Badania efektu ukosowania dźwignic

Ćwiczenie nr 30

BADANIA EFEKTU UKOSOWANIA DŹWIGNIC

Cel i zakres doświadczenia:

PrzybliŜenie wybranych zagadnień teoretyczno-doświadczalnych dotyczących zjawiska kinematyki ruchu dźwignic z zespołami jezdnymi kołowymi – efektu tzw. „węŜykowania” podczas przejazdów po torowiskach szynowych, obciąŜeń ustrojów nośnych zaleŜnych od stopnia ukosowania, a takŜe z technicznymi sposobami zabezpieczeń przed nadmiernym ukosowaniem.

Praktyczne zapoznanie z metodyką pomiarów doświadczalnych ukosowania ustrojów mostu układnicy magazynowej typu podwieszonego przemieszcza-jącej się na torowisku z profili KBK.

1. Wprowadzenie – zjawisko ukosowania ustrojów nośnych dźwignic

Podczas przejazdu dźwignicy z zespołami jezdnymi kołowymi po torowisku jezdnym, obserwuje się towarzyszące temu kaŜdorazowo zjawisko ukosowania (tzw. węŜykowania). Ukosowanie się mostów dźwignic jest procesem stochastycznym, związanym z wieloma czynnikami eksploatacyjno-konstrukcyjnymi, między innymi: chwilowymi warunkami obciąŜeń zewnętrznych, zróŜnicowanymi oporami ruchu na torach jezdnych, zmiennych układów połoŜenia zespołów roboczych w czasie cyklu pracy, stopniem zuŜycia eksploatacyjnego bieŜni kół jezdnych, geometrią ułoŜenia szyn jezdnych, sposobem łoŜyskowania i osadzenia kół jezdnych w czołownicach, wymiarami elementów dźwignicy, w tym stosunkiem rozstawu kół w czołownicach do rozpiętości mostu, itp.. Efektem w/w zjawiska węŜykowania mostów dźwignic, jest generowanie dodatkowych niekorzystnych obciąŜeń od ukosowania, które działają bezpośrednio na zespół prowadzący dźwignice kołowe lub wózki w czasie ich jazdy po szynach. ObciąŜenie to jest reakcją elementu prowadzącego na działanie sił, które powstają, gdy koła są odchylone od normalnego kierunku toczenia. Dane umoŜliwiające obliczanie obciąŜeń od ukosowania i kategorie obciąŜeń, do których naleŜy je zaliczyć (obciąŜenia regularne lub nieregularne), podane są w Normach PN-EN oraz PN-ISO, dotyczących poszczególnych rodzajów dźwignic.

Poprzeczne i styczne siły występujące między kołami a szynami oraz między elementem prowadzącym, a szyną, które wywołane są ukosowaniem dźwignicy, moŜna wyznaczyć w oparciu o uproszczony model mechanizmu jazdy. Dla uproszczo-nego sposobu modelowania w/w zjawisk (wg PN-EN 13001-2:2004 oraz PN-ISO

8686-1), przyjmuje się, Ŝe dźwignica porusza się ze stałą prędkością i nie ma ograniczników ukosowania. Model składa się z równolegle ustawionych n par kół, z których p par jest sprzęgniętych. Sprzęgnięte koła (C) są połączone mechanicznie lub elektrycznie. Koła nienapędzane, indywidualnie łoŜyskowane oraz koła indywidualnie napędzane są traktowane z pewnym przybliŜeniem, jako pary kół niezaleŜnych (I). Warunki te odnoszą się do indywidualnych mechanizmów napędowych. W modelu zakłada się, Ŝe koła osadzone są w połoŜeniu idealnym pod względem geometrycznym, w sztywnej konstrukcji dźwignicy, poruszającej się po sztywnych torach. W modelu nie uwzględnia się ponadto róŜnic w średnicach kół. Z uwagi na przesunięcia poprzeczne, koła mogą być ustalone (F) lub przesuwne (M). MoŜliwe układy poprzeczne par kół przedstawiono na rys. 30.1. Poprzeczny stopień swobody moŜe być realizowany przez podporę wahliwą (suwnice bramowe). W rzeczywistych układach ustrojów nośnych dźwignic, występują wszystkie w/w przyczyny wpływające na pojawienie się efektu węŜykowania, niemniej dla potrzeb analizy obliczeniowej wygodnym jest przyjmowanie modeli o znanym stopniu uproszczenia.

