Nieuw uitschuifconcept voor de mast van een mobiele vouwkraan 2008.TEL.7264
vi
Samenvatting
Een mobiele vouwkraan is een torenkraan die volledig opgevouwen op één truckframe past. De grootste kraan die momenteel geproduceerd wordt door Spierings Kranen kan een last tot een hoogte van 35 meter hijsen. De wens is om een nieuwe kraan te ontwerpen die nog hoger kan hijsen, tot 45 meter. Daarvoor moet de mast, welke nu bestaat uit drie in elkaar schuivende delen, uit vier delen opgebouwd worden. Om deze vier mastdelen uit elkaar te laten schuiven tijdens het opbouwen van de kraan is een nieuw mechanisme nodig. Het conceptuele ontwerp van dat mechanisme is onderwerp van dit onderzoek.
Op basis van een literatuurstudie naar de principes toegepast bij andere kranen, zoals telescoopkranen, en de huidige kraan zijn een vijftal concepten opgesteld. Deze concepten zijn in onderstaande figuur weergegeven. Bij de eerste twee concepten wordt het huidige principe uitgebreid met een extra kabelsysteem. De andere drie concepten maken gebruik van een hydraulische cilinder in de mast die niet aan het mastdeel bevestigd is, maar met een mechanisme met het mastdeel gekoppeld kan worden. Daardoor kunnen met één cilinder meerdere mastdelen uitgeschoven worden. Van de opgestelde concepten zijn de optredende krachten geanalyseerd. Met die krachten is bepaald hoe groot de hydraulische cilinders en kabels zouden moeten worden om deze krachten te kunnen leveren. Op basis daarvan zijn de eerste twee concepten niet haalbaar geacht, omdat de cilinders dermate groot uitgevoerd zouden moeten worden dat er ruimtegebrek optreedt.
De drie overgebleven concepten zijn verder uitgewerkt, waarbij voornamelijk gekeken is naar het verloop van het volledige opbouwproces en de wijze van vergrendelen. Twee typen vergrendelingen zijn van belang; de vergrendeling tussen de mastdelen en de vergrendeling van de hydraulische cilinder aan het mastdeel dat uitgeschoven wordt. De eerste zal uitgevoerd worden door een pen die door een veer naar buiten geduwd wordt en daardoor in een gat van het volgende mastdeel valt. Deze pen kan dan door een mechanisme aan de cilinder naar binnen getrokken worden om zo de mastdelen te ontgrendelen. De vergrendeling tussen de cilinder en de mast kan plaatsvinden door een pen of blok welke in en uit kan schuiven om zo het mastdeel te ondersteunen.
Nieuw uitschuifconcept voor de mast van een mobiele vouwkraan 2008.TEL.7264
vii • Concept 3: opbouwtijd 5,5 minuten kosten €29.000
• Concept 4: opbouwtijd 9 minuten kosten €29.000 • Concept 5: opbouwtijd 7,5 minuten kosten €22.000
In onderstaande figuur is de uiteindelijke waardering van de concepten te zien. Daaruit blijkt dat het vijfde concept als beste naar voren komt. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door de lage kosten. Het wordt daarom aanbevolen om bij de ontwikkeling van een nieuwe kraan met vier mastdelen dit concept als uitgangspunt te nemen.
Hydraulische cilinder Kabel
Kabelschijf
Hydraulische cilinder met vergrendeling Legenda
Hydraulische cilinder Kabel
Kabelschijf
Hydraulische cilinder met vergrendeling Legenda
