Transcript ea_07_darumeretezes

Anyagmozgatóberendezések I.
X+n. Előadás
2014.11.12.
1
2014.11.12.
2
Daruk acélszerkezetével, energiaellátó
rendszerével, teherfelvevő eszközeivel, a
darupályával kapcsolatos veszélyforrások
és kiküszöbölésük.
Daruk acélszerkezete:
Feladata a daru gépészeti és villamos berendezéseinek
alátámasztása, külső erők átadása a darupályára, a
kezelés, karbantartás lehetővé tétele.
2014.11.12.
3
- Karbantartási helyek nem megközelíthetőek.
A darun közlekedő utakat, feljárókat, pódiumokat kell
létesíteni a karbantartási helyek megközelíthetősége
érdekében.
- Kezelőhelyek ergonómiailag nem megfelelőek.
Megfelelőre kell tervezni.
2014.11.12.
4
- Korrózió.
Védeni kell a korróziótól.
Ne gyűlhessen össze benne a nedvesség.
- Nem megfelelő burkolatok, balesetveszélyes
hozzáférések.
Szilárd burkolat kell fogaskerekek, lánc-, csigahajtások,
tengelykapcsolók, horogszerkezetek, hajtások egyéb
forgórészei, csupasz vezetékek szigeteletlen részei köré.
2014.11.12.
5
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Energiaellátó rendszer
Feladata a külső hálózatból nyert villamos energiának a
daru fogyasztóihoz történő eljuttatása.
- Áramütés veszély.
Csupasz vezetékek esetén a véletlen érintkezést meg
kell akadályozni.
A hajlékony kábelt ki kell cserélni, ha szigetelése
megsérült.
A kábel becsípődést meg kell akadályozni.
A csupasz vezetékek szakadása ellen védekezni kell.
2014.11.12.
6
- Kábel feszülés a futómacska szélső helyzetében.
Megfelelő hosszúságú legyen a kábel.
A darupálya mellett főkapcsolót kell elhelyezni, melyet
veszély esetén bárki lekapcsolhat.
2014.11.12.
7
Pólusonként szigetelt
csúszóvezeték pólusonkénti kialakítás,
univerzális rögzítőelemek,
bel- és kültéri alkalmazás, fűthető,
egyenes vonalú és íves pályákhoz,
áramterhelés 10 és 2.000 A között
2014.11.12.
8
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Daruk biztonságos kialakítása: a tervezés és létesítés
biztonságtechnikai követelményei, daruk elemeinek,
villamos berendezéseinek kialakítása.
A tervezés és létesítés biztonságtechnikai követelményei
- MSZ 19170 tartalmazza.
- Fő műszaki jellemzői a vonatkozó műszaki szabványoknak
megfelelők legyenek.
2014.11.12.
9
• A daru teherviselő szerkezetei közül a daruhíd, az
oszlop, a gém, a konzol és az alváz (forgó), a
macskaváz főtartója, a kerékszekrény, a tengely, a csap
és a horoghíd szavatolt minőségű anyagból
készüljön.
• A közúton közlekedő daru feleljen meg a közúti
közlekedés szabályairól szóló rendeletek műszaki
előírásainak is.
2014.11.12.
10
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
• Gépi hajtású emelőmű esetén a teher legyen leengedhető
energia kimaradáskor is.
• A darun fel kell tüntetni a teherbírást és el kell helyezni az
üzemeltetési szintről jól látható feliratot vagy táblát: „Függő
teher alatt tartózkodni életveszélyes és tilos!”.
• A darunak azokon az üzem közben elmozduló részein, amelyek
veszélyt jelenthetnek, biztonsági figyelmeztetés legyen. (feketesárga ferde csíkozás).
2014.11.12.
11
• A hidraulikus berendezés szerkezeti egységein fel kell
tüntetni fő jellemzőit.
• A hidraulikus berendezés olyan legyen, hogy előírás
szerinti üzemeltetés esetén ne idézhessen elő
veszélyhelyzetet.
• A daru hajtás elemeinek szilárdságát számítással, vagy
vizsgálatokkal kell igazolni.
• A darun legyen túlterhelés-gátló.
2014.11.12.
12
•
A daru mozgó részei és a környezetében lévő álló vagy
mozgó létesítmény között legyen legalább akkora szabad
távolság, amely lehetővé teszi a daru, a környezete és az
üzemeltetési technológia szerint ott tartózkodó személyek
számára a biztonságos mozgást és üzemeltetést (a
távolságokat szabvány írja elő).
