Строительство и успешная сдача в эксплуатацию крупнейшего универсального плавучего крана стали результатом не только инженерных решений, но и тщательных геодезических работ. Одной из ключевых задач в рамках проекта было определение плоскостности верхнего фланца тумбовой установки для крана Liebherr SBG-350. Эта задача включала измерение отклонений поверхности фланца от идеальной плоскости, а также последующее приведение фланца к заданным допускам. Для выполнения столь ответственной работы использовался лазерный трекер Leica, являющийся высокоточным мобильным координатно-измерительным устройством (КИМ).
В данной статье рассмотрены основные этапы выполнения работ, методология измерений, а также особенности применения специализированного оборудования и программного обеспечения.
Подготовка к измерениям
Первоначальные измерения проводились в условиях пасмурной погоды при отсутствии осадков. Работы выполнялись в вечернее время при температуре воздуха около 19°C, а затем частично ночью при температуре около 15°C. Для минимизации влияния внешних факторов на точность измерений были выбраны периоды отсутствия ветра.
Координаты измеряемых точек определялись в свободной системе координат. Перед началом работ проводился поиск наиболее стабильного места для установки лазерного трекера относительно фланца, что позволило оптимизировать процесс измерений. Были опробованы несколько точек стояния прибора, чтобы обеспечить максимальную точность измерений.
Используемое оборудование и программное обеспечение
Для определения плоскостности верхнего фланца применялся лазерный трекер Leica — высокоточная координатно-измерительная машина (КИМ). Управление прибором осуществлялось через ноутбук с установленным специализированным программным пакетом SpatialAnalyzer® (SA) производства компании New River Kinematics (NRK).
Измерения координат точек выполнялись с использованием сферических отражателей высокой точности. Расположение измеряемых точек на поверхности фланца было заранее определено и представлено в виде схемы.
Результаты первоначальных измерений
Первые серии измерений показали, что поверхность фланца не соответствует установленным допускам по плоскостности. На основании этих данных заказчиком было принято решение о проведении корректирующих работ для приведения фланца к требуемой геометрии. Исправление поверхности (обточка) выполнялось силами заказчика, а геодезическая служба продолжила периодические измерения для контроля текущей геометрии фланца.
Особенности проведения измерений в процессе обточки
С момента начала корректирующих работ измерения проводились круглосуточно вне зависимости от погодных условий. Для уменьшения влияния внешних факторов (осадки, ветер, солнечная радиация) вокруг фланца были установлены специальные укрытия. Это позволило обеспечить стабильность процесса измерений и минимизировать влияние неблагоприятных условий окружающей среды.
Из-за возможных покачиваний основания под воздействием ветра и солнечного нагрева электронный уровень лазерного трекера на время измерений был отключен. Это решение позволило избежать дополнительных систематических ошибок.
Обработка данных
Предварительная обработка результатов измерений выполнялась в программном пакете SpatialAnalyzer® (SA). Основная задача обработки заключалась в нахождении аппроксимирующей плоскости для каждой серии наблюдений. Далее данные экспортировались в Microsoft Excel, где производились окончательные вычисления.
Для каждой итерации строились графики отклонений измеренных точек от средней плоскости по группам точек (например, группы А и В). Вычисление плоскостности производилось методом наименьших квадратов, что обеспечивало минимизацию отклонений измеренных точек от аппроксимирующей плоскости.
Итоговые результаты
После завершения корректирующих работ фланец был приведен к требуемой плоскостности, соответствующей установленным допускам. Проведенные геодезические работы с использованием лазерного трекера Leica и специализированного программного обеспечения позволили достичь высокой точности измерений и контроля, что стало важным фактором успешной сдачи плавучего крана в эксплуатацию.
Заключение
Применение лазерного трекера Leica и программного обеспечения SpatialAnalyzer® в сочетании с профессиональным подходом к выполнению геодезических работ обеспечило высокую точность и эффективность определения плоскостности верхнего фланца тумбовой установки крана Liebherr SBG-350. Этот проект стал ярким примером использования современных технологий для решения сложных инженерных задач, что в конечном итоге способствовало успешной реализации проекта крупнейшего плавучего крана.