Тренажер управления перегрузочной машиной

Тренажер предназначен для отработки практических навыков по управлению перегрузочной машиной. Тренажер обеспечивает выработку навыков и наработку рефлексной моторики при управлении в повседневных и критических условия, при разной видимости и помехах в грузовых операциях с целью:

• безопасного перемещения груза в грейферном режиме;
• отработки оптимальной траектории движения и эффективных приемов и последовательности операций по перегрузке сыпучих грузов.

Тренажер предоставляет возможность поэтапного обучения операторов с постепенным повышением сложности.

В состав тренажера входит:

• Рабочее место инструктора.
• Рабочее место обучающегося.

В качестве прототипа моделируемой машины используется перегрузочная машина Sennebogen 875E на гусеничном ходу. Грузозахватный орган – двухчелюстной грейфер.

В тренажере моделируется автомобильный транспорт для погрузки и разгрузки различных насыпных грузов. Прототипом для автомобильного транспорта служит одна из модификаций автомобиля КАМАЗ.

В тренажере также моделируется железнодорожный транспорт для погрузки и разгрузки различных (насыпных) грузов. Моделируются ж/д вагоны.

Рабочее место инструктора предназначено для выбора и создания учебной обстановки на учебных местах, а также наблюдения и вмешательства в действия обучающихся в процессе выполнения упражнения с целью отработки навыков управления краном в обстановке, максимально приближенной к реальным и критическим условиям.

В состав рабочего места инструктора входит:

• Компьютер, на котором запускается специализированное ПО инструктора.
• Два монитора с диагональю 24" и разрешением 1920 x 1080, подключенные к компьютеру инструктора.
• Принтер.

С рабочего места инструктора тренажера обеспечивается:

• Создание сценариев:

• Загрузка сценариев из списка доступных и подготовленных сценариев, в сценарии указывается тип и количество груза в предопределенном месте.
• Управление в загруженном сценарии временными событиями.
• Установка пауз для обучающегося.
• Активизация функции "аварийной остановки" (паузы) упражнения по набору заданных ограничений инструктора:

• Управление освещением порта в соответствии с заданной схемой расстановки фонарей.
• Запись происходящих событий для возможности проигрывать записи и отступать назад в ходе выполнения сценария в случае ошибки.
• Введение инструктором неисправностей и трудностей управления в ходе выполнения сценария, которые выбираются в соответствии с всплывающим списком возможных действий над объектом.

Учебное место инструктора предназначено для отработки навыков управления машиной и позиционирования грузов в обстановке максимально приближенной к реальным условиям.

Рабочее место обучающегося включает:

• Кресло, в подлокотники которого вмонтированы джойстики управления, кнопки и другие органы управления.
• Систему визуализации, состоящую из трех LED-дисплеев с размером по диагонали 43" и разрешением экрана 4K UHD 4K.
• Системные блоки.
• Монитор.
• Пульт управления.

Для выполнения перегрузочных работ обучающийся имеет возможность управлять следующими основными возможностями крана:

• Движение

Органы управления крана-манипулятора джойстикового типа индустриального исполнения (с датчиком Холла). В тренажере использованы джойстики управления, позволяющие выполнять перемещение грузозахватного органа в соответствии со спецификацией моделируемого прототипа перегрузочной машины. Органы управления позволяют выполнять грузозахватные операции.

• Грузозахватные операции

За ходом выполнения перегрузочных работ можно осуществлять контроль, используя имитацию прибора определения нагрузки. Показания приборов определения нагрузки и индикатора силы ветра могут отображаться на дисплее визуализации, установленном на подлокотнике кресла. При этом не перекрывается обзор обучающегося.

На секционном экране или на центральном мониторе обучающийся видит трехмерное изображение окружающей обстановки, которая включает в себя макеты:

Сцена воспроизводится с освещением, соответствующим заданному времени суток, и визуальными эффектами, отображающими заданные погодные условия:

При моделировании вечернего и ночного времени суток имитируется искусственное (локальное) освещение грузовой площадки.

Общие характеристики динамики

Модель перегрузочной машины основана на реальных физических свойствах соответствующего оборудования. При моделировании учитываются динамические и кинематические особенности машин, механизмов и грузов. Отслеживаются возможные физические контакты (столкновения, удары, блокировка, тряска, трение и пр.), для отображения при моделировании реальных грузовых операций.

Физические столкновения и возникающие в результате этого аварии отслеживаются, но не моделируются. Система моделирует реальную среду при правильных действиях оператора, но не последствия неправильных действий.

Отображение движений

Моделирование движений основано на динамических моделях, заложенных в модулях ПО. Размеры, скорости, конструкции, уравновешенность, амплитуды, моменты и пр. являются изменяемыми параметрами.

Кроме основных свойств конструкции оборудования и отклика на движения органов управления, на параметры движения оборудования оказывают влияние следующие задаваемые факторы:

• направление и скорость ветра;
• сопротивление при подъеме тяжелого груза;
• динамика поведения груза при резких движениях органов управления;
• столкновения с другими объектами, включая трение;
• динамика механизмов передвижения.

Моделирование ошибок и аварийных ситуаций

Тренажер позволяет моделировать наступление аварийных ситуаций. Это сформирует у обучающегося рефлексы выполнения аварийных процедур за счет многократного повторения опасных движений. Кроме того, поможет обучающемуся приобрести навыки выполнения операций в экстремальных условиях (при сильном ветре и на пределе возможностей оборудования), что научит его лучше оценивать последствия и поведение машины при превышении допустимых пределов. К подобным ситуациям, в частности, относятся следующие моделируемые события:

• сигнал перегрузки;
• аварийная остановка (пожар, отказы и т. д.);
• аварийное опускание груза;
• потеря груза;
• сильный ветер;
• отказ двигателя.

Особое внимание уделено моделированию ситуаций, возникающих при выгрузке (погрузке) навалочных грузов из полувагонов (в полувагоны). При этом фиксируются удары грейфером о кузов или о днище полувагона, траектории движения грейфера (фактическая и требуемая), а также (по возможности) сила удара, например, с градацией: "сильный удар, приводящий к повреждению полувагона", "удар, не приводящий к повреждению полувагона", "касание грейфером частей полувагона". Моделировать появление повреждений на полувагоне не обязательно – достаточно обозначить места ударов каким-либо образом (красная точка или крестик и т. п.).