Purpose. The study involves: 1) formation of an array of geometry, weight and variable data for the automated synthesis of articulated jib systems; 2) development of  methodology of calculation and determination of rational design parameters of the articulated jib systems, depending on the main technical parameters of the portal crane (maximum and minimum working radius, cargo lift height, tail radius value, carrying capacity of crane); 3) conducting of the study of the methodology adequacy on computer portal crane models. Methodology. To determine the kinematic characteristics of each link of the articulated jib system (boom, arm, jib tie, counterweight, load) we developed a dynamic and mathematical models that allow us to describe the movement of the articulated jib system when luffing. For the first time the technique of calculation and determination of rational design parameters of the articulated jib systems depending on the technical parameters of the portal crane. Findings. The conducted mathematical modeling allowed scientifically proving the usefulness of the proposed methodology for determining the design parameters of the articulated jib systems. The designed package of geometry, weight and variable data helps to simplify the process of preparatory calculations before the automated synthesis and to optimize the design of the articulated jib systems of portal cranes. Originality. For the first time the work proposes the technique for calculation of the parametric data that allow us to determine the rational design parameters of the articulated jib system. There are developed local programs for the integrated optimization synthesis that make it possible to select the best design option simultaneously by several quality criteria and functional constraints. Practical value. The proposed method of calculating the design parameters can be used in the design of new and modernization of existing portal cranes with the articulated jib systems, which, in turn, will reduce the material and energy consumption of the cranes.

Цель. В исследовании необходимо: 1) сформировать массив геометрических, весовых и варьируемых данных для автоматизированного синтеза шарнирно-сочлененных стреловых систем; 2) разработать методику расчета и определения рациональных конструктивных параметров шарнирно-сочлененных стреловых систем в зависимости от основных технических параметров портального крана (максимальный и минимальный рабочие вылеты стрелы, высота подъема груза, значение заднего габарита, грузоподъемность крана); 3) провести изучение адекватности методики на компьютерных моделях портальных кранов. Методика. Для определения кинематических характеристик каждого звена шарнирно-сочлененной стреловой системы (стрелы, хобота, оттяжки, противовеса, груза) разработана динамическая и математическая модели, которые позволяют описать движение шарнирно-сочлененной стреловой системы при изменении вылета стрелы. Впервые предложена методика расчета и определения рациональных конструктивных параметров шарнирно-сочлененных стреловых систем в зависимости от технических параметров портального крана. Результаты. С помощью математического моделирования научно обоснована целесообразность использования предложенной методики определения конструктивных параметров шарнирно-сочлененных стреловых систем. Разработанный пакет геометрических, весовых и варьируемых данных позволяет упростить процесс подготовительных расчетов перед автоматизированным синтезом и оптимизировать конструкцию шарнирно-сочлененной стреловой системы портальных кранов. Научная новизна. Впервые предложена методика расчета параметрических данных, которые позволяют определить рациональные конструктивные параметры шарнирно-сочлененной стреловой системы. Разработаны локальные программы для комплексного оптимизационного синтеза, позволяющие выполнить отбор наилучшего варианта конструкции одновременно по нескольким критериям качества и функциональным ограничениям. Практическая значимость. Предложенная методика расчета конструктивных параметров может быть использована при проектировании новых и модернизации существующих портальных кранов с шарнирно-сочлененными стреловыми системами, что, в свою очередь, снизит материалоемкость и энергопотребление кранов.

Мета. У дослідженні необхідно: 1) сформувати масив геометричних, вагових та варійованих даних для автоматизованого синтезу шарнірно-зчленованих стрілових систем; 2) розробити методику розрахунку й визначення раціональних конструктивних параметрів шарнірно-зчленованих стрілових систем в залежності від основних технічних параметрів портального крана (максимальний і мінімальний робочі вильоти стріли, висота підйому вантажу, значення заднього габариту, вантажопідйомність крана); 3) провести вивчення адекватності методики на комп'ютерних моделях портальних кранів. Методика. Для визначення кінематичних характеристик кожної ланки шарнірно-зчленованої стрілової системи (стріли, хобота, відтягнення, противаги, вантажу) розроблені динамічна та математична моделі, які дозволяють описати рух шарнірно-зчленованої стрілової системи при зміні вильоту стріли. Вперше запропоновано методику розрахунку і визначення раціональних конструктивних параметрів шарнірно-зчленованих стрілових систем в залежності від технічних параметрів портального крана. Результати. За допомогою математичного моделювання науково обґрунтовано доцільність використання запропонованої методики визначення конструктивних параметрів шарнірно-зчленованих стрілових систем. Розроблений пакет геометричних, вагових і варійованих даних дозволяє спростити процес підготовчих розрахунків перед автоматизованим синтезом та оптимізувати конструкцію шарнірно-зчленованої стрілової системи портальних кранів. Наукова новизна. Вперше запропоновано методику розрахунку параметричних даних, які дозволяють визначити раціональні конструктивні параметри шарнірно-зчленованої стрілової системи. Розроблено локальні програми для комплексного оптимізаційного синтезу, які дозволять виконати відбір найкращого варіанту конструкції одночасно за кількома критеріями якості та функціональними обмеженнями. Практична значимість. Запропонована методика розрахунку конструктивних параметрів може бути використана при проектуванні нових та модернізації існуючих портальних кранів із шарнірно-зчленованими стріловими системами, що, в свою чергу, знизить матеріалоємність і енергоспоживання кранів.