6 ANYAGMOZGATÓ BERENDEZÉSEK

Tartalomjegyzék

BEVEZETÉS ........................................................................................................... 7 ANYAGMOZGATÓGÉPEK ÁLTALÁNOS MOZGÁSEGYENLETEI ............... 9 1.1. Adott mozgásállapot megvalósításához szükséges energia ............................ 10 1.2. Mozgásállapot meghatározása adott energiaforrás alapján ............................ 15 2. KÉNYSZERPÁLYÁN VALÓ ANYAGMOZGATÁS ÉS BERENDEZÉSEI ..... 21 2.1. Csúszdák ......................................................................................................... 21 2.2. Csavarpályás csúszda ..................................................................................... 24 2.2.1. Stacionárius sebességállapot ...................................................................... 24 2.2.2. Adagolás csavarpályás csúszdára ............................................................... 27 2.3. Görgősorok ..................................................................................................... 29 2.3.1. Gravitációs görgősorok .............................................................................. 29 2.3.2. Hajtott görgősorok ..................................................................................... 45 2.3.3. Különleges görgősori elemek ..................................................................... 47 3. SZAKASZOS ANYAGMOZGATÓGÉPEK ........................................................ 50 3.1. A szakaszos anyagmozgatás jellemzői ........................................................... 50 3.2. Daruk csoportbesorolása................................................................................. 53 3.3. Daruk szerkesztési és méretezési kérdései ..................................................... 53 3.3.1. Villamos emelődob .................................................................................... 53 3.3.2. Futódaruk ................................................................................................... 67 3.3.3. Daruhidak mozgásgeometriája ................................................................... 84 3.3.4. Könnyűszerkezetű futódaruk ................................................................... 116 3.3.5. Markoló üzemű daruk .............................................................................. 117 3.3.6. Bakdaruk .................................................................................................. 119 3.3.7. Függődaruk .............................................................................................. 121 3.3.8. Daruk túlterhelés elleni védelme .............................................................. 123 3.4. Függősínpályás anyagmozgató rendszerek .................................................. 124 3.4.1. Rendszertechnikai felépítés ...................................................................... 124 3.4.2. Függősínpályás berendezések kocsiszerkezetei ....................................... 126 3.4.3. Pályaelemek ............................................................................................. 129 3.4.4. Függősínpálya rendszerek automatizálása ............................................... 133 3.5. Szakaszos mozgóasztalok ............................................................................. 134 3.6. Raktári felrakógépek..................................................................................... 136 3.7. Targoncák ..................................................................................................... 144 3.7.1. A targoncák csoportosítása és felépítése .................................................. 145 3.7.2. Targoncák stabilitása ................................................................................ 157 3.7.3. Targoncák közlekedési útvonalai ............................................................. 158 3.8. Vezetőnélküli targoncák ............................................................................... 161 3.8.1. A vezetőnélküli targoncák típusai és felépítése ....................................... 162 3.8.2. Nyomvezetés technikák ........................................................................... 164 3.8.3. Kormányzási elvek ................................................................................... 169 3.8.4. Vezetőnélküli targoncás rendszerek felépítése ........................................ 171 3.8.5. Vezetőnélküli targoncák útvonalainak kialakítása ................................... 175 0. 1.

 Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

6

ANYAGMOZGATÓ BERENDEZÉSEK

3.8.6. Egységrakományok fogadása ................................................................... 179 3.8.7. Vezetőnélküli targoncák irányítása .......................................................... 182 3.9. Felvonók és mozgólépcsők ........................................................................... 189 3.9.1. Felvonók és mozgólépcsők hajtásának elemei ......................................... 191 3.9.2. Felvonók szerkezeti egységei ................................................................... 194 4. IRODALOM ........................................................................................................ 198

www.tankonyvtar.hu


0. BEVEZETÉS A gyártási folyamatok automatizálása eddig főként a megmunkálógépek automatizálására terjedt ki. Így ezek minőségi fejlődésével a termelékenység elért egy bizonyos szintet, amelyet újra növelni csak a folyamatokban résztvevő kiszolgálógépek (anyagmozgatógépek) automatizálásával, illetőleg magának a teljes gyártási folyamatnak az optimálissá tételével tudunk. E problémának különös jelentősége van a kis-és középsorozat gyártás automatizálásában. A kérdés itt mindenképpen rendszer problémaként jelenik meg. A terméket részben, vagy egészében előállító egység tekinthető rendszerként (vagy egy nagyobb rendszer részrendszereként), amelynek elemei között vagy csak információs, vagy információs és fizikai kapcsolatok vannak. A fizikai kapcsolat az anyagáramlás. Ez a kapcsolat teszi lehetővé - megfelelő berendezések alkalmazása esetén – a rendszer automatikus irányítását. Megfelelő berendezés alatt az alakító technológiák gépeinek, az anyagmozgatógépeknek, a szerelőgépeknek megfelelően automatizált típusait kell érteni. A rendszer elemek fizikai kapcsolata folyamatos vagy diszkrét (szakaszos) folyamatokat hoz létre, amelyek működése – megfelelő információk birtokában – előre tervezhető és modellezhető. A leírtakból is látható, hogy a rendszer probléma két helyen is kapcsolódik az anyagmozgatáshoz, egyrészt a folyamatok, másrészt pedig az anyagmozgatógépek oldaláról. Az automatizált folyamatok kialakítása a tervezőket új berendezések kifejlesztésére és a hagyományos anyagmozgatógépek korszerűsítésére, automatizálhatóságának megvalósítására késztette. Ugyancsak a hagyományos szemlélettől való eltérést követel az ipari csarnokszerkezetek korszerű könnyűszerkezetes kivitele is (pl. a darutervezésben a célorientált könnyű kivitelű darutípusok kialakítása). Az anyagmozgatógépek tervezése egy összetett problémakör, ilyenkor sokrétű kérdéscsoportot kell megvizsgálni; ― acélszerkezeti, ― szilárdságtani, ― dinamikai, ― gépszerkesztési, ― speciális anyagmozgatási, ― automatizálási, ― informatikai problémákat. A tankönyv az Új Széchenyi Terv TÁMOP-4.1.2/A/2-10/1-2010-0018 számú programja, „Egységesített jármű- és mobilgépek képzés- és tananyagfejlesztés” projekt keretében készült. A könyv anyagának alapját a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, Anyagmozagtógépek címmel tartott előadásaim, illetve e téren végzett kutatásaim képezik. Az előadások időterjedelme sok lényeges elméleti és gyakorlati tananyagrész tárgyalását nem tette lehetővé, azóta olyan új kutatási és fejlesztési eredmények születtek és kerültek nyilvánosságra, amelyek ismeretét a 21. század mérnöke nem nélkülözheti. Tartalmilag könyv a BME Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Karán a Járműmérnöki BSc alapszak Automatizált anyagmozgató berendezések és robotok szakirány hallgatóinak tananyagát foglalja össze. Az anyag összeállításánál részben a konstruktőri szempontokat, részben pedig a berendezések üzemeltetési, gépkiválasztási szempontjait és az anyagmozgatási-, logisztikai folyamatok öszszeállításával kapcsolatos kérdéseket részesítettem előnyben. A tankönyv két kötetben készült, az első kötet az általános anyagmozgatási elveket, egyenleteket, a gravitációs anyag Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

8


mozgatás eszközeit, a szakaszos anyagmozgató berendezéseket tartalmazza. Ezen belül kiemelt szerepet szán az automatizált gyártási folyamatokat és a járműipari technológiai folyamatokat kiszolgáló, a logisztikai rendszerek fizikai bázisát képező automatizált anyagmozgató berendezéseknek. A második kötet a legfontosabb folyamatos anyagmozgató berendezéseket tárgyalja. Köszönettel tartozom a könyv bírálójának lelkiismeretes munkájáért és hasznos tanácsaiért. Külön köszönettel tartozom Némethy Zoltán adjunktus úrnak, felvonószakértőnek, aki a Felvonók és mozgólépcsők fejezet megírásával a tankönyvet teljessé tette. A könyv megalapozza a szakterületen végzendő MSc tanulmányokat. Kívánom, hogy a hallgatóság és a gyakorlatban dolgozó mérnökök haszonnal forgassák a könyvet. Budapest, 2012. február Dr. Kulcsár Béla

www.tankonyvtar.hu


1. ANYAGMOZGATÓGÉPEK ÁLTALÁNOS MOZGÁSEGYENLETEI Anyagmozgató berendezések feladata, meghatározott súlyú anyagot a tér kijelölt P 1  x 1 ; y 1 ; z 1  pontjáról, mint feladóhelyről egy másik P 2  x 2 ; y 2 ; z 2  helyre továbbítani meghatározott idő alatt. Az elvégzendő anyagmozgatási feladat megoldása során számos mechanikai problémával találkozunk, amelyek főként a kinematika, a kinetika és a szilárdságtan területére vezetnek. Mind a tervezés, mind az üzemeltetés részére ismerni kell az anyagmozgatás minden fázisában a fellépő erőhatásokat. Ehhez azonban előzetesen meg kell határozni a sebességek és gyorsulások értékeit, meg kell határozni a berendezés mozgásegyenletét vagy mozgásegyenleteit. Ezen paraméterek ismeretében számíthatjuk a berendezés szállítóképességét (teljesítőképességét), hajtó- és fékező-berendezéseinek teljesítményét és energiafelvételét. Egy általánosított anyagmozgatási probléma az 1. ábra szerint értelmezhető. Ez alapján a P1 és P2 pontok közötti legrövidebb anyagmozgatási útvonal. s min 

x 2

 x1    y 2  y 1    z 2  z 1  2

2

2

,

amely H  z 2  z 1  h 2  h1 emelési magasságra és L   x 2  x1  2   y 2  y1  2 vízszintes távolságra bontható. A H út megtétele – attól függően, hogy H > 0 vagy H < 0 – az anyagmozgatási feladat emelési, illetve süllyesztési funkciója, míg az L út megtétele a szállítási funkció. E két funkció együttes jelenléte nem szükséges valamennyi anyagmozgatási feladathoz, így L = 0 esetén függőleges szállításról, H = 0 esetén pedig szintes szállításról beszélünk. Anyagmozgatógépek tervezésekor egyik legfontosabb vizsgálati eljárás a gép mozgásállapotára vonatkozik. A feladat megoldása két oldalról közelíthető: - Ismert – az 1. ábra általánosított modelljét tekintve – a kérdéses anyagmozgatóberendezés energiaforrása (hajtóerő) vagy energia elnyelése F , terhelése G , és veszteségei R , meghatározandó a mozgásállapota (út-idő, sebesség-idő és gyorsulás-idő függvények). - Az adott mozgásállapot (menetelőírás) megvalósításához milyen energia szükséges?

1. ábra  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

10


1.1. Adott mozgásállapot megvalósításához szükséges energia Az 1. ábra térbeli szállítási útvonalát egyszerűsítsük a 2. ábra szerinti síkbelivé. Ebben az általánosnak tekinthető esetben a v sebességgel mozgó testre a G súlyerőn kívül a külső passzív erők (pályaellenállások, pályaerők, súrlódások stb.), amelyek eredője F , hatnak.

2. ábra Impulzus tételt felírva a mozgó testre F G  R  m

dv dt

 ma

,

(1)

ahol a mechanika tanítása szerint a 

dv dt



dv de v  e v  e v  e at  n dt dt dt 

2

d

 at  an ,

(2)

a pálya görbületi sugara, n  pedig a görbületi középpontba mutató egységvektor. Az (1) egyenlet átrendezésével a hajtóerő (fékezőerő) 

F  maG R

(3)

alakban fejezhető ki, amelyből a helyváltoztatáshoz szükséges energia a teljesítmény időintegráljaként számítható: E   P dt   F v dt   m a v dt   G v dt   R v dt

.

(4)

A v  v e kifejezéssel (4) egyenlet www.tankonyvtar.hu


1. ANYAGMOZGATÓGÉPEK ÁLTALÁNOS MOZGÁSEGYENLETEI

11

E   P dt   v F e dt   m v a e dt   v G e dt   v R e dt

(5)



alakba írható át. A 2. ábra jelöléseit figyelembe véve végezzük el az e egységvektorral való skaláris szorzást, ekkor   dv  a e  a cos   a t   dt  G e  G cos    G sin     R e  R cos    Z  F e  F cos   F t

(6)

összefüggések adódnak, amelyeket (5)-be behelyettesítve és a ds = v dt jelölést bevezetve v

h

s

v1

h1



E   P dt   F t ds   m v dv   G dh   Z ds .

(7)

A jobboldali integrál két tagja könnyen kiszámítható, a harmadik csak bizonyos egyszerűsítések és feltételezések mellett, mert a Z = Z (s) függvény ilyenkor analitikus formában előállítható. Elvégezve (7) integrálását E   P dt 

1

 2  v12   G h  h1    Z ds s

m v

2

(8)



adódik, amely a mozgásállapothoz hozzárendeli az energiát. Az aktív erők munkája tehát a G súlyú test potenciális és kinetikai energiájának változását és az ellenállások legyőzésére fordított munkát fedezi. Szállítóberendezések esetén a Z = Z (s) meghatározásához feltételként szabható, hogy F  Ft e , a  a t e . Ebből következik, hogy a pályanyomás N  G sin   G cos  . A menetellenállás tényezőjét ismertnek véve a pálya menti ellenállás: Z s    z N

,

(9)

illetve a munkája s

s





 Z  s  ds    z G cos   ds

A 2. ábra alapján értelmezett

d   ds cos 

s

2



1

.

(10)

helyettesítéssel

 Z  s  ds   z G  d    z GL

.

(11)

Így az előbb tett feltételezések esetén az E   P dt 

1 2

 2  v12   G h  h1    z GL

m v

(12)

összefüggést kapjuk energiaegyenletként.


www.tankonyvtar.hu

12


Példa: A 3. ábra szerinti emelőmű adott mozgásállapotának megvalósításához szükséges energia meghatározása Az emelőberendezés mozgásciklusa gyorsító, állandó sebességű és lassító szakaszokból tevődik össze, foronómiai görbéit a 4. ábra mutatja. Az összetett rendszert – mivel a szerkezeti elemeit merevnek, a kötélrendszerét pedig teljesen hajlékonynak és nyújthatatlannak tételezzük fel – a rendszer bármelyik pontjára, tömegpontként vagy forgó tömegként redukálhatjuk. A redukálás alapja az összetett és az egyszerű redukált rendszer kinetikai energiájának azonossága. Az összetett rendszer kinetikai energiája: 1

Tö 

2

1

m ve  2

2

J d d  2

1

J

2

m  2

f

1 2

J m m . 2

Az egyszerű rendszert az emelendő teher helyén működtetve, kinetikus energiája: Te 

1 2

2

m R ve

. 1 v t e 1 2

s Kötéldob

Tengelykapcsoló

Hajtómû

v (t - t ) e 2 1 Fék J

d t

i

t

H

e

Motor

t H

v

v e= const

Kötél

J

J

f

1 v t e 1 2

m

t a

Teher m

v

a

t

2

t

3

Q

t

3. ábra

t

1

4. ábra

Az ábra alapján könnyen belátható, hogy az emelési sebesség v e  R mR

m iH

, amellyel az

redukált tömeg: mR  m 

Jd R

2



J

2

f

R

iH 2

2



J m iH R

2

.

A teher mozgatásához szükséges energia Az 5. ábra vázlata alapján, most már egyszerűsített (redukált) rendszerre írjuk fel az (1) szerinti impulzus tételt:     F  Q  Fs  m R a , amelyből átrendezéssel;     F  m R a  Q  Fs .

www.tankonyvtar.hu



13

F

m

R

v Q Ms i

Fs =

H

R

5. ábra Képezzük a mozgáshoz szükséges energiát a teljesítmény időintegráljaként:



  F v dt 

  Q  v dt 

   m R a v dt 

  F s v dt



,

mivel a vektorok párhuzamosak, az integrandusba a skalár szorzatuk is írható:   F v dt 



t1





F v dt 

0

m

R

t3

t2



F v dt 

F v dt 

t1

m

R

a v dt 

m

R

a v dt  0 

0



  F s v dt  







a v dt

,



0

F

s

v dt

,

t2 t3

t2

 Q v dt

 

R

t3

F s v dt 

t1

t1

 Q v dt

m

t2

F s v dt 

0

  Q  v dt  

,

t2

t1

F s v dt  

v dt

t3

t1

  a v dt 

F t2

 Q v dt



t1

 Q v dt . t2

Az integrálok kiszámítása: [0 – t1] intervallum: v 

ds dt

,v

ve

és a 

t

t1

dv



dt

ve t1

.

Az energiát a teljesítmény időintegráljaként felírva a fenti értelmezések figyelembevételével: E1 

t1

ve

 F v dt  m R

 v dv  Q 

0

0

t1

0

ve t1

t1

t dt  F s  0

ve t1

ve

t dt  m R

 v dv  Q  F s  0

ve t1

t1

 t dt

,

0

amelyből az integrálás elvégzésével a gyorsítási szakasz energia igényére 2

E1 

m R ve 2

 Q  F s 

v e t1 2

adódik. A gyorsítási szakaszban szükséges teljesítményt az energiából P ( 0 ; t1 ) 

E1 t1

2



m R ve 2 t1

 Q  F s 

ve 2

összefüggéssel lehet meghatározni. [t1 – t2] intervallum: v  v e  const , és a  0 . Az időintervallum kinematikai jellemzői alapján az állandó sebességű mozgáshoz szükséges energia:


www.tankonyvtar.hu

14


t2

E2 

F

t2

t2

t2

v dt  Q  v e dt  F s  v e dt  Q  F s  v e  dt

t1

t1

t1

,

t1

illetve az integrálás elvégzésével E 2  Q  F s  v e t 2  t 1 

alakba írható. Az állandó sebességű mozgás teljesítmény igénye: P (t1 ; t 2 ) 

ds

[t2 – t3] intervallum: v 

t 2  t1 ve

,v

dt

E2

t 3

t3  t2

Q



 t

 Fs  v e .

dv

és a 

 

dt

ve t3  t2

.

A lassuló szakaszban szükséges energia: t3

E3 



t3

0

F v dt  m R

t2

 v dv  Q  ve

t2

ve t3  t2

t 3

t3

 t  dt  F s  t2

ve t3  t2

t 3

 t  dt

,

a második és a harmadik tag összevonásával: 0

E3  mR

 v dv

 Q  F s 

ve

t3

ve t3  t2

 t

3

 t  dt

.

t2

Elvégezve az integrálást a lassuló szakasz energia szükséglete: 2

E3  

m R ve 2

 Q  F s 

ve 2

t 3

 t2  ,

teljesítményigénye pedig: P (t 2 ; t 3 ) 

E3 t3  t2

2



m R ve

2 t 3  t 2 

 Q  F s 

ve 2

.

Az előírt mozgástörvény megvalósításához szükséges teljesítmény diagramot a 6. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



m P

R

v 2 e

v +

2t 1

e

2

15

(Q + F s)

v e (Q + F s)

t

m -

t

1

R

v 2 e

2 (t - t ) 3 2

v +

e

2

t

2

3

t

(Q + F s)

6. ábra Az ábrán látható, hogy a lassulási szakaszban negatív teljesítmény jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy mozgás e szakaszában energia elvonás történik, amely mechanikus fékezés esetén hővé alakul, villamos (ellenáramú) fékezés esetén pedig energia visszatáplálás történik a hálózatra. 1.2. Mozgásállapot meghatározása adott energiaforrás alapján Szorozzuk meg (1) egyenletet az e egységvektorral és a kapott pálya menti ellenállás legyen Z  s    z G cos  , ekkor m

dv dt

 m a t  F t  G sin    z cos  

(13)

mozgásegyenletet kapjuk. Ez az egyenlet alkalmas a mozgásállapot meghatározására. Anyagmozgatógépeken végzendő vizsgálathoz (pl. indítás és fékezés), (13) helyett gyakorta annak forgómozgásokra érvényes formája (perdülettétel) szükséges; JR

d dt

 J R   M  M terhel ő  M ell . .

(14)

Bonyolultabb, több egymással kapcsolódó részből álló berendezés mozgásegyenletének felírása is gyakran bonyolult feladat, ilyenkor a Lagrange-féle másodfajú egyenleteket alkalmazzuk: d  T  T  Qi   dt   q i   q i

i

 1,...... n 

.

(15)

Példa: Egy daruhídhajtás (7. ábra) adott energiaforrás alapján megvalósuló mozgásállapotának meghatározása


www.tankonyvtar.hu

16


A vizsgálatainkat a 7. ábra daruhídhajtás modelljén végezzük el. Tételezzük fel, hogy az 1.1. pont alapján meghatároztuk az előírt mozgásállapot megvalósításához szükséges teljesítményt és energiaforrást, ennek alapján kiválasztjuk a megfelelő hajtóegységet, – pl. villamos motort – amely a 8. ábra szerinti karakterisztikával rendelkezik (csúszógyűrűs háromfázisú motor). Kerékszekrény

R

F f

Motor

Közlõmûtengely

k

M

Fék

iH

Mi Mn

Tengelykapcsoló Futókerék (4 db )

l



7. ábra



3



2

1

  n

o

 n

8. ábra

A hajtómotor jelleggörbéje az alábbi összefüggések segítségével írható le:     M  M i  1   0  

0    3 ,

 3   M  M i  1  0  3 

   

3    2 ,

 2   M  M i  1  0  2 

   

 2    1 ,

 1   M  M i  1   0  1 

   

1     0 .

Az egyszerűbb számítás kedvéért, redukáljuk a daruhidat a hajtómotor tengelyére. A daruhíd kinetikus energiája: Tö 

1 2

Jm m  2

1

k 

m iH

f

2

ahol m d a daru tömege, J m a motor, ka,  m ,

J

J

f

1 1 2 2  2  m  4  J k  k   m d vh 2  2

,

a féktárcsa, J k a futókerék tehetetlenségi nyomaté-

 k a megfelelő elemek szögsebessége, v h a daru sebessége. A v h  R k  k és

( i H a hajtómű áttétele) felhasználásával,

Tö 

1 2

Jm m  2

1 2

J

f

1 1 2 2  2 2  m  4  J k  k   md Rk  k 2  2

.

A motor tengelyére redukált egyszerű rendszer kinetikus energiája:

www.tankonyvtar.hu



1

Te 

17

J R m , 2

2

a két rendszer kinetikus energiájának egyenlőségéből a motor tengelyére redukált tehetetlenségi nyomaték: JR  Jm  J

 4

f

Jk 2

iH

2

Rk

 md

2

.

iH

A redukált rendszert a 9. ábra mutatja a ható erők és a kinematikai jellemzők feltüntetésével. M



M

M

t J

s

R

9. ábra Az ábrán vázolt jelölések közül az M t terhelőnyomaték a daru menetellenállása; M

t

  z md g

Rk iH

,

az M s csapágysúrlódási (veszteség) nyomaték pedig a terhelő nyomatékból egy veszteségi tényező alapján határozható meg az M s   M t összefüggéssel. A mozgás vizsgálatához írjunk fel a redukált rendszerre egy perdülettételt; JR

d

 M  M

dt

t

 M

 M  M

s

t

1    ,

amelyből d



M  M

dt

t

1   

JR

differenciálegyenlet adódik, amelyet az indítás és a fékezés fázisára is megoldunk. Indítás fázisa 0     3 szögsebesség intervallum; Az első fázisra érvényes nyomaték összefüggést a

differenciálegyenletbe helyettesítve: d dt



M

i

JR



M

i

J R 0

 

M JR

t

1    ,

amelyet rendezve:


www.tankonyvtar.hu

18


d

M



J R 0

dt

Jelöljük   

M

i

M

 

 M

i

t

1   

.

JR

és a differenciál egyenlet megoldást keressük   e  t alakban. A

i

J R 0

homogén egyenlet általános megoldása a fentiek alapján   Mi  h  A exp   t  ,  J R o 

a partikuláris megoldás pedig kereshető konstansként  p  C  0

M

 M

i

1   

t

M

.

i

A differenciálegyenlet általános megoldása:   Mi    h   p  A exp   t   C  J R 0 

az állandókra a

t  0

;

  0

,

kezdeti feltételekből M

A   C   0

i

 M

1   

t

M

i

adódik, amellyel a szögsebesség idő függvény: M

  0

i

 M M

1    

t

  Mi 1  exp   t   .    J R 0  

i

 3     2 szögsebesség intervallum; A második fázis nyomaték függvényének al-

kalmazásával a differenciálegyenlet d dt



M

i

JR



M JR

i

3 0  3



M



i

J R 0  3



M JR

t

1    ,

amelynek megoldása az előző elvek alkalmazásával:

   0   3 

www.tankonyvtar.hu

 3 M i  1  0  3  M

i

  M  

t

1   

  Mi  1  exp    J      R 0 3  

 t   .  



19

szögsebesség intervallum; A nyomaték függvény behelyettesítésével a differenciálegyenlet és megoldása:  2    1

d



dt

   0   2 

M

i



JR

M

i

2 0  2

JR

 2 M i  1  0  2  M

M



  M  



i

J R 0  2

t

1   

i



M

t

JR

1    ,

  Mi  1  exp    J      R 0 2  

 t   .  

 1     0 szögsebesség intervallum; A differenciálegyenlet és megoldása az előzőekkel

analóg módon: d dt

   0   1 



M

i

JR



M JR

i

2 0  2

 1 M i  1   0  1  M

M



  M  



i

J R 0  2

t

1   

i



M JR

t

1    ,

  Mi  1  exp    J      R 0 1  

 t    

.

Fékezés fázisa A daruhíd megállításához a hajtónyomaték helyett fékező nyomatékot kell működtetni a féktárcsán. A számítást itt is a redukált rendszeren végezzük. A redukált rendszert a működő dinamikai jellemzőkkel együtt a 10. ábra, a fékező nyomaték idő függvényét pedig a 11. ábra mutatja.

M

M

f



M M

s

M

f

= const

t J

t

R

10. ábra


f

11. ábra

www.tankonyvtar.hu

20


A redukált rendszerre – 10. ábra – a perdülettételt felírva: d

JR

  M

f

dt

 M

t

1    ,

amelyből d



M

f

 M t 1   

dt

JR

differenciálegyenlet adódik. A változók szétválasztásával a differenciálegyenlet megoldása: 0

M

 d  

f

 M

t

1   

JR

n

t



dt

,

0

illetve a szögsebesség-idő függvény pedig:   n 

M

f

 M t 1    JR

t.

Az indítási és a fékezési folyamat idő függvényét a 12. ábra mutatja. Az ábra alapján elemezhető, hogy az anyagmozgató berendezésre előírt mozgásállapot milyen pontossággal valósítható meg. Nagy eltérések esetén iteratív számítások szükségesek.  o n

v =i R d

H

k



1 2 3

t

3

t t 2

(t = 0)

t

1

12. ábra

www.tankonyvtar.hu


2. KÉNYSZERPÁLYÁN VALÓ ANYAGMOZGATÁS ÉS BERENDEZÉSEI Munkadarab adagoló szerkezetekben gyakran előfordulnak olyan berendezések, amelyekben gravitációs úton történik a szállítás. Ezek a berendezések általában csúszdák, csavarpályás csúszdák és görgősorok. 2.1. Csúszdák Az anyagmozgatás legegyszerűbb módja, hogy a szállítandó anyagot magára hagyjuk és az kényszerpályán aktív erő nélkül, csupán a nehézségi erő hatására mozog. Továbbra is fenntartva az 1.1 pontban tett feltételeket esetünkben (12) egyenlet E 0

1

G

2

g

v 2  v12   G h  h1    z

GL

(16)

alakra módosul. Átrendezve (16)-ot, az 1

G

2

g

v

2

G h

1

G

2

g

2

v1  G h1   z GL

(17)

egyenlőség a megvalósított kényszerpályán, a mozgó test energiaállapotát jellemzi. Látható, hogy a kiindulási helyzethez viszonyítva a csúszda tetszőleges pontján mozgó test energiaállapota, a kiindulási energiaállapottól csak a veszteséggel különbözik. Egyszerűsítsük (17) egyenletet G -vel, és vegyük figyelembe azt, hogy a csúszdán a szállítandó testek nemcsak csúszva, hanem gördülve is mozoghatnak, így a gördülést k redukciós tényezővel figyelembe véve: k

v

2

h

2g

k 2g

2

v1  h1   z L .

(18)

Az összefüggésből látható, hogy a kényszerpályán mozgó test sebességállapotának kialakulásában a csúszda vonalvezetését jellemző, h potenciális magasságon kívül szerepet játszik s súrlódási (menet ellenállási) tényező is. Mivel a súrlódási tényező két ugyanazon anyag között nem konstans érték, hanem valószínűségi változóként kezelhető, kijelölhető egy minimális és egy maximális súrlódási tényező, amely egy maximális és egy minimális mozgásállapotot határoz meg. E két határérték között a test mozgásállapota olyan valószínűséggel vesz fel értéket, amelyen valószínűséggel következnek be egyes súrlódási tényezők. Nézzük meg a továbbiakban a kényszerpályára érkezett test lehetséges viselkedését. Legyen adott az érkező test energiája energiamagasságban kifejezve; E1 

k 2g

v 1  h1 2

m  .

(19)

Ha előírjuk a szállítás megvalósításához szükséges sebességeket v min ; v max  , akkor a pálya vonalvezetését jellemző h potenciális magasság meghatározható (18) összefüggésből. Mivel a szállított testek megállatásáról is gondoskodni kell, szükségszerűen v min  0 . Így (18) alapján az a potenciális magasság, amelynél a mozgó test sebessége zérussá válik  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

22


h

k

2

2g

v1  h1   z L .

(20)

A maximális sebességhez tartozó potenciális magassági szint pedig k

h

2g

2 v12  v max   h1   z

(21)

L

összefüggésből határozható meg. (20) és (21) alatti egyeneseket ábrázolva a 13. ábra diagramját kapjuk. A diagramban a h értékeket mindkét esetben egy  z, és egy  z, , súrlódási tényezőhöz mint paraméterhez adtuk meg, amelyek az előforduló értékek alsó és felső hatását jelentik. A v max ,  z, paraméter értékekhez tartozó h potenciális magasság értéken vezetve a csúszda nyomvonalát L bizt vetületi hosszúságnál a  z, , súrlódási tényezővel rendelkező testek megállnak, ez az érték a csúszda biztonságos szállító távolsága. A mozgó testek csúszdáról való levételét e távolságon belül kell megvalósítani. Ellenkező esetben bekövetkezhet a szállítandó anyagok összeütközése, amely minőségromlást okozhat. Nézzük meg a léptéket a 13. ábra diagramjában az energia és az energiamagasság között. Szorozzuk be (21)-et 1000 [N] -nal, 1000 h  Nm   k

1000 2g

v

2 1

 v max 2

 Nm   1000

h1  Nm   1000  z L  Nm 

(22).

13. ábra Mivel h dimenziója [m] az 1000 h éppen [mm] -ben adja meg h értékét, ebből a lépték világosan adódik, hogy 1000 h = [Nm] = 1000 h [mm]; tehát 1 [mm] ˆ 1 [Nm]. Számpélda: kisebb méretű alkatrészek szerelőasztalra történő adagolása, síkcsúszdán, görgős konténerekkel képzett egységrakományokban történik. A csúszdára az alapszinttől www.tankonyvtar.hu


2. KÉNYSZERPÁLYÁN VALÓ ANYAGMOZGATÁS ÉS BERENDEZÉSEI h 1  0 , 9 m 



magasságban lévő

v sz  1 m s

1



23

sebességgel mozgó szállítószalaggal adago-

lunk. A csúszdán maximálisan v max  1,3 m s  1  sebességgel mozoghatnak a konténerek. A konténerek és a pálya közötti gördülő ellenállás  z  0 , 02  0 , 04 között változik. A szerelőasztal az alapszinttől h 2  0 ,8 m  magasságban helyezkedik el. A feladat meghatározni a szállítószalag leadási pontja és a szerelőasztal közötti vízszintes távolságot úgy, hogy a legrosszabban futó konténerek is biztosan a szerelőasztalra érkezzenek. Kiegészítő adatok: k 1 K  1000

k

 1000

2g

1 2  10

Ns

2

m

1

  50 Ns

2

m

1

.

A fel- és leadó hely potenciális energiája: h1  900  Nm , h 2  800  Nm .