•
Energia kimaradás utáni visszatéréskor a hajtások
önmaguktól ne induljanak el.
•
A villamos emelődob pályájának végén véghelyzetkapcsolót és ütközőt kell elhelyezni.
2014.11.12.
13
• A tartószerkezetet be kell kötni az érintésvédelmi
rendszerbe.
• A függőkapcsolót a villamos vezetéktől függetlenül,
50 kg teher megtartására alkalmas függesztő-elemre
kell rögzíteni.
• Az emelőgép vagy a fő hajtóegység
energiaellátásának megszűnése esetén valamennyi
bekapcsolt hajtás önműködően álljon meg akkor is,
ha a vezérlőelemek nincsenek null helyzetben.
2014.11.12.
14
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Daruk elemei
A daru acélszerkezetét az MSZ 9749 szerint kell méretezni.
Ez tartalmazza
• az acélszerkezet üzemi csoportba való sorolását (4 csoport),
•
a terhek és erőhatások számításának módját,
•
az anyagok megválasztásának szempontjait és a
megengedhető feszültségeket,
•
az általános méretezési előírásokat,
•
a részletes méretezési előírásokat és a szerkezeti elemek
szerkezeti előírásait.
2014.11.12.
15
• A daru gépészeti egységeit az MSZ 9750 szerint kell
üzemi csoportba sorolni a működési idő fokozat és a
terhelés fokozat alapján.
• Előbbit a gépészeti egység tervezett élettartama alatt
működésben töltött órák száma, utóbbit a tényleges
terhelés és a névleges teherbírás hányadosából
számított tényező alapján kell meghatározni.
• A szabvány csoportszám értékeket is ajánl különböző
esetekre.
2014.11.12.
16
• A sodronykötél, kötéldob és a kötélkorong fő méreteit
az MSZ 19176-6 szabvány szerint kell meghatározni.
• A kötélátmérőt a húzóerő nagysága és az üzemi
csoportszám, illetve a kötél fajtájának figyelembe
vételével lehet kiszámítani.
- A kötéldob és a kötélkorong legkisebb megengedett
átmérője szintén meg van adva a kötélátmérő, a
kötélvezető elem beépítési helye és az üzemi
csoportszám függvényében
2014.11.12.
17
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
Villamos berendezések kialakítása
•
•
2014.11.12.
Az MSZ 4850 Daruk villamos berendezéseinek általános
műszaki követelményei és vizsgálata tartalmazza a
legfontosabb előírásokat.
Ezen felül alkalmazni kell az általános jellegű előírásokat is,
mint az MSZ 1600 Létesítési biztonsági szabályzat 1000 Vnál nem nagyobb feszültségű villamos berendezések
számára (helyette MSZ 2364-et), valamint az MSZ 1585
Erősáramú üzemi szabályzat című szabványsorozatokat.
18
Motor
→ Nem megfelelő motor alkalmazása:
Darukba csak darumotorokat szabad beépíteni, mert
ezeknek nagy az indítónyomatékuk.
Az általános rendeltetésű motoroknak kicsi az
indítónyomatékuk, gyengék lennének indításkor és a
választott forgásértelemmel ellentétes irányban
kezdene el forogni.
A daruk többségét háromfázisú asszinkron motor
hajtja. A motort szakaszos üzemre kell kiválasztani
az emelési teljesítmény alapján.
2014.11.12.
19
Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar
Mechatronikai és Autótechnikai Intézet
→ Emelőmű túlterheléséből adódó többlet igénybe vétel.
Minden esetben villamos túlterhelés-védelemmel kell ellátni a motort
bizonyos esetekben az emelőműbe épített túlterhelés-gátlóval védik.
→ Robbanásveszélyes környezet.
A villamos motornak robbanás-biztos kivitelűnek kell lenni.
Alkalmazható ilyen környezetben pneumatikus motor vagy pneumatikus
munkahenger.
2014.11.12.
20
Egyenáramú motorok
Soros gerjesztésű egyenáramú
2014.11.12. motor karakterisztikája
Párhuzamos gerjesztésű egyenáramú
motor karakterisztikája 21
Motor:
• A darukon a mozgatóművek túlnyomó többségét váltakozó
áramú, háromfázisú aszinkron villamos motorok hajtják. Az
aszinkron motorok két változatát, a rövidrezárt forgórészű és a
csúszógyűrűs darumotorokat a különböző főmozgások
megvalósításánál azok jellege és teljesítmény igénye szerint
választják meg.
