводом с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), подверженной не только системным неопределенностям, но также неизвестным нелинейностям зоны нечувствительности исполнительного механизма в двигателях системы с недостаточным приводом MIMO. [27]. Решение с прямой связью становится надежным за счет дополнения LQR, а также контроллера скользящего режима [28]. В данной статье представлен контроллер обратной связи по выходу, который может одновременно решать проблемы ограничений насыщения и недоступности сигнала скорости [29].В данной работе представлена ​​новая безмодельная робастная схема управления ослаблением угла поворота полезной нагрузки двухмерных крановых систем с различной длиной каната [30].

Во многих исследованиях были созданы и проанализированы только модели условий поворота, модели условий подъема, модели условий подъема стрелы или модели сложных условий поворота и подъема стрелы башенного крана. Примечательно, что башенные краны долгое время работали в ОООМ и ЛСКМ. Однако современные исследования редко проводят количественный анализ при этих двух условиях.

В этой статье представлены две математические модели, основанные на принципе Даламбера, и соответствующая верификация моделей. После этого следующие разделы иллюстрируют угловой отклик, а затем обсуждают результаты моделирования. В заключительном разделе предлагается основной вывод.

2. Динамическая система и модель
2.1. Движение подъема и подъема стрелы Модель

На рис. 1 показана схема подъема и подъема стрелы в сложных рабочих условиях. В модели используется ортогональная система координат.Пространственная модель состояния подъема-маха проецируется на плоскость x y и плоскость y z соответственно в определенное время. Башенные краны обычно включают канат, тележку, башенные рычаги, корпуса башни и основание. Модель использует корпус башни, стрелу башни и тележку в качестве твердых тел для изучения вибрационных характеристик угла поворота полезной нагрузки.


Угол θ вращается вокруг оси z , а угол β вращается вокруг оси x . L y представляет собой длину каната от тележки до объекта. Длина линии непрерывно изменяется во время движения. При этом длина линии изменяется при разгоне, постоянной скорости и торможении по-разному. Экспериментальный процесс установил определенный начальный угол для проверки моделирования. В эксперименте не учитывается влияние скорости ветра на угол поворота, поскольку эксперимент проводится в помещении.

Кроме того, знак J 1 обозначает момент инерции полезной нагрузки крана вокруг оси z на рисунке 1.Знак J 2 — это момент инерции вокруг оси x . Символы e , и m соответственно обозначают ускорение подъемного двигателя, ускорение подъемного двигателя и массу полезной нагрузки. При выводе уравнения движения используется принцип Даламбера в следующей форме.

Здесь представляет силу инерции i -й частицы, которая является виртуальной силой. представляет собой сдерживающую силу i -й частицы.представляет собой активную силу i -й частицы. Силы полезной нагрузки крана следующие:

Сила системы вокруг точки P состоит из трех частей: активной силы, инерционной силы и сдерживающей силы. Полезная нагрузка крана находится в равновесном состоянии при вращении вокруг точки P.

представляет силу тяги объекта к стреле башни. Моменты инерции Дж 1 и Дж 2 вращаются с угловыми скоростями и .Когда ось вращения проходит над концом стержня и перпендикулярна стержню, уравнение моментов инерции выглядит следующим образом:

Символ m обозначает массу стержня. Символ L обозначает длину стержня. Точка P на рисунке 1 является центром вращения. Грузоподъемностью крана считается длина отрезка на конце тонкого стержня, длина которого равна b i . Уравнение для моментов инерции полезной нагрузки крана выглядит следующим образом:

2.2. Подъемно-поворотное движение Модель

На рис. 2 схематично показаны рабочие условия подъема и поворота. Внутри схематического представления находится ортогональная система координат. Пространственная модель подъемно-поворотного состояния проецируется на плоскость x y и плоскость y z соответственно в определенное время. Чтобы изучить вибрационные характеристики угла поворота полезной нагрузки, башенные краны обычно включают в себя канат, тележку, стрелу башни, корпус башни и основание.Тело башни, плечо башни и тележка считаются твердыми телами.


Угол θ вращается вокруг оси z , а угол β вращается вокруг оси x . L y представляет собой длину каната от тележки до объекта. Длина линии непрерывно изменяется во время движения. При этом длина линии изменяется при разгоне, постоянной скорости и торможении по-разному. Экспериментальный процесс установил определенный начальный угол для проверки моделирования.В эксперименте не учитывается влияние скорости ветра на угол поворота, поскольку эксперимент проводится в помещении. J 3 представляет момент инерции полезной нагрузки крана вокруг оси z . Кроме того, J 4 — это момент инерции полезной нагрузки крана вокруг оси x .

Кроме того, символы a , e и m обозначают ускорение подъемного двигателя, ускорение подъемного двигателя и массу объекта соответственно.

При выводе уравнения движения используется принцип Даламбера в следующей форме. Как показано на рисунке 3, пространственная модель состояния подъема-поворота проецируется на плоскость x -z. Точка O представляет мачту башни. Точка Q представляет полезную нагрузку крана. R 0 представляет собой расстояние от точки O до точки P. Полезная нагрузка крана имеет кориолисово ускорение. Силы полезной нагрузки крана следующие:


Символ k обозначает угол поворота стрелы башенного крана. R 0 представляет собой расстояние от башни до тележки. Символ представляет силу тяги полезной нагрузки к стреле мачты. Полная сила вокруг точки P имеет три составляющие. Это активная сила, сила инерции и сдерживающая сила. Соответствующие уравнения имеют вид:

После подстановки соответствующих выражений в уравнение (1) в приведенной ниже матрице показан результат вывода дифференциальных уравнений движения математической модели.

Элементы A ij и B i определены в Приложении. Уравнение (8) представляет собой четыре нелинейных дифференциальных уравнения второго порядка с непостоянными коэффициентами. Элементы B 1 и B 2 находятся в LLCM. Элементы B 3 и B 4 находятся в LSCM.

2.3. Проверка модели

Тестировать, проверять и собирать данные непросто из-за большого размера башенного крана.Поэтому в лаборатории используется уменьшенный башенный кран. Конструкция должна соответствовать требованиям к структуре и материалам, показанным на рис. 4. Проверка моделей LSCM и LLCM проводится путем сравнения результатов эксперимента и моделирования. Как эксперимент, так и процесс моделирования ускоряются до постоянной скорости, а затем замедляются. В эксперименте масса составляет 1,45 кг, 2,4 кг и 6,6 кг соответственно. Ускорение подъема, маха и поворота равно 0. 003 м/с 2 , 0,001 м/с 2 и 0,02 м/с 2 соответственно. Длина веревки 1,5 м. Подъемно-поворотное движение и подъемно-поворотное движение являются двумя основными компонентами эксперимента. На рис. 5 показаны результаты двух состояний движения. Эксперимент и моделирование в двух рабочих условиях начинаются с максимального значения угла поворота θ и β . Данные моделирования немного больше, чем эксперимент, когда они замедляются с 10-й секунды, что может быть связано с вибрацией других компонентов.В условиях подъема и вылета стрелы, когда начальный угол углов θ и β равен 0,01 рад, изменение качания углов θ и β аналогично. Таким образом, в целом нелинейное моделирование является хорошим показателем производительности крана.



3. Реакция на движение и анализ
3.1. Анализ индикаторов

В этой статье используются четыре индикатора во временной области для анализа влияния изменений параметров на форму волны сигнала пространственного угла. Это среднеквадратичное значение (RMS), пиковое значение (PV), значение эксцесса (KV) и значение асимметрии (SV). Кроме того, имеются также три индикатора частотной области. Это центр частоты (FC), среднеквадратическая частота (RMSF) и стандартное отклонение частоты (RVF) [31]. В таблице 1 показаны индикаторы во временной области. В таблице 2 показаны индикаторы частотной области.