(18) és (22) egyenletek figyelembevételével a rosszul futó konténerek megállása (v = 0 sebességállapota) 2

h  h 2  Kv 1 900  800  50  1 L0  1   3 , 75 m  '' 1000  0 , 04 1000  z

vetületi út megtétele után következik be, függetlenül a csúszda vonalvezetésétől. A 14. ábra a fenti példa vonalvezetését mutatja be.

14. ábra


www.tankonyvtar.hu

24


2.2. Csavarpályás csúszda Az anyagmozgatási feladat gyakran olyan szintváltást követel meg, hogy síkcsúszdával – a nagy helyigény miatt – nem tudjuk megvalósítani. Ilyen esetben csavarpályás csúszdákat alkalmazunk. A berendezés úgy alakítható ki, hogy a 15. ábra szerinti r  R cos  i  R sin  j  R  tg  k

(23)

csavarvonalon végigvezetünk egy, a szállítandó anyag alakjától függő profilt. A profil lehet íves, vagy egyenes vonalakkal határolt. Az így kialakuló felület a csavarpályás csúszda. E felületen haladva a szállítandó anyag súlypontja is csavarvonalat ír le, ezért a csúszdán mozgó testet egy súlypontjába képzelt tömegpontként vizsgáljuk, amelynek pályája (23) összefüggéssel kifejezhető mozgástörvény.

15. ábra A csavarvonal kísérő triéderének simulósíkja minden pillanatban egy lejtőként kezelhető, így a szállítandó anyag mozgása a simulósíkban lévő lejtőmozgásra vezethető vissza. A mozgás vizsgálata során két kérdést kell tisztázni: - stacionárius sebességállapot létrejötte, - csavarpályás csúszdára való adagolás kérdése. 2.2.1. Stacionárius sebességállapot A feladat az első fejezetben tárgyaltak alapján úgy vetődik fel, hogy adott energiaforrás alapján ( E   F t ds  0 , mert F t  0 ) kell adott mozgásállapotot megvalósítani. A 16. ábra alapján – feltételezve, hogy a test már állandó v sebességgel mozog – impulzus tételt (egyen súlyi egyenletet) felírva t irányába G sin    1 G cos    2 C  0 (24) összefüggés adódik, ahol www.tankonyvtar.hu


2. KÉNYSZERPÁLYÁN VALÓ ANYAGMOZGATÁS ÉS BERENDEZÉSEI

C  m

v

2





G



g

v

25

2

(25)



a centrifugális erő, és  

R cos

2

(26)



a mozgó test által leírt csavarvonal görbületi sugara, amely a vektoranalízisben megismert módon értelmezhető. Helyettesítsük be (24)-be (25) és (26) alattiakat; G sin    1 G cos    2

G v

2

 cos

g R

2



(27)

adódik, amelyből a pályán kialakuló szállító sebesség: v  vs 

sin    1 cos   2 cos

2



g R 

tg    1  2 cos

g R .

(28)

16. ábra Ez az összefüggés feltételezi, hogy a szállítandó test normálvektor és a binormális vektor irányú megtámasztással rendelkezik – 17. ábra. Az így kialakított pályán megvalósuló sebességállapotot a menetemelkedés függvényében – R és μ paraméterek mellett – a 18. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

26


18. ábra

17. ábra

Az esetek többségében a csavarpályás csúszdák szállítópályájaként nem a kísérőtriéder síkjait használják, hanem íves profilt. E pályakialakítás a szállítandó anyagot a ráható erők eredőjének irányába támasztja meg, biztosítva ezzel a vezetést. Egy íves pályán az anyag elhelyezkedését a ráható erőkkel együtt a 19. ábra mutatja.

19. ábra A stacionárius sebességállapot itt a G sin   2  M

erőegyensúly fennállása esetén alakul ki, ahol M , 

,

0 M

2 cos 

(29) . Az eredő pályanyomás hatásvo-

nalát jellemző β szög www.tankonyvtar.hu



G v

27

2

cos  2 v g R, tg     cos  , G cos  G cos  g R C

,

a test súlypontját jellemző alaphenger sugár – az OBA háromszög segítségével – pedig R  R   r  e  sin  ,

összefüggésekkel határozható meg. Az OKK’ háromszög felhasználásával, b

e  r 1  cos   

2

és 

sin  

2r

.

a 19. ábra alapján felírható még az M 

G cos  cos 

 G cos   1  tg

2



összefüggés is. A fenti segédszámításokat (29)-be helyettesítve G sin   2 

G cos  2 cos 

v

1 g

2

4

 R '

2

cos

4

 0

(30)

adódik, amelyből a 

2

 cos 

felhasználásával a csúszdán kialakuló stacionárius sebesség

v  vs 

gR

 r cos

, 2



sin

2

2

   r cos

2



(31)

összefüggéssel fejezhető ki. (31)-ben szereplő  r a pálya ékhatását fejezi ki, ezzel a csúszda profil geometriai kialakításánál számolni kell. 2.2.2. Adagolás csavarpályás csúszdára A továbbiakban nézzük meg miként alakul ki a stacionárius sebességállapot, hogyan játszódnak le a gyorsítási és lassítási folyamaltok. E vizsgálatot az teszi szükségessé, hogy a csavarpályás csúszdára a pályageometria és a súrlódási tényezők által meghatározott stacionárius sebességtől eltérő sebességgel is érkezhetnek anyagok. Ennek következtében a pályán egymást követő anyagok összeütközhetnek és egymásnak sérülést okozhatnak. Írjuk fel a tömegpontként kezelt mozgó testre egy impulzustételt, ha


dv dt

 0:

www.tankonyvtar.hu

28


G v

G sin    1 G cos    2

g

2 2

cos

G dv

 

R

g

dt

.

(32)

A (32) összefüggésből egyszerűsítéssel dv

 g sin    1 cos     2

dt

v

2

cos

2



R

(33)

differenciálegyenletet kapjuk. A változókat szétválasztva dv g sin    1 cos     2

cos

2



 dt v

2

R

adódik, amelyet még rendezve, és figyelembe véve a stacionárius sebességre kapott korábbi (28) összefüggést dv

 2 2

2

vs  v

cos

2



(34)

dt

R

egyenlethez jutunk. A továbbiakban külön kell választani azt az esetét, amikor a csúszdára való feladás sebessége v   v s attól, amikor v   v s . a.) v 



vs

eset: integráljuk (34)-et a v  feladási sebességtől egy tetszőleges v  v s ér-

tékig v

dv



2

v v s  v

2

 

2

cos

2



t

 dt

R

,



ekkor, az integrálás elvégzésekor 2  v cos  v  v s th   2 v s t  arth  R vs 

   

(35)

sebesség-idő függvény adódik. b.) v 



v s eset:

(34) egyenlet bal oldalából emeljük ki (-1) -et és így végezzük el az in-

tegrálást a feladási sebességtől egy tetszőleges v v

dv

 

v

v

2

 2 2

 vs



vs

cos

2

R

értékig. 

t

 dt

.



Az integrálás eredményeként 2  v  cos  v  v s cth   2 v s t  arcth    R vs   

(36)

összefüggés írja le a pályán mozgó test sebességét. (35) és (36) függvényeket jelleghelyesen a 20. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



29

20. ábra A stacionárius sebességre való felgyorsulás, vagy lelassulás viszonylag rövid idő alatt (4 ~ 6 sec) megtörténik. 2.3. Görgősorok Kényszerpályán való anyagmozgatásnál a szállítandó test mozgását könnyíteni lehet, ha a lejtőre álló tengelyeken csapágyazott görgőket vagy görgős tárcsákat helyezünk el. Az így kialakuló szállítóberendezéseket görgősoroknak nevezzük. A görgősorok két típusa ismeretes: - gravitációs görgősorok, - hajtott görgősorok. Ez utóbbiak bár nem gravitációs erővel működnek, hasonló felépítésük miatt azonban itt tárgyaljuk őket. 2.3.1. Gravitációs görgősorok Kialakításukat a 21. ábra mutatja. A görgők általában varratnélküli acélcsövekből készülnek, az álló tengelyeken sikló- vagy gördülő-csapágyazással futnak. Általában megmunkált görgőket alkalmaznak, nehéz üzem esetén azonban nem szükséges a görgők megmunkálása.


www.tankonyvtar.hu

30


A görgők hossza és osztása a szállítandó anyag méreteitől függ. A hosszméret 50 ~ 100 mm-rel nagyobb, mint a szállítandó egységrakomány szélessége. A görgőosztás az egységrakomány hosszméretének 1/5 ~ 1/3-a. A görgőtartók általában hidegen hajlított profilból készülnek, de előfordulnak szögacél és Dexion-Salgó elemekből készült lyukasztott profilok is. a.) A továbbiakban nézzük meg a görgősoron kialakuló stacionárius sebességállapotot, amely a szállítóképesség meghatározó paramétere. A mozgó test hajtóerejét a súlyerő pályairányú komponense adja (22. ábra). Tételezzük fel, hogy már kialakult a stacionárius sebességállapot, és a szállítandó anyag v = const sebességgel mozog. Vegyük szemügyre, hogy mire fordítódik a hajtóerő munkája, míg a pályán mozgó test egy e görgőosztásnyi utat előre megy. Ez az E = e G sinα (37) energia szolgáltatja: - egy nyugalomban lévő görgő felgyorsításához, - a görgők csapsúrlódásának legyőzéséhez, - a görgőellenállás leküzdéséhez szükséges parciális energiát.

22. ábra - A mozgó test, míg egy görgőosztásnyi utat előre megy mindig találkozik nyugalomban lévő görgővel, amelyet fel kell gyorsítani. A gyorsítás folyamatát – a 23. ábra alapján – az S R  J  J

d

(38)

dt

perdülettétellel írhatjuk le, ahol  a görgő szöggyorsulása,  pedig a szögsebesség.

23. ábra

www.tankonyvtar.hu



31

Ha a csapsúrlódást és a gördülő-ellenállást elhanyagoljuk, akkor a görgősoron mozgó test stacionárius sebességállapotát ugyanaz az S erő tartja fenn, amely a görgőt gyorsítja. (Ez az erő csak a gyorsítandó görgő és a mozgó test között ébred a geometriai érintkezési pontok eltérő sebessége miatt. A gyorsítás befejeztével ez az erő megszűnik.) Így a gyorsítás munkája megegyezik a v sebességű S erő munkájával, amelynek elemi nagysága d E1  S v d t

.

(39)

Fejezzük ki (38) -ból S értékét és helyettesítsük (39) -be, majd integrálva E1   S v d t  

J

v d  

R

J



J



R

v  d  

R

v 

(40)

összefüggést kapjuk. Miután a görgő felgyorsult   szögsebességre v  R   helyettesítéssel J

2

E1  J   

2

R

v

2

 k

G

v

2

,

(41)

g

ahol J

k  g R

2

G

dimenziótlan redukciós tényező. (41) összefüggésből látható, hogy a görgő felgyorsítására J  2 energia fordítódik. Ennek az oka a felgyorsítandó görgő és a mozgó test sebességkülönbsége, illetve az ebből adódó súrlódási veszteség. - A mozgó test által átfogott görgők tengelyein fellépő súrlódó nyomaték M c   G cos   n G   ,

(42)

ahol n az átfogott görgők száma,    rcs pedig a csapsúrlódás köre. Ezt a nyomatékot a görgő kerületén F2 

 R

G

cos   n G  

kerületi erővel tudjuk ellensúlyozni. Így a csapsúrlódási nyomaték fedezéséhez szükséges parciális energia a mozgó test e útjára vonatkoztatva E2 

-

 R

G

cos   n G   .

(43)

A görgők és a mozgó test közötti gördülő-ellenállás nyomatéka M g  f G cos 

,

(44)

ahol f a gördülő ellenállás karja. Ezen ellenállás legyőzésére fordítandó munka az előzőhöz hasonlóan: E3  e


f R

G cos  .

(45) www.tankonyvtar.hu

32


A parciális energiák összegzése alapján G e sin   k

G

v

2

e

g

 R

G

cos   n G    e

f

G cos 

(46)

R

összefüggés adóik. A görgős pályákon a gyakorlatban alkalmazott kis emelkedési szögek mel lett sin     tg  és cos   1 közelítés tehető, amellyel (46)-ból megkapjuk a pályán kialakuló stacionárius sebességállapotot; v 

G   f   e g  tg   n   R  R k G 

(47)

alakban. (47)-ből látható, hogy v  v G ; G  ;  ;  ; f ; e ; k  több paraméterű sebességfüggvény. A paraméterek egy része a konstrukcióból adódik, másik részét pedig egyéb úton kell meghatározni. A sebességállapotra kapott (47) összefüggés csak akkor igaz, ha a mozgó test előrehaladása közben mindig nyugalomban lévő görgőkkel találkozik. Ezért a szállítandó anyagokat csak megfelelő követési idővel célszerű a görgősorra adagolni. Ha a mozgó test elhagy egy görgőt, azt a csapsúrlódás megállítja. A leállási idő  G   J

d  d t

impulzustétel integrálásából t







  G  dt    J d  ,

t 

J

 G

  k

R

 g

v

(48)

összefüggés segítségével határozható meg. Egy görgőt a mozgó test t 

ne

(49)

v

ideig érint, így nyugalmi állapotba csak T  t  t  k

R

 g

v

ne v

(50)

idő eltelte után kerül. Ahhoz, hogy a korábban tett feltételt kielégítsük a pályára való adagolás ciklusideje T c  T legyen. Az (50) összefüggés alkalmas arra is, hogy segítségével meghatározzuk a görgősor maximális szállítóképességét biztosító minimális időt. Ez a

www.tankonyvtar.hu



v opt 

g

 ne kR

33

(51)

sebesség értéknél adódik. Ezen sebességhez célszerű (47) alapján a további paramétereket megválasztani. b.) Az anyagok görgősorra való feladása általában automatikus adagolókkal történik, pl. a 24. ábra mutat ilyen berendezést. Ezek az adagolók a stacionárius sebességtől eltérő feladási sebességet biztosítanak a szállítandó anyagnak. A továbbiakban ezért azt vizsgáljuk meg, hogy az így feladott testeknek hogyan alakul a sebességállapota, gyakorol-e jelentősebb hatást a szállítóképességre.

24. ábra A vizsgálat kiindulási alapja a 25. ábra. Ez annyi változást jelent a 22. ábra vázlatához képest, hogy a szállítandó test hosszára vonatkozóan előírjuk az   2 e feltételt. Ez kinetikailag kedvezőbb, mint a valóságos   3 ~ 5   e előírás, de a számításokat leegyszerűsíti. A görgőpályán való mozgás itt két fázisra bontható: - a mozgó test a vele kinematikai kapcsolatba kerülő görgőket felgyorsítja, aminek következtében veszít sebességéből, - a felgyorsított görgőkkel együtt maga a test is gyorsul, míg új nyugalomban lévő görgőre nem ér.


www.tankonyvtar.hu

34


25. ábra I. fázis: Írjuk fel a gyorsuló görgőre (a sebességvektor irányába eső első görgőre) egy perdülettételt; d  f   R   ,  G cos    G o  J 2 e  R  dt 2

x

(52)

ahol μ a görgő és a mozgó test közötti súrlódási tényező, x a mozgó test útkoordinátája, φ pedig a nyugalmi állapotából felgyorsítandó görgő szögkoordinátája. A mozgó testre pedig írjunk fel egy impulzus tételt;   x f   x  G  x . G  sin    1   cos     G cos   G  e R e R g   

(53)

Rendezzük (52) egyenletet x-re x 

J e f    R G    cos  R  

 G      , J  

(54)

– amelyet rövidítve x       alakban is írhatunk. (53) -ból gyűjtsük egy oldalra az változókat, így x  x

  G g  f    f   cos      cos   g  sin   e  R  R R G 

  

x és x

(55)

inhomogén, állandó együtthatós differenciálegyenlethez jutunk, amely a szállítandó test mozgását írja le. Képezzük (54)-ből x -ot és használjuk fel a görgő tehetetlenségi nyomatékának meghatározására korábban bevezetett formulát, így ... . x    

www.tankonyvtar.hu

k e R G f   g G     cos R  

.... 

.

(56)



35

Helyettesítsük (55) -be (56)-ot és (54) -et, ....

k e R G f    g G    cos  R  

 

k R G G

  G f   g  sin   cos   R R G 

  G  g  R G 

egyenlet adódik, illetve ezt rendezve f   .... g    R  cos  ..  G f    2    g  sin   cos   2 e R R G 

f      G cos    R    k e R G 

(57)

kapjuk a görgő felgyorsulását leíró differenciálegyenletet. (57) -ben jelöljük

1 

f    g    cos  R  

,

e

és f       G cos   G   f  R  2    g  sin   cos   2 , R R G  k e R G 

amelyekkel a differenciálegyenlet .... .. 2   1   

.

(58)

A homogén differenciálegyenlet általános megoldása  h  C 1  C 2 t  C 3 cos  1 t  C 4 sin  1 t ,

(59)

ahol C1 ... C4 állandóak, az inhomogén egyenletét egy partikuláris megoldását pedig kielégíti, a p  K t

2



 2 21

t

2

(60)

kifejezés. Így a gyorsítandó görgő szögkoordinátáját leíró általános megoldás 

 C 1  C 2 t  C 3 cos  1 t  C 4 sin  1 t 

 2 2 1

t .

2

(61)

t,

(62)

Ebből származtatható a szögsebesség és a szöggyorsulás:     C 2  C 3  1 sin  1 t  C 4  1 cos  1 t 


 

2 1

www.tankonyvtar.hu

36


2



2

     C 3  1 cos  1 t  C 4  1 sin  1 t 

2

1

.

(63)

(54) és (63) felhasználásával kifejezhető a pályán mozgó test útkoordinátája:    2 2 x   C 3  1 cos  1 t  C 4  1 sin  1 t     2   1 

,

(64)

illetve ennek differenciálásával a sebessége



3 x    1 C 3 sin  1 t  C 4 cos  1 t

.

(65)

Az egyenletekben szereplő állandókat a kezdeti feltételekből határozhatjuk meg. A kezdeti feltételeket arra az időpontra vonatkoztatjuk, amikor a mozgó test egy nyugalomban lévő görgőre ér (a geometriai érintkezés létrejötte). Így  0   0 

 a görgő elfordulása és szögsebessége nulla,

 0   0 

x 0   0   x 0   v1 

létrejön a geometriai érintkezés, a mozgó test valamilyen sebességgel

rendelkezik. Ezeket felhasználva az állandók:   C1  



 

2

1 2

1

, C2 

v1

, C3 

2

1 

 2

1 2

1

, C4  

v1 3

1 

.

A konstansok ismeretében a görgő szögsebessége

 

v1 2

1 

1  cos  t   1

 

 2

1

1

sin  1 t 

 2

1

t,

(66)

a mozgó test sebessége pedig   x    1    2  1 

  sin  t  v cos  t 1 1 1  

(67)

Összefüggéssel fejezhető ki a görgő felgyorsulásának idejét (az I. fázis idejét) az egyenlőség alapján határozhatjuk meg.

x  R 

II. fázis: Miután a görgő gyorsítása befejeződött, az újabb nyugalomban lévő görgő eléréséig a test – több paramétertől függően – a görgőkkel együtt gyorsul, vagy lassul, vagy pedig állandó sebességű mozgást végez. Vegyük jobban szemügyre, hogy pontosan mi történik. Ehhez írjunk fel a rendszerre egy impulzus tételt: www.tankonyvtar.hu



G 2J   2 R  g

37

  2 G  f  .  x  G  sin   cos   R R G   

(68)

Ha elfogadjuk, hogy x  0 , akkor a korábbi közelítések figyelembevételével tg  

f 



R

2 G R G

összefüggés adódik a görgősor lejtésre. Ez, azonban mint később látni fogjuk az anyagmozgatás szempontjából nem jó, ezért tg  

f   R



2 G R G

lejtésszöget kell választani, de ezzel x  0 lesz. Fejezzük ki (68)-ból x -ot:  2 G  f   g  sin   cos   R R G d x   x   C G dt 1 2 k G

és integráljuk az idő szerint 

d x dt

x

t

x 



d t   d x   C d t ,

amelyből  2 G f  g  sin   cos   R RG  x  x  G 1 2 k  G

  

t

(69)

(69) összefüggésben x  az I. fázis végére kialakuló munkadarab sebesség. A két fázis sebesség-idő függvényét (67) és (69) alapján a 26. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

38


26. ábra Az ábrából választ kapunk arra is, hogy miért nem valósíthatjuk meg a II. fázisban az x  0 feltételt. Ekkor, mint a szaggatottan rajzolt sebességfüggvény mutatja a mozgó test sebessége csökken és a kívánt anyagmozgatási feladatot nem tudjuk elvégezni. A 26. ábra vastagon kihúzott diagramja azt mutatja, hogy a feladási és az elméleti-stacionárius sebességtől függetlenül a II. fázisban x  0 -nak kell lenni. Ezt bizonyítja a 27. ábra és 28. ábra is.

27. ábra

28. ábra

Könnyen belátható, ha e   / 2 görgőosztást alkalmazunk a nagyobb súrlódási veszteségek miatt az egyes fázisok idői megváltoznak, a folyamat lassabban játszódik le. Számpélda: Gravitációs görgősor kinematikai jellemzőinek vizsgálata stacionárius és instacionárius állapotban.

www.tankonyvtar.hu



39

Adatok: - a szállítandó egységrakomány súlya: - a görgősor elhelyezési szöge: - a munkadarab hosszmérete: - a görgőspálya görgőosztása: - a gördülőellenállás tényezője: - a csapsurlódás köre: - a görgőspálya görgőjének a sugara: - egy görgő tehetetlenségi nyomatéka: - egy görgő súlya: - a szállítandó egységrakomány által átfogott görgőosztások száma:

- súrlódási tényező:

150 [N] 4,52o 0,8 [m] 0,4 [m] 5.10-3[cm] 0,18 [cm] 4 [cm] 5,265 · 10-3 [kg m2] 34,62 [N] 2 0,3

Határozzuk meg a fenti adatok mellett a görgősoron kialakuló stacionárius sebességállapotot, és konstans anyagfeladási sebességet feltételezve (amely a görgősorhoz tartozó stacionárius sebességgel egyezik meg) a szállítandó egységrakományok megengedett követési idejét. - A redukciós tényező: Jg

k 



2

GoR

5 , 265  10

3

 10

34 , 62  16  10

4



0 , 95 .

- A stacionárius sebesség (47) -ből v 

0 , 4  10  150  0 ,95  34 , 62



Egy görgő szabadkifutásának ideje (48)-ból: to  k

-

Rv

g

 0 ,95

0 , 04  0 , 455 0 ,18  10

2

 10

 1, 01 s .

Egy görgőn való anyag átfutásához szükséges idő (49) alapján: t 

ne



v

-

2  0,4 0 , 455

 1, 75 s .

A görgő nyugalmi állapotba kerülési ideje (50) összefüggésből: T  t o  t  1, 01  1, 75  2 , 76 s .

-

A maximális szállítóképességet adó sebesség (51) alapján:

v opt 




0 ,185  2  0 ,18  0 , 4  10  150   1  0 , 0327  0 , 0925   0 , 455 ms .   0 , 079     4 4 0 , 95 34 , 62     

10

0 ,18  10

2

 2  0,4

0 , 95  0 , 04



 0 , 615 ms

1

. www.tankonyvtar.hu

40


A fenti számítások elvégzése után nézzük meg a görgősoron kialakuló instacionárius sebességi állapotot, amely a stacionáriustól eltérő feladási sebesség miatt lép fel. Tételezzük fel, hogy a feladási sebesség v 1  0 ,6 m s  1  . - Segédszámítások: 2.3.1 fejezet összefüggései alapján:

2

1 

f     g    R  

0 , 00185

10 0 , 3  

e

 ,

0 , 04



 6 , 292 s

0,4

2

 ,

 1  2 ,508 s

 

 

1

J e



f    R G    R  

  Go



1,8  10

J

5 , 265  10 4  10

3

 34 , 62

5 , 265  10

3

2

3

 0,4

0 , 00185    150  0 ,3   0 , 04  

0 , 00185   100  0 , 3  150  0 , 996 0 , 04   0 , 96  0 , 4  16  10

4

 34 , 62

m s , 2

 ,

 11 ,83 s

2

f  2 g    G cos   Go f  R    sin     cos   n 2 R RG k e R Go 



3

 1,384  10

   

0 , 00185 0 , 0018  34 , 62     0 , 079   0 , 996  2   0 , 04 0 , 04  150  

 .

 86 , 54 s

4

A fenti adatok alapján (66) numerikus alakja:   

v1   2 1

11 ,83  

1  cos

1 t 

 1

1

2

sin  1 t 

 

2 1

t 

0 ,6 6 , 292  1, 384  10

3

1  cos

2 , 508 t  

86 ,54 6 , 292

2 , 508

 sin 2 ,508 t 

86 , 54

t,

6 , 292

  68 , 9 1  cos 2 , 508 t   10 , 2 sin 2 ,508 t  13 , 75 t ,

amelyből x  R   0 , 04   2 , 75 1  cos 2 , 508 t   0 , 408 sin 2 , 508 t  0 , 55 t .

www.tankonyvtar.hu



41

(67) numerikus alakja:   x   1    2  1 

  sin  t  v cos  t  1,384  10  3  2 ,508 1 1 1  

86 ,54    11 ,83   sin 2 ,508 t  0 , 6 cos 2 ,508 t . 6 , 292  

A görgőpályán való mozgás első fázisának végét az x  R  egyenlőség adja, a különböző időpontokhoz tartozó x és R  értékeket az 1. táblázat tartalmazza és a 29. ábra mutatja. 1. táblázat t

x

X  R 

s 

sin  1 t

cos  1 t

ms 

ms 

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

0 0,24819 0,48086 0,68343 0,84323 0,95026

1,000 0,96874 0,87679 0,73001 0,53754 0,31143

0,6 0,6030 0,5683 0,4981 0,3967 0,2704

0,000 0,0397 0,2526 0,6286 1,1477 1,7808

1

1

A 29. ábra alapján a fázishatárra t I  0 , 28 s  adódik, amelyhez x o  0 ,51 ms  1  sebességérték tartozik. Ettől az időponttól kezdve a görgőspályán való mozgást (69) összefüggés írja le, amelynek numerikus alakja:  2  Go f  g  sin   cos   R RG  x  x o  Go 1 2k G

  

0 , 00185 0 , 0018  34 , 62   10  0 , 079  0 ,996  2  0 , 04 0 , 04  150   t  0 ,51  t, 34 , 62 1  2  0 ,95 150

x  0 ,51  0 , 0834 t ,

amely mint lineáris összefüggés könnyen ábrázolható (29. ábra).


www.tankonyvtar.hu

42


29. ábra A második fázis határának megállapításához először határozzuk meg az első fázisban megtett utat: tI .

xI 

0 , 28

 x dt 0



 0

0 ,6  0 , 088 0 , 088 sin 2 ,508 t  0 , 6 cos 2 ,508 t  dt    cos 2 ,508 t  sin 2 , 508 2 ,508  2 , 508

 0 , 239 sin 0 , 702  0 , 0 ,5 cos 0 , 702  0 , 035  0 ,154  0 , 0267  0 , 035  0 ,162 m .

A második fázisban megteendő út

x II  e  x I  0 , 4  0 ,162  0 , 238 m ,

amelyet a görgősoron mozgó egységrakomány x II  0 ,51 t 

x  0 ,51  0 , 0834 t

0 , 0834

t

2

sebességgel tesz meg, így

 0 , 238 ,

2

amelyről t II -re t

2

 12 ,11 t  5 , 7  0

egyenlet adódik. Az egyenlet megoldva a második fázis mozgásának ideje: t II  t 12 

www.tankonyvtar.hu

 12 ,11 

146 , 66  22 ,82 2



 12 ,11  13 , 01 2

  0 , 46 s .


0 , 28

 t 0




43

Ebben a pillanatban a görgősoron mozgó egységrakomány sebességének értéke 1 x  0 ,51  0 , 0834  0 , 46  0 ,548 ms  . Ekkor az egységrakomány egy nyugalomban lévő görgőt érint és az első fázis újra kezdődik, amelyben a fenti sebesség kezdősebesség lesz; v1  0 ,548 ms  1 . Mivel az első fázist leíró numerikus összefüggésekben megváltozik a kezdeti sebesség értéke, az új összefüggések:  

11 ,83 

0 , 548 6 , 292  1, 384  10

3

1  cos

86 , 54 6 , 292

2 , 508 t  

 sin 2 , 508 t 

2 , 508

86 , 54

t,

6 , 292

  62 ,92 1  cos 2 ,508 t   10 , 2 sin 2 ,508 t  13 , 75 t ,

amelyből

x  R   0 , 04   2 , 51 1  cos 2 , 508 t   0 , 408 sin 2 , 508 t  0 , 55 t

.

Az egységrakomány sebességének új numerikus alakja: x  0 , 088 sin 2 ,508 t  0 ,548 cos 2 ,508 t

Az újabb görgőosztásban az x és

t

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

s 

R 

értékeket a 2. táblázat és a 29. ábra tartalmazza. 2. táblázat cos  1 t

sin  1 t

.

x  R 

ms 

ms 

1

0 1,00 0,24819 0,96871 0,48086 0,87679 0,68343 0,73001 0,84323 0,53754 0,95026 0,31143 A 29. ábra alapján az új első fázis lejátszódására t I 



x



1

0,548 0,552 0,522 0,460 0,368 0,254

0 0,0322 0,2230 0,5638 1,0367 1,6592 0 , 28 s  adódik és ekkor a szállí-

tandó egységrakomány sebessége x o  0 , 475 ms  1 . Ezzel és (69) alapján már korábban kiszámított adatokkal az új második fázisba n az egységrakomány mozgásegyenletének numerikus alakja: x  0 , 475  0 , 0834 t . Az új második fázis határának megállapításához itt is először határozzuk meg az első fázisban megtett utat: tI

x I   x dt  0

0 , 28



0 , 088

0

0 , 548  0 , 088 sin 2 , 508 t  0 , 548 cos 2 , 508 t  dt    cos 2 , 508 t  sin 2 , 508 2 , 508  2 , 508

 0 , 218 sin 0 , 702  0 , 035 cos 0 , 702  0 , 035  0 ,14  0 , 0267  0 , 035  0 ,148 m .

A második fázisban megteendő út: x II  e  x I  0 , 4  0 ,148  0 , 252 m  ,


www.tankonyvtar.hu

0 , 28

 t 0



44


amelyet az egységrakomány most

x  0 , 475  0 , 0834 t

x II  0 , 475 t 

0 , 0834

t

2

2

sebességgel tesz meg. Ezzel

 0 , 252 m  ,

amelyből t II' -re t

2

 11 ,39 t  6 , 04  0

egyenletet kapjuk. Az egyenlet megoldásából t II  t 12  '

 11 ,39 

129 , 73  24 ,16



 11 ,39  12 , 405

2

 0 ,507

2

s .

A második fázis végén az egységrakomány sebessége:





1 , x  0 , 475  0 , 0834  0 ,507  0 ,517 ms

és ebben a pillanatban újabb első fázis kezdődik, amelynek kezdősebessége: v1  0 ,517 ms  1  . A további számítások az előzőekben leírtak szerint végezhetők. Az új első fázis numerikus összefüggései:  

11 ,83 

0 ,517 6 , 292  1,384  10

3

1  cos

2 ,508 t  

86 ,54 6 , 292



sin 2 ,508 t 

2 ,508

86 ,54 6 , 292

t,

  59 ,36 1  cos 2 ,508 t   10 , 2 sin 2 , 508 t  13 , 75 t , x  R   0 , 04   2 , 37 1  cos 2 , 508 t   0 , 408 sin 2 , 508 t  0 , 55 t , x  0 , 088 sin 2 ,508 t  0 ,517 cos 2 ,508 t

Az x és

R 

.