Sprzęgnięte (C) NiezaleŜne (I) Ustalone/Ustalone

(F/F)

Ustalone/Przesuwne (F/M)

Rys, 30.1 – MoŜliwe układy par kół

PołoŜenia poszczególnych par kół względem elementu prowadzącego, znajdującego się na początku dźwignicy w kierunku jej ruchu, wyznaczone są wymiarami di, pokazanymi na rys. 30.2.

Rys. 30.2 – PołoŜenie par kół, gdzie: 1- para kół 1, 2- para kół 2, 3- para kół i, 4- para kół n, 5- szyna 1, 6- szyna 2, 7- kierunek ruchu dźwignicy, 8- element prowadzący

Uwaga 1: w przypadku, gdy obrzeŜa kół spełniają rolę zewnętrznych elementów prowadzących, to przyjmujemy d1 = 0, Uwaga 2: zakłada się, Ŝe siły cięŜkości obciąŜonej dźwignicy działają w odległości µl od szyny i są równomiernie

rozłoŜone na n kół po kaŜdej stronie toru jezdnego dźwignicy).

Przyjmuje się, Ŝe model dźwignicy porusza się ze stałą prędkością w połoŜeniu zukosowanym pod kątem

α

jak na rys. 30.3. Dźwignica moŜe być prowadzona za pomocą zewnętrznych elementów prowadzących lub obrzeŜy kół (rys. 30.4).

Rys. 30.3 ObciąŜenia działające na dźwignicę w połoŜeniu z zukosowaniem, gdzie: 1- kierunek ruchu zukosowanej dźwignicy (tzw. poślizgu), 2- kierunek szyny, 3- para kół i,

4- szyna 2, 5- chwilowy biegun poślizgu, 6- szyna 1, 7- poślizg, 8- element prowadzący

Rys. 30.4 Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne sposobu prowadzenia kół w suwnicy natorowej a) za pomocą zewnętrznych elementów prowadzących, b) za pomocą obrzeŜy kół

W pierwszej kolejności naleŜy ustalić zaleŜności, jakie zachodzą między siłami stycznymi i odpowiadającymi im przemieszczeniami miedzy kołem a szyną, a jego ruch jest ograniczony systemem (dźwignicy i torów), następnie przesunięcie koła w kierunku wzdłuŜnym i poprzecznym [u(ux, uy)], a odpowiadające mu siły styczne (FX,

FY) oddziałują na dźwignicę (rys. 30.5). Ogólną zaleŜność między długościami przesunięć (ux, uy), długością swobodnego toczenia rψ, naciskiem koła FZ a siłami stycznymi (FX, FY) wyraŜa się zaleŜnością (30.1):

(

x y c

)

Z x X f s s p stam powierzchni F F = , , _ ⋅

(

x y c

)

Z y Y f s s p stam powierzchni F F = , , _ ⋅ (30.1)

Współczynniki tarcia toczącego się koła (fx, fy) zaleŜą od poślizgu, tj. zaleŜności miedzy przesunięciami a długością swobodnego toczenia (sx=ux/rψ,sy=uy/rψ),docisku koła do szyny (pc) i stanu powierzchni szyny.

Rys. 30.5 Schemat ogólny sił stycznych i przemieszczeń przy ukosowaniu dźwignic Siła prowadząca FY jest równowaŜona siłami sztywnymi kół FX1i, FY1i, FX2i, FY2i które powstają na skutek obrotu dźwignicy względem chwilowego bieguna poślizgu. Dla największego poprzecznego poślizgu przy elemencie prowadzącym sY=htgα≈hα (kąt α w radianach) i przy załoŜeniu, Ŝe poprzeczne poślizgi sYi zmieniają się liniowo między elementem prowadzącym, a chwilowym biegunem poślizgu, poszczególne siły ukosowania oblicza się w sposób podany poniŜej:

Siłę prowadzącą FY dla potrzeb praktyki inŜynierskiej (PN-EN) oblicza się (30.2):