+

Аббревиатура Математическое выражение

RMS
PV
KV
С.В.


Аббревиатура Математическое выражение

FC
ФВР
RMSF

3.
2. Реакция на подъемно-вылетное движение

Как показано на рис. 6, ускорение подъема и соответственно принимается равным 0,004 м/с 2 , 0,007 м/с 2 , 0,01 м/с 4 , 0,013 м/с 2 и 0,016 м/с 2 . Ускорение Liffing составляет 0,001 м / с 2 , 0,006 м / с 2 , 0,011 м / с 2 , 0,017 м / с 2 и 0,022 м / с 2 соответственно в LLCM . Динамическая реакция углов θ и β может иметь явление расхождения, когда ускорение подъема равно 0.016 м/с 2 . Также значительное ускорение приводит к быстрому увеличению угла поворота, что серьезно снижает устойчивость башенного крана. Угол θ увеличивается с увеличением ускорения вылета стрелы, а угол β существенно не изменяется. Максимальные угловые реакции при ускорении с переменным ускорением маховой стрелы . Циклы угловой реакции постоянно меняются при изменении ускорения подъема e . Однако циклы отклика угла остаются постоянными при изменении ускорения.


На рис. 7 длина каната L составляет 1 м, 1,5 м, 2 м, 2,5 м и 3 м соответственно в условиях подъема и подъема стрелы. Начальный угол принимается соответственно равным 0,005 рад, 0,01 рад, 0,02 рад, 0,04 рад и 0,08 рад. При изменении длины каната динамическая характеристика угла θ сильно колеблется во время фазы торможения. Угол поворота θ постепенно уменьшается с увеличением длины каната.Угол поворота θ увеличивается относительно положительной полуоси, когда длина каната L составляет 1 м. Угол θ имеет тенденцию расходиться при длине каната 3 м. Отклик угла β практически не меняется. Углы θ и β цикла отклика продолжают изменяться при изменении длины каната. С увеличением начальных углов отклики углов θ и β также имеют тенденцию к росту. Максимальный угол – это начальный угол во время отклика.Циклы угловой реакции постоянны при различных начальных углах.


3.3. Анализ подъемно-поступательного движения

На рис. 8 показано, что угол KV стабилен при изменении ускорения подъема e . Однако RMSF и RVF угла чувствительны к изменениям. PV и RMS могут хорошо характеризовать изменение состояния угла θ на поздней стадии, но их стабильность хуже, чем RMS. ФК угла θ устойчив.Опыт RMSF и RVF последовательно уменьшается, увеличивается и уменьшается. Изменения СКО и PV угла β такие же, как и для угла θ . Подобные изменения есть и у КВ. KV, RMS и PV появляются на более поздней стадии. ФК угла β имеет хорошую устойчивость. RMSF и RVF увеличиваются на ранней стадии и резко снижаются на поздней стадии. Приведенный выше анализ показывает, что при увеличении уровня 5 PV в десятки тысяч раз PV может отражать явление угловой дивергенции.RMSF и RVF упали на 100%, показывая, что ускорение имеет расхождение на уровне 5. Угол подъема-вылета стабилен, когда ускорение подъема находится в диапазоне от 0,004 м/с 2 до 0,01 м/с 2 . FC может контролировать изменение параметра. PV с 4 уровня на 5 уровень увеличивается в десятки тысяч раз; PV может отражать явление роста под большим углом. Среди них более чувствительны PV, RMS, FC и RMSF.


На рис. 9 показано влияние изменения параметра.KV угла θ устойчив. PV и RMS на ранней стадии более стабильны, чем на поздней. PV и RMS изменяются на более поздних стадиях, что может лучше характеризовать изменения отклика. ФК угла θ устойчив. RMSF и RV последовательно уменьшаются. Они могут лучше охарактеризовать изменения в реакции. Кроме того, четыре индикатора угла β во временной области увеличиваются на более позднем этапе. Три показателя угла β в частотной области стабильны.RMSF и RVF сначала уменьшаются, а затем увеличиваются. И их изменение невелико. Согласно приведенному выше анализу, угол подъема-вылета стабилен, когда ускорение вылета находится в диапазоне от 0,001 м/с 2 до 0,017 м/с 2 . Среди них более чувствительны PV, RMS, FC и RMSF.


Как показано на рисунке 10, при изменении длины каната L KV и SV сначала увеличиваются, а затем уменьшаются. RMS и PV сначала уменьшаются, а затем увеличиваются. SV может характеризовать изменения реакции.RMSF и RVF угла θ сначала уменьшаются, затем увеличиваются и, наконец, уменьшаются. Для четырех показателей во временной области угла β SV имеет наилучшую чувствительность, в то время как PV, KV и RMS демонстрируют немонотонные характеристики, которые не подходят для описания безопасности строительства. RMSF и RVF угла β сначала увеличиваются, затем уменьшаются и, наконец, увеличиваются. Вышеприведенный анализ показывает, что чем выше башенный кран, тем сильнее колебания угла поворота при той же высоте подъема.Среди них более чувствительны SV, FC и RMSF.


Как показано на рисунке 11, настраивается начальный угол параметра. KV, PV, RMS и SV угла θ монотонны. С другой стороны, RMSF и RVF угла θ уменьшались. Изменения индикатора во временной и частотной областях угла β аналогичны углу θ . Приведенный выше анализ показывает, что начальное изменение угла может отслеживать изменение углового отклика через PV, RMS, RMSF и RVF.


3.4. Реакция на подъемно-поворотное движение

На рисунке 12 ускорение подъема и принято соответственно равным 0,004 м/с 2 , 0,007 м/с 2 , 0,01 м/с 3 2 /с 2 , и 0,016 м/с 2 , а параметр подъемного ускорения a принимается соответственно равным 0,01 м/с 2 , 0,025 м/с 2 ,

4 , 2 , 0,055 м/с 2 и 0,07 м/с 2 в подъемно-поворотном состоянии.При изменении ускорения подъема динамическая характеристика углов θ и β расходится с 0,016 м/с 2 , что серьезно снижает устойчивость башенного крана. Циклы угловой реакции уменьшаются с увеличением ускорения подъема. Когда ускорение поворота изменяется, очевидно, что углы θ и β увеличиваются по мере увеличения ускорения поворота. Динамическая реакция угла β может иметь явление расхождения, когда ускорение подъема начинается с 0.04 м/с 2 . Циклы угловой реакции постоянны при различных ускорениях поворота.


На рисунке 13 длина каната L принимает значения 1 м, 1,5 м, 2 м, 2,5 м и 3 м соответственно в условиях подъема-поворота. Начальный угол параметра составляет соответственно 0,005 рад, 0,01 рад, 0,02 рад, 0,04 рад и 0,08 рад. Когда параметр L регулируется, динамическая характеристика углов θ и β в LSCM уменьшается, а угол β имеет тенденцию к увеличению с длиной веревки 3 м.Циклы угловой реакции продолжают изменяться за счет регулировки длины каната. Изменяется начальный угол параметра. Угол θ увеличивается с увеличением начального угла. Хотя угол β также увеличивается с увеличением начального угла, угол β начинает отклоняться от 0,01 рад. Циклы угловой реакции постоянны при различных начальных углах.