értékeket a 3. táblázat és a 29. ábra tartalmazza. 3. táblázat

t

x

x  R 

s 

sin  1 t

cos  1 t

ms 

ms 

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

0 0,24819 0,48086 0,68343 0,84323 0,95026

1,00 0,96871 0,87679 0,73001 0,53751 0,31143

0,517 0,552 0,495 0,450 0,352 0,244

0 0,0278 0,2058 0,5260 1,9720 1,5192

www.tankonyvtar.hu

1

1



45

Az ábrából látható, hogy az első fázis itt t I'  0 , 28 s  alatt játszódik le, a szállítandó egységrakomány sebessége x o  0 , 459 ms  1 . A számításokból is látható, hogy az egyes fázishatárokon kialakuló sebességek közelítik a görgősorra és a szállítandó anyag tömegére jellemző stacionárius sebességet. A számításokat tovább végezve azt kapjuk, hogy a görgőosztásközre jellemző sebesség értékek közép értéke elég rövid idő megtétele után a stacionárius sebesség értékét közelíti meg. 2.3.2. Hajtott görgősorok E berendezésekkel hosszú vízszintes, vagy enyhén emelkedő pályákat valósítanak meg, általában önműködő anyagmozgató rendszerek elemeiként használják. Felépítésük könnyebb szerkezetű, mint a hengerműveknél használatos típusok. Vázszerkezetük általában melegen hengerelt, vagy hidegen hajlított idomacélból készül. Hajtásuk súrlódó- és lánchajtás. A súrlódó hajtás megvalósítása történhet: - gumi vagy műanyag hevederrel, - gömbszíjjal. A 30. ábra egy súrlódó hajtású görgősort mutat, a görgők mozgatását egy ékszíjszerű végetlenített vonóelem végzi. A 31. ábra látható a szállítógörgők mozgatásának általános elve, a 32. ábra és a 33. ábra pedig a hevederes és a gömbszíjas megoldás vázlata.

30. ábra Mozgatandó anyag v

Szállító görgõ sz

Feszítõ görgõ Hajtó heveder

 v

Heveder hajtó görgõ/korong

Heveder terelõ görgõ

Heveder tartó görgõ

F

f

Visszatérõ hevederág

Heveder feszítõ görgõ/k orong

31. ábra


www.tankonyvtar.hu

46


Szállító görgõ Hajtó heveder

Szállító görgõ Hajtó heveder (gömbszíj)

Feszítõ tárcsa

Feszítõ görgõ Visszatérõ hevederág tartó görgõ

Visszatérõ gömbszíjág tartó tárcsa

32. ábra

33. ábra

A görgősorok mozgatásához a hajlékony vonóelemű hajtásnak a kerületi erő szükséglete a 34. ábra alapján: f    Fk   q a L  q  L  F f z 1    R R 

,

(70)

ahol q 0 a vonóelem egységnyi hosszra eső önsúlya, a q a a görgősor egységnyi hosszra jutó terhelése z 1 a feszítőgörgők száma, L a görgősor hossza, γ pedig a végetlen vonóelemű súrlódó hajtás terelési veszteség-tényezőit magába foglaló szám   1  . Részletes kifejtése az Anyagmozgató berendezések II „4.1. Végtelen vonóelemes szállítás...” c. fejezetében található.

34. ábra A görgősor hajtásának teljesítmény szükséglete stacionárius üzemben: P 

Fk v



,

(71)

ahol v a heveder sebessége, η pedig a hajtás hatásfoka. A vonóheveder feszítéséhez szükséges erő:

Ff 

qa L

f  

 q L

R z1 

 R

,

(72)

ahol μ a vonóelem és a szállítógörgő közötti súrlódási tényező. Ff értéke végtelen vonóelemű hajtás feszítésével állítható be. www.tankonyvtar.hu



47

Lánc-vonóelemű görgősor szállítógörgőjét a 35. ábra mutatja. A hajtáshoz szükséges kerületi erőt itt f    Fk   q a L  q L  R R 

(73)

összefüggéssel határozható meg, ν lánc-vonóelem terelési veszteségét foglalja magába.

35. ábra 2.3.3. Különleges görgősori elemek A görgősorral való anyagmozgatási vonalak kialakítása szükségképpen megköveteli az elágazások (csomópontok) kialakítását. A csomópontokon az egységrakományokon, illetve a szállított anyagokon identifikációs vizsgálatokat kell elvégezni. A vizsgálatok végzése lehet a szállított anyag álló és mozgó állapotában is. A csomópontokon az alábbi feladatokat kell megvalósítani: - egységrakomány vizsgálata, a mozgás célállomásának meghatározása, - egységrakomány átadása a megfelelő elágazó pályára, - egységrakomány átvétele az elágazó pályáról. Az egységrakományoknak a csomópontokban, illetve elágazási pontokban egy másik görgősorra való átadása csak az egységrakományok álló állapotában történhet. Ehhez az egységrakományokat egymástól meghatározott távolságban megállító ún. torlasztó berendezéseket kell a görgősoron elhelyezni. A 36. ábra hagyományos karos torlasztó berendezést mutat nyitott és zárt állapotban, a 37. ábra pedig görgőkön elhelyezkedő hasított hüvely kialakítású torlasztó berendezést zárt és nyitott állapotban. A torlasztó berendezéseket működtető pneumatikus hengerek működtetését a rendszer irányító berendezése végzi. Torlasztott egységrakomány

v

Görgõsori torlasztó szakasz

Torlasztó k ar nyitott és zárt állapotban Torlasztó mûködtetõ pneumatikus henger


www.tankonyvtar.hu

48


Torlasztott egységrakomány

v

Görgõsori torlasztó szakasz



Torlasztó mûködtetõ pneumatikus henger

Torlasztó hüvely torlasztási helyzetben

Torlasztó hüvely nyitott helyzetben

37. ábra Az elágazásokat fordító asztalok vagy láncvonóelemű, vagy pneumatikus rendszerű egységrakomány áttoló berendezésekkel lehet megvalósítani. Egy fordító asztallal megvalósított csomópontot mutat a 38. ábra.

38. ábra Láncvonóelemű átadóval rendelkező elágazást mutat be a 39. ábra.

www.tankonyvtar.hu



49

39. ábra Itt a kapcsolóegyenes érzékeli a főpályáról kiadandó rakományokat és jelt ad az átadó berendezés működésére, amely a kereszt láncpálya megemelésével a rakományt mozgásirányának megváltoztatására kényszeríti és az elágazó pályára viszi. A fenti irányváltó átadó berendezések nemcsak az ábrán vázolt elágazás esetén alkalmazhatók, hanem a szállítópálya nyomvonalának 90o-os irányváltozásakor is.


www.tankonyvtar.hu

3. SZAKASZOS ANYAGMOZGATÓGÉPEK 3.1. A szakaszos anyagmozgatás jellemzői Szakaszos anyagmozgatás esetén G súlyú anyagot előírt s úton T idő alatt kell meghatározott helyre eljuttatni. Erre az anyagmozgatási módra jellemző az egyszerre mozgatandó G súly, a teljes út (s) és egy teljes T periódus, amely egy teljes anyagmozgatási munkafolyamat ideje, amely után új munkafolyamat kezdődhet. A T periódus idő tiszta t menetidőn kívül a szünetek t0 idejét is magába foglalja. A szakaszos anyagmozgatási feladatok kiszolgáló gépei általában; villamos emelődobok, daruk, raktári felrakógépek, emelőasztalok, egységrakományképző eszközök, robotok és manipulátorok, targoncák vagy ezen berendezésekből képzett rendszerek. A berendezések által megtett utak a 40. ábra szerinti inga ciklusok, vagy terítő- és körciklusok.

40. ábra Az inga ciklusnál két jellegzetes szakasz különböztethető meg: a terhelt oda szállítás és az üres visszamozgás. E két szakasz ad egy teljes periódust. Inga ciklusban sok esetben (pl. ömlesztett anyagok szállításakor) a G súlyú anyagot Go önsúlyú szállítóegységben továbbítjuk, ez a szállítóképesség szempontjából holt terhelés, de az energetikai számításoknál viszont figyelembe kell venni. Ha a fenti jellemzőkkel anyagmozgatási feladatot látunk el, az óránkénti menetek száma j = 3600/T menet/óra, illetve az óránként szállítható anyag (a G súlyú anyag tömegével számítva): Q  j G  3600

G T

kg / ó   3, 6

G T

t / ó  ,

(73)

amelyet szállítóképességnek nevezünk. Ahhoz, hogy a szállítóképességet különböző paraméterek mellett vizsgálhassuk, vezessük be a közepes sebesség fogalmát, amely a megtett út és a tiszta menetidő hányadosa k 

s t



s T  t

.

(74)

(74)-et (73)-ba helyettesítve:

www.tankonyvtar.hu


3. SZAKASZOS ANYAGMOZGATÓGÉPEK

Q  3,6

G

51

 3,6

T

G t  t

G

 3,6

s

(75)

v k  t

paraméteres összefüggést kapjuk. A paraméterek szállítóképességre gyakorolt hatását a 41. ábra mutatja.

41. ábra Nézzük meg, hogy hogyan kell megválasztani egy anyagmozgatógép kinematikai paramétereit (sebesség, gyorsulás), hogy a szállítóképesség maximális legyen. Ehhez vegyük alapul az anyagmozgatógép egyszerűsített sebességábráját (42. ábra), amely szerint a tiszta menetidő: t 

s





  1

1    2  a1 a3

 .  

(76)

A további számítások egyszerűsítéséhez tételezzük fel, hogy a1 = a3 = a = const., ezzel


www.tankonyvtar.hu

52


s

t 



v



.

(77)

a

42. ábra (77)-ből látható, hogy szélsőértékekkel rendelkező függvény, amely minimális értékét (78) v opt  a s sebességértéknél veszi fel. (78)-at (77)-be visszahelyettesítve a minimális menetidő t min 

s a

a



a

s

s

 2

s

,

(79)

a

amely megegyezik t2 = 0 esetén kapott menetidővel. Ez azt jelenti, hogy az anyagmozgatás folyamata úgy játszódik le, hogy a berendezés felgyorsul vopt sebességre, majd ennek elérése után elkezdődik a fékezés (43. ábra, `b` diagram). Amennyiben a felhasználandó anyagmozgatógéppel a fenti optimális sebesség nem valósítható meg, akkor az `a` diagram szerinti sebességábrát kell alkalmazni úgy, hogy a gép maximális szállítósebességét mindenképpen használjuk ki. Problémaként jelentkezik a gyorsulás meghatározása. A gyakorlatban lehet közelíteni az a  c1  c 2 v



(80)

összefüggéssel (44. ábra). Sok esetben elengedő az a  c2 v



(81)

közelítés is.

43. ábra

www.tankonyvtar.hu

44. ábra



53

A cl és c2 konstans egy-egy anyagmozgatógép jellemzője, a 44. ábra görbéi egy raktári felrakógép x és y irányú névleges sebessége és gyorsulása közötti összefüggést mutatják. (81)-et, (77)-be helyettesítve a tiszta menetidő t 

s



v

v

1

,

c2

(82)

illetve (74) felhasználásával a középsebesség v

vk  1

v

2 

.

(83)

c2 s

(82) egyenlet differenciálásával itt is meghatározható az optimális sebesség, amely megvalósítása esetén a menetidő a legkisebb lesz; v opt  2  

s

c2

1

.

(84)

Fel kell hívni a figyelmet, hogy ez az összefüggés eltér a (78) -ban meghatározott sebességtől, mert ott a = const. gyorsulás érték mellett kerestük a minimális menetidőt, itt pedig a sebesség függvényében változó mellett. Ezen elemzések segítségével az anyagmozgatógépek kinematikai jellemzői behatárolhatók. 3.2. Daruk csoportbesorolása A daruk a legszélesebb körben alkalmazott anyagmozgatógépek egyike. Felhasználható belső anyagmozgatási és rakodási funkciók ellátására is. Jellemzőjük, hogy kötött pályán mozognak, amely általában sínpálya. Eltérő üzemviszonyaik figyelembevételével, rendeltetésüktől és működési módjuktól, továbbá teljesítményüktől függően az MSZ 9749-69 szerint négy csoportba sorolhatók; I., II., III. és IV. A csoportbesorolást három tényező határozza meg: - működési idő, - viszonylagos terhelés, - dinamikus jelleg. Az I. csoportba a könnyű üzemű és villamos emelődobos daruk, a IV. csoportba pedig a nehéz üzeműek (kohászati és kikötői daruk). A csoportbesorolásnak a terhelések számításánál van jelentősége. A magyar szabványnál több csoportba sorolja a darukat az Európai Anyagmozgatógépgyártók Egyesületének a FEM -nek az előírása Ib, Ia, II., III., IV. és V. csoportokat különböztet meg. Hasonlóan hat csoport található a DIN 15020 német szabványban is; 1Bm, 1Am, 2m, 3m, 4m és 5m. Ezek lényegében azonosak a FEM csoportokkal. A FEM besorolási szabályokat részletesen az „Anyagmozgatógépek – gyakorlati segédlet” tartalmazza. 3.3. Daruk szerkesztési és méretezési kérdései E fejezetben a belső anyagmozgatásban és a rakodásban használatos néhány darutípus méretezési és kiválasztási problémáival foglalkozunk. A hagyományos gépelemek méretezési kérdéseit itt nem érintjük, azt ismertnek tételezzük fel. 3.3.1. Villamos emelődob Nem jellegzetes daru felépítésű emelőberendezés, annál szűkebb mozgási lehetőséggel rendelkezik. Felépítését a 45. ábra mutatja (BALKANCAR típus). Az emelőmozgást a 2 kúpos forgórészű motor biztosítja, amelynek bekapcsolásakor a forgórész a rugó ellenében  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

54


balra elmozdul és oldódik 4 kúpos fék is. A forgórész axiális elmozdulását a csapágyak, és a motor tengelyt a hajtómű tengellyel összekötő tengelykapcsoló lehetővé teszi. A motor forgásba hozza a 3 hajtóműházban lévő bolygóművet, amelynek második fokozata a karral hajtja meg az emelődobot. Az emelődobon felcsévélődő kötél és a rajta lévő horogszerkezet segítségével végezhető a teher emelése. A motor kikapcsolásával a rugó a kúpos forgórészt jobbra mozdítja el, miáltal zárja a 4 kúpos féket.

45. ábra A 46. ábra villamos emelődobjának működési elve megegyezik az előzővel (45. ábra), eltérés szerkezeti kivitelben van. Ezek a 8 hajtómű kialakítása, a hajtóműről a dobra való ráhajtás (belső fogazatú koszorú) és a dob csapágyazása. Mozgatóművel kiegészítve – akár kézi, akár gépi mozgatással – a villamos emelődobok alkalmasak szállítómozgások megvalósítására. Mozgatóműveket a 47. ábra és 48. ábra mutatja.

46. ábra

www.tankonyvtar.hu



55

47. ábra

48. ábra Az így felszerelt emelődobok önálló egységként függesztett sínpályán, mint kötött pályán való anyagmozgatásra, vagy daruk futómacskája helyett, annak rendszertechnikai elemeként alkalmazhatók. Önálló egységként való alkalmazás esetén az energiaellátására és irányítására mutat megoldásokat a 49. ábra Az energia hozzávezetés vagy az 1 úszókábel segítségével, vagy pedig a 2 áramsín és 3 csúszó érintkező alkalmazásával történik, amelyek 4 főkapcsolón keresztül kapcsolódnak a hálózathoz. Az emelő és szállító mozgások irányítása vagy az emelődobról kábelen függő kapcsolódoboz segítségével, vagy egy ugyancsak úszó kábelhez kapcsolódó 5 mozgó vezérlődoboz csatlakozó kapcsolódobozzal.


www.tankonyvtar.hu

56


49. ábra A BALKANCAR villamos emelődobok bekötési és vezérlési rajzát az 50. ábra mutatja. Az emelő és a haladó mozgás KPT kapcsolódoboz NL, NF, NJ és NB nyomógombjaival indítható. A mozgásokat létrehozó motorok, a nyomógombok nyomva tartásáig működnek. Az emelő mozgásnak alsó és felső véghelyzete KP véghelyzetkapcsolóval van határolva. A kapcsolási rajzból látható, hogy a vezérlés egyszerű felépítésű, könnyen illeszthető külső vezérlőjelekhez.

50. ábra

www.tankonyvtar.hu



57

Főbb műszaki adatai: - emelőmotor; teljesítmény: 0,36 – 15 [kW], fordulatszám: 920 – 1400 [1/min], - emelési sebesség: normál emelés: 0,13 – 0,26 [m s-1], finom emelés: 0,02 – 0,04 [m s-1], - mozgató motor; teljesítmény: 0,03 – 0,55 [kW], fordulatszám: 860 – 1280 [1/min], - haladás sebesség: 0,33 – 0,55 [m s-1], - emelési magasság: 6 – 24 [m]. Az emelődobok – és általában emelőszerkezetek – kiválasztásánál és üzemeltetésénél a maximális teherbírás értékének meghatározásán kívül, szükséges az üzemeltetési feltételek figyelembe vétele is, amelyek magukba foglalják a terhelési módokat és a napi üzemeltetési időt. A terhelési módokat illetően a FEM előírása három csoportot különböztet meg: - könnyű (1), - közepes (2), - nehéz (3).  Könnyű üzemmódnál (1) az emelődob ritkán a maximális teher, legtöbbször ennél kisebb terhek mozgatására van igénybe véve.  Közepes terhelési módnál (2) a terhelhetőségi tartományban egyenletesen valószínűen vesszük igénybe az emelődobot.  Nehéz terhelési mód (3) esetén az emelődob legfőképp a maximális teherbírása közelében üzemel. A terhelési módnak és a FEM szerinti csoportnak megfelelő napi közepes üzemidőket a 4. táblázat tartalmazza. 4. táblázat FEM csoport I.b. I.a. II. III. IV. V. Terhelési mód Napi közepes üzemidő [óra] Könnyű (1) <2 2-4 4-8 8-16 16< Közepes (2) <1 1-2 2-4 4-8 8-16 16< Nehéz (3) < 0,5 0,5-1 1-2 2-4 4-8 8< A napi üzemidő meghatározásához pontosabb – az emelési sebességet és a közepes emelési magasságot is figyelembe vevő – diagramot mutat az 51. ábra.


www.tankonyvtar.hu

58


51. ábra Számpélda: Villamos emelődobos anyagmozgató berendezés pályaszerkezetének és villamos csatlakozó rendszerének kialakítására. A villamos emelődobos emelő szerkezet vázlatát az 52. ábra szemlélteti.

www.tankonyvtar.hu



59

52. ábra Műszaki adatai: - teherbírás: Q  32000  N  , - önsúly: G ö  3600  N  , - emelési sebesség: v e  8 m / min  0 ,166 ms  1  , - emelősor teljesítménye: Pe  4 ,5 kW  , - bekapcsolási idő: b i  40 %  , - emelési magasság: h  12 m  , - mozgatómotor teljesítménye: Psz  0 , 25 kW  , - haladási sebessége: v sz  20 - bekapcsolási idő: 40 %  .



m / min  0 ,33 ms

1

,

Pálya kialakításához szükséges számítások és ellenőrzések A kiválasztott emelőműhöz I 300 (MSZ 325) pálya szükséges. A továbbiakban megvizsgáljuk, hogy a terhelés hatására milyen feszültségek ébrednek a pályaszerkezetben. A vizsgálatot kéttámaszú tartóként modellezhető darupályára végezzük, és a mozgó terhelés hatására bekövetkező igénybevételeket nézzük. A pálya igénybevétele hajlítás és az alsó öv helyi hajlítása. Kéttámaszú tartóként vizsgálva a pálya szektorait – figyelembe véve a futókerekeken való terhelésátadást – az 53. ábra szerint kapjuk a maximális nyomatékok ábráját.

53. ábra Az ábra maximális nyomaték értéke:  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

60


M max 

F  d     2  2

2

,

további számítási segédadatok:

  I

K x  653 cm

3

300  as tartóhoz



  1, 5 m  ,

d  0 , 28 m  ,

amelyekkel; F 

Q  Gö 32000  3600   17800  N  , 2 2

M max 

1780  0 , 28   1,5   2  1,5  2  M max  11  10

 y1 

M

max

Kx



1100000

 1680

 11000  Nm  ,

 Ncm  ,

5

653

2

N / cm   0 ,168 Pa  . 2

Többtámaszú tartóként vizsgálva a pályaszerkezet igénybevétele kedvezőbbre adódik. Mivel az emelőmű futómacskája a pályát képező I tartó alsó övén fut, az alsó övben még az ún. helyi hajlításból adódó feszültségek is fellépnek. A feszültségek számítását az orosz irodalomban megadott módszer alapján végezzük. Az 54. ábra szerinti terhelési esetet figyelembe véve az xz síkban keletkező helyi hajlításból adódó feszültség: 

x  

 1 k1

F1 t

2

,

ugyanitt az yz síkban fellépő helyi hajlító nyomatékból keletkező feszültség: 

x3  

1 k2

F1 t

2

.

54. ábra A képletekben szereplő, α tényezők az alábbi táblázat szerint használhatók: www.tankonyvtar.hu



61

α1 0,65 0,90

Övlemezerősítés nélküli szelvény. Övlemezerősítéses szelvény:

α2 1,20 1,50

Az oroszországi VNIIPTMAS intézetben végzett kutatások alapján az α tényezők gyakorlatilag függetlenek az erősítő övlemez vastagságától. A k 1 és k 2 tényezők: 0 ,5    0 ,9  , k 1  2 , 75   0 , 33 k2  

,

ahol:  

b

.

a

A redukált feszültség:  r1 



 x   y1   y 3 2

'

'



2



  x  y1   y 3 '

'

.

Az ellenőrzés  r1   m1 összefüggéssel történik, ahol a megengedett feszültség 37Yanyagra D’jacskov szerint  m 1



 20000 Ncm

2

  2 Pa  .

Szabad övlemez szélnél a  ly' feszültségen kívül 

' y3  

 2 k3

F1 t

2

feszültség is keletkezik (a negatív előjel a felső szélre vonatkozik). Az ellenőrzést itt a  r 2   y1   y 3   m 2 '

'

összefüggéssel végezzük. A k3 tényező ez esetben k 3  4 , 67   2 , 00

alapján számítható, illetve  m 2  0 ,9   m 1  18000 szültségek eloszlását az 55. ábra mutatja be.


0 , 6  

 0 ,9  ,

N / cm   1,8 Pa  2

-ra vehető fel. A fe-

www.tankonyvtar.hu

Számított adatok: F

F1 

2

 8900  N ,

 1  0 , 65 ,  2  1, 2 ,

a  60 ,5 mm ,

b  38 mm , b

 

a



38

 0 , 63 ,

60 , 5

k 1  2 , 75  0 , 63  0 ,33  2 , 06 , k 2  0 , 63 , k 3  4 , 67  0 , 63  2 , 00  0 , 94 ,

t  1, 62 cm .

55. ábra Ezekkel az adatokkal a korábbi összefüggések alapján:  x   0 , 65  2 , 06

8900

 x 3   0 , 65  0 , 63

8900

 4550

N / cm   0 , 455 Pa  ,

 1390

N / cm   0 ,139 Pa  .

2 , 62

2 , 62

2

2


4550

2

 1680  1390

2

 4550 1680  1390



4000

N / cm   0 , 4 Pa  2

A kapott redukált feszültséget összehasonlítva a megengedett feszültséggel  r 1   m1

adódik. A szabad övlemez szélnél a helyi hajlításból adódó feszültség 

' y3

  1, 2  0 ,94

8900 2 , 62

A redukált feszültség a szabad övlemez szélnél:  r2  



 3840 N / cm

2



  0 ,384 Pa  .

' ' 2 y1   y 3  1680  3840  5420 N / cm



 m2 .

A helyi hajlítás hatásának kiterjedésére Sahmel az 56. ábra diagramját adja, amelyből a terhelés elhelyezkedésének függvényében a kiterjedési sáv meghatározható. Az ábra jelöléseivel esetünkben, b/i = 2,69, amellyel  o  1000 mm-re adódik a helyi hajlítás kiterjedési sáv-

www.tankonyvtar.hu



63

ja. Mivel e sáv a terhelő erő támadáspontját közrefogja, az

o 2

és

d

összehasonlításából

2

megtudjuk, hogy az egy oldalon lévő futókeretek terheléséből adódó helyi hajlítási mezők nem fedik-e át egymást, illetve a feszültségek nem szuperponálódnak-e. Esetünkben

o 2



d 2

, így a korábban számított feszültségeken kívül járulékok nem lép-

nek fel. A számítások alapján levonható az a következtetés, hogy az I-3000-es tartó biztonságosan megfelel.

56. ábra A berendezés energiaellátási rendszere A villamos emelődob energiaellátása úszókábeles rendszeren keresztül történik. Gépészeti berendezések: Az úszókábeles tartó berendezés összeállítási rajzát az 57. ábra mutatja. A kábelrendszer vontatását az emelőmű végzi balról jobbra a kábel segítségével. Az összetolást (jobbról balra) ugyancsak az emelőmű végzi az 5 tételszámú lemez segítségével – 58. ábra. A kábeltartó kocsi pályája 50x12 mm méretű laposvas, amelynek felfüggesztése ugyancsak itt (58. ábra) látható. A kábeltartó kocsi szerkezeti kialakítása biztosítja a könynyű szerelhetőséget és az egyszerű előállíthatóságot. Elektromos rendszer: A rendszer kialakításában két kábelrendszer méretezése válik szükségessé: - úszó kábel, - falon vezetett kábel. Az emelő motorjainak villamos teljesítménye: P 1  4 , 5 kW  (emelőmotor) P 2  0 , 25 kW  (továbbító motor), cos   0 ,8 .

Áramfelvétel meghatározása:


www.tankonyvtar.hu

64


I 1

I 2

P1 3 U v cos  P2 3 U v cos 





4500 1, 73  380  0 ,8

250 1, 73  380  0 ,8

 8 , 56  A ,

 0 , 47  A ,

I össz  I 1  I 2  9  A  .

57. ábra

www.tankonyvtar.hu



65

58. ábra c.) Az úszó kábel méretezése, kiválasztása: A mozgó kábel a hajlékonysági követelmények miatt gumi szigetelésű, vezető anyaga; réz, jellemzői: K  56 ,

  2 % ,   100 m , I  9 A  .


www.tankonyvtar.hu

66


Feszültségesés: e

U  100



380  2 100

 7 , 6 V  .

Vezető keresztmetszete: Q 

1, 73    I cos  K e



1, 73  9  100  0 ,8 56  7 , 6



 2 ,92 mm

2

.

A számított érték és a szabvány előírásainak figyelembevételével a kiválasztott kábel típusa: GT 380 4x4 [mm2], gumi szigetelésű, 4 eres, 4 [mm2] keresztmetszetű réz vezetőjű kábel. A falon vezetett kábel: 6 [mm2] keresztmetszetű M A1 vezeték, amit MÜ I. 21-es védőcsőbe kell behúzni. Az emelő rákapcsolása a hálózatra az M1c-FID 3x25/o-VMKT 16 2 GN (kétnyomógombos) típusú műanyag tokozású típusszekrénnyel történik, amit az 59. ábra mutat. A típusszekrény egy VMKT 16 motorvédő kapcsolóból, valamint Do1 20-as biztosítékból áll.

59. ábra A motorvédő (VMKT 16) beállítása 9-16 A-ig, az olvadó biztosíték betétje (DOL 20) 20 A lomha. A típusszekrényből védőcsőben vezetjük el az alumínium vezetéket egy elosztó dobozig. Az elosztó doboz 110 x 110 mm belső méretű öntöttvas vagy MÜDN 100-as nehéz kivitelű műanyag doboz. Az elágazó dobozhoz csatlakozik a gumiszigetelésű kábel.

www.tankonyvtar.hu



67

3.3.2. Futódaruk A futódaruk a leggyakrabban használt és legjobban elterjedt darutípusok. Fő alkalmazási területük: műhelycsarnokok, raktárak és rakodóterek kiszolgálása. Két jellegzetes csoportba sorolhatók: - horogüzemű, - markoló üzemű futódaruk. Fő egységei a daruhíd (amely a főtartóból és a kerékszekrényből áll), a futókerekek és hajtásuk (hídhajtás), a futómacska az emelőművel és az elektromos rendszer. a.) Daruhidak és futókerekek Egy daruhidat mutat felülnézetben a 60. ábra. A főtartó szerkezeti kialakítása a régebbi konstrukciókon rácsos tartó, az újabbakon hegesztett kivitelű I vagy szekrényes tartó.

60. ábra A keresztmetszetüket a 61. ábra és a 62. ábra mutatja. A kerékszekrény is hegesztett kivitelben készül, amelyhez szerelten kapcsolódnak a futókerekek. Egy hegesztett kerékszekrénybe való hajtott futókerék beépítését mutatja a 63. ábra. A futókerék hajtását a fogaskoszorúval valósítja meg, amely általában közlőműtengelyhez kapcsolódik.

61. ábra


62. ábra

www.tankonyvtar.hu

68


63. ábra Különböző szerelési egységként beépíthető futókereket mutat a 64. ábra. A csapágyházak vezetőléceikkel illeszkednek a kerékszekrényhez, amelyhez csavarkötéssel rögzítik. Ezek a konstrukciók két kivitelben készülnek. A tengelycsonkkal ellátott változat alkalmas a futókerék tengelykapcsolóval bármely hajtó elemhez való kapcsolására (hajtómű, közlöműtengely). A tengelycsont nélküli futókerék egység vonszolt kerékként használható.

64. ábra A futókerék méretezése (kiválasztása) a „Gépszerkezettan” című tárgyban megismert módon történik. A szükséges futókerék átmérője a Hertz-féle összefüggésből határozható meg. Vonal menti érintkezést feltételezve: pH 



E

2 1  v

2





F r b

,

(85)

ahol E = 2,1·107 [N/cm2]; ν = 0,3 acél-acél pár esetén, F a terhelő erő, b sínkorona szélessége r pedig a futókerék sugara. A 63. ábra szerinti futókerék beépítés csapágyterhelésének és csapágyazásának számításához mutat vázlatot a 65. ábra, ahol Fh az oldalerő, F a futókerék terhelés.

www.tankonyvtar.hu



69

65. ábra b.) Daruhidak hajtási módjai A gyakorlatban alkalmazott hajtási megoldások két csoportba sorolhatók, úgymint kétmotoros és egymotoros hajtások, mindkettőt elterjedten alkalmazzák futódaruknál. A hajtómotor egy hajtómű segítségével közvetlenül, esetleg kis előtét vagy kardántengely közbeiktatásával kapcsolódik a futókerékhez. A kétmotoros hajtás kinematikai láncát a 66. ábra mutatja, a közvetlen hajtás szerkezeti rajzát pedig a 67. ábra.

66. ábra


www.tankonyvtar.hu

70


67. ábra A 68. ábra ugyancsak közvetlen hajtást mutat. E konstrukció már figyelem be veszi a korszerű darutervezési irányzatokat, hajtása fékmotorral történik, futókereke nyomkarima nélküli, a pályán való megvezetést az állítható vezetőgörgők biztosítják.

68. ábra

69. ábra

Az egymotoros hajtások általában közlőműtengelyes hajtások. Futódaruknál használatos megoldásaik vázlatait a 69. ábra mutatja be. Egy, a futókerékhez tengelykapcsolóval csatlakozó közlőműtengelyes hajtást pedig a 70. ábra szemléltet. A közlőműtengely több tengelydarabból áll, egyes darabjai merev tengelykapcsolókkal vannak összekötve, csapágyazásuk gördülőcsapágyas megoldású. A közlőműtengely két oldalának azonos elcsavarodása miatt a hajtómű a daruhíd középvonalában van elhelyezve, vagy a középvonalra szimmetrikusan.

www.tankonyvtar.hu



71

70. ábra c.) Hídhajtás méretezése (oldalerők hatásának elhagyásával) A daruhidak mozgatóművének a menetellenállást kell legyőzni, amelyhez a futókeréken kifejtendő kerületi erő: (86) F k  G h  G m  Q   Z [N], ahol Gh a daruhíd súlya a hídhajtás gépészetével, Gm a futómacska önsúlya Q a daru teherbírása,  Z  2  f    D f , a menetellenállás tényezője. Az oldalerő figyelembevétele dinamikai számítást igényel. A kerületi erő ismeretében a híd egyenletes sebességű mozgatásához szükséges motor teljesítménye: Ph 

Fk  v d



[W],

(87)

ahol νd a daruhíd sebessége, η pedig a hídhajtás hatásfoka (η = 0,85 ~ 0,9). (87) szerint megállapított teljesítmény és a felvett bekapcsolási idő alapján a hídmozgató motor katalógusból kiválasztható. A közlőműtengely jobb- és baloldali részének terhelése – a futókerekekre átvitt nyomaték nagysága – a futómacska helyzetétől függ. A 71. ábra alapján a maximális keréknyomás (futókerék terhelés) a vázolt teherállás esetén a B alátámasztásban adódik. 71. ábra


www.tankonyvtar.hu

72


A B oldali kerékszekrény futókerekeire azonos terheléseloszlást feltételezve, a hajtott futókerékre jutó maximális terhelés nagysága R max  R B 1 

Gh 4



Gm  Q 2



e 

.