F

_Y

=

v

×

f

×

m

×

g

(30.2)

gdzie: m×g - jest siłą cięŜkości obciąŜonej dźwignicy; f =0,3⋅

[

l-e(-250α)

]

jest współczynnikiem tarcia toczącego się koła; α- jest kątem zukosowania w radianach (rys. 30.3). Kąt ukosowania α, nie powinien przekraczać 0,015 radianów, powinien być ustalony z uwzględnieniem luzu między elementem prowadzącym a szyną względnie między zuŜytymi obrzeŜami kół a szyną jak niŜej: α=αg+αw+αt, gdzie αg=sg/wb - jest częścią kąta ukosowania zaleŜną od

luzu między elementem prowadzącym a szyną, sg - jest luzem między elementem prowadzącym a szyną, wb - jest odległością między elementami prowadzącymi, αw=0,1(bh/wb)- jest częścią kąta zukosowania zaleŜna od

zuŜy-cia, bh - jest szerokością główki szyny, αt = 0,001 rad - jest częścią kąta

zukosowania zaleŜną od tolerancji, ν=1-∑di/nh dla układu F/F (rys. 30.1),

ν=µ′(1-∑di/nh) - dla układu F/M (rys. 30.1), h - jest odległością między chwilo-wym biegunem obrotu a elementem prowadzącym, h=(pµµ′l2+∑d2_i)/∑di - dla

układu F/F; h=(pµl2+∑d_i2)/∑di - dla układu F/M; n- jest liczbą kół po kaŜdej

stronie toru dźwignicy, p- jest liczbą sprzęŜonych par kół, l- jest rozpiętością dźwignicy (rys 30.1), µ, µ′- są częścią rozpiętości (rys. 30.1), di- jest

odległością pary kół i od elementu prowadzącego (rys. 30.1).

Siły Fx1i, Fx2i, Fy1i oraz Fy2i oblicza się według wzorów (30.3):

g m f F g m f F i i x i i x × × × = × × × = 2 2 1 1

ξ

ξ

oraz

g

m

f

v

F

g

m

f

v

F

i i y i i y

×

×

×

=

×

×

×

=

2 2 1 1 (30.3)

gdzie: ξ1i, ξ2i, ν1i i ν2i podano w tablicy 5.

Tablica 5 — Wartości ξ1i, ξ2i, ν1i i ν2i

Układy par kół (rys. 30.1) ξ1i = ξ2i ν1i ν2i

CFF µµ′l/nh IFF 0 _     − h d n i 1 µ CFM µµ′l/nh IFM 0       − h d n i 1 '

µ

0

W przypadku asymetrycznego rozkładu masy, ujawniają się obciąŜenia dźwignicy wywołane przyspieszeniami lub opóźnieniami od napędów, które moŜna obliczyć stosując model kinematyczny ciała sztywnego. W takich stanach eksploatacyjnych, siły od napędów F działające na dźwignicę lub wózek wywołują siły H1, H2, pokazane na rys. 30.6 (naleŜy je traktować jako obciąŜenia regularne).

Rys. 30.6 Siły działające na suwnicę pomostową o asymetrycznym rozkładzie masy, które wywołane są przyspieszeniem napędów jazdy, gdzie: s – środek cięŜkości

W modelu tym przyjmuje się, Ŝe ładunek brutto zaczepiony jest na końcu wysięgnika lub bezpośrednio poniŜej wózka. ObciąŜenie skuteczne

Sˆ

działa na te elementy, które przenoszą siły od napędów, a takŜe na dźwignice i ładunek brutto, jeŜeli to ma miejsce. Analiza ciała sztywnego nie odzwierciedla bezpośrednio wpływów spręŜy-stości. Z tego względu obciąŜenie skuteczne

Sˆ

naleŜy obliczyć, z uwzględnieniem współczynnika

φ

₅, według wzoru (30.4), (rys. 30.7);

S

S

S

ˆ

=

i

+

φ

5

∆

(30.4)

gdzie: ● ∆S=Sf -Si jest zmianą obciąŜenia skutecznego wywołaną zmianą siły od napędu ∆F = Ff - Fi;

● Si, Sf są początkowym (i) i końcowym (f) obciąŜeniem skutecznym wywołanym przez Fi i Ff

● Fi, Ff są początkową (i) i końcową (f) wartością siły od napędu.