3.5. Анализ подъемно-поворотного движения

На рис. 14 показано влияние изменения ускорения подъема.KV и SV угла θ стабильны, а RMS и PV менее стабильны, чем KV и SV. RMSF и RVF для угла θ показывают общую тенденцию к снижению. Их уровень ускорения подъема 5 снижается на -58% и демонстрирует наилучшие характеристики. SV угла β сначала увеличивается, а затем уменьшается. KV подъемного ускорения 5 уровня увеличивается на 3422%. RMSF и RVF сначала увеличиваются, затем уменьшаются и, наконец, уменьшаются. Приведенный выше анализ показывает, что диапазон значений ускорения подъема составляет от 0.004 м/с 2 до 0,01 м/с 2 , что относительно стабильно. Динамический отклик углов θ и β отличается от 0,016 м/с 2 . Когда PV уровня ускорения подъема 5 увеличивается на 70–59% относительно состояния, PV может отражать явление угловой дивергенции. Изменение ускорения подъема может отслеживать изменение угловой реакции посредством PV угла θ , KV угла β, RMSF и RVF.


Как показано на рисунке 15, при регулировке ускорения поворота среднеквадратичное значение и PV угла θ последовательно увеличиваются.KV и SV угла θ последовательно уменьшаются. ЧХ частоты угла θ немонотонна. RMSF и RVF последовательно уменьшаются. RMS, PV, RMSF и RVF являются чувствительными. Четыре временных индикатора угла β являются монотонными. RMS увеличивается, а другие уменьшаются. Когда среднеквадратичное значение ускорения поворота увеличивается на 114%, угол β имеет явление расхождения. RMSF и RVF угла β непрерывно уменьшаются.Приведенный выше анализ показывает, что PV, SV, FC и RMSF более чувствительны, чем другие.


На рис. 16 показано влияние длины каната L на угол подъема-поворота. KV и SV угла θ сначала уменьшаются, затем увеличиваются, а затем уменьшаются. KV и SV могут характеризовать реакцию на изменение угла θ . RMSF и RVF угла θ сначала увеличиваются, затем уменьшаются и, наконец, увеличиваются. SV угла β сначала увеличивается, затем уменьшается и, наконец, увеличивается.SV сильно колеблется. RMSF и RVF угла β имеют одинаковую тенденцию изменения, от увеличения к уменьшению. Из вышеприведенного анализа видно, что длина каната L резко колеблется между 1,5 м и 2,5 м.


На рис. 17 показано влияние изменения начального угла в условиях подъема-поворота. KV, PV, RMS и SV угла θ монотонны. KV последовательно уменьшается, а другие последовательно увеличиваются.Они могут характеризовать изменения реакции на угол поворота. RMS является наиболее чувствительным среди них. RMSF и RVF угла θ более чувствительны, чем FC. KV угла β испытывает рост и падение. Другие угол β являются монотонными. ФК немного увеличивается. RMSF и RVF постоянно падают. Согласно приведенному выше анализу, PV, RMS, RMSF и RVF могут характеризовать изменение угла.


4. Заключение

Вышеприведенный анализ показывает, что масса мало влияет на пространственный угол поворота при подъемно-вылетном сцепном движении.Для ускорения подъема диапазон значений, который делает угол поворота стабильным, составляет от 0,004 м/с 2 до 0,01 м/с 2 . При одной и той же высоте подъема интенсивность колебаний угла поворота в подъемно-маховом режиме увеличивается с увеличением высоты башенного крана. PV и RMS могут отражать изменения состояния угла поворота. КА угла β более чувствительна к изменениям, чем КА угла θ . Более того, индикаторы в частотной и временной областях чувствительны к изменению отклика на угол поворота, когда начальный угол изменяется в условиях работы с подъемом и подъемом маховой стрелы.Ускорение подъема, ускорение подъема и длина каната больше влияют на угол θ , чем на угол β . Начальный угол оказывает аналогичное влияние на угол θ и угол β . PV, RMS, RMSF и RVF обладают наибольшей чувствительностью к изменениям состояния отклика пространственного угла поворота башенного крана в LLCM.

Масса мало влияет на пространственный угол поворота при подъемно-поворотном движении муфты. Для ускорения подъема диапазон значений, который делает угол поворота стабильным, равен 0.004 м/с 2 до 0,01 м/с 2 . Динамический отклик углов θ и β отличается от 0,016 м/с 2 . Когда длина каната составляет от 1 м до 2 м, угол поворота сильно колеблется в условиях подъема-поворота. Кроме того, когда начальный угол θ 0 меньше начального угла β 0 , угол β не расходится. PV и RMS могут отражать изменения состояния угла поворота, но чувствительность PV ниже, чем RMS.Ускорение подъема, ускорение поворота, длина каната и начальный угол больше влияют на угол β , чем на угол θ . PV, RMS, RMSF и RVF чувствительны к изменениям состояния отклика пространственного угла поворота башенного крана в LSCM.

По параметрам башенного крана в ЛСКМ и ОООМ моделируется изменение угла поворота. В конструкции контроллера можно использовать PV, RMS, RMSF и RVF. Это способствует тому, что контроллеры подавляют изменение угла пространственного качания.

Каким образом в будущей работе подавляется вибрация башенного крана в сложных рабочих условиях на основе моделирования? Какие факторы влияют на усталостную долговечность башенного крана? Если это сделать, система башенного крана будет стабильной, поэтому ее можно будет использовать с большей безопасностью.

Приложение

Элементы B I следующие:

Элементы A IJ следующие:

Доступность данных

Данные, используемые для поддержки результатов этого исследование можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Управление безопасностью на основе VP в крупномасштабных строительных проектах: концептуальная основа

Automation in Construction 34 (2013) 16–24

Списки содержания доступны на SciVerse ScienceDirect

Домашняя страница журнала Automation in Construction: www.elsevier.com/locate/autcon

Управление безопасностью на основе VP в крупномасштабных строительных проектах: концепция каркас Х.L. Guo a,⁎, Heng Li b, Vera Li cabc

Департамент управления строительством, Университет Цинхуа, Пекин, Китай Департамент строительства и недвижимости, Гонконгский политехнический университет, Гонконгская школа бухгалтерского учета и финансов, Гонконг Kong Polytechnic University, Hong Kong

article

info

История статьи: принята 16 октября 2012 г. Доступна онлайн 21 декабря 2012 г. проблема в строительной отрасли во всем мире, особенно в крупномасштабных строительных проектах.В целях повышения эффективности управления безопасностью путем выявления ключевых факторов, вызывающих несчастные случаи, в этом исследовании разрабатывается концептуальная основа внедрения технологии виртуального прототипирования (ВП) для помощи в управлении безопасностью строительства. Он состоит из трех компонентов: моделирование и симуляция, выявление небезопасных факторов и обучение технике безопасности. Представлен пример из реальной жизни, чтобы продемонстрировать, как внедрить платформу управления безопасностью на основе VP и оценить ее осуществимость и обоснованность.Показано, что платформа управления безопасностью на основе VP может эффективно помочь в управлении безопасностью и улучшить показатели безопасности строительных проектов. © 2012 Elsevier B.V. Все права защищены.

1. Введение В крупномасштабных строительных проектах из-за участия многих рабочих, многих крупных и тяжелых заводов, большого количества материалов, сложных строительных работ, многоинтерфейсных и сложных управленческих действий уровень аварийности выше. чем у обычных строительных проектов.К несчастным случаям относятся те, которые происходят в результате падения с высоты, столкновения, обрушения и поражения электрическим током, среди которых наиболее распространены падение с высоты и столкновения [1–3]. В последние годы во всем мире строятся или строятся все более масштабные проекты [4–7], в т.ч. Пекинский национальный стадион («Птичье гнездо»), Тайбэйская башня 101, мост Гонконг-Чжухай-Макао, Дубайская башня (Бурдж-Халифа) и др. Поэтому очень необходимо и важно улучшать управление безопасностью в крупномасштабных строительных проектах.