(88)

A 72. ábra szerinti hajtás kialakítást feltételezve a közlőműtengelyt terhelő maximális csavarónyomaték az ábra jelöléseivel M c max 

  e Gh  G m  Q    Z 2 iH  2   Df

.

(89)

72. ábra Motor ellenőrzése indításra: Az ellenőrzésnek az a szerepe, hogy olyan motort tudjunk kiválasztani, amely a megengedett idő alatt felgyorsítja a daruhidat. Egyszerűsített menetfelírást tekintve az látható (73. ábra), hogy a daru közel egyenletesen gyorsul a névleges sebességre, így a gyorsító nyomaték közel állandónak tekinthető.

73. ábra A gyorsításra fordított nyomaték a motor tengelyen M

www.tankonyvtar.hu

di

 Mi  M z,

(90)  Kulcsár Béla, BME


73

ahol M i  0 ,8 M b az indítás ideje alatt, és M

z



Df 2 iH 

(91)

Fk

a motortengelyre redukált terhelőnyomaték. Az indítás idejének meghatározásához írjunk fel perdülettételt a motor tengelyére; JR 

d dt

 M di ,

(92)

ahol a redukált tehetetlenségi nyomaték a mechanikában megismert módon  vd JR  Jm  J f    m d  2 i 1 i H   mot n J k

   

2

(93)

összefüggés alapján számítható. (93)-ban Jm a hajtómotor, Jf a féktárcsa, Jk pedig a futókerekek tehetetlenségi nyomatéka, md a daru tömege, vd a hídhaladás sebessége és ωmot a hajtómotor szögsebessége. A hajtómű fogaskerék és a tengelyek tehetetlenségi nyomatéka általában elhanyagolható. Mivel a menetfelírásban feltételeztük az indítás alatti egyenletes sebességnövekedést d  mot 2  n mot  dt ti

,

(nmot a motor fordulatszáma s-1-ben), (90) és (92) felhasználásával az indítási idő: ti 

2  J R n mot 0 ,8 M i  M Z

.

(94)

A hídhaladási sebességhez javasolt indítási időket az 5. táblázat tartalmazza.



vd m s

t i s 

1



5. táblázat 0,5

1,0

1,5

2,0

5

6

7

8

Az előzetesen kiválasztott motor akkor felel meg indításra, ha (94) alapján számított érték kisebb, mint a táblázatban szereplő. Hajtott futókerekek tiszta gördülése E vizsgálat célja olyan gyorsulás-érték meghatározása, amellyel elkerülhető a kerekek megcsúszása. A daruhíd mozgását tekintve kéttengelyű (négykerekű) kocsiként modellezhető, tehát a kéttengelyű kocsi megcsúszási vizsgálatát kell elvégezni. A 74. ábra szerkezeti elemeire bontja a daruhidat, feltüntetve az egyes elemekre ható erőket.


www.tankonyvtar.hu

74


74. ábra Induljunk ki a T  P munkatételből. A daruhíd kinetikus energiája

T 

1 2

1 2 m vd  J1



2

2



1 2

J2 

2



J J 2   vd  m  4 1  4 2 2 2 2  Df Df  1

  1 2   v d m  m1  m 2  ,  2 

(95)

amelyet differenciálva az idő szerint T  v d

m  m1

 m2  a .

(96)

Az aktív és passzív erők teljesítménye





P  M h   M c1  M c 2  M g 1  M g 2 

,

(97)

amelyből átrendezéssel P 

2 vd Df

M h  M c1  M c 2  M g 1  M g 2 

adódik. A korábbiak alapján ismeretes, hogy M c1  M c 2  M

(98)

g1  M g 2 

f

 G

, így a

munkatétel szerint (96) és (98) összefüggésekből a hajtónyomaték Mh 

Df 2

m  m 1  m 2  a   Z

G

,

(99)

 f  / D f . A hajtott 1 kerék megcsúszása amiatt következhet be, hogy – az indítás következtében – az S1 erő nagyobbra adódik, mint a kerék és a sín érintkezési pontjában valójában fellépő μR1 súrlódó erő. S1 erő meghatározásához írjunk fel a hajtott kerékre egy perdülettételt a 73. ábra szerinti egyenletes gyorsítást feltételezve. ahol

Z  2

www.tankonyvtar.hu



M h  M c1  M g 1  S 1

75

Df 2

 J1

d dt

 J1

2 vd 2 J1  a D f ti Df

(100)

(99)-et (100)-ba helyettesítve; S 1   m  m 1  m 2  a   Z G   Z R1  m 1 a

,

(101)

amellyel a megcsúszás határesetére, illetve elkerülésére

 R1   m  m 1  m 2  a   Z G   Z R1  m 1 a

vagy rendezve a 

vd ti





  Z  R1   Z G m  m2

(102)

(103)

egyenlőtlenség adódik. Daruhidak fékezése Mint a menetdiagramból láttuk, a daruhíd az egyenletes sebességű üzeme után lassuló mozgást végez, amely lassulást külön fék által biztosított fékezőerő és a menetellenállás idézi elő. A fékezéskor megengedhető lassulás af = 0,4 ~ 0,7 [ms-2] között változik. A 72. ábra hídhajtási konstrukcióját tekintve ilyen lassulás érték megvalósításához a fék által kifejtendő nyomaték  af  Df . M f  G h  G m  Q     z    2i g H  

(104)

Híd-mozgató motor, melegedésre való ellenőrzése A daruk hídhajtását megvalósító motor a daru üzeme során – különösen, ha szabadtéren is üzemel – változó módon van igénybe véve. A teljesítmény-idő diagramját elvileg a 75. ábra mutatja, amely a számítás alapjául szolgál. Ez a kapcsolás gyakorisága, az átlagos teher és a gyorsítási motorteljesítmény alapján rajzolható fel.


www.tankonyvtar.hu

76


75. ábra Egy igénybevételi időszakot (pl. egy indítási szakaszt) tekintve a motorban keletkező meleg mennyiség 2

W1  C P1 t1 .

(105)

A teljesítmény idő diagram alapján a bekapcsolt időszakokban leadott teljesítmények alapján keletkező meleg mennyiség: W  W1  W 2  W 5  W 6  ... ,

illetve



2

2

2

2

W  C P1 t1  P2 t 2  P5 t 5  P6 t 6  ...

.

(106)

Abban az esetben, ha a motort ellenáramú féküzemben működtetjük ennek az időszaknak a hőveszteségét is figyelembe kell venni. A motort valamennyi bekapcsolt időszakban Pk közepes teljesítménnyel üzemeltetve a keletkező hőmennyiség: 2

W  C Pk

t 1

 t 2  t 5  t 6  ...  .

(107)

(106) és (107) egyenlővé tételével meghatározható az a közepes teljesítmény, amely melegedés szempontjából egyenértékű a szakaszos üzemben (75. ábra) leadott teljesítményekkel: 2

Pk 

2

2

2

2

P1 t1  P2 t 2  P5 t 5  P6 t 6  ... t1  t 2  t 5  t 6  ...



 Pj t j tj

.

(108)

A motorra – az idő-teljesítmény diagramban rögzített bekapcsolási időszakok és a T üzemi idő alapján – egy viszonylagos bekapcsolási idő határozható meg bi 

tj



100

T

%  ,

(109)

ezt a továbbiakban b i  k -val jelöljük. Ez az érték általában eltér a motorkatalógusban az

egyes típusokhoz tartozó értéktől, amelyet b i  n -nel jelölünk. Ezek ismeretében a Pk -val melegedés szempontjából egyenértékű, b i  n -re átszámított névleges motorteljesítmény Pk b i  k  Pn b i  n 2

2

a hőegyenlőség alapján Pn  Pk

b i  k b i  n

(110)

összefüggéssel határozható meg. Amennyiben (87) alapján választott motorteljesítmény Ph  Pn , akkor a motor melegedésre megfelel.

www.tankonyvtar.hu



77

d.) Futómacska és az emelőmű A daru legfontosabb szerkezeti egységei közé tartoznak. A futómacska kéttengelyű kocsiszerkezet, amely a daruhídon elhelyezett síneken mozog. Hajtásának szerkezeti rajzát a 76. ábra mutatja. Konstrukciójában eltér a daruhidak hajtásától, mert a nyomtávolsága kisebb, és így nem annyira lényeges a macska mozgása szempontjából a tengelyvégek eltérő elcsavarodása. A 2 tengely erőzáró kötéssel kapcsolódik 1 speciálisan kialakított hajtóműhöz, amely pedig egy féktárcsás tengelykapcsolón keresztül a hajtómotorhoz. A macska helyzetét a fék szerkezet segítségével határozhatjuk meg, amely a macska megállása után rögzítőfékként funkcionál. Az emelőmű a macskán helyezkedik el, főtt egységei: - emelőmotor, - fék, - hajtómű, - kötéldob, - csigasor (horoggal, esetleg markolóval), - kötél. Kinematikai felépítését a 77. ábra szemlélteti. A hajtás a motortól az iH áttételű hajtóművön és i12 kiegészítő áttételen jut el a kötéldobra, amely itt kétrészes kivitelű. A kötéldobra felcsavarodó kötél egy ikercsigasor – amely a kiegyenlítő korongból, e álló- és d mozgókorongokból áll – segítségével mozgatja a terhet.

76. ábra


www.tankonyvtar.hu

78


77. ábra Motorkiválasztás: Az emelőmű egyenletes üzemében Q [N] teher ve [m s-1] sebességgel való emeléséhez szükséges teljesítmény: P  Q v e W  , illetve a hajtóműben és az emelőműben fellépő veszteségek miatt P 

Q ve



W  .

(111)

A teher egyenletes sebességű emeléséhez a motor tengelyén kifejtendő nyomaték a 77. ábra alapján M st 

Q  G horog  D d

,

2k i z

(112)

ahol i  i12  i H és  k a kötélvezetés hatásfoka, z pedig a csigasor kötélágainak száma. Az indítás időszakában tömeggyorsítást is kell végezni, amelyhez szükséges nyomaték a motor tengelyén kifejtve: M di  J R   J R

d  d t

.

(113)

Ha feltételezzük az emelési sebességre való egyenletes felgyorsítást, akkor (113) az alábbi alakban is használható: M di  J R

 mot ti

,

(114)

ahol ωmot a motor névleges szögsebessége, ti az indítási idő, JR pedig a következő (figyelembe véve a 77. ábra tartalmát): www.tankonyvtar.hu



79

 Q  G horog Jd JR  Jm  J f    2 g i2 i12  H

 ve    mot

   

2

 1    H  12 

(115)

összefüggéssel fejezhető ki. (112) és (113) figyelembevételével olyan emelőmotor szükséges, amelynek indítónyomatéka Mi ≥ Mst +Mdi. Az emelőművekben alkalmazott motorok általában váltakozó áramú aszinkron motorok. Kis sebességek és kis bekapcsolási idők esetén csúszógyűrűs kivitelűeket használnak. A csúszógyűrűs aszinkronmotor a leginkább elterjedt motorfajta. Indításkor a csúszógyűrűket ellenálláson keresztül kell zárni. Az ellenállás Ω értékének változtatásával lehet az indítóáramot, vagy ami ezzel közel arányos, az indítónyomatékot változtatni. Indulás után az ellenállást fokozatosan ki kell iktatni. Egy csúszógyűrűs motor nyomaték fordulatszám jelleggörbéit mutatja a 78. ábra. Az ábrán vékony vonallal az egyes ellenállás-fokozatok átkapcsolását jelöltük. Az ábrából az is kitűnik, hogy, ha a forgórészkörben ellenállás van, a motor tengelye a névlegesnél jóval kisebb fordulatszámmal is járatható. Ezeknek a motoroknak éppen ez a nagy előnye a kalickás forgórészűekkel szemben, hogy fordulatszámukat ily módon változtatni lehet. A 78. ábra karakterisztikáihoz tartozó ellenállások kapcsolása a vezérlés feladata. A vezérlést kézi kormányhengerekkel (kontrollerekkel), vagy mesterkapcsolókkal végzik. A kézi kormányhenger közvetlenül kapcsolja a főáramköri érintkezőket, míg a mesterkapcsolók csak a mágneskapcsolókat vezérlik, amelyek a főáramkörben szükséges kapcsolásokat elvégzik.

78. ábra


www.tankonyvtar.hu

80


A kézi kormányhenger felépítését tekintve rendkívül egyszerű, amíg a teljesítmény nem jelentős megbízható készülék is. Alkalmazható nagy teljesítményű hajtásokban is, ha az óránkénti bekapcsolások száma kisebb, mint 600. A mesterkapcsolók előnye a könnyebb vezérlés, megbízható üzem, az automatizált átkapcsolás és a motorvédelem jobb kivitelezése, de a hajtás bonyolultabb és drágább. Az emelőművek hajtásának vezérlésére aszimmetrikus kapcsolásokat alkalmaznak. Ez azt jelenti, hogy a motor nyomaték-fordulatszám jelleggörbéi – a vezérlőkapcsoló forgatási irányától függően – nem lesznek szimmetrikusak az origóra. Ezt mutatja a 79. ábra szerinti süllyesztőfék-kapcsolású kormányhenger érintkezőinek elhelyezése, és a 80. ábra szerinti mesterkapcsoló működtető mezője is. Ez utóbbi ábrán vázolt kapcsolás működése a következő: Az Szl és Sz2 szakaszolók bekapcsolása után meghúz 1R1 és 2R1 időrelé, illetve RL áram időrelé, amely előkészíti KL1 bekapcsolását. A PV mesterkapcsoló alaphelyzetből való elforgatása után meghúz a KL és KL1 mágneskapcsoló, ezzel a féklazító tekercse a hálózat teljes feszültségére kerül. A fékmágnes működése után RL időrelé lekapcsolja KL1 mágneskapcsolót és ezzel a féklazító tekercs áramkörébe takarék ellenállás kapcsolódik be. Emeléskor a motor a KE1 és KE2 mágneskapcsolókon keresztül csatlakozik a hálózatra, és a PV mesterkapcsoló első három helyzetében sorra meghúz a KF, KI1 és KI2 forgórészköri kapcsoló, ez különböző görbéket eredményez (78. ábra). Süllyesztéskor, hogy a teher esetleges emelését elkerüljük, a PV kapcsolót a harmadik helyzetébe állítjuk. KE2 és KS2 mágneskapcsoló és az RB relé bekapcsolása után a KF és KI1 mágneskapcsoló meghúz. A motor egyfázisú Siemens fékkapcsolásba kerül. Ha a sebességet csökkenteni akarjuk, akkor PV kapcsolót 2 vagy 1 helyzetbe állítjuk, KS2 helyett ekkor KE1 fog bekapcsolni és a motor ellenáramú féküzembe kerül.

79. ábra

www.tankonyvtar.hu



81

80. ábra Fékezés Az emelőműveket mechanikus fékkel is ellátják. A fékszerkezet konstrukcióját tekintve pofás fék, amelyet súly vagy rugóerő tart zárt állapotban és mágnes vagy elektrohidraulikus féklazító (ELDRÓ) nyit. Egy rugó visszatérítésű eldróval felszerelt féket mutat a 81. ábra. Az eldró visszatérítő rugója egyben a fék zárását is biztosítja. A régebben előállított eldrók között találhatók nem rugó visszatérítésűek is (82. ábra), ezért a fék zárását és egyben a 4 dugattyú visszatérítését itt külső rugónak kell biztosítani. Ekkor a fékszerkezet konstrukciója is eltér a bemutatott (81. ábra) kialakítástól. Mágnes lazítású súlyféket vázol a 83. ábra.


www.tankonyvtar.hu

82. ábra

81. ábra

83. ábra Az alkalmazott fékek kettős funkciót töltenek be. Az emelőmű megállásáig szabályozófékként, ezután pedig rögzítő fékként dolgoznak. Meg kell jegyezni, hogy a rögzítő funkciónak az emelőmű lassítás ideje alatt is működni kell. Így a fék által kifejtendő nyomaték M f  M st   M din

,

(116)

k ,

(117)

ahol a rögzítendő nyomaték a motor tengelyén M st 

www.tankonyvtar.hu

Q  G horog D d 2i



83

(a jelölések azonosak a korábban értelmezettekkel), M din  J R

d  mot

,

d t

vagy egyenletes lassítást feltételezve M din  J R

 mot

.

(118)

tf

A motor tengelyére redukált tehetetlenségi nyomaték:  Q  G horog Jd JR  Jm  J f    2 g i2 i12  H

 ve    mot

   

2

   12  

H .

Kötéldob Feladata az emelőkötél mozgatása és tárolása. Hajtását a hajtóműtől vagy közvetlen (tengelykapcsolós) kapcsolat segítségével, vagy kiegészítő áttételen keresztül kapja. Kivitele öntött vagy hegesztett szerkezetű. Egy hegesztett szerkezetű, kiegészítő áttétellel hajtott kötéldobot mutat a 84. ábra.

84. ábra


www.tankonyvtar.hu

84


3.3.3. Daruhidak mozgásgeometriája Daruhidak a pályán való mozgásuk során egy, a pályához rögzített koordináta rendszerben a pályairányú mozgás által meghatározott koordinátaváltozáson kívül – különböző helyzeteket vesznek fel. Ezeket a helyzeteket legfőképp a gyártás során a daruszerkezetekben keletkező geometriai hibák okozzák, de okozhatják a daru üzeme során keletkező dinamikai és hőjelenségek is. E fejezetben csak a gyártási hibák és a hőjelenségek hatását vizsgáljuk. a.) Mozgást zavaró hibák A mozgást zavaró hibák nemcsak a daruhíd geometriai iránytól eltérő helyzetét idézik elő, hanem egyes szerkezeti elemekben járulékos igénybevételeket keltenek. A legfontosabb zavaróhibák közé az alábbiakat sorolhatjuk: - darupálya geometriai hibái, - darupálya deformációja, - sínillesztés pontatlansága, - futókerék tengelyének szöghibája a függőleges síkban, - futókerék tengelyének szöghibája a vízszintes síkban, - szemben levő futókerekek egytengelyűségtől való eltérése, - együtt hajtott futókerekek átmérőinek eltérése, - egy oldalon levő futókerekek helyzetének eltérése a kerékszekrény középvonalától, - oldal-vezetőgörgő helyzetének eltérése, - a hajtás különböző karakterisztikái, - egyéb környezeti hatások. Darupálya geometriai hibái A darupálya geometriai hibái tervezéskor általában ismeretlenek, mert feltételezzük a gondos gyártást. A valóságos szerkezetnél azonban megtaláljuk a nyomtávolság hibáit, az egyenetlenséget és a darupálya görbületet. Egy 135 m hosszú darupálya eltéréseit a 85. ábra mutatja. Az ábra alapján értelmezhető nyomtávolság pillanatnyi értéke:    o   y1   y 2 ,

(119)

ahol  o az elméleti nyomtávolság,  y 1 és  y 2 a pálya-egyenestől való eltérés a vízszintes síkban. (119)-ben  y 1 és  y 2 előjeles mennyiségek. A pálya mentén az eltérések mérése általában a kerékszekrény keréktávolságainak megfelelő osztásokban célszerű. Az eltérések vizsgálata különösen kohászati üzemekben jelentős. Az oroszorsági Magnitogorszk-i „Metallicseszkij Kombinat”-ban 4000 m darupályát vizsgáltak meg, a vizsgálat statisztikus eredményét a 86. ábra mutatja [40]. Az ábrából látható, hogy a hiba – bár kis gyakorisággal – de jelentős is lehet (45 mm). A függőleges eltérések alapján értelmezhető a pálya egyenetlensége (87. ábra):  h  b     z 2 , n  1   z 2 , n    z 1, n  1   z 1, n  '

'

,

(120)

ahol b a keréktávolság,  z i , j értékek a függőleges eltérések, amelyeket szintén előjeles mennyiségekként értelmezünk. www.tankonyvtar.hu



85

85. ábra

86. ábra


www.tankonyvtar.hu

86


A görbületet a vízszintes síkbeli eltérésekből az egymás után következő szakaszok irányszögeinek különbségeként számítjuk (88. ábra)

88. ábra az 1





 y i , n   y i , n 1



 y i , n 1   y i , n  2

b

b

,

(121)

illetve 1





1 b

 y i , n  2  y i , n  1   y i , n  2 

(122)

összefüggések alapján. A darupálya vízszintes síkbeli eltéréseiből meghatározható még a pálya szögeltérése is a   tg  

 y i, n   y i, n 1 b

(123)

szerint. (122) és (123)-ban szereplő eltéréseket a számításokban előjelesen kell figyelembe venni. Abban az esetben, ha a hibák valamilyen analitikus függvénnyel közelíthetők – pl. 89. ábra – a nyomtávolság, és az egyenetlenség pontról pontra értelmezhető, a görbület az 1





p

"

x 

3 2  ' 2 1  p x 

 





(124)

 

összefüggéssel, a pálya szögeltérése pedig a hibafüggvény érintőjeként határozható meg (124)-ben p(x) = Δy, a vízszintes síkban levő pályaeltéréseket jelenti. Darupálya deformácója Az előző pontban említett hibák ún. elsődleges hibák. Ezeknek a kísérőiként a darupályák rugalmassága miatt mindig fellépnek másodlagos hibák. Ezen hibák közül legjelentősebbek a www.tankonyvtar.hu



87

másodlagos egyenetlenségek, amelyek visszahatnak mind a daru mozgására, mind a daruhíd igénybevételére.

89. ábra A vizsgálathoz tételezzük fel az alábbiakat - a darupálya egyenetlenségektől mentes és mindkét darupálya ugyanabban a vízszintes síkban van, - a darukerekek tengelyei egy síkban vannak, - a darupálya statikai rendszere és szerkezeti kialakítása azonos. Ebből következik, hogy az egyoldali futókerekeken fellépő keréknyomások azonosak. Jelölje G h a daruhíd, G m pedig a macska és a teher együttes súlyát. A 90. ábra alapján meghatározható a keréknyomást adó terhelések közös súlypontja.

90. ábra s  1

Gm Gm  Gh

o

Gh

2

Gm  Gh

 u1 ,

Gh



.

(125)

Bevezetve a Gm Gm  Gh


Gm  Gh

 v1 ,

www.tankonyvtar.hu

88


és az s o

1

 ;

o



dimenziótlan mennyiségeket, a súlypont dimenziótlan koordinátája;    u 1

v1 2

,

(126)

amellyel a jobb és baloldali keréknyomások összege: R j  K III  K IV  G m  G h  

,

R b  K I  K II  G m  G h 1    .

(127) (128)

Abban az esetben, ha a daruhíd csavarási merevsége elhanyagolható és R j  R b továbbá a daruhíd a pályán egy általános helyzetet foglal el, a keréknyomások hatására a futókerekek érintkezési pontjaiban a pálya lehajlásai nem fedhetők le egy síkkal. A lehajlások a 91. ábra alapján határozhatók meg. Ha a csavarási merevség nagy a pálya lehajlások egy síkban maradnak. Mivel a valóságos szerkezetek a fenti két határeset között vannak, a pálya lehajlások eltérnek a síktól és a daruhíd a c k merevségi tényezőjétől függően kis mértékben elcsavarodik; 92. ábra. Az elcsavarodás során egy járulékos erő keletkezik, amely a keréknyomásokat megváltoztatja. A keréknyomások értékére – figyelembe véve a 92. ábra tartalmát.   Fc  2  Rb  Fc   Fc   2 . Rj  Fc   Fc   2  Rj  Fc   Fc   2

K 1  K I  Fc  K 2  K II K 3  K III K 4  K IV

Rb

(129)

91. ábra

www.tankonyvtar.hu



89

92. ábra adódik, ahol Fc a járulékos erő. A megváltozott keréknyomások hatására bekövetkező pálya alakváltozások a 93. ábra alapján értelmezhetők. Az ábrában szereplő f a daruhíd véges csavarómerevsége következtében fellépő elcsavarodási mérték. A pálya alakváltozások egy másodlagos egyenetlenséget határoznak meg, amely a 94. ábra alapján "

h 

 f1

 f2    f4  f3 

(130)

93. ábra összefüggéssel fejezhető ki. Jelöljük f 1* ; f 2* ; f 3* és f 4*  gal a c k   csavaró-merevséghez tartozó pálya-deformációkat és a 93. ábra alapján fejezzük ki velük a valóságos elmozdulásokat. Ekkor:


www.tankonyvtar.hu

90


* f1  f1  f   * f 2  f 2  f   * f3  f3  f   * f 4  f 4  f 

(131)

94. ábra értékek adódnak. A végtelen csavaró merevséghez – mivel a daruhíd sík marad – zérus másodlagos egyenetlenség tartozik "

*

*

*

*

 h  ( f1  f 2 )  ( f 4  f 3 )  0

.

(132)

Ennek alapján (131) (130) -ba helyettesítésével "

h  4 f

(133)

adódik. A továbbiakban nézzük meg az egyenetlenségek és az Fc járulékos erő számítását. A pálya-alakváltozásokat és az egyenetlenséget szimbolikusan a következő összefüggésekkel írhatjuk fel, ha a pályát kéttámaszú tartóként modellezzük:  Rb  R   b  f1  f 2   1  F c  1    b  2  F c  2  ,  2   2  Rj  R   j  f4  f3   1  F c  1    1  2  F c  2  .  2      2

(134)

(129) és (133) felhasználásával a másodlagos egyenetlenség:  h   b   j   R 1   2   2 Fc  1   2  . "

(135)

Az összefüggésekben szereplő  1 ,  2 ,  1 és  2 egységnyi terhelésre vonatkozó pályaelmozdulások a 95. ábra szerint értelmezhetők, és

www.tankonyvtar.hu



R 

Rb



91

Rj

1   G m  G h      . 2 2 

2

(136)

Értelmezzük a korábban már említett, daruhíd csavarási-merevségi tényezőjét ck 

Fc h

(137)

"

-vel, akkor (134), (135), (136) és (137) felhasználásával "

h  R

Fc   R

1   2

1  2 c k  1   2 

1   2

1  2 c k  1   2 

,

ck

(138)

.

(139)

95. ábra Az egységnyi terhelésre vonatkozó  1 ,  2 ;  1 és  2 pályaelmozdulások kiszámításához legegyszerűbb a Betti-tételt felhasználni, ahol a terhelésben együtt szerepelnek a járulékos erő nélküli keréknyomások és a járulékos erő (F); (95. ábra). A Betti-tétel alapján az elmozdulások különbségére kapott összefüggést összehasonlítva (134) valamelyik egyenletével 1   2 

4 x 3 IE L b

1   2 

3

 x

b

2

2

3 IE L

2



  L2 b  b 3  2b 2 L 

6 b  6 L  

x 2 L  6 bL  4 b

3 x

bL  L2   Lb 2  2 bL 2  L3 

2

L  3x

2

2

(140)

(141)

adódik. Bevezetve a cp 

IE L

jelölést, amely a pálya merevségére jellemző, az

3

x L



és a

b L

 

dimenziótlan mennyisé-

geket (140) és (141)  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

92




1   2 

3c p

4

3

 6    1 

2



 2  6  4

2

     12 ,

(142)

illetve 1   2 



2

3c p

3

2

 3    1 

    1

2



(143)

alakra írható. (136), (139) és (143) egyenletek felhasználásával a járulékos erő Fc   R G m ; G h ;      ;  ;   ,

(144)

ahol  

és  

3c p



 4

3

      12  2 2 2   2  3  3    1      1  

 6    1 

2



 2  6  4

2

(145)

. Megjegyezzük, hogy (145) a járulékos erő számításához csak akkor alkalmazha-

ck

tó, ha mindkét futókerék ugyanazon darupálya támaszközön belül van. Ha a daru helyzete a 96. ábra szerinti   2 b tartományba esik,    ;  ;   függvénye

96. ábra  

2

4

 4 

 2  3   1 2  2  2  2  3   1   2   12 3 2 2   2 4   6    2   2   1     1    3

 2 3

(146)

adódik. (146) számításához a darupályát egymáshoz kapcsolódó kéttámaszú tartóként vesszük figyelembe. (145) függvényt különböző  és  paraméterekhez a 97. ábra, a 98. ábra és a 99. ábra mutatja. Az eddigiek során a másodlagos egyenetlenség vizsgálatához feltételként szabtuk a pálya geometriailag hibátlan voltát. Nézzük meg a továbbiakban a másodlagos egyenetlenségek alakulását ha a pályát nem tekinthetjük hibamentesnek. Ekkor a daruhíd csavaró alakváltozását létrehozó, illetve a darupálya aszimmetrikus lehajlását előidéző Fc járulékos erő nagysága megváltozik. Jelöljük a megváltozott járulékos erőt leges egyenetlenség és megváltozott amelyet (135) felhasználásával www.tankonyvtar.hu

'

Fc

'

Fc

-vel. A geometriai hibák okozta elsőd-

járulékos erő egy

h

eredő egyenetlenséget hoz létre,



93

 h   h   h   h   R 1   2   2 F c  1   2  '

"

'

'

(147)

összefüggéssel írhatunk le. A (137) szerinti csavarási-merevség tényezője a megváltozott értékekkel '

c k

Fc

(148)

h

97. ábra szerint értelmezhető. (147) és (148) felhasználásával az eredő egyenetlenség h 

h

'

1  2 c k  1   2 

R

1   2

1  2 c k  1   2 

,

(149)

a járulékos erő pedig '

Fc 


h

'

1  2 c k  1   2 

ck   R

1   2

1  2 c k  1   2 

ck

(150)

www.tankonyvtar.hu

94


98. ábra

99. ábra

összefüggés alapján határozható meg. (150) egyenlet első tagja az elsődleges hibákból adódó, a daruhídban keresztirányú csavarást létrehozó erőt jelenti. A  1   2  , illetve  1   2  értékek, (145) függvény alkalmazhatósági tartományban (142) és (143) alapján számíthatók. Amikor a daru a 96. ábra szerinti tartományba kerül,  1   2  és  1   2  (146)-ban alkalmazott módon számítható. Darusin illesztés pontatlansága A sin illesztése a vízszintes és a függőleges síkban a 100. ábra szerinti hibákkal történhet. A függőleges síkban levő illesztési hibák a későbbiekben tárgyalandó dinamikai jelenségeket idézik elő. A vízszintes síkú hibák a futókerekek nyomkarimái, vagy a vezetőgörgők sínen való játékának következtében a daru pályán való mozgásának irányát módosítjuk, – 101. ábra. A mozgás irány megváltoztatása egyes szerkezeti elemekben járulékos igénybevételeket kelt (pl. futókerék felületi igénybevételének módosulása, daruhíd alakváltozása stb.).

100. ábra

www.tankonyvtar.hu



95

101. ábra Futókerekek tengelyének szöghibája a függőleges síkban A függőleges síkban levő szöghibát a 102. ábra mutatja. Nagyságát a daru terheletlen állapotában a nyugatnémet VDI 3571 irányelv υ = + 2‰ ~ - 0,5‰ értékhatárok között írja elő (1‰ = 3,44’ 1 rad. ezred része). A megengedett értékek feltételezik a futókerekek centrikus és játékmentes beépítését. Ha ez a beépítési mód nem valósul meg, nagyobb υ = + 2,8‰ ~ 0,7‰ értékek is megengedhetők. Ez a szöghiba általában gyártási és szerelési pontatlanságból adódik, mint pl. a 103. ábra látható nagy csapágyhézag, amely a pályaegyenetlenségek következtében lehetővé teszi a futókerék tengely, illetve a futókerék ferde állását.

102. ábra A futókerék agyfuratának helyzethibája a 104. ábra szerinti peremfutási hibát okozza. Ezen gyártási hibák részben a futókerék kedvezőtlen igénybevételét (nagyobb és egyenetlenebb felületi igénybevétel) részben pedig a daru mozgásirányának megváltozását idézik elő.

104. ábra 103. ábra


www.tankonyvtar.hu

96


Néha helytelen konstrukciós megoldás is – mint pl. a futókerék kerékszekrénybe való excentrikus beépítése (105. ábra) – okoz tengely szöghiba által előidézett jelenségeket.