Rys. 30.7 Współczynnik

φ

₅, gdzie: a) zmienność siły od napędu w stanie ustalonym, b) zmienność siły od napędu w przypadku pozycjonowania

NaleŜy przyjąć następujące wartości φ5: a) φ5 = 1 dla sił odśrodkowych; b) 1 ≤ φ5 ≤ 1,5

dla mechanizmów napędowych bez luzów lub, gdy luzy nie mają wpływu na siły dynamiczne, w których siły od napędów zmieniają się łagodnie; c) 1,5 ≤ φ5 ≤ 2 dla

dynamiczne, w których siły od napędów zmieniają się gwałtownie; d) φ5 = 3 dla

mechanizmów napędowych z duŜymi luzami, jeŜeli nie stosuje się dokładniejszych metod obliczeniowych opartych na modelu masa-więź spręŜysta.

W przypadkach, gdy przenoszona siła ograniczona jest tarciem lub konstrukcją mechanizmu napędowego to dla takich układów naleŜy uwzględnić mniejsze wartości siły i współczynnika

φ

₅.

Przy obliczeniach obciąŜeń ustrojów nośnych dźwignic związanych z ukoso-waniem, naleŜy uwzględnić takŜe siły wywołane odkształceniami, które wynikają z rozwiązań konstrukcyjnych, jak na przykład odkształcenia, które mieszczą się w zakresie potrzebnym do zadziałania systemów wyrównawczych (np. ogranicznika ukosowania) lub wstępnego napięcia. NaleŜy takŜe uwzględnić obciąŜenia, które wynikają z odkształceń mieszczących się w zakresie tolerancji wykonania, jak róŜnice w wysokości i rozpiętości torów lub odchyłki posadowienia podpór.

Norma PN-86/M-06514 podaje moŜliwość obliczania sił poziomych toro-wych działających na ustrój nośny dźwignicy w zaleŜności od rozpiętości ustroju, rozstawu i rodzaju punktów podparcia (punkty podparcia typu A- nieprzesuwne, typu B- przesuwne). Wobec powyŜszego rozróŜniane są systemy AA, AB oraz BB wg. rys. 30.8.

Rys. 30.8 Systemy podparcia wg. PN-86/M-06514

Wartości liczbowe sił poziomych ruchów torowych H i S naleŜy obliczać wg. (30.5):

System AA i BA: H A n n P k H = ⋅ _max⋅ oraz L e H S = ⋅ z System BB: H B n n P k H = ⋅ _max⋅ oraz L e H S =₂⋅ ⋅ z (30.5a) (30.5b)

gdzie: L – rozpiętość ustroju nośnego, ez- zastępczy rozstaw punktów podparcia lub rozstaw rolek prowadzących (wg. rys. 30.9a,b), Pmax- największy nacisk na koło obliczony przy uwzględnieniu obciąŜeń stałych, sił cięŜkości elementów dźwignicy, zmieniających połoŜenie względem kół dźwignicy i siły udźwigu, kA- współczynnik zaleŜny od stosunku L/ez (wg rys 30.9c), n- liczba kół jezdnych w jednym punkcie podparcia ustroju nośnego dźwignicy, nH- liczba kół jezdnych w jednym punkcie podparcia ustroju nośnego dźwignicy, na które działa siła boczna; (uwaga: siły boczne w systemie BA działają tylko na nieprzesuwne punkty podparcia A).

Rys. 30.9 Zastępczy rozstaw punktów podparcia lub rozstaw rolek prowadzących oraz wykres do doboru współczynnika k_A wg. PN-86/M-06514

Przykładowe zabezpieczenia dźwignic przed nadmiernym ukosowaniem

Zjawisko ukosowanie się dźwignic w czasie jazdy ich zespołów kołowych po torowiskach szynowych jest nieuniknione, wobec powyŜszego dla zapewnienia bezpiecznej eksploatacji wymagane jest stosowanie odpowiednich systemów zabezpieczeń. Zabezpieczeniami tymi mogą być układy zamocowanych wahliwie 2 rolek i dociskanych do głowy szyn jezdnych, które współpracują z układem sterowania napędów jazdy (rys. 30.10) lub współczesne elektroniczne systemy kontroli ruchu jazdy dźwignicy wyposaŜone w laserowe czujniki pomiaru połoŜenia ustroju nośnego dźwignicy względem torowiska jezdnego (układy pracujące jako cyfrowo-absolutne).