1.1. Выявление причин аварии Выявление причин возникновения аварии является предпосылкой совершенствования управления безопасностью. Основные причины были идентифицированы и разделены на две категории: объективные факторы и субъективные факторы. К объективным факторам относятся небезопасная среда на строительной площадке, т. е. недопустимая планировка строительной площадки [8], многоинтерфейсность [5], эксплуатация крупного предприятия [9–12], неправильная установка защитного экрана и строительных лесов [13,14], невозможные последовательности строительных работ. [15,16], а также неадекватность или отсутствие безопасности

⁎ Автор, ответственный за переписку. Тел.: +86 10 62796507; факс: +86 10 6277 3661. Адрес электронной почты: [email protected] (H.L. Guo). 0926-5805/$ – см. обложку © 2012 Elsevier B.V. Все права защищены. http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2012.10.013

обучение [17–19]; в то время как субъективные факторы состоят из небезопасного поведения человека [11] и неадекватного или недостаточного понимания безопасности [11,20,21]. 1) Неправильная планировка площадки приведет к неупорядоченности площадки, что не только повлияет на строительные работы, но и приведет к высокой аварийности.Например, неразумная планировка маршрута влияет на транспортировку материалов и, следовательно, на ход строительства. В то же время это может привести к дорожно-транспортным происшествиям на площадке. Тем не менее, осуществимость планировки не может быть эффективно проанализирована с использованием обычного метода планировки [8] и, кроме того, выявлены небезопасные зоны. 2) Мультиинтерфейсность, характерная для крупномасштабных строительных проектов, приводит к высокой аварийности интерфейса. Это связано с тем, что сложно координировать работу разных строителей в рабочих интерфейсах, используя только традиционную мастер-программу.3) Работа многокрупной установки трудно координируется и поэтому легко приводит к аварии. Например, два близко стоящих башенных крана легко сталкиваются при работе. Основная причина этого заключается в том, что операторы не могут быть эффективно обучены заранее [11,22], а рабочие процессы не могут быть «отрепетированы» до начала строительства [11]. 4) Неправильная установка защитного экрана и подмостей является важным фактором, приводящим к падению с высоты. Тем не менее, руководителям проектов трудно проверить осуществимость проекта и размещения защитного экрана и лесов.5) Невозможные последовательности строительства вызывают несогласованность или несоответствие между различными строительными работами, например. конфликт рабочего места или размещения оборудования [15], что может привести к несчастным случаям. Однако из-за уникальности (неповторяемости) строительных процессов каждого проекта руководители проектов не могут

H. L. Guo et al. / Automation in Construction 34 (2013) 16–24

проверка осуществимости последовательностей строительства с использованием традиционных методов планирования строительства [15,23].Кроме того, из-за отсутствия эффективных методов обучения трудно заставить рабочих хорошо знать последовательность строительных работ. 6) Неадекватная или недостаточная подготовка по технике безопасности приводит к тому, что работники не имеют знаний о безопасности и осведомленности о безопасности, и поэтому происходят несчастные случаи. Но современные методы обучения технике безопасности не могут обеспечить эффективную подготовку рабочих на площадке [11]. 7) Небезопасное поведение человека (например, неправильная эксплуатация, отсутствие ремня безопасности и т. д.) часто приводит к несчастным случаям. Это связано с отсутствием обучения технике безопасности или осведомленности о безопасности.1.2. Обзор решений по улучшению управления безопасностью полетов. С учетом вышеперечисленных факторов было проведено множество исследований, направленных на повышение эффективности управления безопасностью. Большая часть исследований сосредоточена на эксплуатации завода, защитных экранах и строительных лесах, последовательности строительства, небезопасном поведении и обучении технике безопасности. 1) Работа завода. В этом аспекте соответствующие исследования делают упор на планирование подъема крановых подъемников с использованием информационных технологий. Например, Варгезе и др. изначально разработали систему планирования подъема крана, которая в основном основана на слоях геометрии и ручных операциях [24]; Сивакумар и др.пытались использовать эвристические методы поиска, чтобы сделать планирование маршрута автоматическим на основе упрощения целей подъема, действий и параметров поиска [25]; аналогично, Ali et al. исследовали применение генетического алгоритма (ГА) к автоматизированному планированию пути подъема крана [26]. Эти исследования теоретически изучают методы планирования подъема кранов на основе вычислительной техники. Несмотря на то, что проводятся некоторые испытания, из-за отсутствия эффективной интеграции подробной информации, касающейся подъемных кранов, операторам заводов трудно реально использовать эти методы для облегчения своей работы. Чтобы улучшить это, в планирование подъема внедряются технологии 3D-моделирования и симуляции. Например, Чадалавада и Варгезе предложили систему параметризованного 3D (трехмерного) моделирования и планирования подъема, которая объединяет больше информации (например, о строительных площадках), чем раньше [27]. Несмотря на это, основная цель исследования по-прежнему состоит в том, чтобы повысить эффективность планирования подъемных работ и сделать планы подъемных работ более выполнимыми, а соответствующие проблемы безопасности редко принимаются во внимание. Кроме того, платформы, используемые в этих исследованиях, имеют ограничения для поддержки выявления и устранения потенциальных проблем безопасности.Особенно по главному фактору — недостаточному обучению операторов, до сих пор не хватает эффективных решений. Таким образом, в качестве испытания технология моделирования и игровая технология использовались для повышения эффективности обучения технике безопасности на строительных предприятиях [11]. Данное исследование дополнительно исследует эти вопросы. 2) Защитный экран и строительные леса. Соответствующие исследования сосредоточены на характере несчастных случаев или факторах падения с высоты [28], а также на небезопасном поведении рабочих [29,30], поэтому предусмотрены некоторые меры по предотвращению несчастных случаев.Хотя эти меры хорошо известны, соответствующие аварии продолжают происходить на объектах. Это связано с отсутствием эффективных методов для заблаговременного выявления проблем, связанных с настройкой мер безопасности. 3) Последовательность построения. Чтобы улучшить планирование безопасности, связанное с этапами строительства, в предыдущих исследованиях использовались передовые информационные технологии. Например, технологии 3D, 4D (четырехмерное) и BIM (информационное моделирование зданий) используются для помощи в анализе и контроле безопасности конструкций на строительных площадках [31–33]; Технологии 4D и ГИС используются для помощи в планировании безопасности строительства [34,35]. Эти исследования делают акцент либо на структурном анализе, либо на моделировании планирования строительства и редко учитывают анализ ресурсов. Поэтому для моделирования строительных процессов была применена технология виртуального прототипирования (ВП), в которой учитываются все объекты, и с помощью которой первоначально пытаются выявить проблемы безопасности строительства, но не детализируют [8]. ,15]. Это исследование продолжает исследовать управление безопасностью с помощью VP во время строительства.4) Небезопасное поведение и обучение технике безопасности. Чтобы уменьшить небезопасное поведение рабочих на стройплощадке, соответствующие исследования [29,30,36], с одной стороны, классифицируют небезопасное поведение рабочих, определяют основные факторы, приводящие к такому поведению, а затем представляют соответствующие меры безопасности. . С другой стороны, соответствующие исследования предлагают эффективные методы обучения технике безопасности для повышения осведомленности рабочих о безопасности. Передовые информационные технологии часто рекомендуются для поддержки обучения технике безопасности, например, компьютерные методы обучения технике безопасности [37,38] и веб-система мониторинга безопасности и здоровья [39].Они улучшают показатели традиционного обучения, но им все еще не хватает интуиции. Было предложено использовать технологию VP [15] и игровую технологию [11], чтобы помочь в обучении технике безопасности. Исходя из этого, в данном исследовании дополнительно изучается, в какой степени технология VP может использоваться для поддержки обучения технике безопасности. Таким образом, предыдущие исследования в некоторой степени улучшают управление безопасностью строительных проектов. Однако они охватывают только некоторые из вышеперечисленных факторов, вызывающих несчастные случаи, и не имеют систематического и эффективного решения.В противном случае они имеют свои ограничения для поддержки управления безопасностью. В результате небезопасные факторы не могут быть эффективно предсказаны, а строительные аварии еще не могут быть эффективно предотвращены. Целью данного исследования является разработка концептуальной основы использования технологии VP для помощи в управлении безопасностью строительных проектов. Вышеупомянутые небезопасные факторы полностью учитываются. Сначала обсуждаются методы исследования, принятые в этом исследовании. Затем представлена ​​концептуальная основа управления безопасностью на основе VP (VP-SM) и описаны его функции.В конце представлено тематическое исследование, чтобы продемонстрировать, как использовать платформу VP-SM в крупномасштабных строительных проектах, а также проанализировать ее применимость. 2. Методы исследования 2.1. Обзор литературы Обзор литературы был принят в данном исследовании для определения основных причин несчастных случаев, происходящих в крупномасштабных строительных проектах, а затем для обзора предыдущих исследований, связанных с решением текущих проблем безопасности в строительной отрасли. Это обеспечивает важную поддержку для дальнейшего изучения улучшения управления безопасностью строительных проектов. 2.2. Технология VP Технология VP является важнейшим инструментом для разработки платформы управления безопасностью на основе VP. VP — это автоматизированный процесс проектирования и производства, связанный с созданием цифровых моделей продуктов (виртуальных прототипов) и реалистичных графических симуляций, которые решают широкие вопросы физической компоновки, операционной концепции, функциональных спецификаций и динамического анализа в различных операционных средах [40]. ,41]. ВП широко используется не только в обрабатывающей промышленности [42], но и в строительстве, например.грамм. анализ проекта [43,44], планирование участка [8,44], управление строительными проектами в целом [45,46], моделирование и оптимизация процесса строительства [8,15] и т. д. Технология VP расширяет существующие технологии, например 4D , который просто представляет ход строительства, предоставляя возможность моделировать не только три физических измерения и время, но и другие важные измерения строительного проекта, такие как ресурсы. Таким образом, технология VP может предоставить виртуальную экспериментальную платформу для выявления проблем безопасности строительных процессов.