105. ábra A szöghiba mérése egy kerékszekrényben lévő bázis szinttől való távolságméréssel lehetséges a 106. ábra alapján. A mért adatokból a szöghiba   tg  

k

(151)

t

összefüggéssel számítható.

106. ábra Futókerekek tengelyének szöghibája a vízszintes síkban A tengelyek vízszintes síkban levő párhuzamossági eltérését a 107. ábra mutatja. A párhuzamossági eltérés kétféle módon értelmezhető; vagy mint a kerékszekrényben levő tengely-agyfuratok középpontjait összekötő egyenesek függőleges síkkal bezárt szöge (108. ábra, bal oldal), vagy az összeépített szerkezet tengelyének hibájaként (108. ábra jobb oldal).

www.tankonyvtar.hu



97

107. ábra Az utóbbi esetben a csapágyhézagot is figyelembe kell venni. Ilyen esetben a szögeltérést kerékferdeségnek is nevezik. A szöghibán kívül itt is megtalálható a futókerék agyfuratának helyzethibája esetén a peremfutási hiba. Mindkét esetben megváltozik a daru mozgásiránya. A szöghiba megengedett nagyságára a VDI 3571 irányelv az alábbi értékeket javasolja:

1. pontossági osztály 2. pontossági osztály

középvonalra 0,3‰ = 1’

szerkezetre

   30 ‰   1,0'

   40 ‰   1,4'

   40 ‰   1,4'

   60 ‰   2 ,1'

108. ábra Szemben levő futókerekek egytengelyűségtől való eltérése Ez az eltérés jelentkezhet a függőleges és vízszintes síkban egyaránt. A vízszintes síkban levő eltérésnek a daru mozgására kevés befolyása van. A mozgásban bekövetkező irányváltozásra a függőleges síkú egytengelyűségi eltérések hatása jelentős. Az eltérések a 109. ábra alapján szemléltethetők. A továbbiakban vizsgáljuk meg a függőleges síkú egytengelyűségi eltéréseket. A darupálya deformáció vizsgálatnál feltételeztük, hogy a futókeréktengelyek egy síkban vannak. Mint láttuk ez a valóságba nem mindig teljesül. Nézzük meg ezen eltérések hatását az egyenetlenségre és a daruhíd keresztirányú csavarását előidéző járulékos erőre. A 109. ábra alapján értelmezett függőleges síkú eltérést a daruhíd egyenetlenségeként kezelhetjük, mivel síktól


www.tankonyvtar.hu

98


való eltérést jelent, mint az elsődleges és másodlagos pálya egyenetlenség. Mivel a  h d híd egyenetlenség az ideálisnak képzelt darupályák síkja feletti eltérésből, a másodlagos

109. ábra egyenetlenség pedig a sík alatti elmozdulásokból adódik, a híd egyenetlenség negatív értékű, amelyet  h d jelöléssel fejezünk ki. A darupálya deformáció pontban leírtakhoz hasonlóan az eredő egyenetlenség: h   h   h   h d   h   h d   R 1   2   2 F c  1   2  , '

"

'

"

'

h 

 h   hd

1  2 c k  1   2 

 R

1   2

1  2 c k  1   2 

,

(152) (153)

illetve a járulékos erő: '



" Fc



 h   hd

1  2 c k  1   2 

ck   R

1   2

1  2 c k  1   2 

ck

.

(154)

(154) első tagja az elsődleges pályahibák és a függőleges síkú egytengelyűségi eltérések – amelyet összefoglalóan szerelési egyenetlenségnek nevezünk – okozta járulékos erő növekedést jelenti. A  1   2 és  1   2 segédfüggvények a korábbiakban leírt módon számíthatók. Együtt hajtott futókerekek átmérőinek eltérése A futókerekek átmérőinek különbsége statikailag határozatlan megtámasztású daruknál változik a kerékterheléstől. Nagysága elhanyagolhatóan kicsi az elsődleges és másodlagos pályaegyenetlenség, illetve a függőleges síkú egytengelyűségtől való eltérés mellett, ha a futókerekek mérete a gyártási tűrések előírásainak megfelel. Az átmérők egymástól való eltérésének hatása függ a hídhajtás konstrukciós kialakításától. Nincs hatása az átmérő különbségeknek az egy oldalt hajtott daruhidakra (110. ábra). Jelentős befolyása van viszont a közlőműtengelyes hajtású és a villamos tengelygéppel összekapcsolt kétoldalú hídhajtás megoldásokra. Ilyen esetben az összekapcsolt futókerekek közötti átmérőkülönbség a darut körpályára próbálja irányítani, amelyet a különböző nagyságú futókerekek gördülőkúpja ír le (111. ábra). Vezetett daruhaladásnál ez a körívmozgás meg van akadályozva.

www.tankonyvtar.hu



99

110. ábra Ennek következtében a kisebb futókeréken ún. hajtócsúszás, a nagyobbon pedig fékerő csúszás áll elő, miközben a daru haladási irányát kissé megváltoztatja. A megengedhető átmérőkülönbségre [7] az alábbi értékeket javasolja: 1. pontossági osztály  D  1, 6

b

 D  2,2

b

'



D,

(155)

D,

(156)

pontossági osztály: 

'

111. ábra Az összefüggésekben b’ a vezetőgörgők távolsága, abban az esetben, ha vezetőgörgők nincsenek (nyomkarimás kerekeknél) b’ ≈ b. A 110. ábra alapján  D  D 11  D 21

,

és D 


D 11  D 21 . 2

www.tankonyvtar.hu

100


(155) és (156) összefüggésekben b’, 1 és D értékek (m) dimenzióban helyettesítendők, ekkor ΔD értékét [mm] -be kapjuk. A futókerekek tűrésértékeit a 6. táblázat tartalmazza. (Megjegyezzük, hogy a Magyarországon kialakult előírások és a tervezői gyakorlat nem veszi figyelembe a keréktáv-nyomtáv viszonynak a futókerék tűrésekre való hatását.) 6. táblázat 250 mm b

'

1

2

h7 h8 h10

h8 h9 h10



1/7 0,25 0,5

500 mm 800 mm Pontossági osztály 1 2 1 2 h8 h9 h11

h9 h10 h11

h8 h108 h11

h9 h10 h11

1000 mm 1

2

h9 h10 h11

h10 h11 h11

Egy oldalon levő futókerekek helyzetének eltérése a kerékszekrény középvonalától E hibatípus másképp értelmezhető a nyomkarimás futókerekű, és másképpen a vezetőgörgővel ellátott daruknál. - Nyomkarimás futókerekek esetén ténylegesen a futókerekek kerékszekrény középvonalától való eltérésről van szó (112. ábra). A hibajelenség előidézi a pályán való ferde mozgást, kedvezőtlen esetben (indítási és fékezési dinamikus hatásokra excentrikus terhelésnél) a futókerék pályáról való kilépése is előfordulhat. - Vezetőgörgővel ellátott daruknál a futókerék helyzetének eltérése figyelmen kívül hagyható, itt a vezetőgörgők homlokhelyzet hibája jelentős. A homlokhelyzet-hiba a 113. ábra szerint értelmezhető. Az ábra szerint a kerékszekrény a sínhez viszonyítva két szélső helyzetet foglalhat el, a gyakorlat azt mutatja, hogy általában a vezetőgörgőkön való egyoldali feltámaszkodás (ábrán 1-es helyzet) áll be üzem közben.

112. ábra

www.tankonyvtar.hu

113. ábra



101

A hajtás különböző karakterisztikái A különbséget a karakterisztika egyenes szakaszainak eltéréseként értelmezzük. A 114. ábra alapján a közelítő motor karakterisztika M 

M névl ( o   ).  o   névl

(157)

114. ábra Ha a szemközti oldalon levő hajtásokat 1, illetve 2 indexszel jelöljük, akkor a névleges nyomatékok viszonya az elméleti névleges szögsebességre vonatkoztatva  o  1, 2 s névl  o  0 ,8 s névl



M

2 névl

M 1 névl



 o  0 ,8 s névl  o  1, 2 s névl

(158)

tartományban változik, mert a névleges szlip megengedhető eltérése (gyártási tűrése) ± 20 %. Környezeti hatások A környezeti hatások közül a daruhidak hődeformációját emeljük ki, amely jelentős hatással van a híd és macskamozgásra is. Az alakváltozást előidéző hőhatás általában napsugárzástól származik, de meleg üzemek (öntödék, kovácsüzemek, hengerművek stb.) üzemvitele is okozhatja. [37] a napsugárzás hatására a vízszintes síkban bekövetkező daruhídalakváltozások számítására közöl módszert, amelyet az alábbiakban ismertetünk. A daruhidat a besugárzás irányával a 115. ábra mutatja, amely hőhatásra a gerinclemezek hőmérséklete T1, T2, T3 és T4 lesz, ahol az indexek a gerinclemez jelzéseknek megfelelő hőmérsékletet jelentik. Ezt a hőmérsékleti állapotot célszerű felbontani olyan részhőmérsékleti állapotra, amely jobban követi a daruhíd alakváltozását.


www.tankonyvtar.hu

102


115. ábra A részhőmérsékletek eloszlása a 115. ábra mutatja. A gerinclemez hőmérsékletek és az 1 gerinclemezre vonatkozó részhőmérsékletek közötti összefüggést a *

T  H t1

(159)

mátrixegyenletet adja, ahol  T1    T2 T    T3    T 4 

gerinclemez-hőmérséklet vektora, 1  1  H   1  1

1 a d a d 1

1 1 1 1

1   1    1  1 

,

transzformáló mátrix,  t A1    t B1 *   t1  tC1    t D1 

az 1-es gerinclemezre vonatkoztatott részhőmérsékletek vektorának transzponáltja. A gyakorlatban közvetlen méréssel T vektor határozható meg, az alakváltozások számításához pedig a részhőmérsékletek szükségesek. A rendelkezésre álló adatokból a részhőmérsékletek www.tankonyvtar.hu



103

*

t1  H

1

T ,

(160)

illetve t  H t1

(161)

összefüggésekkel határozhatók meg, ahol  t A1  t A2 t   t A3  t A 4

a részhőmérsékletek mátrixa,

t1

t1  t A1

t B1

tC1

tB2

tC 2

tB3

tC 3

tB4

tC 4

t D1   tD2  tD3   tD4 

tC1

t D1 

t B1

vektor az 1-es gerinclemezre vonatkoztatott részhőmérsékletek vektora. (160) összefüggés

alapján a t1 vektor elemei: T1  T 2  T 3  T 4 , 4

t A1 

T1  T 2  T 3  T 4

t B1 

tC1 

a  2 1   d  

(T1  T 4 )

a d

2 (1 

(162)

,

(163)

 T 2  T3 a

(164) )

d t D1 

T1  T 2  T 3  T 4 4

(165)

Az egyes részhőmérsékletek ismeretében nézzük meg ezek hatását: - A t A részhőmérséklet – mivel nagysága mind a négy gerinclemezen azonos – a daruhíd mindkét tartójának azonos nagyságú hosszváltozását idézi elő (116. ábra):      t A1 ,

(166)


www.tankonyvtar.hu

104


ahol   12  10  6 0 C  1 (hőtágulási együttható). - A t B részhőmérséklet a daruhídnak közelítőleg körív alakú görbeségét idézi elő (117. ábra). A görbületi sugár, az 1 jelű gerinclemez és a középvonal ívének összehasonlításából:  

d t B1 

,

(167)

117. ábra A görbületi sugár ismeretében a daruhídnak az egyenestől való legnagyobb eltérése: 

h 

 2    2

2

.

(168)

- A t C részhőmérséklet a daruhíd tartóinak a 118. ábra szerinti – közelítőleg körív alakú – deformációját idézi elő, ha a daruhidat a kerékszekrény közepén a híd tengelyének irányában felvágjuk. (167)-hez hasonlóan görbületi sugár: o 

d1

 tC1

,

(169)

118. ábra az egyenestől való eltérés pedig (168) és (169) segítségével határozható meg; jelölése: ho. A felvágás helyén a kerékszekrénynek   tC1 



d2

2

d1

(170)

elmozdulása van, amely a 118. ábra alapján geometriailag egyértelműen adódik. Az így deformálódott tartó felvágási helyeinek összeillesztéséhez egy F N nyíróerő szükséges, amely

www.tankonyvtar.hu



105

(170)-vel azonos nagyságú, de ellentétes elmozdulást ad. Az elmozdulás nagysága – a 119. ábra statikai rendszerét feltételezve – Betti tétele alapján 3 2 F N  2 d 2 d       2  . 2 E  3I K It A  

(171)

(170) és (171)-ból a nyíróerőre t CI   FN 

3

2d 2



d2

2 d2 

3I K

E

dI

It

(172) 



A

összefüggés adódik, ahol IK a kerékszekrény, It a daruhíd egy tartójának másodrendű nyomatéka, A pedig a keresztmetszete.

119. ábra A nyíróerő okozta hajlítónyomaték következtében adódik a hődeformációval ellentétes irányú alakváltozás is, amelynek görbületi sugara:

 1

It d2

E

 

 2It It   3 2  d 1  d2  d2   A   3I K 2

t CI   d 2

FN

.

(173)

(169), (173) és (168) alapján a daruhíd egyenestől való eltérése h

x

x

x

 ho  h 1

.

(174)

Mivel a valóságban a kerékszekrény merev, így a daruhíd egyik tartójának hődeformációja hatással van a másikra. Ezért az eddigi részhőmérsékletek mellé – amelyek a tartók azonos irányú alakváltozását okozták – be kell vezetni olyan részhőmérsékletet is, amely a daruhíd két tartójának ellentétes görbületét hozza létre. Jelöljük ezt a részhőmérsékletet tD -vel.


www.tankonyvtar.hu

106


Az alakváltozás vizsgálatához a kerékszekrényt itt is mindkét oldalon vágjuk fel (120. ábra). Az ellentétes görbületek a kerékszekrényben hajlító igénybevételt hoznak létre, amelyet előidéző belső nyomatékot a felvágás helyén működtetni kell.

120. ábra A szabad hődeformáció hatására a görbületi sugár o 

d1 t D1 

.

(175)

A felvágás helyén a keresztmetszet szögelfordulása: t  '   tg   D 1 , 2 d1

(176)

amelyet a felvágás helyén Mx nyomaték ellensúlyoz. Betti-tétele szerint, a 121. ábra alapján '

  

M x  d2     E  IK 2It

 .  

(177)

121. ábra (176) és (177)-ből Mx 

t DI   E  d  2 d 1  2  2It  IK

   

,

(178)

amely nyomaték a hődeformációval ellentétes

www.tankonyvtar.hu



 1 

It E M

x

107

 

 I  2 d 1  t d 2   2  IK t DI  

.

(179)

görbületi sugarat hoz létre. Az egyenestől való eltérés itt is (174) alapján számítható (175) és (179) értelemszerű alkalmazásával. A daruhíd hő hatására bekövetkező alakváltozása a rész alakváltozások szuperpozíciójaként adódik. Ez az alakváltozás több zavaró hibát is hord magában. A daruhíd hosszának megváltozása megegyezik a nyomtávolság megváltozásával, a tartók görbültsége a daruhíd össz-alakváltozását tekintve bizonyos mértékű kerékferdeséget okoz. A görbültség ezen túlmenően a futómacska pályájának egyenestől való eltérését is előidézi. Ha (179) összefüggést jobban megvizsgáljuk, azt találjuk, hogy merev kerékszekrény esetén  I K    a ρI görbületi sugár nagyságra ρ-val egyezik meg. Így a tartók eredő görbülete zérussá válik, tehát a híd tartóinak egymástól való távolsága (a futómacska-pálya) nyomtávolsága is) változatlan marad. A gyakorlatban az tapasztalható,, hogy a daruhíd hő hatására való nyomtávolság növekedése olyan nagyságrendű lehet, mint kedvezőtlen pályaviszonyok esetén a pályaegyenestől való eltérés. b.) Nyomvezetés mechanika A daruk mozgásuk során a pályához viszonyítva az alábbi helyzeteket foglalhatják el: - szabadfutási helyzet, - hátulsó szabadfutási helyzet, - húr helyzet, - átlós helyzet. A fenti helyzetek egyaránt előfordulnak vezetőgörgős és nyomkarimás futókerékkel rendelkező daruknál. - Szabadfutási helyzet; a daru irányítóerő (oldalerő) mentes. - Hátulsó szabadfutási helyzet; ilyekor a daru a mozgásirányába eső első vezetőelemével  ferdeállási szög alatt érinti a sínt, az összes többi vezetőelem szabadon fut, illetve nincs peremsúrlódás (122. ábra).


www.tankonyvtar.hu

108


122. ábra - Húr helyzet; akkor áll elő, ha két vezetőelem a vezetősín ugyanazon oldalán fekszik fel (123. ábra). - Átlós helyzet: általában két vezetőelem futásán keresztül definiálható. Vezetőgörgős megoldásnál ezen vezetőelemek a nyomaték csatornában átlósan, ellenkező oldalon helyezkednek el, 124. ábra. Nyomkarimás kerekek esetén a vezetés kialakulhat egy oldalon, de mindkét oldalon is (125. ábra).

123. ábra

www.tankonyvtar.hu



109

124. ábra

125. ábra Peremsúrlódás geometriai feltétele és hatása nyomkarimás kerekeknél Nyomkarimás kerekek esetén az átlós helyzet kialakulása a daru mozgása szempontjából nagyobb jelentőséggel bír, mint a vezetőgörgős esetben. Helytelen méretmegválasztások esetén (nyomtáv, keréktáv viszony) előállhat a daruhíd ékelődése. Az ékelődés elkerülésének geometriai feltétele a 126. ábra alapján:


www.tankonyvtar.hu

110


'



'



'

b 1    v1 tg  o

,

(180)

ahol '

b 1

b 

Dk

2



2



' 2

 m 1    v1

,

(181)

és '

m1    e I  a   ,

(182)

a futókerék futófelületének szélessége, Δ pedig ennek a tűrése. Megjegyezzük, hogy b 1' számításában közelítés a perem és a sin érintkezési pontjának a nyomkari ma vízszintes síkbeli legnagyobb átmérőjén való felvétele. Az érintkezési pont koordinátái a futókerék perem, a sín geometriai adatai, a daru fesztávolság és a darupálya nyomtávolság alapján vezethető le.

126. ábra A továbbiakban nézzük meg a mozgás közben kialakuló átlós helyzetnek – peremsúrlódásnak – a vonóerőre gyakorolt hatását. A vizsgálatot a 127. ábra szerinti feltámaszkodás esetére végezzük el, ahol egyoldali hajtást alkalmazunk. A hajtómotor által a futókerék kerületén kifejtett kerületi erő legyen F K . Impulzus tételt felírva a daruhídra Fk  Z 1  Z 2  0

,

(183)

ahol

www.tankonyvtar.hu



111

Z1   z Rb   N ,

(184)

Z2  z R j   N

(185)

.

127. ábra (184) és (185) -ben Rb, illetve Rj a jobb- és baloldali keréknyomások, µz a gördülő ellenállás tényezője µ a peremsúrlódás tényezője, N pedig a feltámaszkodási pontokban keletkező oldalerő. Az ismeretlen N erő meghatározásához írjuk fel a D pontra nyomatéki egyenletet, amelyből N  Z2



'

b1



 z R j   N





'

b1

,

(186)

128. ábra Illetve


www.tankonyvtar.hu

112


z R N  1 

 j

'

b1 

'

.

(187)

b1

(183)-be helyettesítve (184), (185) és (187)-et és rendezve a hajtómotor által kifejtendő vonóerőre   2 Fk   z R b   z R j 1   b1   '  

összefüggés adódik. (188)-at

b1 

vonóerő igény

b1 

Ha

b1 

'

 

'

 

'

     

(188)

függvényében ábrázolva (128. ábra) azt tapasztaljuk, hogy a

értéknél végtelenné válik. Ekkor beszélünk a daruhíd befeszüléséről.

, az egyenlet nem használható, mert bármilyen kicsi vonóerő hatására statikai

egyensúly áll be. Az egyensúly létrejöttének feltételeit különböző geometriák esetén a 129. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



113

129. ábra

130. ábra


www.tankonyvtar.hu

114


Nézzük meg a 130. ábra szerinti egyoldali feltámaszkodás esetét. A levezetést az előzőekhez hasonlóan elvégezve   2 Fk   z R b   z R j 1   b1  2  '  

  .   

(189)

Ha összehasonlítjuk a két összefüggést azt találjuk, hogy az utóbbi sokkal kedvezőtlenebb erőtani viszonyokat fejez ki. További vizsgálatokat végezve különböző daruhíd megtámaszkodásokra, azt tapasztaljuk, hogy a befeszülés jelensége egyoldali hajtást feltételezve csak a vizsgált két esetben fordul elő. Bővebb vizsgálatot érdemel a két oldalon elhelyezett hajtás. Tételezzük fel, hogy a daruhíd mozgása során már az átlós helyzetek valamelyikét felvette, és a hajtott futókerekek átmérője azonos. Ha a daruhidat a mozgás síkjában fellépő terhelésekre merevnek tekintjük, akkor az előrebocsátott feltételekkel az azonos hajtómotor fordulatszám mindkét oldalon biztosítható. Így adott hídhaladási sebességtől függetlenül (158) értelemszerű felhasználásával a kétoldali kerületi erők viszonyára  o  1, 2 s névl  o  0 ,8 s névl



F kj



F kb

 o  0 ,8 s névl  o  1, 2 s névl

(190)

egyenlőtlenség adódik, ahol  névl a hajtómotorok névleges szögsebessége. A 131. ábra szerinti egyoldali feltámaszkodást alapul véve vizsgáljuk a továbbiakban a mozgást. A daruhídra felírt impulzus tételből





F k  F kb  F kj   z R j  R b  2  N

.

(191)

131. ábra Az ismeretlen oldalerő a D pontra felírt nyomatéki egyenletből www.tankonyvtar.hu





N 

115

'

b1

F k b   z

Rb

Helyettesítjük (192)-et, és (190)-ből kifejezett F k '    0 ,8 s névl  F k b  1  2   o b1  o  1, 2 s névl 



j

(192)

értéket (191)-be, akkor

'          z  R j  1  2  Rb     b 1     

,

(193)

amelyből

Fk b 

'       Rb   z  R j  1  2   b 1    



1  2

'

b1



 o  0 ,8 s névl

.

(194)

0

(195)

 o  1, 2 s névl

Az összefüggésből látható, hogy az F k b kerületi erő 

1  2

'



b1

 o  0 ,8 s névl  o  1, 2 s névl

egyenlőség fennállása esetén végtelenné válik, tehát a daruhíd befeszül. Ez geometriailag a b1 

'

2

 1

 o  0 ,8 s névl

(196)

 o  1, 2 s névl

méretviszonynál következik be. Ha (194) összefüggést diagramban ábrázoljuk és figyelembe vesszük (190) egyenlőtlenséget, akkor

b1 

'

geometriai viszonyra találunk egy bizonytalansági

tartományt amelyben a daruhíd befeszülése a hídmozgató motorok gyártási tűrésétől függ (132. ábra). A számításokat elvégezve a kétoldali feltámaszkodású daruhídra (133. ábra) azt tapasztaljuk, hogy ebben az esetben kétoldali hajtást feltételezve a befeszülés veszélye nem áll fenn.


www.tankonyvtar.hu

116


132. ábra

133. ábra 3.3.4. Könnyűszerkezetű futódaruk Mint a Bevezetésben említettük az új csarnokszerkezetek új darukonstrukciókat is eredményeztek. Kisebb terhek mozgatására szolgáló egy főtartós darut mutat a 134. ábra. Főtartója általában hengerelt párhuzamos övű I szelvény, a kerékszekrénye lemezből hajlított.

www.tankonyvtar.hu



117

134. ábra Hídhajtásának szerkezeti kialakítását a 135. ábra mutatja be. Az emelőműve villamos emelődob, amely mozgatóművel is fel van szerelve, így a macska mozgás is biztosított

135. ábra 3.3.5. Markoló üzemű daruk A horogüzemű daruktól eltérést az emelőműben és a teherfelvevő markolóban mutat. E darukat ömlesztett anyagok rakodásához használják. A markoló kialakítását nyitott és zárt állapotban a 136. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

118


136. ábra A markolónak kettős kötésrendszere van. A T kötés (tartókötés) a markoló emelését, a Z (zárókötél) pedig a markoló zárását és nyitását végzi. A markoló zárása, illetve nyitása minden olyan esetben bekövetkezik, ha a tartó- és zárókötél között sebességkülönbség lép fel. Ahhoz, hogy a markolóval való anyagrakodást meg tudjuk valósítani, az eddigiektől eltérő – a két kötélrendszer között sebességkülönbséget is előállítani tudó, illetve azt megszüntető – emelőműre van szükség. Egy kétmotoros emelőművet (markoló vitlát) mutat a 137. ábra. Az MT motor bekapcsolásával egyrészt a T, a bolygóművön keresztül pedig a Z kötéldobok azonos fordulatszámmal forognak. Ebben az esetben a tartó- és zárókötél között sebességkülönbség nincs, ha a markoló zárt állapotban volt, akkor zárt állapotban maradva emelkedik vagy süllyed, ha nyitott állapotban volt, akkor pedig nyitott állapotban maradva végez emelkedő vagy süllyedő mozgást. MZ motor bekapcsolásával a bolygómű fordulat összegzése (vagy differenciálása) következtében a T és Z jelű dobok egymástól eltérő fordulattal forognak, így létrejön a markoló nyitása vagy zárása. A markoló vitla munkaciklusát a 7. táblázat mutatja.

MZ áll

MT forog

f2 meghúz

f1 nyit

forog

áll

nyit

meghúz

áll

forog

meghúz

nyit

forog

áll

nyit

meghúz

forog

forog

nyit

nyit

www.tankonyvtar.hu

7. táblázat T Z Azonos fordulatúak, a markoló emelkedik vagy süllyed áll A markoló nyitható vagy zárható Azonos fordulatúak, a markoló emelkedik vagy süllyed áll A markoló nyitható vagy zárható A markoló emelése vagy süllyesztése közben nyitható, ill. zárható



119

137. ábra 3.3.6. Bakdaruk Bakszerkezeten (portálszerkezeten) mozgó futómacskát a mozgó bakszerkezettel (portálszerkezettel) együtt bakdarunak (portáldarunak) nevezzük. A szerint, hogy a macska pályájaként szolgáló hídszerkezet egy vagy két lábon helyezkedik el, beszélünk félportál- és portáldaruról. Fő alkalmazási területük: átrakó pályaudvarok, konténer-terminálok, rakodóterek. A daru bakszerkezetét, az üzem közben rá ható erőkkel együtt, vázlatosan a 138. ábra szemlélteti. Mivel e daruk rendszerint magas építésűek, és szabadtéri üzem következtében jelentős szélterhelésnek vannak kitéve, felállítás előtt az állékonyságot minden esetben meg kell vizsgálni. Az állékonysági tényező:  

állandó súlyokból

adódó nyomatékok

felbillent ő nyomatékok

összege

összege

A következő terhelési esetekre kell az állékonysági tényezőt meghatározni: - névleges terhelés, tömegerők és 300 [N/m2] szélnyomás figyelembevételével;  

G d   b   G m a  G e  Q  a  S 2 d 2  Fd  p



1,3 .

(197)

- névleges terhelés, tömegerők és szélterhelés nélkül;  


G d   b   G m  a  G e   Q a



1, 7 .

(198)

www.tankonyvtar.hu

120


- terheletlen daru üzemen kívüli szélterhelés  

G d

 Gm

S1  d1



c 2



1, 5 .

(199)

138. ábra Az S1 üzemen kívüli szélterhelés esetleges mozgatóhatása ellen a bakdarukat sínfogóval szerelik fel. Motoros működtetésű sínfogó készüléket mutat a 139. ábra.

139. ábra

www.tankonyvtar.hu



121

Az 1 motor, 3 csavarorsó közbeiktatásával, csavaranya és 5 rugó segítségével függőleges irányba elmozdítja 6 lejtős pályákkal rendelkező elemet. Ezáltal 8 szorítópofák nyitódnak vagy záródnak és a készüléket, illetőleg a darut a sínhez rögzítik. A készülék 14 tengely segítségével kézzel is működtethető. 3.3.7. Függődaruk A DEMAG-cég által kifejlesztett konstrukció kedvező tulajdonságaival az utóbbi másfél évtizedben egyre inkább elterjedt. Kezdetben, mint egyszerű felépítésű kis teherbírású darut alkalmazták, amely egyszerű – esetleg a födémhez is rögzíthető – pályaszerkezettel bír. A daru felépítését a 140. ábra mutatja. A daruhíd egyetlen főtartóval rendelkezik, amely T szelvény. A daruhíd mozgatása kétoldali kétmotoros hajtással van megvalósítva. Kerékszekrényből itt a hagyományos értelmezés szerint nem beszélhetünk. Futókerekei a villamos emelődoboknál megismert mozgatóművek, amelyek lehetővé teszik a függesztett pályán való darumozgást. Az emelőmű itt is villamos emelődob, amely mozgatóművel is el van látva. A függődarukat kezdetben a pálya menti anyagmozgatáson kívül keresztirányú anyagáramlások megvalósítására használták. Nagyobb csarnokok egymás melletti hajóiban függődarukat elhelyezve a macskaként funkcionáló villamos emelődob egyik daruról a másikra való átmozgásával valósul meg a keresztirányú anyagáramlás. Az egymás mellett elhelyezett daruk egymáshoz esetleg függősínpályához való elvi kapcsolódását mutatja a 141. ábra. A daruk egymáshoz közeledésével 7 lejtős pályán jobbra elmozdul 4 reteszelő csap.

140. ábra


www.tankonyvtar.hu

122


Egymás mellé érve 4 csap 8 hüvelybe illeszkedik, miáltal az balra mozdul el. A fenti csapok nyitják a daruhidak végén lévő G lengő ütközőket, így lehetőség nyílik arra, hogy a villamos emelődobok egyik daruról a másikra áttérjen. A függődaruknak jelentős szerepe van a függősínpályás anyagmozgató rendszerek kialakításánál. Egy rendszer nyomvonalrajzát a 143. ábra szemlélteti.

141. ábra

142. ábra

www.tankonyvtar.hu



123

143. ábra 3.3.8. Daruk túlterhelés elleni védelme A darukat túlterhelés ellen védeni kell. Legegyszerűbb módja a terhelés dinamóméterrel való érzékelése, és a terhelési határérték elérése után az emelőmű kikapcsolása. Ezen az elven működő, az ikercsigasor kiegyenlítő korongjához kapcsolódó túlterhelésgátlót mutat a 144. ábra. A korszerű darukon elektronikus mérőcellák szolgálják a túlterhelés elleni védelmet.


www.tankonyvtar.hu

124


A mélyhornyú golyóscsapágyakhoz excentrikusan beépített kiegyenlítő korong tengely túlterhelés hatására elfordítja 3 excentrikus perselyeket, miáltal a perselyekhez kapcsolódó lemezkar összenyomja 4 rugót és elmozdítja 6 lejtős kiképzésű ütközőt. Ez az ütköző 7 helyzetkapcsoló segítségével az emelést megállítja. 3.4. Függősínpályás anyagmozgató rendszerek 3.4.1. Rendszertechnikai felépítés A gyártási vonalak kiszolgálására régóta használnak függősínpályás berendezéseket. Korábban függesztett pályákon kézi, vagy gépi szállítómozgású, rendszerint villamos emelődobos szerkezetek tartoztak e típusok közé. Az utóbbiak – mint a 3.3.1. pontban láttuk – ma is széles körben alkalmazottak. Az automatizált gyártó rendszerek kialakítására irányuló törekvések azonban a függősínpályás berendezések olyan, rendszerré való továbbfejlesztését követelték meg, amely egy technológiai rendszer teljes anyagellátását (kiszolgálását) biztosítja, a technológiai rendszerrel együtt automatikusan irányítható, a berendezések mozgása kevéssé korlátozott, mozgásukba bizonyos szakaszosság vihető (az anyagátadás idejére megállíthatók). Egy ilyen rendszert mutat be az 145. ábra. Technológiai munkahelyeket biztosító kitérő pályaszakaszok

Torlasztó pályarész

Irányváltó fordítókorongok többféle pálya irányváltásra Többszintes függőleges automatikus pályairányváltás

Pályaszakasz áthelyezés, átváltás a pálya megszakítása nélkül

Rendszertől független pályaív egység min. 500 mm mérettel

A bővítés a rendszer hosszantartó leállása nélkül megvalósítható, mivel olyan típuselemekből épül fel, mint pl. egyenes szakaszok, kitérők, fordító korongok, váltók, liftek, kocsik stb.