Najnowsze rozwiązania techniczne z zastosowaniem laserowych czujników przemieszczeń i pomiarem połoŜenia dźwignic w przestrzeni hali, a zwłaszcza względem osi torowiska jezdnego projektowane są jako układy automatycznie zapobiegają zjawisku „węŜykowania” i pracujące w trybie „on-line”. Systemy te stanowią integralna część układów sterowania dźwignic. Uzyskanie oczekiwanego efektu redukcji stopnia ukosowania mostu dźwignicy, jest wynikiem analizy sygnałów sterujących zadawanych przez operatora dźwignicy w czasie rzeczywistym, oraz sygnałów z czujników połoŜenia, które zostają przetwarzane oraz zmieniane za pomocą specjalistycznych programów na sygnały sterujące mechanizmami roboczymi dźwignicy. Systemy te dzięki monitorowaniu stopnia ukosowania mostu nośnego dźwignicy, odpowiedniemu przetworzeniu danych pomiarowych, generują sygnały sterujące prędkościami ruchów roboczych silników napędowych, redukując tym samym wartość ukosowania. Moduły śledzące włączone są przewaŜnie pomiędzy elementy sterujące i układy napędowe jazdy wyposaŜone w falowniki. Brak stosowania systemów ograniczających ukosowanie w/w mostów dźwignic, bardzo często doprowadza do groźnych awarii i katastrof (przeciąŜenia ustrojów nośnych, uszkodzenia konstrukcji, utrata stateczności, itp..).

2. Metodyka pomiarów doświadczalnych – opis stanowiska badawczego

oraz systemu pomiarowego i akwizycji danych

Stanowisko badawcze z układnica magazynową Q=250[kg] podwieszoną na torowisku jezdnym z profili KBK-IIL (rys 30.11), umoŜliwia pomiar wartości ukosowania ustroju nośnego podczas jego jazdy w funkcji róŜnych połoŜeń i obciąŜeń wideł nośnych oraz kolumny obrotowej, względem zewnętrznego układu odniesienia. Do realizacji pomiaru wartości przemieszczeń bezwzględnych w przestrzeni X-Y-Z zastosowano czujniki laserowe S80 oraz dalmierz DISTO A6 (pomiar we współ-rzędnych cyfrowo-absolutnych).

Zapis danych pomiarowych prowadzony jest za pośrednictwem systemu sterowania SAIA PCD3.M3300 z wizualizacja prowadzonych testów jazdy w trybie „on-line” na panelu operatorskim VT850. Ponadto do weryfikacji danych pomiaro-wych wykorzystywany jest dalmierz DISTO z transmisją danych w technologii BLOETOOTH.

Charakterystyka techniczna układnicy KBK, torowiska jezdnego oraz specyfikacja sprzętu i aparatury pomiarowej

Układnica podwieszona typu KBK: udźwig: Qnom = 250[kg], obszary pracy:

eksploatacyjna długość toru jezdnego min. 18,5 [m], rozpiętość L = 4,35 [m], wysokość podnoszenia wideł H=3,8[m], obrót zespołu zabieraka palet –3600, prędkość podnoszenia wideł: podstawowa/dostawcza Vp=8/2 m/min],

Rys. 30.9 Stanowisko układnicy magazynowej z systemem pomiaru ukosowania mostu nośnego względem torowiska jazdy; A) podstawowe elementy konstrukcyjne układnicy, gdzie:

1- torowisko jezdne systemu KBKIIL, 2- dźwigary układnicy KBKII, 3- kolumna obrotowa, 4- widły zabierakowe, 5- wózek jezdny, 6- napęd mechanizmu podnoszenia DKUN1-125, 7- napęd mechanizmu jazdy DRF125, 8- mechanizm obrotu kolumny, B) widok stanowiska gdzie: 1,2,3 - laserowe czujniki pomiaru przemieszczeń wzdłuŜ osi X, Y oraz Z, 4- terminal