18

H.L. Guo et al. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

2.3. Тематическое исследование Важно и необходимо продемонстрировать выполнимость и обоснованность концептуальной основы управления безопасностью на основе VP, предложенной в этом исследовании. Наиболее эффективной мерой является проверка реализации новой концептуальной основы в реальных условиях. Это также обеспечивает удобное средство для объяснения того, как работает система. Поэтому в исследовании был принят случай из реальной жизни (т. е. спортивная площадка ТКО).

установки (например, башенные краны) и рабочие. Затем эти 3D-модели объединяются в виртуальную строительную площадку. На основе виртуальной площадки визуально моделируются строительные процессы за счет интеграции 3D-моделей с графиком строительства. На рис. 3 показан процесс создания такой симуляции. По временной шкале модели элементов здания загружаются и управляются (или размещаются) одна за другой с использованием соответствующих моделей ресурсов в виртуальной среде. Это полностью совпадает с реальным процессом.Таким образом, можно добиться яркой анимации строительства. 3.2. Выявление небезопасных факторов

2.4. Интервью Для дальнейшей оценки эффективности использования технологии VP для помощи в управлении безопасностью строительных проектов необходимо собрать данные или ответы от соответствующих проектов. Интервью является подходящим и эффективным методом для этого. В этом исследовании для интервью были выбраны менеджер проекта, менеджер по технике безопасности и главный мастер, участвующие в конкретном проекте.3. Концептуальная основа VP-SM Концептуальная основа платформы VP-SM обычно делится на три компонента: моделирование и симуляция на основе VP, идентификация небезопасных факторов на основе VP и обучение технике безопасности на основе VP (см. рис. 1). . Визуальное моделирование и симуляция являются предпосылками реализации управления безопасностью на основе VP. Он предоставляет визуальные модели и процессы строительства в виртуальной среде. Доказано, что технологию ВП можно использовать для построения 3D-моделей зданий и моделирования строительных процессов [8,16].На основе 3D-моделей и симуляции процесса руководитель проекта легко выявляет соответствующие потенциальные небезопасные факторы. В конце концов, с целью устранения небезопасных факторов можно провести ряд тренингов по технике безопасности для рабочих на площадке до начала строительства, чтобы предотвратить несчастный случай. 3.1. Моделирование и симуляция 2D-чертежи сначала переводятся в 3D-модели с использованием технологии VP. На рис. 2 кратко показан процесс построения этих 3D-моделей. Чертежи состоят из чертежей зданий (т.е. архитектурные, структурные и строительные услуги (BS)), план площадки, временные объекты (например, офисы на площадке, временные опоры), строительное оборудование и

Идентификация небезопасных факторов на платформе VP-SM в основном сосредоточена на вышеупомянутых факторах. которые вызывают несчастные случаи, т. е. план площадки, мультиинтерфейс, защитный экран и строительные леса, работа завода и строительство. Процессы идентификации основаны на опыте менеджеров проектов (или безопасности) или автоматически выполняются платформой, которая интегрирует правила безопасности.Платформа предоставляет виртуальный пробный сайт для менеджеров проектов или менеджеров по безопасности. Прогуливаясь по виртуальному объекту и проверяя процессы моделирования, менеджеры могут самостоятельно определить факторы потенциальной опасности. Между тем, некоторые небезопасные факторы могут быть автоматически обнаружены и отображены в виртуальной среде на основе интегрированных правил безопасности. Обратите внимание, что обучение технике безопасности обсуждается в следующем разделе. 3.2.1. План площадки и мультиинтерфейс Виртуальная строительная площадка предоставляет точное местоположение и пространственную информацию о планировке площадки (т.грамм. схема маршрута), здания, временные сооружения, строительная техника и оборудование, а также демонстрирует наглядные строительные процессы. Основываясь на этом, руководитель проекта может эффективно определить потенциальные проблемы безопасности, возникающие в результате планировки площадки, т.е. план невозможного маршрута, план расположения завода, заранее. На рис. 4 показано, что небезопасные места, связанные с башенными кранами, могут быть легко и автоматически идентифицированы с помощью их проекций или профилей. Это можно использовать для дальнейшего анализа того, оказывают ли эти опасные зоны неизбежное влияние на другие строительные работы, чтобы скорректировать первоначальную планировку площадки.В результате можно заранее протестировать осуществимость макета сайта, четко отобразить небезопасные места и улучшить макет сайта. В то же время можно проанализировать расположение рабочих интерфейсов и выявить соответствующие проблемы безопасности, т. е. конфликт рабочего пространства. Например, рабочая зона строительного предприятия охватывает

2D-чертежи

3D-модели

Моделирование процесса

Моделирование и симуляция на основе VP

График строительства

План площадки и мультиинтерфейсы: выявление небезопасных пространств

Защитный экран и леса: выявление небезопасных мест

Эксплуатация предприятия: выявление небезопасных операций

Строительство: выявление небезопасных операций

Идентификация опасностей на основе VP

Обучение технике безопасности на строительных объектах

Обучение технике безопасности на строительных работах

Обучение технике безопасности на основе VP

Рис. 1. Концептуальная основа платформы VP-SM.