145. ábra

www.tankonyvtar.hu



125

A függősínpályás berendezés, sínhez kötött anyagmozgató berendezés, fő egysége a szállítóegység (kocsiszerkezet), – amelyből több is közlekedik a pályán – önálló hajtóegységgel rendelkezik. A kívánt pályapozícióban megállítható, ahol az anyagfeladás vagy levétel elvégezhető. A függősínpályás berendezések kocsiszerkezete több feladatra, és új anyagmozgató rendszerek képzésére is használhatók, ennek összefoglalását szemlélteti a 146. ábra. Az ábrán látható, hogy a függősínpályás megnevezés, csak az anyagok (egységrakományok) szállítására alkalmas 1 jelű berendezést illeti meg. Az ábrán lévő többi berendezés; - felsővontatású targonca, - Skooter, - Trans Mobil, - System Mobil csak hajtási elvében kapcsolható a függősínpályás berendezéshez.

146. ábra A felsővontatású targonca a függősínpálya kocsihoz egy teleszkópos vontatórúddal kapcsolt padlószinten mozgó alacsonyemelésű gyalogkíséretű targonca. Mozgáspályája követi a felső vontatópálya nyomvonalát. Egy ilyen berendezés gyakorlati alkalmazásának képét mutatja a 147. ábra. A Skooter (magyar megnevezése nincs) a függősínpálya rendszerből, csak a felsőpályán elhelyezett áramsínt és a felsőpálya által meghatározott útvonalrendszert tartotta meg, hajtása a padlószinten, a mozgó kocsiszerkezeten elhelyezett villamos motorral történik. A Trans Mobil egy alsópályán vezetett, önállóan mozgó függősínpálya kocsi, amelyet egységrakomány fogadására alakítottak ki. Az egysínes változatát rakodólapok mozgatására fejlesztették ki, a 148. ábra az Eisemann cég alsópályás berendezését mutatja. A System Mobil (magyar megnevezése nincs, már nem is használatos berendezés) padlószinten közlekedő önálló hajtással rendelkező anyagmozgató berendezés. A hajtómotor árammal való megtáplálása a padlóba süllyesztett áramsíneken keresztül történik. A pálya nyomvonalát fém vezetőléc jelölte ki, a pálya nyomvonalkövetését egy kényszerkapcsolat biztosította.


www.tankonyvtar.hu

126


Függősínpálya kocsi

Vonórúd Kis emelésű targonca

147. ábra

Egységrakmány

Alsópálya Egységrakomány kezelő

Hajtott alsópályás kocsi

148. ábra 3.4.2. Függősínpályás berendezések kocsiszerkezetei

A kocsiszerkezetet a 149. ábra mutatja. A kocsiszerkezet a mennyezetre vagy külön tartószerkezetre rögzített pályarendszeren halad. Mozgatását a villamos motor által meghajtott tartókerék végzi. A mozgatáshoz szükséges villamos energia az áramsínen jut el a motorhoz. 149. ábra

www.tankonyvtar.hu



127

A kocsiszerkezet, a terheléstől és a szállítandó anyag méretétől függően, lehet egyrészes és kétrészes. Az egyrészes kocsiszerkezetet csőszerű hegesztett pályaszerkezettel a 150. ábra, párhuzamos övű I tartó pályával pedig a 151. ábra mutatja. A támasztó görgők a kocsinak a pályán való keresztirányú stabilitását biztosítják. Egyrészes k ocsi

Tartó k erék Motor

Pálya Hajtómû Pálya tartó Áram- és kommunikációs sínek Kocsi C tartó

Támasztó görgõ

Tehertartó

150. ábra Egyrészes k ocsi

Tartó k erék Motor

Pálya Hajtómû Pálya tartó Áram- és k immunik ációs sínek Támasztó görgõ Kocsi C tartó

Tehertartó

151. ábra A kétrészes kocsiszerkezet egy hajtórendszerrel ellátott egyrészes és egy szabadonfutó kocsiszerkezet, összekötőrúddal való egymáshoz kapcsolásából jön létre – 152. ábra. Az öszszekötőrúdon helyezik el a teher szállítására szolgáló eszközöket, és a pályán való összeütközést csillapító ütközés gátló szerkezeteket. Az ívhajlatokon való áthaladás miatt, az összekötőrúd a kocsi elemekhez nem merev, hanem elfordulást biztosító kapcsolattal csatlakozik.  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

128


Hajtómû

Motor

Kétrészes k ocsi

Vontató kocsi Szabadonfutó k ocsi

Pálya

Áram- és kommunikációs sínek Támasztó görgõ

Ütk özõ

Távolság érzékelõ szenzor

Tehertartó

Összek ötõ rúd

152. ábra A 153. ábra a RAILMATIC rendszer konstrukciót mutatja. A pálya, kis sűrűségű ötvözetből extrudált elem 16, amely a 25 rögzítő elemekkel és a 27 csavarokkal rögzíthető a födémhez vagy más tartószerkezethez. A pálya alsó részének félhengeres kialakítása 15 szolgál a kocsiszerkezet futósínjeként. A sínre a futószerkezet a 8 íves profilú futókerékkel illeszkedik.

153. ábra

www.tankonyvtar.hu



129

A pálya 24 vályús része ugyancsak vezetősínként funkcionál a mozgatószerkezetet kitámasztó 6 görgők számára. A támasztógörgők az íves profilú futókerekekkel együtt biztosítják a kocsiszerkezet stabil vezetését és ezzel együtt a szállítandó anyag stabil (lengésmentes) helyzetét. A kocsitest alumíniumöntvényből készül, a futókerekek és a vezetőgörgők felülete rugalmas anyaggal van bevonva, ami zajtalan üzemelést segít elő. Az áram-hozzávezetés 13 a pályatartó gerincének belső oldalán történik. Itt helyezik el a vezérlés érzékelőit is. A motor 28 csiga-csigakerék áttételen keresztül hajtja meg a futókerekeket egy tengelykapcsoló közvetítésével. A kétrészes kocsik összekötő rúdjához különböző teherhordó elemek kapcsolhatók. Egységrakományok szállítására alkalmas, raktári rendszerhez kapcsolódó függősínpályás berendezést mutat a 154. ábra és a 155. ábra. Az anyag átadásakor a billenésmentes átadási pozíció biztosításához a padlószinten a teherhordó szerkezetet sínnel meg kell vezetni, mint az ábrákon is látható. Legfőbb alkalmazási területe a gyártóüzem és a raktár, – általában magasraktár – közötti anyagmozgatás.

154. ábra

155. ábra

3.4.3. Pályaelemek A függősínpálya rendszerek típus pályaelemekből épülnek fel, a gyártó cégek az alábbi elemeket ajánlják: - egyenes pályaszakasz, - íves pályaszakasz, - emelkedő és lejtő pályaszakaszok, - 45º -os és 2x45º -os elágazást biztosító váltószerkezet, - párhuzamos pályák közötti átadás váltószerkezetei, - kocsik átsorolását biztosító kisoroló váltók, - fordítókorongok kereszteződések, - szintváltást biztosító liftek stb. A pályaszakaszokat hegesztett és hengerelt, illetve különleges technológiákkal könnyűszerkezetű kivitelben készítik. Az egyenes pályaelemek keresztmetszeti kialakítását a 156. ábra mutatja, méreteiket a gyártó cégek a kocsiszerkezet típushoz és a terheléshez adják meg. A sínpálya szakaszok gerinclemezén helyezik el, a kocsik mozgásához szükséges áramsíneket. Tartószerkezetre való felfüggesztésük, a pálya gerinclemezén lévő furatokon keresztül –


www.tankonyvtar.hu

130


157. ábra, csavarkötések segítségével, – vagy, mint a 153. ábra mutatta speciális rögzítő és felfüggesztő elemekkel – történik.

a.)

b.)

156. ábra

157. ábra

A korszerű kommunikációs rendszerekben a sínvonalak egy részét információ továbbítására is felhasználják. A német Vahle és a Wampfler cégek által gyártott áramsíneket különböző anyagmozgató-rendszerekben széles körben alkalmazzák a kommunikációs hálózat részeként is. A 158. ábra az áramsín rendszer egy részletét mutatja.

158. ábra A rendszerek kialakításának egyik fő eleme a váltószerkezet, amelyek segítségével a pályaelágazások valósíthatók meg. Egy 45º-os pályaelágazást, biztosító váltószerkezetet mutat a 159. ábra. A váltószerkezet pályán lévő kocsi két mozgatható pályaelemet tartalmaz, amelyekből az egyik a folyamatos áthaladást biztosítja. A kocsi mozgatását vagy villamos motorral hajtott csavarorsós mozgás átalakító, vagy pneumatikus henger biztosítja. A mozgás véghelyzeteit helyzetkapcsolók jelölik ki.

www.tankonyvtar.hu


Váltószerk ezet

Pályatest

Mozgó pályaszakasz tartó

Mozgó pálya

Pályatest

Elágazó pályatest

Váltószerk ezet pálya

159. ábra Egy autógyári alkalmazás váltószerkezetét mutatja a 160. ábra. Az ábrán lévő 2 pálya a váltószerkezet átállítása miatt megszakított, a folyamatos haladás az 1 pályán biztosított. A párhuzamos pályák közötti átadás váltószerkezetét a 161. ábra szemlélteti. A pályán haladó kocsik sorrendjének megváltoztatásához való kisorolás váltószerkezetét mutatja a 162. ábra. A függősínpálya rendszer alkalmazásának előnyei: - jól alkalmazható az üzemi viszonyok között, tiszta, zajtalan, üzembiztos működésű, - elrendezése változatos, a helyszíni kiépítése nem nehéz feladat, - korlátlanul automatizálható.


www.tankonyvtar.hu

132


A nyomvonalon folyamatos pálya, váltó zárt

2 pálya

Váltószerkezet pálya 1 pálya

A nyomvonalon pálya megszakítás, váltó nyitott

160. ábra Váltószerk ezet

Pályatest

Mozgó pályaszak asz tartó

Párhuzamos pályatest

Mozgó pályák

Pályatest Folyamatos pályatest


161. ábra

www.tankonyvtar.hu



133

Váltószerk ezet

Pályatest

Mozgó pályaszak asz tartó

Park oló pályatest

Mozgó pálya Pályatest Folyamatos pályatest


162. ábra 3.4.4. Függősínpálya rendszerek automatizálása A függősinpálya rendszerek automatizálására a blokk-szakasz rendszert használják. A rendszer lényege, hogy a pályát szakaszokra osztják, a szakaszhatárokat különböző szenzorokkal jelölik ki, amelyek lehetnek aktívak és passzívak. A szakaszhatárok általában a váltószerkezetek kezdeti és záró pontjai, illetve a pályán kijelölt egyéb helyek. A blokkszakaszba való belépést különböző feltételekkel szabályozzák, részletes leírását a „Vezetőnélküli targoncák” fejezet tartalmazza. E szabályrendszernek megfelelően a kocsiszerkezet mozgásállapotában, a váltók helyzetétében és az anyagfeladást és levételt biztosító mozgásban változás következik be. A 163. ábra egy függősínpálya rendszer részletét mutatja. A BH1, BH2, …BHn jelű szenzorok a szakaszhatárokat jelölik ki. A Z1, Z2, Z3 állomások anyagfeladási és levételi helyek. Abban az esetben, ha a kocsi eléri a BH1 blokk határt, a kocsin lévő szenzor jelt ad a rendszernek, azonosítja magát, amely eldönti, hogy milyen irányba kell tovább menni, a váltó VÁLT1 milyen útvonal irányt határoz meg és lehetséges-e belépés a következő szakaszba. A döntés után a rendszer kiadja az új utasításokat a kocsi mozgására és a váltó új helyzetére.  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

134


VÁLT 3

BH10

Váltóhelyzetet jelző helyzetkapcsoló

BH12

BH11

Z2 BH6

K1

Pálya

BH7

BH8

Z3 K4 BH9

BH1

BH3

BH2

BH4

BH5

Z1

Váltóhelyzetet jelző helyzetkapcsoló K2 Blokkszakasz 1

VÁLT 1 Blokkszakasz 2

VÁLT 2 Blokkszakasz 3

Blokkszakasz 4

K3

Blokkszakasz 5

Blokkszakasz 6

163. ábra Az irányítórendszer egy funkcionális vázlatát a 164. ábra mutatja. Az azonosító és adatkommunikációs szenzorok több változatát használják ma már a rendszerek irányításánál. Függõsínpálya irányító rendszer

Szenzor interface

Váltó Kocsi vezérlõ

Kocsi szenzor

Pálya

Szenzor

Szenzor

Függõsínpálya k ocsi

Teher

164. ábra 3.5. Szakaszos mozgóasztalok A függősínpályás berendezésekhez hasonlóan anyagmozgató rendszerek építésére alkalmas berendezések. Pályaszerkezetét vázlatosan a 165. ábra mutatja a hozzátartozó fordító www.tankonyvtar.hu



135

és áttoló elemekkel együtt. A szállítóegység a pályaszerkezetet körülfogja, annak alsó övlemezén fut. Hajtását a 166. ábra világítja meg. Az 1 hajtómotor által hajtott 2 fogaskereket rugó segítségével 3 fogasléccel kapcsolatba hozva történik a pályán való mozgás. Menetközben tetszőleges helyen megállítható, automatikus irányító rendszerrel felszerelhető.

165. ábra

166. ábra


www.tankonyvtar.hu

136


3.6. Raktári felrakógépek Az 50-es évektől kezdve az Amerikai Egyesült Államokban, a 60-as évektől pedig Európában egymás után létesültek kötöttpályás gépekkel kiszolgált – a hagyományos raktárnál sokkal jobb térkihasználást lehetővé tevő – állványos magasraktárak. E magasraktárak lényege, hogy a kötöttpályás kiszolgáló gép és a tárolóállvány szoros egységet alkot. A jelenlegi magasraktárak rövid idő alatt jelentős fejlődésen mentek át. A gépesített raktározás alapja az egységrakományok kialakítása, és ennek lehetőségét megteremtő rakodólapok elterjedése volt. A magasraktárak speciális kiszolgáló berendezései egyrészt a kötöttpályás darukból, másrészt sínpályához nem kötött emelőtargoncákból fejlődtek ki. Az első megoldások az egységrakományokat már a jelenlegivel megegyező módon mozgatták. Ezek a berendezések még daruk voltak, és a futómacskájukra szerelt oszlopon fel-le mozgó emelővillát alkalmaztak. Az oszlop függőleges tengely körül elfordítható volt. Az így kialakított raktári gép alkalmas volt a különböző egységrakományok állványba raktározására. Szerkezeti elemei megegyeztek a daruknál használatos gépelemekkel. Általában külön darupályán futottak, a daruhíd helyigénye miatt a légtér nem volt teljesen kihasználható. Ma már általában rúdanyagok mozgatására alkalmazzák. A külön darupálya megszüntetése és a gazdaságosság fokozására való törekvés vezetett az oszlopos gépek kialakulásához. Ezeknek két típusa terjedt el: - alsópályás felrakógépek, - függesztett gépek. Az alsópályás gép vázlatos rajzát az állványszerkezettel és az áram-hozzávezetéssel együtt a 167. ábra mutatja. A gép háromirányú mozgás megvalósítására alkalmas, ezzel lehetővé teszi az állványrendszer teljes kiszolgálását. Az x és y tengely irányú mozgások rekeszek megkeresését szolgálják, a z irányú pedig a ki- és betárolást. Szerkezeti felépítését a 168. ábra szemlélteti, fő szerkezeti egységei: - oszlop, - kerékszekrény a futókerekekkel és a hajtórendszerrel, - emelővilla az oldalteleszkóppal, - fejtartó, - emelővillát mozgató kötélrendszer, - emelővilla mozgatás hajtórendszere.

167. ábra www.tankonyvtar.hu



137

A felrakógép funkcionális működését és a működés közben fellépő erőhatásokat a 169. ábra vonalas vázlatán értelmezhetjük. Fejtartó

Fejtartó Emelõkötél

Emelõk ötél q

L a2 2

R a2 J

 z1 N

2

U

a2

Emelõvilla N

Emelõvilla

N

Oldalteleszkóp

h

Kötéldob q

3

Emelõmotor M

G 2 q

Oszlop

2

q

 z1 N

v

l

d

2

Q

l

c Kerékszekrény y

Oszlop

0

Kerék szek rény L a1 R a1 q J

G

1

1

K q

Rq

Kötéldob

U a1

1

Haladó motor M

d

Futók erék

1

q

1



Go z K1

G

K k

 2

z K2

1

G

1

b/2

f b/2

b

168. ábra

169. ábra

Az egyes mozgások realizálását villamos motoros hajtások végzik. A motorok és a hajtóművel elhelyezését a 170. ábra animációs képe mutatja. A hajtásokat a régi típusokon háromfázisú villamos motorok, illetve pólusváltós motorok segítségével valósították meg, ma a felrakógépek mozgatására kizárólag szabályozott villamos hajtásokat alkalmaznak. Emelőmotor a hajtóművel Oszlop Kötéldob Emelővilla rakodólappal Villamos kapcsoló szekrény Kerékszekrény a futókerekekkel

Sín Haladó motor és hajtómű


www.tankonyvtar.hu

138


A mozgatáshoz szükséges motor teljesítményeket a 169. ábra alapján határozhatjuk meg. A haladó mozgást biztosító motor teljesítménye: Phaladó 

1 

 z K 1  K 2  v h ,

(200)

ahol μz a futókerék menetellenállás tényezője, K1 és K2 a keréknyomások, η pedig a hajtómű hatásfoka. Az emelőmozgáshoz szükséges teljesítmény pedig Pemel ő 

1   köt

(Q  G v  2  z1 N ) v e

(201)

összefüggéssel határozható meg. (201) -ben μz1 az emelővilla vezetőgörgők menetellenállás tényezője, Q az emelendő egységrakomány súlya Gv az emelővilla súlya, N az emelővilla vezetőgörgőjének terhelése, η a hajtómű hatásfoka, ηköt pedig az emelőkötél kötélvezetésének hatásfoka. A felrakógépek általános jellemzői: - emelési magasság: 40 [m] -ig, szükség esetén nagyobb is lehet, - emelendő teher max.: 1,25 [to], - haladási sebesség: 4,5 [m/s], - emelési sebesség: 4,0 [m/s], - haladási gyorsulás: 2,0 [m/s2], - emelési gyorsulás: 2,0 [m/s2]. A 171. ábra egyoszlopos felrakógépének x irányú mozgását 19, az y irányúét pedig 13 motor biztosítja, amelyek egyidejűleg működtethetők és szabályozhatók. Az 5 jelű kabinszerkezeten 4 kitolósínek teszik lehetővé az egységrakományok z irányú mozgatását. A kitolósínek szerkezeti megoldása teleszkópos rendszerű. A felrakógép állványfolyosóban való vezetése a 2 kerékszekrényben lévő futókerekek nyomkarimáival és a 172. ábra segítségével vázolt – vagy az állványzathoz, vagy pedig a födémhez rögzített sínt közrefogó – vezetőgörgőkkel történik.




139

172. ábra Kétoszlopos felrakógépet mutat be a 173. ábra. Ezen géptípusokat nagy emelési magasság és nagy terhelés esetén alkalmazzák. E kivitelnél az y irányú (függőleges) mozgás megvalósítása nem sokban tér el a 171. ábra egyoszlopos gépén megismerttől, ugyanis a teheremelő szerkezet vezetését 3 oszlop biztosítja. 7 jelű oszlop az oszlopszerkezet merevségét növeli, csökkentve annak lengéseit.

173. ábra Az eddig vázolt felrakógép típusok nem alkalmasak folyosóváltásra. Kisebb forgalmú raktárakban a folyosóváltásra alkalmas típusok jobban kihasználhatók. Ezek a felrakógépek függesztett kivitelűek, az állványok felső részén kialakított pályán mozognak. Felépítésének és működésének megismerését a 174. ábra teszi lehetővé. Az ugyancsak felsőpályán mozgó folyosóváltó berendezés a felrakógépet a kívánt folyosóhoz állítja, ahonnan a felrakógép önálló mozgást végezve keresi fel a megfelelő rekeszt.


www.tankonyvtar.hu

140


174. ábra Mivel e berendezések beruházási költsége jelentős, célszerű a gép kinematikai jellemzőit úgy megválasztani, hogy alkalmazása gazdaságos legyen. Térjünk vissza a 3.1. pontban tett vizsgálatokhoz, és nézzük meg hogyan alakul a ciklusidő az alkalmazott sebességek függvényében. A ciklusidő számításnál itt eltekintünk a z koordináta megtételéhez szükséges időtől, csak x és y közül a mértékadót vesszük figyelembe. Helyettesítsük (82) egyenletbe (84)-et, amelyből a minimális menetidő t min 

1 c2

1

v opt



1 c2

1



v opt

2 c2

1

v opt

.

(202)

Képezzük ezután (82), (84) és (202) felhasználásával a tmin/t hányadost 2 t min t

1 v opt

c2

 1 c2

2 

v opt v



v

1

c2



 v opt    2      v    v opt     v 

1    

1

2    

2 

1



v v opt

  v  opt  

1     

2 

.

(203)

v

(201) összefüggés megadja a különböző sebességekhez tartozó minimális és tényleges ciklusidő hányadost úgy, hogy a gyorsulást is figyelembe veszi. (203) egyenletet különböző φ paraméterekhez a 175. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



141

175. ábra A felrakógép menetelőírása a gyakorlatban eltér a 176. ábra által bemutatottaktól, mert irányításuk általában automatikus és rekeszekre való pontos beállás több sebességfokozatot igényel. Az x koordináta mentén a címre állás három fokozatban (177. ábra), az y koordináta mentén pedig két fokozatban történik (178. ábra).

176. ábra


www.tankonyvtar.hu

142


177. ábra

178. ábra A gépek automatikus irányítását vagy a raktárirányító számítógép, vagy a felrakógépre telepített számítógép végzi. Természetesen az automatikus irányítás akkor gazdaságos, ha az egész raktárrendszerre (gép, mozgás, ki- és betárolási folyamat, készletnyilvántartás stb.) kiterjed. Munkaciklusának egy változatát a 179. ábra mutatja. y

Kitárolási pont

III. Q1

Sebességegyenes v y (L - x) y= vx

h

Kitárol II.

P 1

l

P0

z

x , P0

I.

Betárol

Sebességegyenes v y x y= vx

Betárolási pont

L

179. ábra

www.tankonyvtar.hu



143

A felrakógép szerkezeti kialakítása az energiatakarékos üzemelés követelményeinek megfelelően történik, súlycsökkentett konstrukció és vékonyfalú szerkezetek alkalmazásával. A vékonyfalú szerkezetek rugalmasságuk miatt, érzékenyek a felrakógép üzemének egyes – főleg indulási és fékezési – instacionárius szakaszaiban lengések keletkezésére. Ekkor a szerkezet már nem merevtest szerű, kinetostatikus viselkedésű, hanem a dinamikai tulajdonságai lesznek a meghatározók. Az oszlopszerkezetet rugalmas elemként kell kezelni, és mozgásjelenségeit dinamikai modell segítségével lehet vizsgálni. A 180. ábra egyoszlopos felrakógép egyszerűsített dinamikai modelljét mutatja, a 181. ábra pedig animációs képen mutatja az oszloplengést. Az oszloplengés befolyással van a felrakógép mozgásának pontosságára. A lengések csillapítására és a mozgástulajdonságok javítására az aktív csillapító rendszerek a legalkalmasabbak hajtásszabályozás alkalmazásával. Az aktív csillapítórendszer az oszlop alakváltozását figyelő szenzorok, és a felrakógép dinamikai rendszerének az üzem alatti folyamatos változása miatt csak akkor gazdaságos, ha a raktári folyamat átbocsátóképessége, illetve határteljesítménye ezt gazdaságilag alátámasztja. Jelenleg a világban kutatások folynak a gazdaságos alkalmazások kialakítására. A 182. ábra aktív csillapítású felrakógép vizsgálati modelljét mutatja.

La5

q4

c 1 c

4

Ra5 J 5

q

5 Ua5

q 3 EMELÕMOTOR M

Rugalmas oszlop lengése

2 . q 5

OSZLOP

q

5

l

q

y0

2

c

Oszlop

2

R a0

La0

Emelővilla

q 0

Ua0

c

0 J 0 HALADÓ MOTOR M . q 1

1 . q 0

q 1

q

1

180. ábra


q

0

Oldalteleszkóp

181. ábra

www.tankonyvtar.hu

144


La5

q4

c 1 c

Ra5 J 5

4

q5 Ua5 Uai

q 3

EMELÕMOTOR M

2

SZ 2 . q 5

OSZLOP

q

5

l SZ 1 q

q pr i

2 c

y0

2

q

La0

i

Ra0 q c

. q 1

0

J 0

HALADÓ MOTOR M

0

. q

2

U

q 2

a0

1

q 1

. q

0

q

0

. qi

Átalakító

q1

182. ábra 3.7. Targoncák Az ipari termelés korszerű irányzatai az anyagmozgatási és a raktározási rendszerekkel szemben is magas szintű feltételeket támasztanak. Ezek az elvárások megjelennek az üzemi– és raktári infrastruktúrákban, kiszolgáló rendszerekben, informatikai berendezésekben és gépekben is. A raktári rendszerekben egyre inkább kiemelt jelentőséggel bírnak a targoncák különböző típusai. A targoncagyártók ma széleskörű választékot kínálnak termékeikből, amelyek műszakilag egymástól kevéssé különböznek, hiszen a targoncák gyártásában folyamatos fejlesztésnek lehetünk tanúi. A szervizmódszerek, az alkatrészmenedzsment, és az értéktartás olyan szempontok, amelyek a targoncák üzemeltetésének gazdaságosságában is jelentkeznek és a felhasználónak tájékozódást ad az egyes típusok kiválasztásához. A darabáruk nagy számban való mozgatása olyan anyagmozgatógép kifejlesztését hozta magával, amely nincs pályához kötve, jó manőverezési tulajdonságokkal rendelkezik és teherbírása is jelentős. E követelményrendszerből jött létre, a bizonyos jármű és bizonyos hagyományos értelemben vett emelőgép tulajdonságokkal bíró mobilgép, a targonca. Napjainkban az egyik legelterjedtebb anyagmozgató berendezés, mert sokféle feladat ellátására alkalmas, nagyfokú rugalmassággal rendelkezik, kezelése egyszerű, de a fokozott balesetveszély miatt az üzemeltetése engedélyhez kötött. A targoncagyártók igen széles targoncaváltozattal rendelkeznek az anyagmozgatási feladatok kielégítésére. Az anyagmozgatási feladatnak legjobban megfelelő targoncákkal lehet hozzájárulni az üzem vagy a raktár gazdaságos működéséhez. A modern targonca jelenlegi formája az 1920-as években alakult ki különböző anyagmozgatással, raktározással foglalkozó gyártócégek fejlesztőmunkájának köszönhetően (CLARK, YALE & Towne Manufacturing). A targoncák 19. század közepétől a 21. századig hosszú fejlődésen mentek keresztül, amíg kialakultak a mai modern targoncák. A Pensylvaniai Vasúttársaság 1906-ban rendszeresítette az első akkumulátoros poggyászmozgawww.tankonyvtar.hu



145

tásra alkalmas szállítógépeket. Az első világháború fegyverkezésének következtében különböző anyagmozgató gépeket fejlesztettek ki, amelyekre főként a munkaerő hiány miatt volt szükség. 1917-ben Eugene Clark, az Egyesült Államokban elkezdte fejleszteni és alkalmazni az első robbanómotoros homlok emelővillás targoncákat. 1920-ra kidolgozta a modern targoncák alapjainak rendszerét, és ezzel, valamint a folyamatos kutatás fejlesztéssel a CLARK azóta is a műszaki fejlesztések mozgatója a világ targonca iparában. Az 1924-es első belső égésű motoros CLARK targoncát mutatja a 183. ábra. 1919-ben a TOWNMOTOR társaság és a YALE & TOWNE Manufacturing lépett be a targoncapiacra. A növekvő igényeknek köszönhetően az 1920-1930-as években folyamatosan fejlesztették, bővítették a targonca kínálatukat.

183. ábra A második világháború logisztikájában már nélkülözhetetlen szerepe volt a targoncáknak, de az igazi fejlődés csak a háborút követően indult meg. Az egyre növekvő, bővülő raktáraknak szükségük volt a mozgékonyabb, és nagyobb emelésre képes targoncákra. Az igények kielégítésére új targonca gyárak létesültek, a leggyakrabban alkalmazott targoncák ismertebb gyártói fontossági sorrend nélkül; Jungheinrich, Still, Hyundai, Linde, Nissan, Crown, CESAB, TOYOTA. Magyarországon az 1945 – 60 közötti időszakban a RÁBA Magyar Vagon és Gépgyárban, az 1970-es években pedig a Diósgyőri Gépgyárban is volt targoncagyártás. A RÁBA Magyar Vagon és Gépgyárban 1948-ban indult a Bleichert VV26 típusú villamos targoncák, 1949-ben pedig a V27 típusjelzésű kéttonnás villástargoncák gyártása. A targoncagyártás a mezőgazdasági gépgyártás helyét foglalta el, amelyet fokozatosan megszüntettek. A Diósgyőri Gépgyárban BETA 1 típus megnevezéssel benzinmotoros meghajtású, majd DET 1 és DET 2 típus megnevezéssel pedig Diesel-motoros meghajtású targoncákat állítottak elő, amelyek gyártása később megszűnt. 3.7.1. A targoncák csoportosítása és felépítése A targoncák három csoportba sorolhatók; vontató-, szállító- és emelőtargoncák. A targoncák átfogó csoportosítását mutatja a 8. táblázat. A vontatótargoncáknak nincs a teherszállításra kialakított részük, pótkocsik vontatására használják. A szállítótargoncák csak szállítási (helyváltoztatási) feladatra használhatók, a mozgatandó anyagok, egységrakományok a targonca platóján helyezhetők el. Az egységrakományok felrakásához és lerakásához külön emelő berendezés szükséges. A szállítótargoncák nagyobb távolságú anyagmozgatásra használatosak. Kis helyszükséglet és nagy fordulékonyság jellemzi őket. Hajtásuk villamos, vagy Diesel-motoros. Felépítését a 184. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

146


8. táblázat Típus Vontatótargoncák

Altípus

Képi jellemző

Szállítótargoncák Emelőtargoncák

Alacsony- és magas emelésű gyalogkíséretű targoncák Elektromos hajtású támasztókaros targoncák Emelővillás ellensúlyos emelőtargoncák Tolóoszlopos targoncák

Alacsony-/magasemelésű komissiózó targoncák Magasraktári targoncák

Konténer emelő oldalvillás targoncák Konténer emelő targoncák

Változtatható kinyúlású gépi hajtású targoncák

184. ábra

www.tankonyvtar.hu



147

Az emelőtargoncák a legfontosabb targoncatípusok, amelyekkel a teher emelhető, szállítható és egymásra rakható. Széleskörű felhasználással rendelkeznek, ennek megfelelően típusaik változatosak, megfelelnek az alkalmazási területeknek. Típusaik az alábbi csoportosítási elvet követik: - emelőkocsi (targonca),  gyalogkíséretű emelőkocsi,  gyalogkíséretű emelővillás targonca, - magasemelésű targonca,  gyalogkíséretű targonca,  oldalülős targonca, - hagyományos emelővillás targonca,  elektromos hajtású,  gázüzemű,  diesel üzemű, - tolóoszlopos targonca, - árugyűjtő targonca,  vízszintes árugyűjtő targonca,  függőleges árugyűjtő targonca, - magasraktári targonca. Az egyes berendezések kiválasztásának kritériumrendszere az anyagmozgatási logisztikai művelet pontos meghatározása, a teherbírás, az emelendő teher mérete és a térkihasználás korlátozó feltételeiből határozható meg. Az emelővillás targonca felépítését vonalas rajzon és képen a 185. ábra mutatja. Fő szerkezeti egységei: - alvázszerkezet; e szerkezeti egységre vannak felépítve a különböző főelemek; hajtórendszer, emelőoszlop,ellensúly, első- és hátsóhíd, bukókeret, - emelőoszlop; a teher függőleges megemeléséhez szükséges szerkezet. Az emelőoszlop hidraulikus működtetésű, hidraulikus munkahengerek, illetve emelőláncok segítségével.


www.tankonyvtar.hu

148


- emelőkocsi; az a szerkezet, amelyre az emelővillák vannak felszerelve, az emelőoszlopban függőlegesen mozogva emeli a terhet az emelőhenger és az emelőláncok segítségével, - bukókeret; egy fém keret, amely a targoncavezetőt védi a leeső tárgyak ellen, a targonca szerves részét képezi, - ellensúly; a felemelni kívánt tömeg ellensúlyozására szolgáló, a targonca hátulsó részén elhelyezett öntöttvas tömb. a.) Emelőoszlop felépítése Az emelővillás targonca legfontosabb szerkezeti egysége az emelőoszlop az emelővillával, amellyel a teher emelhető, süllyeszthető és billenthető. Az emelőoszlop általában hidegen hajlított U szelvény keresztmetszetű az álló oszlop kialakítását a 186. ábra mutatja. Működtetését hidraulikus henger végzi. Az emelőoszlop teleszkóposan egymásba illeszkedő kettős (duplex) vagy hármas (triplex) oszloprendszer, amelynek belső oszlopa az emelőhengerhez van kapcsolva. Az emelőhenger mozgatásával a külső emelőoszlop talphoz és a villát tartó emelőkocsihoz rögzített lánc segítségével a teher emelhető és süllyeszthető, amit a 187. ábra mutat. Felsõ átk ötés

Álló oszlop

Billentõ henger csatlak ozás Alsó átk ötés

h

Oszlop csuk lópont

186. ábra

187. ábra

Külső és belső emelőoszlopok egymásba való vezetésére láthatunk példákat a 188. ábra.

www.tankonyvtar.hu



149

188. ábra b.) Emelőoszlop terhelése és igénybevétele Az emelőoszlop szerkezeti elemeinek terhelése a 189. ábra és a 190. ábra segítségével elemezhető. c

Q

Gk a b

189. ábra


www.tankonyvtar.hu

150


c D 

S

S

1 r

2N

2

1

1  1 z

2N

hk 2N 2N

u

u Q

1

 1 z

Gk Go a b

2N 2N

Mozgó oszlop

2  2 z hh 2N 2N

2

 2 z

Álló oszlop

190. ábra A teher és az emelővilla-emelőkocsi terhelésének közös hatásvonala, a 189. ábra alapján; c 

Q b  Gk a Q  Gk

.