• A tengelynyomaték és a szögsebesség közötti összefüggést a
motor jelleggörbéje szemlélteti
Mi – indítási nyomaték
Mb – billenőnyomaték
Mn – névleges nyomaték
ω0 – szinkron szögsebesség
ωn – névleges szögsebesség.
2014.11.12.
22
Az aszinkron motorok szögsebességét,
alapvetően az állórész tekercselés
póluspárjainak száma határozza meg. Egy
póluspár és 50 Hz-es hálózati frekvencia esetén
a forgó mágneses mező fordulatszáma 3000
f/min, ezt nevezzük szinkron fordulatszámnak.
A forgórész, a terhelés hatására kisebb
fordulatszámmal forog. A relatív különbséget a
szlip (csúszás) mértékével jellemezzük:
2014.11.12.
23
Rövidrezárt forgórészű
villamos aszinkron motor
karakterisztikája
2014.11.12.
Csúszógyűrűs villamos
aszinkron motor
karakterisztikája
24
• Lényeges különbség a két motortípus között az, hogy míg a
rövidrezárt forgórészű motorok indítási folyamatát nem lehet
befolyásolni, addig a csúszógyűrűs motorok indítása fokozatosan
történhet, ami egyrészt csökkenti a dinamikus terheléseket,
másrészt bizonyos mértékben lehetővé tesz szögsebesség fokozatok
beállítását.
• Az ilyen motorok karakterisztikájára mutat be jellemző példát a 6.2.
ábra. A forgórész áramkörébe indító ellenállás-fokozatok iktathatók
be, vagy ki. Ha az összes ellenállás ki van iktatva, ez a motor is
rövidrezártnak tekinthető.
• Az ellenállások beiktatása a karakterisztikát laposabbá teszi, de úgy,
hogy a szinkron szögsebesség nem változik. Az egyes fokozatok sora
karakterisztikasereget alkot. Az indítás folyamata során az
ellenállásokat lépcsőzetesen kiiktatjuk, és ennek hatására mindig a
kö- vetkező karakterisztika görbéjére lépünk át. Az így kialakuló
karakterisztika ábráját „fűrészfog diagramnak” is szokás nevezni. Ha
a darukezelő valamely fokozaton nem lép túl, a szögsebesség
alacsonyabb értéken marad. Ekkor azonban az ellenállásokon
jelentős hő fejlődik, ami energia veszteségnek tekinthető, hatásfok
csökkentő tényező.
2014.11.12.
25
• Az átmeneti üzemállapotok vizsgálata
• A gépészeti egységeket ellenőrizni kell az
indítási és fékezési üzemállapotban kialakuló
• paraméterek szempontjából. Ilyenkor két
jellemzőt: az indítási időt, valamint a rendszer
• gyorsulását és lassulását vizsgáljuk.
• Az indítási idő elsősorban a motor
szempontjából fontos (áramfelvétel,
melegedés meghatározásához)
2014.11.12.
26
Darupálya
Feladata a daru alátámasztása, a darura álló, vagy mozgó
helyzetben ható erők átadása az épület teherviselő
elemeire vagy a talajra.
- A sin rezgést ad át az épületnek. Az alátámasztás
megfelelő kialakítása.
- A daru elhagyja a darupályát. Végütköző és végálláskapcsolók alkalmazása.
- Nagy szélben a daru felborul. Sínfogó alkalmazása,
mely a darut üzemen kívül a sínhez rögzíti.
2014.11.12.
27
Darupályák
Letérés a sínről.
Futókerék kettős peremes kivitele, egyes darukon
hengeres futókerék oldalvezető görgőkkel.
Két oldal nem együtt fut, a daru leugorhat a pályáról.
Transzmissziós tengely vagy nagyobb fesztávolságok
esetén a két motor villamos tengellyel való összekötése
Vignol-sín
Darusín
2014.11.12.
28
Vályús sín - Phoenix-sín
2014.11.12.
Orosz KP darusín - GOST 4121-96 szerint
29
Mélyedzésű darukerék
átedzett kérge
Cementált darukerék
átedzett kérge
2014.11.12.
30
Darukerekek méretezése Herz feszültségre
Fm=megengedett terhelés
C1 = üzemi csoportszám
C2= Fordulatszám-tényező
ha
ha
2014.11.12.
31
1, laposfejű sín esetén
D = kerékármérő
b = ívhossz/ szélesség
2, domború fejű sín esetén
D = kerékármérő
R = kerék lekerekítési sugara
HB1 = kerékre vonatkozik
HB2 = sínre vonatkozik
2014.11.12.
32