H.L. Guo et al. / Автоматизация в Строительство 34 (2013) 16-24

Архитектурные чертежи

Modelers VP

3D архитектурные модели

Структурные чертежи

Moderners VP

3D структурные модели

BS чертежи

Modelers VP

3D модели BS

19

Модельеры 3D основная модель (Виртуальный сайт) Моделисты

Прочие чертежи

Модельеры В.П.2. Процесс перехода от 2D-чертежей (реальности) к виртуальным 3D-моделям.

Рис. 4. Определение небезопасных пространств между двумя башенными кранами.

рабочий интерфейс, а также соответствующие небезопасные пространства и последовательности строительства (см. рис. 5). Выявление таких проблем помогает всем строителям скоординировать свою программу строительства до начала реального строительства и, следовательно, избежать возможных столкновений в небезопасном пространстве во время реального строительства. 3.2. 2. Защитный экран и леса 3D модели зданий, ресурсов и временных сооружений объединены, особое внимание уделяется защитному экрану и лесам.При совмещении 3D-моделей защитного экрана и строительных лесов некоторые актуальные проблемы, напр. неправильная конструкция (см. рис. 6) может быть легко обнаружена моделистами. С другой стороны, соответствующие правила безопасности интегрированы в виртуальную строительную площадку. Благодаря внедрению правил безопасности несоответствующая конструкция может быть обнаружена автоматически. Например, если в некоторых отверстиях в полу отсутствует защитный экран, будут выведены предупреждающие сообщения. Кроме того, модели рабочих (цифровых рабочих) используются для репетиции ходьбы по лесам или полу на виртуальной строительной площадке.Благодаря свободному хождению цифровые работники могут добраться куда угодно. Когда цифровой работник попадает в место, где защитный экран или строительные леса установлены неправильно или отсутствуют, автоматически появляется предупреждающее сообщение; иногда он падает со строительных лесов или с пола. Это очень полезно для проверки возможности проектирования и размещения защитного экрана и лесов в крупномасштабных строительных проектах, и при этом его можно улучшить заранее. 3.2.3. Эксплуатация завода и строительство Моделирование процесса строительства включает в себя работу завода и последовательность строительства.Во время моделирования работы установки, т.е. при монтаже, подъеме, транспортировке и демонтаже наглядно демонстрируются все процессы действующих заводов, и поэтому соответствующие проблемы безопасности (например, столкновения, неправильная работа) легко выявляются руководителями проекта или мастерами. Иногда идентификация может быть выполнена автоматически. Например, при столкновении двух или более растений

сразу же появится окно предупреждающего сообщения (см. рис. 7). Таким образом, проблемы безопасности, связанные с работой станции, могут быть эффективно улучшены или устранены.Моделирование последовательностей строительства четко отображает каждую строительную деятельность, и, таким образом, руководители проектов или прорабы могут легко обнаружить потенциальные проблемы безопасности, которые тесно связаны с последовательностями строительства. Например, после установки большепролетной балки некоторые необходимые временные опоры не предлагаются. Поэтому такого рода проблемы можно обнаружить заранее и избежать при строительстве. 3.3. Обучение технике безопасности На основе выявления небезопасных факторов и улучшения конструкции и эксплуатации подготавливаются и предлагаются рабочим на площадке соответствующие учебные материалы.Благодаря наглядным и ярким учебным материалам рабочие могут легко понять и обратить внимание на эти небезопасные факторы во время реального строительства, а также отработать и освоить сложные операции завода и последовательности строительства в виртуальной среде. Более того, визуальные материалы могут научить рабочих реализовывать реальные строительные процессы. Таким образом, можно эффективно и действенно повысить осведомленность рабочих о безопасности и безопасном поведении, а также улучшить показатели безопасности.Видно, что концептуальная основа платформы VP-SM охватывает все вышеперечисленные факторы, вызывающие аварии. Теоретически это может помочь в выявлении и предотвращении этих небезопасных факторов и, следовательно, в улучшении показателей безопасности.

3D модели элементов здания

График строительства

Рабочий интерфейс

Моделирование строительства

3D модели ресурсов Рис. 3. Процесс создания моделирования процесса строительства.

Небезопасное пространство Рис.5. Выявление небезопасного пространства на рабочем интерфейсе.

20

H.L. Guo et al. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

технологии, повышена эффективность моделирования, а также упрощена модификация 3D-моделей.

Неправильный дизайн

4.1.2. Моделирование установки стропильных ферм Процесс установки стропильных ферм был смоделирован путем интеграции этих 3D-моделей с графиком строительства с использованием технологии VP.Из-за большепролетных ферм крыши некоторые из них пришлось разрезать на несколько частей, которые устанавливались одна за другой. На рис. 9 показано, что часть фермы крыши устанавливается в виртуальной среде. Точно так же все действия были заранее ярко смоделированы, и это похоже на настоящую конструкцию.

4.2. Выявление проблем безопасности

Леса Защитный экран

Рис. 6. Выявление проблем, связанных с защитным экраном.

4. Практический пример Спортивная площадка TKO в Гонконге, в которой используется технология VP, используется для демонстрации того, как внедрить платформу управления безопасностью на основе VP, а также для оценки ее эффективности.В центре внимания данного примера находится только установка ферм крыши на зрительской трибуне спортивной площадки.

4.1. Моделирование и имитация зрительской трибуны 4.1.1. 3D-моделирование 3D-модели включают в себя зрительскую трибуну, башенные краны, мобильные краны, площадку, строительные леса и временные опоры, обеспечивающие базовую поддержку ферм крыши (см. рис. 8). Эти 3D-модели были построены на основе соответствующих 2D-чертежей с использованием технологии VP, то есть моделисты перенесли 2D-чертежи в 3D-модели. При этом виртуальная строительная площадка была построена путем объединения этих 3D-моделей и всех объектов, наглядно отображаемых на этой виртуальной площадке. Обратите внимание, что, поскольку технология ВП еще не получила широкого применения в строительной отрасли, моделированием должны заниматься профессиональные моделисты; кроме того, благодаря тому, что методы параметризованного моделирования, предусмотренные VP

Collision!

Рис. 7. Столкновение башенного крана с автокраном.

При установке кровельных ферм были заранее выявлены соответствующие проблемы безопасности, в том числе связанные с эксплуатацией завода и последовательностью монтажа, на основе моделирования процессов монтажа.