A 190. ábra szerint az emelőkocsi görgők terhelése a mozgó oszlopon: 2 N1 

Q  Gk hk   z D

c,

(204)

.

(205)

az állóoszlopon pedig 2 N 2  2 N1

hk hh

Az emelőkocsit mozgató lánc terhelése – a felfutó ponton – a 190. ábra jelöléseivel: S1  Q  G k  4  z N 1 , www.tankonyvtar.hu

(206)  Kulcsár Béla, BME


151

Az η terelési veszteséget figyelembe véve a lefutó ágon pedig S2 

S1



.

(207)

A 190. ábra alapján a teher emeléséhez szükséges, az emelő hidraulikus henger által kifejtendő, erő: F emel ő  S 1  S 2  G o  4  z N 1  4  z N 2 , ahol Go a mozgó oszlop súlya. (204) és (205) behelyettesítésével a szükséges emelő erő F emel ő 

1



Q

 Gk  4  z N1   Go  4  z N1  4  z N 2 .

(208)

Az emelőoszlop billentését az oszlop két oldalán elhelyezett egy-egy kisebb löketű hidraulikus henger végzi. Az emelő- és a billentő hengerek egy gyorsulási szakasz megtétele után veszik fel a névleges emelési, illetve billentési sebességüket. Az emelési gyorsulás: af ≈ 2,5 m/s2, a billentési gyorsulás: av ≈ 1,5 m/s2. A fenti terhelések ismeretében meghatározható az emelőoszlop igénybevétele. A 190. ábra alapján az emelőoszlop igénybevétele: - hajlítás, - helyi hajlítás, a görgők feltámaszkodási helyén. Az emelőoszlop hajlító igénybevétele az emelővilla terheléséből fellépő 2N1 és 2N2 erőpárokból és a billentés következtében kialakuló tömegerőből származik. Az emelőoszlop egyszerűsített terhelési ábráját és a hajlító igénybevételi ábrákat a 191. ábra mutatja. c 2N

Teher

r F v h

1

M

k h

F

h

M hdin

 M

h

k

r

v 2N Q+G

h -r k F v h k

1

k

Emelõ villa Ff

h

c(Q+G )k

mo

Mozgó oszlop 2N

2N

Fv (h mo-h -h +r) k h

2 h 2

h

Álló oszlop h

ao

Oszlop billentõ henger

h

191. ábra Az ábrából látható, hogy az emelendő teherből származó hajlítónyomaték az emelés során állandó,  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

152


M h  c Q  G k  ,

(209)

a billentés során fellépő tömegerőből származó dinamikus nyomaték pedig az oszlop mentén változik, maximális értéke az oszlop billentő henger bekötési pontjában van M

  h mo  h k  h h  h ao  h  f  F v

h _ din _ max

.

(210)

A maximális hajlítónyomaték (209) és (210) alapján: M

h _ max

 c Q  G k    h mo  h k  h h  h ao  h  f  F v

,

(211)

a maximális hajlítófeszültség pedig:  h _ max 

M

h _ max

Kx

,

(212)

ahol Kx az emelőoszlop keresztmetszeti tényezője. Az emelőkocsi és a belső emelőoszlop görgőinek támasztóerői az oszloppal való érintkezési pontokban helyi igénybevételt ébresztenek. Számításuk a lemez elmélet alapján bonyolult differenciálegyenletek segítségével lehet. A feszültségek számítását itt az orosz irodalomban megadott kísérleti eredményekre épülő tapasztalati módszer alapján végezzük. v Oszlop

Támasztógörgõ

h

N

t=v

a b

192. ábra

www.tankonyvtar.hu



153

x



N

,



x

y1



, y1

N

, y3

x

y

, y3

Helyi alakváltozások

z

193. ábra A 192. ábra szerinti terhelési esetet figyelembe véve, a 193. ábra xz síkjában keletkező helyi hajlításból adódó feszültség: 

x  

F1

 1 k1

t

2

,

(213)

ugyanitt az yz síkban fellépő helyi hajlító nyomatékból keletkező feszültség: 

x3  

1 k2

F1 t

2

.

(214)

A képletekben szereplő, α tényezők, az alábbi összeállítás szerint használhatók: α1 0,65 0,90

Övlemezerősítés nélküli szelvény. Övlemezerősítéses szelvény:

α2 1,20 1,50

Az oroszországi VNIIPTMAS intézetben végzett kutatások alapján az α tényezők gyakorlatilag függetlenek az erősítő övlemez vastagságától. A k 1 és k 2 tényezők:

0 ,5  

k 1  2 , 75   0 , 33

k2  

 0 ,9  ,

,

ahol  

b

.

a




 x   y1   y 3 2

'

'



2



  x  y1   y 3 '

'

.

(215)

Az ellenőrzés  r1   m1 összefüggéssel történik. Szabad övlemez szélnél a  ly' feszültségen kívül  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

154




' y3  

 2 k3

F1 t

(216)

2

feszültség is keletkezik (a negatív előjel a felső szélre vonatkozik). Az ellenőrzést itt a  r 2   y1   y 3   m 2 '

'

(217)

összefüggéssel végezzük. A k3 tényező ez esetben k 3  4 , 67   2 , 00

0 , 6  

 0 ,9  ,

alapján számítható. c.) Targoncák emelő és jármű mozgása A targoncák emelő- és járműmozgását diesel (DFG), és gázüzemű (TFG) robbanómotorok közvetett (hidrosztatikus hajtóművek segítségével vagy generátorok és villamos motorok közbeiktatásával) és villamos motorok biztosítják. A villamos hajtásnak a targoncákban való kiterjedtebb alkalmazását azonban nagymértékben korlátozza az akkumulátorok kis fajlagos energiasűrűsége. Ha például a targoncát intenzívebben használják, az akkumulátorral kapcsolatos költségek a szállítóeszköz élettartama alatt jelentős mértékben meghaladhatják a targoncára fordított költségeket. A nagy költségnek és az akkumulátor nagy méreteinek tulajdonítható, hogy a targoncakonstruktőrök igyekeznek lehetőleg nagy hatásfokú villamos szállítóeszközöket létrehozni. Az akkumulátorokba táplált energia mennyisége korlátozza azt az időtartamot, ameddig a targoncák két töltés között üzemeltethetők. A haladás hajtás hatásfokának javításával párhuzamosan ma már az emelés hajtóműveinél is úgyszólván mindenütt csak impulzusvezérlést alkalmaznak. Ezáltal az emelési energia a valós igényeknek megfelelően áll rendelkezésre, és az emelőmű hatásfoka is növekszik. A hatásfok az emelőtargonca egyes részegységeinek optimalizálásával ugyan megnövelhető lenne, az elért eredmény azonban nem állna arányban ráfordításokkal. A teher és az emelőoszlop mozgó szerkezeti elemeinek helyzeti energiáját azonban célszerű visszanyerni. Az energia-visszanyerés elektro-hidraulikus hajtásrendszere az alábbiak szerint működik: - Emelés; Az emelési sebesség az emelőmotor fordulatszám-szabályozásával állítható be. Az olajáramot a szivattyú a tehertartó szelepen keresztül továbbítja az emelőhengerhez, a hagyományos rendszereknél ez elkerülhetetlen további hidraulikus fojtási helyek nélkül. - Süllyesztés; A süllyesztéshez az emelőhenger az olajáramot a nyitott tehertartó szelepen át továbbítja a szivattyúhoz, amely a villamos gépet most generátor üzemben hajtja. Ezáltal a süllyesztési sebesség finoman szabályozhatóvá válik. A visszanyert helyzeti energia villamos energiává alakul át, és visszatáplálódik az akkumulátorba. Az emelőszerkezet működtetését végző hidraulikus rendszert biztonsági elemekkel kell felszerelni, nehogy az esetleges vezetések sérülése a teher zuhanását, illetve balesetet idézzenek elő. Az emelőrendszer egyszerűsített hidraulikus körét mutatja a 194. ábra. A működtető tápenergia, a vezérlőszelep, a süllyesztő fékszelep és a zuhanásgátlón keresztül van az emelőhengerhez vezetve. Az ábrán látható vezetéksérülés esetén a hengerhez közvetlenül csatlakozó zuhanásgátló (speciális kialakítás) megakadályozza az olajnak a dugattyú alatti térből való

www.tankonyvtar.hu



155

eltávozását. Mivel ezen zuhanásgátló szelepek beszerzése nehézkes, helyette vezérelt visszacsapó szelepet is lehet alkalmazni.

194. ábra A targonca járműmozgás hajtási módjai között általában két főcsoportot lehet megkülönböztetni: - a hajtott kerekeket közvetlenül villamos motor hajtja, - a hajtott kerekeket hidrosztatikus hajtóművel kapcsolt mechanikus hajtómű mozgatja. A korszerű impulzusvezérlési módok bevezetése jelentős mértékben növelte a targoncák hatásfokát. Ez a vezérlési technológia a haladás hajtóművei területén mindenütt tért hódított. A villamos motorok kisebb ráfordítással, gyorsabban, pontosabban és gazdaságosabban szabályozhatók, mint a belsőégésűek. A dízel- vagy gázmotoros emelőtargoncák energiaellátása azonban a szabadtéri alkalmazásoknál, az esetleg sok emelkedőt is tartalmazó, hosszú pályaszakaszokon előnyösebben és műszakilag egyszerűbben oldható meg, mint az akkumulátorokban tárolt energiát felhasználó villamos motorosoké. A dízel-villamos hajtás mindkét hajtási mód előnyeit érvényre juttatja. A dízel- vagy gázmotor által hajtott generátor szolgáltatta villamos áram működteti az emelőtargonca elülső tengelyét hajtó villamos motort. E motor egyszerűen szabályozható, és a dízelmotor – az emelőtargonca mindenkori terhelésétől függetlenül – egy viszonylag szűk fordulatszám-tartományban nagyon egyenletesen és ezért nyugodtabban működhet, mint a hagyományos hajtású emelőtargoncák esetében. Nincs szükség, tehát a gyorsan kopó szerkezeti elemet tartalmazó mechanikus vagy hidraulikus hajtóműre. Elektronikus úton megoldott a szabályozás és az első kerekekre jutó hajtóerő elosztása. A targonca járműmozgásának egy hidrosztatikus hajtási rendszerét mechanikus hajtóművel kapcsoltan a 195. ábra mutatja. Az emelőtargoncák esetén az első kerék hajtott, a kormányzás pedig a hátulsó kerékkel történik. Kormányrendszere – a korszerű típusokon – hidraulikus működtetésű (szervokormány).


www.tankonyvtar.hu

156


195. ábra d.) Ellensúly, terhelési diagram és bukókeret A targonca hátulsó részén elhelyezett ellensúly a targonca biztonságos üzemét segíti elő. Alkalmazása biztosítja, hogy az emelendő teher nagyságának változásának hatására bekövetkező erőegyensúly átrendeződés az alátámasztási felületen belül maradjon. Az ellensúly számítása a 196. ábra szerint végezhető el. Az emelhető teher súlypontjának változása megváltoztatja a targonca statikai egyensúlyát, amely balesetet eredményezhet. A számítást a 196. ábra alapján abból a feltételből kiindulva végezhetjük el, hogy a teher súlypontjának megváltozása a stabilitást biztosító kerék támasztóerőket nem változtathatja meg, FB = const feltételt biztosítani kell, amelyből az alkalmazható terhelés: Q 

F B  1  G t s  G e  1   3  2  c

 Gk .

(218)

Az emelendő teher súlypont változásának a terhelhetőségre gyakorolt hatását a 197. ábra mutatja. Bukók eret

Emelõoszlop Ellensúly

Q

Emelõkocsi és emelõvilla

Q

Q+G k

F c

l

A

2

Gt

s l

1

196. ábra

G F

B l3

névl

e

c

névl

c

197. ábra

A targoncán lévő bukókeret azt a célt szolgálja, hogy a kezelő személy számára megfelelő védelmet biztosítson a lehulló tárgyak ellen, de ugyanakkor a keret nem nyújthat védel-

www.tankonyvtar.hu



157

met minden lehetséges ütés ellen. Ennek megfelelően, a bukókeret nem tekinthető az anyagmozgatáskor szükséges helyes döntések és a figyelem helyettesítőjének. 3.7.2. Targoncák stabilitása Targoncák üzemeltetése során jelentős biztonsági követelmény az állékonysági előírások által behatárolt feltételek melletti üzemeltetés. Az állékonysági előírásokat az MSZ EN tartalmazza. A stabilitási kérdések vizsgálatánál találkozunk a billenő élek fogalmával. Ezek alatt az alátámasztási felület azon vonalait értjük, amelyek mentén a targoncák stabil megtámasztási állapotukból instabilba mennek át. Egy emelővillás targoncát alátámasztási felületével és billenő éleivel a 198. ábra mutat. A stabilitás növelése szempontjából jelentős a stabilizáló erő karjának nagysága, az OM szakasz.

198. ábra

199. ábra


www.tankonyvtar.hu

158


Hárompontú megtámasztást alapnak véve, a 199. ábra szemlélteti a stabilitás növelésének lehetőségeit: - hajtott és kormányzott kerekek távolságának növelése, - hajtott kerekek nyomtávolságának növelése, - kis mértékben a kettős kormányzott kerék alkalmazása. A kettős kormányzott kerék kormányzási elvét a 200. ábra mutatja. A kormányzott kerekek, – amelyek közül csak az egyik van az ábrán feltüntetve – az S pont körül fordulnak el és határozzák meg a fordulási sugarakat. A 201. ábra alapján megállapítható, hogy a kettős kormányzott kerék a hárompontú megtámasztáshoz viszonyítva a stabilitást jelentős mértékben nem befolyásolja.

200. ábra

201. ábra

3.7.3. Targoncák közlekedési útvonalai Az anyagmozgatási folyamatok tervezése során egyik alapvető feladat az anyagmozgató berendezések közlekedési útvonalának meghatározása, úgy, hogy azon az anyagmozgatógépek biztonságosan mozoghassanak. Targoncás anyagmozgatás esetén az útvonal meghatározás egy jelentős része a közlekedő utak szélességi méretének meghatározása. A vizsgálatunkban két esetet mutatunk be: - a közlekedő úton való megforduláshoz szükséges szélességi méret, - derékszögbe való forduláshoz szükséges szélességi méret. a.) Közlekedő úton való megforduláshoz szükséges szélességi méret A számítás menete a 202. ábra alapján követhető végig. A targonca fordulása a kormányzásnak megfelelő – jelen esetben maximális kormányfordulást adó k és l1 koordinátákkal jellemzett – O1 sebességpólus körül történik. (Megjegyezzük, hogy az első kerekek hajtottak, a kormányzás a hátulsó kerekekkel történik.) Tekintsük kiindulási helyzetnek, az ábrán vastagon kihúzott állapotot, amelynek az A pontja a targoncatest határoló pontját, a B és C pont pedig az emelővilla szélső helyzetét jelenti. Az ábra alapján 180º-os forduláshoz szükséges folyosószélesség:

www.tankonyvtar.hu



159

y o  R  R1  2  ,

(219)

ahol R az A pont, R1 pedig a B pont fordulási sugara, Δ a biztonsági távolság. Az ábrán lévő adatokkal 2

b  2   k   1 2 

R 

,

(220)

2

R1 

 b1  2  k   L   1    2 

.

(221)

202. ábra Az anyagmozgatási feladatoknál a mozgatandó anyagok mérete általában nagyobb b1 méretnél, tehát B és C pontok helyett a villán lévő anyag szélső pontja lesz a meghatározó. Jelöljük ezen szélső pontokat a villához rögzített   x koordinátarendszerben C’(0; x) és B’(0; -x) koordinátákkal, akkor: R1 

x

 k   L   1  2

2

.

(222)

Sok esetben az üzemi alapterületek nem teszik lehetővé a 180º-os fordulást biztosító yo folyosószélesség kialakítását. Ilyenkor a fordulás 2 x 90º-os szögben történik egy előremenettel és egy hátramenettel. Az első 90º-os forduláshoz (I. helyzetből II. helyzetbe való átmenet) szüksége folyosószélesség: yc  R  L   1  2  .

(223)

b.) Derékszögű útkanyarulatok kialakításához szükséges útszélesség Egyirányú útvonalak iránytöréseinek kialakításakor vetődik fel ez a kérdés. A targonca mozgása itt a 203. ábra szerinti O1 sebességpólus körül történik, amelynek helyzetét a kormányzott kerék maximális elfordulása határozza meg.  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

160


203. ábra A folyosószélességnek biztosítani kell az O1 sebességpólus olyan elhelyezhetőségét, hogy a targonca legkisebb fordulási ívén mozgó N pontja az iránytörés M pontjától is Δ biztonsági távolsággal haladjon el. Így az ábra alapján; y  R  2   r cos 

,

(224)

ahol 2

R 

b  2   k   1 2  

r  k 

b



,

.

(225)

2

A másik folyosószélességre y 1  R 1  2   r sin 

(226)

adódik, ahol a 203. ábra alapján 2

R1 

 b1  2  k   L   1    2 

és r azonos (208) összefüggéssel. Az y és y1 -ben szereplő α szög, tehát O1 elhelyezése, azonban a targoncavezetőtől függ, hogy M sarokpont előtt mennyivel kezdi el a kanyarodást. Ahhoz, hogy az M pontban is meg legyen a Δ biztonsági távolság, az O1 pólus az M pontból húzott r sugarú – az ábrán bevonalkázott – körcikkben szabadon elhelyezhető. Ez α értékét a [0 - 90º] intervallumban szabadon felvehetővé teszi. www.tankonyvtar.hu



161

Mivel α érték meghatározása a targoncavezető helyzetmegítélésén alapul, a folyosószélességre mindkét esetben a kedvezőtlenebb értéket kell felvenni; y max  R  2  , (227) y 1 max  R1  2  ,

(228)

Amennyiben a targoncával 2 x > b1 méretű anyagot szállítunk R1 értékét (222) összefüggésel kell számítani. 3.8. Vezetőnélküli targoncák Napjainkban az anyagmozgatás területén, a vezető nélküli targonca rendszerek képviselik a legérdekesebb és legdinamikusabb szakterületet. A vezetőnélküli targonca padlóhoz kötött, önálló hajtású, automatikus irányítású és érintkezés nélkül vezetett anyagmozgató berendezés. Az angol nyelvű szakirodalmakban Automated Guided Vehicle (AGV), a német nyelvűekben pedig Fahrerlose Transport Fahrzeuge (FTF) megnevezésük terjedt el. Az első vezetőnélküli targoncát 1953/54 –ben az Amerikai Egyesült Államokban fejlesztették ki. Az amerikai Barrett cég (Barrett Vehicle System) egy olyan vontatót állított elő, amely önállóan követett egy padlóra erősített fehér csíkot. A kormánykerékre egy kiegészítő kormányzó motort helyeztek, amelyet egy fehér csík által a vontatón elhelyezett optikai szenzornak szolgáltatott jel vezérelt. A vontatót, a hozzá kapcsolt kocsikkal, nagy gyűjtő anyagmozgató rendszerekben használták. Ugyanezen az elven épült fel Angliában az EMI cég által kifejlesztett jármű, amely 1956-ban került a piacra. Németországban, 1963-ban kezdődött el a vezetőnélküli targoncák fejlesztése. Ezen anyagmozgató berendezések gyártói a 80-as évek elejéig a Jungheinrich (Hamburg) és a Wagner (Reutlingen) cégek voltak, akik eredeti automatizált és kézi kiszolgálású, emelővillás- és platós berendezéseket állítottak elő fotoelektronikus, majd később indukciós nyomkövetéssel. 1978-ban a Toyota keretében a BT cég is kifejlesztette a vezetőnélküli targonca típusát. A felhasználók, az ipar, az iparágak és a szolgáltató vállalatok követelései újabb fejlesztéseket eredményeztek. Az elektronika, a félvezető technika, a számítástechnika, az informatika és a szenzorika területén bekövetkezett műszaki és technológiai fejlesztések egyre komplexebb vezérlést és rendszereket hoztak létre. Kedvezően hatottak a vezetőnélküli targoncák és rendszereinek fejlesztésére az anyagáramlás-technika, a raktártechnika, a gépipari gyártási technológiai módszerek és a szereléstechnika területén bekövetkezett változások is. Ennek következtében kialakultak a vezetőnélküli targoncás anyagmozagató rendszerek (FTS Fahrerlose Transportsysteme), amelyek üzemen belüli padlóhoz kötött anyagmozagató rendszerek, automatikus irányítású járművekkel (targoncákkal), amelnek az elsődleges feladata az anygmozgatás. A rövid távú anyagmozgatás igénye az ipar minden szegmensében megjelent, alkalmazási területük igen széles: - papírgyárakban a több tonnás papírtekercsek mozgatására, - járműipar különböző területei, karosszéria présüzemben alapanyag és félkész termék szállítására, - élelmiszeripar raktári kiszolgálása, - gyógyszeriparban a hermetikus üzemek ellátása, - különböző gyártási területek kiszolgálására, - konténer terminálok kiszolgálása.


www.tankonyvtar.hu

162


3.8.1. A vezetőnélküli targoncák típusai és felépítése Az ipari gyártásban és a hozzá kapcsolódó anyagellátásban bekövetkezett világméretű változások a vezetőnélküli targoncák széleskörű alkalmazási területeit és típusait hozták létre. A kifejlesztett és gyártott berendezések az alábbi típusok szerint csoportosíthatók: - vontatótargonca, - emelőkocsi (kis emelésekre alkalmas emelővillával), - targonca emelőasztallal és görgősorral, - targonca integrált technológiai berendezéssel, - targonca emelőoszloppal és villával, - egyéb targonca típusok speciális feladatra. A vezetőnélküli targoncák funkcionális vonalas rajzát a 204. ábra mutatja. Az ipari alkalmazások közül legelterjedtebb és legszélesebb körben alkalmazott, az ún. EU raklapok szállítására szolgáló automatizált villás targonca.

204. ábra Az emelőasztallal ellátott vezetőnélküli targonca rajzát 205. ábra mutatja. Főbb szerkezeti egységei: - villamos táprendszer (akkumulátor), - hajtó és kormányzó egység, - teherhordó és mozgató emelőasztal, - irányító berendezés, - ütköző kengyel.

www.tankonyvtar.hu



163

Teherhordó szerkezet

Irányító elektronika

Villamos táprendszer Irányító kapcsolók

Ütközõ kengyel

Ütközõ kengyel

Hajtó és kormányzott kerék

205. ábra Emelőasztallal rendelkező vezetőnélküli targoncák technológiai rendszerben való alkalmazását mutatja a 206. ábra. Egy nagyméterű konténer szállítására alkalmas platformmal rendelkező vezetőnélküli targoncát a 207. ábra szemléltet.

206. ábra

207. ábra

A 208. ábra egy emelőoszlopos oldaltelesztópos vezetőnélküli targoncát mutat. Felépítése az emelőoszlopban, az oldalteleszkópban és működtetésében különbözik az előző ábrán bemutatott berendezéstől. Villamos táprendszer

Vezérlõ egység Emelõoszlop Hajtó és kormányzó egység Ütközõkengyel

Oldalteleszkóp


www.tankonyvtar.hu

164


A villamos táprendszer akkumulátor, amely maximális rugalmasságot és mobilitást biztosít. A régebben használt ólom akkumulátorok helyett ma már zselés akkumulátorokat és NiCd telepeket használnak. Az akkumulátorok kiválasztásánál figyelembe kell venni: - a rendelkezésre állást, - a bekerülési költséget, - a fenntartási költséget. A vezetőnélküli targonca irányítórendszere egy fedélzeti számítógép. Ebben kerülnek feldolgozásra az ún. gépi szintű irányításhoz a targonca működési állapotát jellemző adatai: - teherérzékelő, - tolató optoérzékelő, - akkumulátor töltöttség visszajelző, - targonca üzemi kezelését szolgáló tasztatúra jelei, - kormánymű és villamagasság végállás jelzései, - pozíció-érzékelő szenzor jelek, - vészgombok jelzései. A hajtó és kormányzó rendszer feladata a vezetőnélküli targonca helyváltoztatásának és az anyagkezelés manipulációjának realizálása. A főbb hajtások: - helyváltoztatást biztosító mozgás: automata üzemmódban egy szabályozó algoritmussal történik a gyorsulás, lassulás, valamint az előírt sebesség meghatározása. A visszacsatolást a hajtott kerékbe szerelt útadó jeleiből számolja az irányítórendszer. - kormánymű mozgás: feladata a targonca vezetővonalon való haladásának biztosítása. Az irányváltást itt is szabályozó algoritmus biztosítja. A kormánymű helyzetét pedig egy inkrementális szögadó biztosítja. - anyagkezelés manipulációja: feladata a szállítandó rakománynak az anyagmozgatási útvonal fel- és leadó pontjain, pozícióba helyezés és a helyváltoztatás közbeni megfelelő szállítási magasság biztosítása. A mozgás pontos pozícionálása itt is szabályozó algoritmussal történik. Az ütköző kengyel, a targonca útvonalán lévő tárgyak és személyek ütközés elleni biztonsági védelmét szolgálja.

3.8.2. Nyomvezetés technikák A nyomvezetés technika helyett helytelenül sok helyen a navigáció kifejezést használják. Ha egy vezetőnélküli targonca (jármű) automatikusan üzemel, a navigáció egyike a legfontosabb feladatoknak, amit a fedélzeti számítógép, szoftver és megfelelő szenzorok együttesének kell megoldani. A navigáció az alábbiakat foglalja magába; - a targonca helyzetének meghatározása (hol vagyok?), - útvonal meghatározás az alábbiak szerint:  az aktuális helyzettől (pozíciótól) és az elérendő céltól függően az útvonal és a targonca sebesség meghatározása,  a tényleges útvonal és a targonca sebesség rögzítése. A nyomvezetés technika egy kijelölt útvonal megengedett hibával való követése. A vezetőnélküli targoncák érintkezés nélküli vezetéséhez különböző nyomvezetés technikák terjedtek el. A továbbiakban ezek néhány módszerét foglaljuk össze. A nyomvezetés technikákat összefoglalva a 209. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



165

Nyomvezetés technikák

Virtuális vezetõvonal

Folyamatos referencia képzés a mozgástartományban

Ultrahang, lézer vezetés

Optikai tájékozódás

Passzív vezetõvonal

Diszkrét referencia képzés megadott tájékozódási pontokon

Fémes vezetõsín (System Mobil)

Optikai vezetõsín

Aktív vezetõvonal

Ferrit vagy más mágnesezhetõ szalag

Indukciós vezetõvonal

Mûholdas helmeghatározás (GPS)

209. ábra a.) Passzív vezetővonal A legrégebbi nyomvezetés technika, amit az első vezetőnélküli targoncánál alkalmaztak. A megnevezésben szereplő passzív kifejezés arra utal, hogy a vezetővonal kizárólag a targonca útvonalának kijelölésére szolgál. Több változata ismert; - a padlóra festett vagy ragasztott, általában fehér fényvisszaverő fólia (210. ábra), - a padlóra ragasztott ferromágneses fémfólia (211. ábra). A nyomkövetés elvét a 212. ábra mutatja. A targoncán lévő optikai vagy mágneses szenzor, nyomkövetés esetén a vezető fólia fölött halad. A vezetőfóliáról visszaverődő fénysugár, ez esetben mindkét fotószenzorban ugyanazon nagyságú áramot hoz létre, amelyet egy differenciál erősítőbe vezetve, a kimeneten nulla nagyságú jel jelenik meg. Amennyiben a targonca letér a kijelölt útvonalról, a differenciál erősítő kimenetén megjelenő jel a vezérlőberendezés segítségével működteti a kormányzó motort, amely a targoncát a kijelölt nyomvonal fölé kormányozza vissza. A vezetővonaltól való ellenkező irányú eltérést a kormánymű hasonló elv alapján korrigálja. Mágneses vezetővonal esetén a más természetű szenzort kell alkalmazni.