VT580, 5- dalmierz DISTO A6

A)

prędkość jazdy układnicy 20[m/min], rozstaw dźwigarów nośnych mostu 1000[mm], prędkość przejazdu kolumny 20[m/min], rozstaw wózków jezdnych w czołownicach 1000[mm], wózki jezdne czterokołowe zblokowane Φk82[mm], sterowanie mechanizmami roboczymi z panelu operatorskiego lub

zdalnie (sieć Internet), wciągnik łańcuchowy DEMAG DKUN 1-250 (masa 35kg), napędy jazdy RF125-E220 (Фkn=125[mm], bkn=78[mm], ustrój nośny

układnicy na bazie profilu KBK-ΙΙ (masa łączna układnicy bez kolumny obrotowej i zespołami napędowymi podnoszenia, jazdy oraz obrotu ~192[kg], masa kolumny obrotowej z widłami zabierakowymi ~236[kg]), obciąŜenie eksploatacyjne max. 0÷3_bloki x 74[kg] = 222[kg].

System pomiarowy i akwizycji danych: czujniki pomiaru przemieszczeń –

laserowe czujniki drogi S80 firmy Datasensor (zakres 0,3-7[m], rozdzielczość 0,9[mm], błąd liniowości 0,3%, dryf temperaturowy ±0,6[mm/0C], dalmierze typu DISTO A6- transmisja danych w technologii BLOETOOTH dokładność pomiaru ±1,0[mm]; zasięg 0,05[m] do 100[m]; najmniejsza wyświetlana jednostka -1[mm]; klasa/typ: laser II/635nm<1mW; średnica plamki lasera w mm: 10/50/100m ⇔ 6/30/60 mm; wbudowany celownik optyczny, wbudowana libella, zasięg BLUETOOTH - 10 m; akwizycja danych pomiarowych przysyłanych w komunikacji bezprzewodowej z dalmierza laserowego DISTO A6 do komputera przy wykorzystaniu programu LabView - moduł Bloetooth; system analizy danych pomiarowych – moduł PCD3.M3300 z autorskimi aplikacjami programowymi (wizualizacja danych w trybie „on-line” na panelu operatorskim VT580).

Przykładowe wyniki z badań przejazdu do przodu mostu układnicy wzdłuŜ osi hali (zgodnie z kierunkiem osi X) przy obciąŜeniu ładunkiem m=222[kg]:

próba 1: ustawienie wideł w skrajnym dolnym połoŜeniu transportowym, ustawienie kolumny w skrajnym lewym połoŜeniu, kilkunastokrotnie powtarzany przejazd testowy na drodze 2523 [mm] dla wskazań z prawej gałęzi torowiska,

średnia wartość zukosowania po zatrzymaniu ruchu wynosiła 66[mm], strona obciąŜona przemieściła się o podana wartość dalej zgodnie z kierunkiem ruchu,

próba 2: ustawienie wideł w skrajnym dolnym połoŜeniu transportowym, ustawienie kolumny w skrajnym lewym połoŜeniu, kilkunastokrotny pomiar ukosowania prowadzony w czasie ruchu po okresie ok. 5 sekund (warunki ruchu ustalone), średnia wartość zukosowania 48[mm], strona obciąŜona przemieszczała się z opóźnieniem o podana wartość odnosząc do kierunku ruchu.

próba 3: ustawienie wideł w skrajnym dolnym połoŜeniu transportowym, ustawienie kolumny w środkowym połoŜeniu mostu, kilkakrotne przejazdy testowe na drodze ok. 2000 [mm], nie stwierdzono znaczących odchyłek wartości ukosowania którejkolwiek ze stron mostu układnicy (mierzone wartości zawierały

się w granicach ±10[mm], nie przekraczały dokładności identyfikacji w/w parametrów przez zastosowany system pomiaru).