4.2.1. Проблемы безопасности, связанные с эксплуатацией завода При работе завода при монтаже ферм крыши участвовали два башенных крана и один самоходный кран. Мобильный кран использовался для подъема ферм крыши, а башенные краны использовались для подъема стальных элементов, временных опор и мобильной рабочей платформы. 1) Поскольку проектная высота кровли составляет до 30 м, при установке некоторых частей ферм крыши в виртуальной среде было обнаружено, что стрела автокрана столкнулась с рабочей площадкой под фермами крыши.На рис. 10 показано столкновение стрелы с рабочей площадкой во время установки. 2) Когда мобильный кран работал рядом с двумя башенными кранами, также имели место некоторые столкновения между мобильным краном и башенными кранами. На рис. 11 показано одно из столкновений. 3) Когда рабочей платформы было недостаточно для поддержки работ, например, сварки стыков двух частей фермы крыши, использовалась мобильная рабочая платформа. Эту платформу поднимали и удерживали на определенной высоте для поддержки работы башенным краном (см.12). Было установлено, что совместная работа мобильного крана и башенного крана крайне опасна. Часто случались столкновения подвижной платформы с фермами крыши (см. рис. 12). Таким образом, такого рода проблемы безопасности (или небезопасные факторы) выявлялись заранее и принимались соответствующие меры безопасности, т. е. корректировка работы станции, обучение технике безопасности и т. д. для предотвращения несчастных случаев.

4.2.2. Проблемы безопасности, связанные с последовательностью установки Выявленные проблемы безопасности были в основном вызваны установкой стальных элементов, некоторые из которых были временными опорами.Для обеспечения структурной устойчивости стропильной системы крыши было установлено более 600 стальных элементов. Последовательность монтажа стальных элементов напрямую влияет на устойчивость стропильной системы крыши. На основе моделирования процесса установки было обнаружено, что последовательность установки более 15 стальных элементов не соответствует требованиям. Также были выявлены потенциальные столкновения между этими стальными элементами. Затем эти последовательности корректировались до тех пор, пока не были найдены соответствующие последовательности и, таким образом, не были решены проблемы безопасности.Кроме того, установка стальных элементов существенно повлияла на безопасность сварщиков. Эти стальные элементы были подняты на проектное место башенными кранами, а затем закреплены и сварены сварщиками. Из-за сложной конструкции стропильной системы для сварщиков было очень опасно устанавливать так много стальных элементов в таких небольших рабочих помещениях. На основе моделирования были определены соответствующие опасные зоны или операции, затем они были улучшены и использованы для помощи в обучении технике безопасности.

Х.Л. Го и соавт. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

Фермы крыши Рабочая площадка Автокран

Рис. 8. 3D-модели зрительской трибуны.

Рабочая площадка Стропильные фермы

Рис. 9. Моделирование монтажа стропильных ферм.

Рис. 10. Столкновение автокрана с рабочей платформой.

21

22

H.L. Guo et al. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

Рис. 11.Столкновение между мобильным краном и башенным краном.

4.3. Инструктаж по технике безопасности Для выявления этих потенциальных проблем с безопасностью рабочие на площадке были предоставлены соответствующие учебные материалы с использованием визуального моделирования до начала реального строительства. 1) Ежедневно операторам предлагались наглядные материалы по эксплуатации установки. Они могли легко понять эти потенциальные проблемы безопасности и отработать свои навыки управления строительными предприятиями в виртуальной среде.Таким образом удалось избежать проблем с безопасностью при реальном строительстве. 2) Как и в случае с работой станции, были также подготовлены и предоставлены работникам площадки наглядные учебные материалы, относящиеся к последовательности установки. Эти материалы наглядно продемонстрировали весь процесс установки поэтапно. Таким образом, рабочие хорошо понимали потенциальные проблемы безопасности и соответствующие последовательности установки. В то же время эти материалы использовались для инструктажа действий рабочих (см.13). В результате, проблемы безопасности были уменьшены до предела во время реальной установки. 4.4. Оценка показателей безопасности Для оценки эффективности концептуальной основы VP-SM в этом проекте было проведено интервью с руководителем проекта, менеджером по безопасности

и мастером. Согласно их ответам, благодаря применению технологии VP в управлении безопасностью спортивной площадки TKO, эффективность управления безопасностью была значительно улучшена и резюмирована следующим образом.1) В этом проекте не произошло ни одного смертельного или серьезного несчастного случая. 2) Стоимость управления безопасностью снижена примерно на 30%. В частности, две должности помощника менеджера по безопасности были сокращены до одной, поскольку потенциальные проблемы с безопасностью выявлялись и предотвращались заранее. 5. Выводы. Это исследование определяет ключевые факторы, вызывающие несчастные случаи на строительстве, т. е. план площадки, несколько интерфейсов, защитные экраны и леса, работу нескольких установок, строительные работы и отсутствие обучения технике безопасности, и тем самым предлагает концептуальную основу использования технологии VP для помощи в управлении безопасностью строительства.Он охватывает все эти факторы и состоит из трех компонентов: 1) моделирование и симуляция, 2) выявление небезопасных факторов и 3) обучение технике безопасности. Основной особенностью концептуальной основы VP-SM является предоставление визуальной пробной платформы для менеджеров проектов, менеджеров по безопасности и рабочих на площадке. Представлен пример из реальной жизни для демонстрации процедуры реализации платформы управления безопасностью на основе VP и

Рис. 12. Столкновение мобильной платформы и фермы крыши.

H.L. Guo et al. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

а) Поднимите и установите первую часть фермы крыши

б) Установите вторую часть фермы крыши

в) Установите первый стальной элемент

г) Установите подрамник

23

Рис. 13. 3D-инструкция по установке стропильной фермы.

оценить его осуществимость и обоснованность. Показано, что технология VP может помочь в управлении безопасностью и улучшить показатели безопасности строительных проектов.Это исследование, с другой стороны, в целом представляет концептуальную основу платформы VP-SM. Чтобы эффективно и действенно внедрить эту структуру, функции этой платформы необходимо доработать, а технологию VP следует более подробно распространить на каждый небезопасный фактор в будущем исследовании. Благодарность Мы хотели бы поблагодарить Национальный фонд естественных наук Китая (грант № 51208282) за поддержку этого исследования. Мы также благодарим China State Construction (Гонконг) за предоставление реального случая для этого исследования.Литература [1] Р.К. Сокас, Э. Йоргенсен, Л. Никелс, В. Гао, Дж. Л. Гиттлман, Исследование эффективности мероприятий по обучению осведомленности об опасностях в строительных отраслях, Отчеты общественного здравоохранения 124 (1) (2009) 161–168. [2] В. Р. Шривер, М. Шенбаум, Анализ несчастных случаев со смертельным исходом в строительной отрасли, 1991–2001 гг.: что показывают данные OSHA? в: Труды национального симпозиума по исследованию профессиональных травм, Национальный институт гигиены и безопасности труда, Питтсбург, Пенсильвания, 2003 г. [3] Н.Д. Лонг, С. Огунлана, Т. Куанг, К.С. Лам, Крупные строительные проекты в развивающихся странах: тематическое исследование Вьетнама, Международный журнал управления проектами 22 (7) (2004) 553–561. [4] П. Авакул, С.О. Огунлана, Влияние различий в установках на конфликты интерфейса в крупномасштабных строительных проектах: тематическое исследование, Управление строительством и экономика 20 (4) (2002) 311–335. [5] С.Р. Тур, С.О. Огунлана, Критические COM успеха в крупномасштабных строительных проектах: свидетельство строительной отрасли Таиланда, Международный журнал управления проектами 26 (4) (2008) 420–430.[6] Х.С. Донг, А. Фудзимото, К. Ринген, Ю. Мэн, Падения со смертельным исходом среди латиноамериканских строителей, Анализ и предотвращение несчастных случаев 41 (5) (2009) 1047–1052. [7] С. А. Ассаф, С. Аль-Хеджи, Причины задержки крупных строительных проектов, Международный журнал управления проектами 24 (4) (2006) 349–357. [8] Х. Л. Го, Х. Ли, М. Скитмор, Управление жизненным циклом строительных проектов на основе технологии виртуального прототипирования, Journal of Management in Engineering 26 (1) (2010) 41–47. [9] А. Шапира, Б. Лячин, Идентификация и анализ факторов, влияющих на безопасность на строительных площадках с башенными кранами, Journal of Construction Engineering and Management 135 (1) (2009) 24–33. [10] Э. Савача, С. Наум, Д. Фонг, Факторы, влияющие на показатели безопасности на строительных площадках, Международный журнал управления проектами 17 (5) (1999) 309–315. [11] Х. Л. Го, Х. Ли, Г. Чан, М. Скитмор, Использование игровых технологий для повышения безопасности строительных работ, Анализ и предотвращение несчастных случаев 48 (2012) 204–213.