próba 4: ustawienie wideł w skrajnym dolnym połoŜeniu transportowym, ustawienie kolumny w skrajnym prawym połoŜeniu, kilkunastokrotny pomiar ukosowania prowadzony w czasie ruchu po okresie ok. 5 sekund (warunki ruchu ustalone), średnia wartość zukosowania 42[mm], strona obciąŜona przemieszczała się z opóźnieniem o podana wartość odnosząc do kierunku ruchu.

przykładowe dane obliczeniowe obciąŜeń poziomych torowych mostu układnicy KBK dla danych wynikających z badań:

A) obliczenia wg. wymagań normy PN-EN 13001-2:2004

sumaryczne zukosowanie sY=66[mm], dla L=4350[mm], stąd kąt zukosowania α≈0,015radianów (rys. 30.2)

współczynnik tarcia toczących się kół: f=0,3[1-e(-250*0,015)]≈0,293,

odległość między chwilowym biegunem obrotu a elementem prowadzącym (układ IFM wg rys. 30.1): h=(pµl2+∑di2)/∑di=(1*0,23*4350 2 +(42,52+42,52+957,52+ +1042,52)/(-42,5+42,5+957,5+1042,5)≈3178[mm],
ν=µ′(1-∑di/nh)=0,77*[1-(-42,5+42,5+957,5+1042,5)/(8*3178)≈0,325,
siła prowadząca FY=ν*f*m*g=0,325*0,293*(192+236+222)*9,81)≈606[N] B) obliczenia wg. wymagań normy PN-86/M-06514:

ez=1000[mm], L=4350[mm] stąd współczynnik kB=0,108 (wg. rys. 30.7c)

największy nacisk na zestaw kołowy (kolumna obrotowa w skrajnym połoŜeniu, przy szynie lewego torowiska): muk= 192[kg], mkobr=236[kg], mobc=222[kg] stąd

Pmax=(192/4+(236+222)*3670/4350*0,5*9,81≈2370[N]

liczba kół jezdnych w jednym zestawie kołowym n=4, liczba kół jezdnych w jednym zestawie kołowym na które działa siła boczna nH=2,

siła boczna H=kB*Pmax*n/nH≈512[N]
siła wzdłuŜna: S=2*H*ez/L≈235[N]

Na podstawie analizy przytoczonych wyników, stwierdza się Ŝe wartość obliczeniowej siły prowadzącej FY wyznaczana na podstawie zaleŜności podanych w PN-EN-1300-1 jest wyŜsza od siły bocznej H wyznaczonej na podstawie zaleceń normy PN-86/M-06514 o około 18%. Wobec powyŜszego, do obliczeń wytrzymałościowych elemen-tów ustroju nośnego oraz zespooółów napędowych, a takŜe torowiska jezdnego przyjmować naleŜy wartość wyŜszą, która została wyznaczona wg. PN-EN. (obliczenie siły prowadzacej wg. PN-ISO opiera się na analogicznych zaleŜnościach).

7. Podsumowanie – warunki zaliczenia laboratorium

a) udział w konfiguracji stanowiska oraz pomiarach wartości ukosowania mostu układnicy w funkcji róŜnych zadanych parametrów eksploatacyjnych dźwignicy: obciąŜenia, róŜnych wysokości ustawienia wideł oraz kolumny oraz dla róŜnych trybów realizacji przejazdu testowego.

b) oddane sprawozdanie oraz umiejętność interpretacji danych pomiarowych

d) opanowanie wiedzy z zakresu podstaw teorii ruchu dźwignic, w tym zagadnień tzw. „węŜykowania” ustrojów nośnych, określania sił poziomych torowych, a takŜe sposobów zabezpieczeń.

Literatura:

1. Piątkiewicz A., Sobolski R.: Dźwignice, tom I, tom II. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne 1977r.

2. Korzeń Z.: Logistyczne systemy transportu bliskiego i magazynowania. Wydawnictwo ILiM Poznań 1998.

3. Transport przemysłowy i maszyny robocze. Kwartalnik. Wydawnictwo Lektorium Wrocław

4. Normy i wymagania techniczne: PN-EN 13001–2, PN-ISO 8686-1, PN-86/M-06514; PN-ISO 8686-1, DT-UT-7/95, DT-DE-90/WO,