[12] V.W.Y. Там, И.В.Х. Фунг, Безопасность башенных кранов в строительной отрасли: исследование в Гонконге, Safety Science 49 (2) (2011) 208–215. [13] А.С. Ясин, Дж.Ф. Мартоник, Эффективность пересмотренного стандарта безопасности лесов в строительной отрасли, Наука о безопасности 42 (10) (2004) 921–931. [14] К.М. Гальперин, М. Макканн, Оценка безопасности лесов на строительных площадках, Journal of Safety Research 35 (2) (2004) 141–150. [15] Х. Ли, Х. Л. Го, М. Дж. Скибневски, М. Скитмор, Использование модели IKEA и технологии виртуального прототипирования для улучшения управления процессом строительства, Управление строительством и экономика 26 (9) (2008) 991–1000. [16] Х. Ли, Т.Хуанг, К. В. Конг, Х. Л. Го, А. Болдуин, Н. Чан, Дж. Вонг, Интеграция проектирования и строительства посредством виртуального прототипирования, Автоматизация в строительстве 17 (8) (2008) 915–922. [17] М. Тул, Роли в области безопасности на строительной площадке, Journal of Construction Engineering and Management 128 (3) (2002) 203–210. [18] С. Це, Исследование влияния цикла обеспечения безопасности на объекте на показатели безопасности подрядчиков в Гонконге, Университет Гонконга, Специальный административный район Гонконг, 2005 г. [19] Т. Абдельхамид, Дж. Эверетт, Идентификация основные причины строительных аварий, Journal of Construction Engineering and Management 126 (1) (2000) 52–60.[20] И. Дональд, Д. Кантер, Отношение к безопасности: психологические факторы и плато несчастных случаев, Информационный бюллетень по охране труда и технике безопасности 215 (1993) 5–8. [21] И. Дональд, Д. Кантер, Отношение сотрудников и безопасность в химической промышленности, Журнал предотвращения потерь в обрабатывающей промышленности 7 (1994) 203–208. [22] Дж. Э. Биверс, Дж. Р. Мур, Р. Райнхарт, В. Р. Шривер, Смертельные случаи, связанные с кранами в строительной отрасли, Journal of Construction Engineering and Management 132 (9) (2006) 901–910. [23] Х. Ли, Х.Л. Го, М. Скитмор, Т. Хуан, Н. Чан, Г. Чан, Переосмысление управления сборными конструкциями с использованием модели IKEA на основе вице-президента в Гонконге, Управление строительством и экономика 29 (3) (2011) 233–245. [24] К. Варгезе, П. Дхарвадкар, Дж. Вулфхоуп, Дж.Т. О’Коннор, Система планирования подъема тяжелых грузов для крановых подъемников, Компьютерное проектирование гражданского строительства и инфраструктуры, 12 (1) (1997) 31–42. [25] П.Л. Сивакумар1, К. Варгезе, Н.Р. Бабу, Автоматизированное планирование пути совместных крановых подъемников с использованием эвристического поиска, Journal of Computing in Civil Engineering 17 (3) (2003) 197–207.[26] М.С.А.Д. Али, Н.Р. Бабу, К. Варгезе, Планирование движения кооперативных крановых манипуляторов без столкновений с использованием генетического алгоритма, Journal of Computing in Civil Engineering 19 (2) (2005) 182–193. [27] С. Чадалавада, К. Варгезе, Разработка автоматизированной системы планирования критического подъема с использованием программного обеспечения для параметрического моделирования, в материалах Международной конференции по проектированию, управлению проектами и производством 2010 г., 14–15 октября 2010 г., стр. 1–12 (Пиндун, Тайвань). [28] С.Ф. Чи, Т.К. Чанг, Х.И. Тинг, Типы несчастных случаев и меры по предотвращению профессиональных падений со смертельным исходом в строительной отрасли, Прикладная эргономика 36 (4) (2005) 391–400. [29] М.К. Чжан, Д.П. Фанг, Р. П. Тонг, Исследование недооценки рисков небезопасного поведения при использовании строительных лесов, China Safety Science Journal 21 (8) (2011) 145–150. [30] Q. Zhou, D. Fang, X. Wang, Метод определения стратегий улучшения безопасного поведения человека с учетом климата безопасности и личного опыта, Safety Science 46 (10) (2008) 1406–1419.[31] Л.Ю. Дин, X.G. Ву, Х. Ли, Х.Б. Луо, Ю. Чжоу, Исследование контроля безопасности строительства метро Уханя в сложных условиях, Международный журнал управления проектами 29 (7) (2011) 797–807. [32] Дж. П. Чжан, З.З. Hu, BIM- и 4D комплексное решение для анализа и управления конфликтами и проблемами безопасности конструкций во время строительства: 1 Принципы и методологии, Автоматизация в строительстве 20 (2) (2011) 155–166.

24

H.L. Guo et al. / Автоматизация в строительстве 34 (2013) 16–24

[33] З.З. Ху, Дж. П. Чжан, Интегрированное решение анализа и управления конфликтами и проблемами безопасности конструкций на основе BIM и 4D во время строительства: 2 Разработка и испытания на месте, Автоматизация в строительстве 20 (2) (2011) 167–180. [34] В. Бенджаоран, С. Бхоха, Интегрированное управление безопасностью с управлением строительством с использованием модели 4D CAD, Наука о безопасности 48 (3) (2010) 395–403. [35] В.К. Бансал, Применение географических информационных систем в планировании безопасности строительства, Международный журнал управления проектами 29 (1) (2011) 66–77.[36] Х. Лайтинен, К. Пайваринта, Соревнование по безопасности нового поколения в строительной отрасли — долгосрочная оценка реального вмешательства, Наука о безопасности 48 (5) (2010) 680–686. [37] К.Л. Хо, Р.Дж. Дзенг, Обучение технике безопасности при строительстве с помощью электронного обучения: эффективность обучения и удовлетворенность пользователей, Компьютеры в образовании 55 (2) (2010) 858–867. [38] Э.С. Уоллен, К.Б. Маллой, Компьютерное обучение технике безопасности: сравнение методов с более старшими и более молодыми работниками, Journal of Safety Research 37 (5) (2006) 461–467.[39] С.О. Чунг, К.К.В. Чунг, Х.К.Х. Suen, CSHM: Веб-система мониторинга безопасности и здоровья для управления строительством, Journal of Safety Research 35 (2) (2004) 159–170.

[40] К. Шен, Дж. Гаусемейер, Дж. Баух, Р. Радковски, Совместная система виртуального прототипирования для сборки на основе элементов мехатронного решения, Advanced Engineering Informatics 19 (2005) 169–177. [41] В. Сян, С. С. Фок, Г. Тимм, Составляемое моделирование на основе агентов для виртуального прототипирования жидкостной энергетической системы, Компьютеры в промышленности 54 (2004) 237–251.[42] С.Х. Чой, А.