Festett vagy ragasztott fényvisszaverõ fólia

210. ábra


Padlószint

Ferromágneses fémfólia

Padlószint

211. ábra

www.tankonyvtar.hu

166


Kormánymotor

Kormánymû

Fólia megvilágítás + -

Vezetõfólia

Erõsítõ

Fotoszenzor

212. ábra b.) Aktív vezetővonal Ebbe a csoportba tartozik az indukciós nyomvezetés. Az útvonalat ez esetben, a padlóban elhelyezett vezetőhuzal jelöli ki, amelynek gerjesztésével a vezetőhuzal körül mágneses tér alakul ki (213. ábra). A nyomvezetés hátránya, hogy az anyagmozgatási útvonal megváltozása esetén a padlót újra fel kell bontani. Nyomvonalrendszerek kialakítása esetén azonban ez a probléma nem jelenik meg. Az aktív megnevezés arra utal, hogy az indukciós vezeték az útvonal kijelölésen kívül alkalmas a vezetőnélküli targoncákra a mozgással kapcsolatos egyéb információk továbbítására is. A kormányzás elve a 214. ábra alapján követhető végig. Amikor a targonca az indukciós vezeték fölött halad, az antenna az indukciós vezeték mágneses terére szimmetrikusan helyezkedik el. Ennek következtében az antenna tekercseiben egyforma feszültség indukálódik. A két tekercs feszültséget egy differenciál erősítőbe vezetve kimenő jelként itt is nulla értéket kapunk. Abban az esetben, ha a targonca letér az indukciós vezeték által kijelölt útvonalról, megváltozik az antenna mágneses térhez viszonyított szimmetriája, ezáltal az antenna egyik tekercsében nagyobb feszültség indukálódik, mint a másikban. A differenciálerősítő a különbségi jelével a kormányzó motor vezérlőberendezése működésbe hozza a kormányművet, amely a targoncát a kijelölt útvonal felé irányítja. A vezetővonaltól másik irányba történő eltérést, a rendszer az előzőekben leírtak szerint korrigálja. Mûgyantával kiöntve

Padlószint

35 mm

Indukciós vezeték

Mágneses tér

213. ábra

www.tankonyvtar.hu



167

Kormánymotor

Kormánymû

Kormány vezérlõ

Indukciós vezeték Különbségképzõ erõsítõ

Antenna Mágneses tér

214. ábra c.) Virtuális vezetővonal Az informatika és a méréstechnikai elvek és eszközök fejlődésével a gyakorlatban is alkalmazhatóvá vált a virtuális nyomvezetés technika. A virtuális nyomvonal nem más, mint az üzemhez vagy a targonca által bejárt térhez kapcsolt koordináta rendszerben a targonca útjának analitikus leírása, amely a fedélzeti számítógép memóriájába kerül. A targonca mozgása közben – a körülötte lévő tereptárgyak különböző természetű jelekkel történő pásztázásával és a visszavert jelek feldolgozásával – mindig meghatározza a tényleges helyzetét. A mennyiben a tényleges helyzet eltér a virtuális vezetővonalban definiált koordinátáktól a megfelelő kormányzási korrekciót, a tényleges és a virtuális pozíció eltérés alapján kell végrehajtani. A tényleges pozíció meghatározására több módszer ismeretes; - ultrahangos távolságmérés diszkrét jelképzéssel, meghatározott felületeken, - ultrahangos távolságmérés folytonos jelképzéssel, folytonos felületeken, - lézeres távolságmérés, - műholdas követés (GPS). Az utóbbival kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy a polgári életben használható műholdak pontossága nem teszi lehetővé az üzemszerű alkalmazást. Az ultrahangos távolságmérés diszkrét jelképzéssel való navigációjának elvét a 215. ábra, folyamatos jelképzéssel pedig a 216. ábra szemlélteti.


www.tankonyvtar.hu

168


Tájékozódási kontúr elemek x

Ultrahang forrás és nyelõ

Tájékozódási kontúr elemek

Nyomtávolság



Keréktávolság

y

Virtuális vezetõvonal y = f(x)

215. ábra x Ultrahang forrás és nyelõ

Visszaverõ felület folyamatos tájékozódáshoz

Nyomtávolság



Keréktávolság y Virtuális vezetõvonal y = f(x)

216. ábra A lézeres útvonal követés elvét a 217. ábra mutatja, ahol P1, P2, P3 … Pn a tájékozódási pontok helyzete, az y = f (x) a virtuális vezetővonal analitikus függvénye, d1, d2, d3 a lézeres távolságmérő által mért távolságok. Prizmák P1 P2 d1 = a tájék ozódási ponttól mért távolság

z

Tájék ozódási pontok

z2 y

d2

z1

P3

y2 y3 y1

d3 z3 Vezetõnélk üli targonca lézer távolságmérõje (Lézerforrás)

y

z0

Q

Vezetõnélk üli targonca Virtuális vezetõvonal y = f(x) x1 x2

x x3 x

217. ábra

www.tankonyvtar.hu



169

A vezetőnélküli targoncán elhelyezett lézeres távolságmérő (lézer-navigációs egység) sugár forrása, körbeforogva, az útvonal mentén elhelyezett visszaverő felületekre másodpercenként 40000 – a nem látható fény tartományába eső – impulzust bocsát ki. Az útvonal mentén elhelyezett fix pontokon rögzített tükrökről (prizmákról) visszavert sugár alapján határozza meg a visszaverő felület és a sugárforrás közötti távolságot. A visszaverő felületek elhelyezési magassága kb. 2 [m]. Az egymás mellett lévő visszaverő felületek egyformasága okozta bizonytalanság kiküszöbölése érdekében az egyes visszaverő felületek különböző szélességben készülnek és kódolásuk is eltérő. A visszaverő felületek koordinátáit, szögét és kódolását a fedélzeti számítógép tárolja. Egy helyzetpont meghatározásához a tér legalább három pontjának távolsága szükséges. Itt is a meghatározott pozíció és a virtuális nyomvonal közötti eltérés alapján kell a kormányzást végrehajtani. A virtuális vezetővonalak is csak az útvonal kijelölésére szolgálnak. A targoncákkal való kommunikációt, más módszerekkel kell megoldani. A navigációs rendszerek kialakításánál mindig körültekintő vizsgálatot igényel a működési megbízhatóság, a technológiai rendszerbe illesztés és a költségek oldaláról. 3.8.3. Kormányzási elvek A nyomkövető (navigációs) rendszerek biztosítják a azokat az információkat (jeleket), amelyek alapján a kormányművek megvalósítják a targoncák vezető nyomvonalon való mozgását. A vezetőnélküli targoncáknak két kormányzási elve terjedt el: - egy forgózsámollyal való kormányzás, - két forgózsámollyal való kormányzás, - sebességkülönbséggel történő kormányzás (ún. tankhajtás). a.) Kormányzás egy forgózsámollyal Az egy forgózsámollyal való kormányzás általában a háromkerekű targoncák jellemzője. A mozgást biztosító hajtott kerék egy forgózsámolyon van elhelyezve. A forgózsámoly – amelyet a kormányzó motor fogazott ékszíj hajtás segítségével bizonyos szögtartományban el tud fordítani – biztosítja a hajtott kerék kormányzási irányeltérítését. A forgózsámoly és a hajtott kerék targoncán való elhelyezését a 218. ábra és a 219. ábra mutatja. Ritkán olyan egy forgózsámolyos kormányzási konstrukciók is előfordulnak, amit a 219. ábra is szemléltet, hogy a targonca a fix kerekek mellett egy beálló kerékkel is rendelkezik.

Fix kerék

Fix kerék

Kormányzó motor

Kormányzó motor

Fix kerék

Forgózsámoly

Hajtott kerék

218. ábra


Forgózsámoly

Hajtott kerék

Fix kerék

Beálló kerék

219. ábra

www.tankonyvtar.hu

170


b.) Kormányzás két forgózsámollyal E kormányzási típust a 220. ábra és a 221. ábra mutatja. Jellegzetességük, hogy a forgózsámolyokon lévő hajtott kerekeken kívül csak önbeálló kerekekkel rendelkeznek. A mozgás során, a forgózsámolyok 90°-os elfordításával, önmagával párhuzamos helyzetet vehet fel. Beálló kerék Kormányzó motor Beálló kerék Beálló kerék Kormányzó motor

Hajtott kerék

Hajtott kerék

Forgózsámoly

Forgózsámoly

Beálló kerék

221. ábra

220. ábra c.) Sebességkülönbséggel történő kormányzás

A sebességkülönbséggel való kormányzás mechanikus változata az ún. tankhajtás régóta ismert. A mechanikus differenciálművek egyik kimenő ágának fékezésével a sebességpólus a végtelenből a véges térbe tevődik át, és értelmezhetővé válik a fordulási sugár. Ezt az elvet használják a lánctalpas járművek és a tankok kormányzására. A vezetőnélküli targoncák esetén két független hajtás biztosítja a mozgást, a sebességkülönbség a független hajtások szabályozásával – ún. elektronikus differenciálművel – hozható létre. Az ilyen típusú hajtás felépítését mutatja a 222. ábra és a 223. ábra, amely egy kórházi targoncán szemlélteti a megvalósított hajtást. E targonca típusnál megvalósítható az ívhajlat nélküli derékszögű elfordulás és a függőleges tengely körüli körbe forgás.

Hajtott kerék Hajtómû Hajtó motor

Beálló kerék

Beálló kerék

Tankhajtás

222. ábra

WLAN antenna

223. ábra

Az ábrákból látható, hogy a vezetőnélküli targoncák kerékelrendezése – a hajtó, fix és beálló kerekeket is figyelembe véve – különböző geometriai formációkat vehet fel. A 224. ábra összefoglalva mutatja be a vezetőnélküli targoncák kerékelrendezéseit és az alátámasztási felületeket.

www.tankonyvtar.hu



171

Vezetõnélk üli targoncák kerék elrendezése

Kéttengelyû targoncák

Háromszög alakú kerékelrendezés

1

Háromtengelyû targoncák

Romboid k erék elrendezés

Négyszög alak ú kerékelrendezés

1

2

2

1

2

3

224. ábra 3.8.4. Vezetőnélküli targoncás rendszerek felépítése A vezetőnélküli targoncás rendszerek általában bonyolult automatizált vagy részben automatizált technológiai rendszereket szolgálnak ki. A rendszerek összetett útvonal hálózattal rendelkeznek, amelyet a fizikailag létező vagy virtuális vezetővonalak valósítanak meg. Az útvonal hálózaton; - útvonal elágazások, - kitérők, - kereszteződések, - anyag feladási és leadási állomások, - azonosítási, kommunikációs pontok találhatók, amelyek előtt a vezetőnélküli targoncának identifikálni kell magát, hogy további feladatai végzéséhez megfelelő információkkal rendelkezzen. Rendszertechnikailag az indukciós nyomvezetés technikára épülő rendszerek a legkönnyebben áttekinthetők, ezért a rendszer felépítést ezen mutatjuk be. Az útvonal hálózatok kialakításánál majd látható, hogy egynyomú és zárt körvonalú (hurok) hálózatok léteznek. Itt csak a hurok hálózatra épülő rendszereket tekintjük át. Az indukciós nyomvezetés útvonal hálózatai között megkülönböztethetők: - egyhurkos egyfrekvenciás, - többhurkos egyfrekvenciás, - többhurkos többfrekvenciás hálózatok. A hálózatokon a mágneses teret frekvencia generátorral hozzuk létre. Az egyfrekvenciás egyhurkos hálózatot a 225. ábra, a többhurkos egyfrekvenciás hálózatot pedig a 226. ábra mutatja. K1 kapcsoló

Vezetõhuzal (Indukciós nyomvonal)

Vezetõhuzal (Induk ciós nyomvonal)

F1

2 Hurok

1 Hurok

Frekvenciagenerátor


Vezetõhuzal (Induk ciós nyomvonal) F1

3 Hurok

Frekvenciagenerátor

K1 kapcsoló

225. ábra

W1 váltó

4 Hurok

W1 váltó

Szabad programozású vezetõvonal


172


A 226. ábra elvileg négy hurkot tartalmaz. Az 1 jelű hurok akkor bővíthető a 2 jelű hurokká, ha a K1 és K2 kapcsolók az 1 jelű hurok átkötő részét lekapcsolják a hálózatról és a 2 hurok átkötő részét pedig rákapcsolják. Az útvonal hálózat tovább bővíthető a W1 és W2 váltók, illetve a szabad programozású útvonalak működtetésével. Ahhoz hogy a kapcsolókat, váltókat és a szabadprogramozású útvonalakat működtetni tudjuk, a targonca feladatát (útvonal, célállomás stb.), ehhez a targonca identifikációjával meg kell ismerni. Az identifikáció lehet indukciós hurokkal, RFID transzponderrel, mágneses érintkezővel stb. A többhurkos többfrekvenciás rendszert a 227. ábra szemlélteti. Az útvonalhurkok gerjesztő frekvenciája 5 – 50 kHz tartományba esik. Az ábrából látható, hogy a hurok elágazásoknál indukciós hurkok helyezkednek el, amelyek segítségével a targonca identifikációja megtörténik és a feladatvégzéséhez további információkat vesz fel. Az útvonal mentén máshol is elhelyezhető kommunikációs hurok. Antenna áthangolást jelzõ szenzor (Indukciós hurok )



F1

1 Hurok

F2

2 Hurok

Antenna áthangolást jelzõ

Frekvenciagenerátor F2

szenzor (Indukciós hurok )

Antenna áthangolást jelzõ szenzor (Indukciós hurok )

Frekvenciagenerátor F1

Vezetõhuzal (Indukciós nyomvonal) Antenna áthangolást jelzõ 3 Hurok

F3

szenzor (Indukciós hurok ) Frekvenciagenerátor F3

227. ábra Az identifikációra egy lehetséges módszert a 228. ábra mutat. A vezetőnélküli targonca azonosítja magát a vezető nyomvonal mentén elhelyezett kommunikációs huroknál. Az azonosításra rendelkező jelet kap a pl. az útvonal meghatározásra, ami azt jelenti, hogy a nyomkövető antennáját hangolja át egy újabb frekvenciára, – ha eddig az 1 jelű frekvenciára hangolt volt, akkor pl. a 3 jelűre – ez azt jelenti, hogy az azonosítási pont után nem a balra forduló nyomot, hanem a jobbra forduló nyomot követi. A fent leírtakon túl információt is kaphat, hogy pl. álljon meg, és amennyiben anyagot szállított azt adja le, mert elérte a cél állomást stb. Adatátviteli egység

A kommunikáció információ tartalma

Nr. targonca

Irányító rendszer

Vezetõ nyomvonal

Útvonal meghatározás (Frekvencia áthangolás, megállás, indulás stb.) Információ

Vezetõnélk üli targonca

Kommunik ációs hurok

Frekvencia 1

Frekvencia 2

Frekvencia 3

228. ábra

www.tankonyvtar.hu



173

A vezetőnélküli targoncás rendszerekben a nyomvezetés jellegétől függően, más természetű identifikációs pontok is alkalmazhatók. A vezetőnélküli targoncával való adatkommunikáció több formája használatos. Az informatika és a kommunikációs technológiák rohamos fejlődésével e területen jelentős változások következtek be. A gyakorlati alkalmazásban együtt vannak még a régi és az új rendszerek. A leggyakrabban alkalmazott kommunikációs eljárások; - a vezetővonal mellet elhelyezett indukciós hurokkal, - az indukciós vezetővonalon keresztül, - IR adatátvitellel, - szélessávú (WLAN) adatátvitellel. Az indukciós hurokkal való adatátvitel esetén a targonca, a vezetővonal mellett elhelyezett indukciós hurok és a kommunikációs hálózat közötti kapcsolatot a 229. ábra mutatja. Hálózati csatlakozó Frekvencia generátor

Anyaghordozó rak odólap

F1

Anyagmozgatórendszer irányító hálózat

Kommunik ációs információk Indukciós vezetõvonal Rakodólap átadó oldalteleszkóp

Indukciós hurok

Vezetõnélk üli targonca

229. ábra Az indukciós vezetővonalon való kommunikáció a gerjesztő frekvenciára, mint vivőfrekvenciára modulált jelek segítségével történik. Elvét a 230. ábra szemlélteti, ma már kevéssé alkalmazott eljárás.

Anyagmozgatórendszer irányító hálózat

Hálózati csatlakozó

Frekvencia generátor F1 Targonca azonosító szenzor


1

2 Kommunik ációs információk

Rakodólap átadó oldalteleszkóp Vezetõnélk üli targonca

n Indukciós vezetõvonal

230. ábra Az IR adatátvitel távolsága korlátozott és az adó-vevő láthatósága szükséges. Ma már ritkán használt rendszer. Elvét és a rendszerbe illesztését a 231. ábra vázolja.  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

174


Anyagmozgatórendszer irányító hálózat Hálózati csatlak ozó Kommunik ációs információk (infra adatátvitel) Frek vencia generátor F1 Targonca azonosító szenzor 1 Anyaghordozó rak odólap 2 Induk ciós vezetõvonal

Rak odólap átadó oldalteleszk óp Vezetõnélk üli targonca

n

231. ábra Jelenleg a szélessávú kommunikációs rendszerek a legelterjedtebbek (WLAN az IEEE 802.11 szabvány szerint; 2,4 – 6 GHz). A kommunikáció elvét a 232. ábra mutatja. Jellemzői: - nagy sávszélesség és nagy átviteli sebesség, - kis hatótávolság, - nincs foglalt sávszélesség, zavarok lehetnek, - kedvező árfekvésű, tovább bővíthető. Hálózati csatlakozó

Anyagmozgatórendszer irányító hálózat Kommunik ációs információk WLAN Frekvencia generátor Targonca azonosító szenzor

F1

1 Anyaghordozó rak odólap 2 Indukciós vezetõvonal

Rakodólap átadó oldalteleszkóp Vezetõnélk üli targonca

n

232. ábra A virtuális vezetővonal esetén is, mint az utóbbi három ábrán is látható volt, a targonca elméleti nyomvonalának mentén azonosító szenzorokat kell elhelyezni, amely alapján a targonca azonosítja önmagát és az anyagmozgatási úton elfoglalt helyzetét (233. ábra).

www.tankonyvtar.hu



175

Hálózati csatlak ozó

Anyagmozgatórendszer irányító hálózat Kommunik ációs információk WLAN

Targonca azonosító szenzor


1

2 Virtuális vezetõvonal

Rakodólap átadó oldalteleszk óp n

Vezetõnélk üli targonca Útvonal elágazás

233. ábra 3.8.5. Vezetőnélküli targoncák útvonalainak kialakítása A vezetőnélküli targoncák útvonalrendszere követi a rendszertechnikai felépítésnél megismert hurok, illetőleg elágazó vonalakat, figyelembe véve, hogy ezeket a nyomvezetést biztosító indukciós vezetékeket egymástól és az épületben lévő tárgyaktól olyan távolságban lehet elhelyezni, hogy a jármű akadálytalanul tudja a pályát bejárni. A pályák lehetnek: egynyomvonalúak; ez esetben kitérőket és pályavégi fordulókat kell kialakítani a normál működéshez, hurok kialakításúak; elágazásokkal és kitérőkkel. Elemi útvonalszakaszok Az anyagmozgatási alapfeladatokból következik, hogy a vezetőnélküli targonca a bejárandó útvonalon egyedül és pótkocsival is közlekedik. Ennek megfelelően az útvonalat úgy kell kialakítani, hogy azon az anyagmozgatási feladat zavartalanul, akadálymentesen végrehajtható legyen. Ha az üzem adottságai csak egy nyomvonalú pálya kialakítását teszik lehetővé, akkor az alábbi elemi szakaszok kialakítása válik szükségessé: ívhajlatok önálló targoncás és pótkocsis targoncás járatok részére, kitérők önálló targoncás járatok részére, kitérők pótkocsis targoncás járatok részére, pályavégponti fordulók pótkocsis targoncás járatok részére, anyagleadó állomási útvonal módosítások önálló targoncás járatok részére. Ívhajlat önálló targoncás járatokhoz Az ívhajlatoknak biztosítani kell a targoncáknak az útvonalon való akadálytalan és veszélymentes közlekedését. A nyomvonalvezetést vagy indukciós vezeték vagy virtuális vezetővonal szolgáltatja. Ennek a görbületi sugara azonos a targonca minimális fordulási sugarával. A vezetővonalon haladó targonca szélső pontjainak helyzetét: belső íven, a hátulsó kerék burkoló, külső íven pedig az ütközésgátló kengyel  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

176


határozza meg. A pályát szerkesztéssel lehet meghatározni, vagy analitikus módszerrel, amely alapján az ívhajlat méret a megfelelő segédeszközzel kirajzolható. A rajzon feltüntethetők a szükséges ívhajlat külső és belső burkolói, valamint – a mozgó jármű és az útvonal széle között mindkét oldalon 0,5 m biztonsági sávot hagyva – a tényleges ívhajlatok. A biztonsági sáv lényegét az 234. ábra mutatja. Mivel a pótkocsis targoncás járatok részére lényeges a vonóhorog útja, ezért azt is fel kell tüntetni. Vezetõ nyomvonal Ütközésgátló határoló görbe Mozgás irány

R

min

Hátulsó kerék határoló gõrbe Vezetõnélk üli targonca

Biztonsági sáv Mozgás irány

234. ábra Ívhajlat pótkocsis targoncás járathoz A vonóhorog útját az a.1.) pontban meghatározott módon alapul véve, a pótkocsit vontató targonca fordulását lehetővé tevő ívhajlatot a biztonsági sávval együtt a 233. ábra mutatja. Az ábrából látható, hogy a forduló a belső ívet módosítja. Megjegyezzük, amennyiben az üzemben ez az ívhajlat kialakítás nem engedhető meg, akkor a szóban forgó forgózsámolyos kocsi helyett, nyomkövető kocsit kell alkalmazni, amely a belső ívet módosítja. Ütközésgátló határoló görbe Vezetõ nyomvonal

Mozgás irány

Pótkocsi

Pótkocsi határoló gõrbe

Biztonsági sáv

Vezetõnélk üli vontató targonca

Mozgás irány

235. ábra

www.tankonyvtar.hu



177

Kitérők önálló targoncás járatok részére Az önálló targoncás járatok részére szolgáló kitérők, a fő nyomvezetésből leágazó olyan mellékpályák, amelyre a vezetőnélküli targonca egységrakományával együtt leállhat anélkül, hogy a fő pályán haladó pótkocsis, vagy pótkocsi nélküli targonca mozgását akadályozná. A kitérők mellett célszerű olyan belső tároló helyeket kialakítani, amelyek a gyártási folyamat egyenetlenségeit kiegyensúlyozzák, vagy pedig az üzem meghatározott időre szóló nyersanyagszükségletét befogadják. A kitérő nyomvezetését a 236. ábra mutatja, amely alapján határozhatók meg a jellemző méretek. A 236. ábra méretei közül B2 a targonca szélességének fele, B1 a pótkocsi szélességének fele, C pedig biztonsági távolság (C = 100 mm). K L



Lp

Targonca

Pótkocsi

R



B1 R

C B2

A

Targonca K 1

K 1

K 2

236. ábra A kitérő nyomtávolsága A  B1  B 2  C

(229)

egyenlőtlenség érvényes. A nyomtávolság és az R fordulási sugár ismeretében meghatározható kitérő ívhajlat kialakításhoz szükséges egyenes szakasz (237. ábra) E 

A  2 R 1  cos   sin 

,

ahol α a kitérő hajlásszöge. Így a kitérő bevezetőszakaszának hossza K 1  2 R sin   E cos  .

(230)

A kitérő teljes hossza pedig K  K 2  2K1

összefüggéssel határozható meg.

R

R



A

E

K

1

237. ábra


www.tankonyvtar.hu

178


A kitérő egyenes szakasza K2 a kialakítandó egységrakomány fogadóhelyek függvénye. Minimális mérete – egy egységrakomány tárolására alkalmas állomás esetén – megegyezik a targonca hosszával; L. Kitérők pótkocsis targoncás járatok részére A pótkocsis targoncás járatok részére szolgáló kitérők, a fő nyomvezetésből leágazó olyan mellék pályák, amelyekre a pótkocsit vontató indukciós vezérlésű targonca leállhat anélkül, hogy a fő pályán haladó pótkocsis, vagy pótkocsi nélküli targonca mozgását akadályozná. A nyomvezetést a 238. ábra alapján vizsgálva a kitérőnyom távolsága: A  2 B1  C , ahol C a biztonsági távolság. K Targonca

Pótkocsi

R

B1 

R

C B1

Lp K 1

Pótkocsi

 K 2

A

L Targonca

K 1

238. ábra A kitérő K2 egyenes szakaszának hosszát általában a targonca és a pótkocsi mérete határozza meg, amennyiben a kitérőt tárolóhelyként is felhasználjuk, K2 értékét a tárolandó egységrakományok száma határozza meg. Pályavégponti fordulók pótkocsis targoncás járatok részére Ennek az elemi útszakasznak egynyomú vonalaknál van jelentősége. Ilyen esetben a pótkocsis targonca mozgásirányát csak az útvonal végeken kialakított fordulókban tudja megváltoztatni. A nagyobb méretű pótkocsival közlekedő targonca pályavégponti fordulójának vonalvezetését a 239. ábra szemlélteti. Nyomvonal

D

R

Pályavégi forduló




179

A forduló megtervezésénél azt kell szem előtt tartani, hogy a forduló során a pótkocsi egyik része se tudjon hátramozgást végezni, legfeljebb nyugalmi állapotot engedhetünk meg. A hátramozgás – mivel felügyelet nélküli rendszer – könnyen okozhat balesetet. Anyagleadó állomási útvonal módosítások önálló targoncás járatok részére Olyan esetekben, amikor az egységrakományok leadása és felvétele nem a kitérőkben lévő tárolóhelyekre történik, útvonalmódosítások szükségesek. A tárolóhelyek ugyanis az útvonal mellett helyezhetők el, amelyre a targonca a fő nyomról nem tudja az egységrakományt leadni. Ezért a fő nyomról olyan leágazásra van szükség, amellyel az egységrakományok tárolóhelyre való leadása, illetve onnan való felvétele biztonságosan megvalósítható. Ez a leágazás az anyagkezelés megtörténte után a targoncát a fő nyomra vezeti vissza. Az útvonal módosítás annyiban különbözik a vázolt kitérőtől, hogy itt nem kell biztosítani a fő nyomon való zavartalan mozgást. Az útvonal módosítás vonalvezetése a közlekedő út szélességének is függvénye. Vonalvezetését a 240. ábra mutatja. Általában az egy nyomvonalú pályák jellemző szakasza. K

R



B2

R

A1

B1

Lp K 1

Pótkocsi

 K 2

L Targonca

K 1

240. ábra 3.8.6. Egységrakományok fogadása Az anyagmozgató rendszer működése szempontjából jelentős az egységrakományok fogadó állomásainak kialakítása. A fogadóállomás az anyagmozgatást végző eszközöktől, azok automatizáltsági fokától és az egységrakományok méretétől függ. a.) Rövid alkatrészek fogadása Anyagmozgatás szempontjából rövid alkatrészeken a 800x1000 mm-es rakodólapon egységrakományozott alkatrészeket értjük. Fogadásukhoz külön kell választani a vezetőnélküli targoncákkal önálló járatban szállított egységrakományokat a hagyományos emelővillás targoncákkal szállított egységrakománytól. b.) Vezetőnélküli targoncák egységrakományainak fogadó állomásai Ezekre az állomásokra/ról az indukciós targoncák automatikus munkaciklussal adják le (veszik fel) az egységrakományokat. A fogadóállomások jellegzetes típusai; - A típusú fogadóállomás; használható önállóan és görgősorhoz kapcsolódva. Felépítését a 241. ábra mutatja. Az állomás egyszerre három egységrakomány kezelésére alkalmas, amelyek közül egy a bemeneti, egy a kimeneti pozícióban helyezkedik el, egyet pedig a pneuma Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

180


tikus henger által mozgatott görgősor tartalmaz. Az emelőasztalos vezetőnélküli targoncákkal szolgálható ki könnyen. A targonca az egységrakományt kissé megemelve a görgősor alá megy, majd az egységrakományt a görgősorra süllyeszti (242. ábra) Munkahelyi anyagtároló

Az egységrakományok kezelésének munkaciklusai Egységrakomány leadási pozíció fölé helyezése Süllyesztés Emelés Oldalteleszk óp visszahúzása

Mozgó görgõsor az egységrakományok osztályozására

Oldalteleszk óp visszahúzása az egységrakománnyal Emelés Süllyesztés Kimeneti görgõsor

Oldalteleszk óp kinyújtása

Bemeneti görgõsor a.)

b.)

241. ábra Szállítandó egységrakomány

Rakodólap Teherhordó szerkezet

Irányító elektronika Vill amos táprendszer Irányító kapcsolók

Ütközõ kengyel

Ütközõ kengyel

Hajtó és kormányzott kerék

242. ábra Ennek a görgősornak több funkciója lehetséges;  a bemeneti pozíció meghosszabbításaként nyers munkadarabokat egységrakományok átadása közvetlen a szerszámgép elé,  a kimeneti pozíció meghosszabbításaként kész munkadarabokat tartalmazó egységrakományok átvétele közvetlen a szerszámgép elől,  a ki- és bemeneti pozíció közötti anyagátadás végzése,  a ki- és bemeneti pozíció meghosszabbítását képező görgősorokról/ra az egységrakományok osztályozása. - B típusú fogadóállomás önállóan használható. Felépítését a 243. ábra mutatja. A be- és kimeneti pozíció között az egységrakományok nem mozognak, illetve azok funkciója ciklikusan felcserélődik. Amennyiben a fenti állomásokból üzemi elosztóhely épül, úgy a ki- és bemeneti pozíciónak ez a kitüntetett funkciója eltűnik, hiszen az a pozíció, amelyre az egyik pillanatban egységrakomány került a következő pillanatban annak továbbadási forrásává váwww.tankonyvtar.hu



181

lik. Az egységrakományoknak a targoncákról való átadási ciklusát is a 243. ábra tünteti fel. A villás oldalteleszkópos targonca egységrakomány mozgatását a 244. ábra mutatja. Anyagátadás munkaciklusa Oldalteleszk óp visszahúzása az egységrak ománnyal Emelés Süllyesztés Oldalteleszk óp kinyújtása Egységrakomány fogadó állomás

Egységrakomány leadási pozíció fölé helyezése Süllyesztés Emelés Oldalteleszk óp visszahúzása Vezetõnélk üli targonca

Egységrakomány

Emelõ szerk ezet

Oldalteleszk op

243. ábra

Villamos táprendszer

Vezérlõ egység Emelõoszlop Hajtó és kormányzó egység Ütközõkengyel

Oldalteleszkóp

244. ábra - Raktári fogadóállomás. Lényegében egy gyártórendszer magasraktárához telepített B típusú fogadóállomás, amelynek egyik oldalára az indukciós targonca, másik oldalára pedig a magasraktár állványkiszolgáló gépe dolgozik mindkét esetben, automatikus ciklusban. A fogadóállomás felépítését a 245. ábra szemlélteti. Megjegyezzük, hogy a magasraktári állvány kiszolgálógép pályáját a fogadóállomás telepítésének megfelelően meg kell hosszabbítani.


www.tankonyvtar.hu

182


Állványrendszer

Felrak ögép és vezetõnélk üli targonca csatlakozási pontja

Felrak ógép sín

245. ábra 3.8.7. Vezetőnélküli targoncák irányítása Az automatikus működésű vezetőnélküli targoncák (AGV, FTF) irányítására két, egymástól filozófiájában eltérő eljárást alkalmaznak; gépi szintű irányítás rendszerszintű irányítás. a.) Gépi szintű irányítás A gépi szintű irányítás esetén az összes, a működést meghatározó funkciót - a mozgó jármű működését,  kormányzás (nyomvonalkövetés),  sebesség meghatározását, (sebességértékek: haladás közben 1,0 m/s kanyarban való mozgásnál 0,5 m/s állomás közelítés közben 0,2 m/s teher emelés, vagy manipulációs mechanizmus emelés 0,15 ≈ 0,2 m/s)  frekvencia-áthangolás,  indítás, megállás. - Útvonal meghatározást (az útvonal meghatározás az anyagmozgatási feladat végrehajtásához a kezdő A és a végső B pont közötti útvonalszakasz), - forgalomirányítást (több járműnek a rendszerben való közlekedése esetén az összeütközést meg kell akadályozni), - anyagkezelést a targoncán telepített szoftver vezérli. Az ilyen irányítóberendezéssel felszerelt járművek úgy tudnak a rendszerrel együttműködni, abban közlekedni, hogy nincs szükség külső kapcsolatra. Az ilyen típusú irányítások nagy bonyolultságú rendszerekben nehezen alkalmazhatók, mert a fedélzeti számítógépbe telepített szoftvernek a különböző útvonalak topológiáját tartalmazni www.tankonyvtar.hu



183

kell, a mely alapján a targonca végigfuthatja a meghatározott útvonalat (végrehajtja a sebesség-meghatározást, frekvenciaváltást stb.) az ilyen targoncákat szokták intelligens targoncáknak nevezni (246. ábra) A jármű programozása a jármű fejrészén elhelyezett tasztatúrával történik.

Memóriába táplált útvonalak és mozgási feltételek

B

Útvonal végpont

A

Útvonal k ezdõpont

Rak odólap átadó oldalteleszk óp Induk ciós vezetõvonal Vezetõnélk üli targonca

F1 F2

246. ábra b.) Rendszerszintű irányítás Rendszerszintű irányítás esetén a targonca járműbe minimális bonyolultságú szoftvert (intelligenciát) építenek be. A működést meghatározó funkciókat különböző számítógépi szinteken telepített és meghatározott szoftverek vezérlik. Ennek megfelelően a targonca jármű különféle formában külső adatátviteli berendezésekkel van kapcsolatban. A rendszerszinten irányított jármű funkcionális irányítási egységeit a 247. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

184


Anyagkezelés

Forgalomirányítás

Útvonalmeghatározás Jármûvezetés

Rakodólap átadó oldalteleszkóp

Indukciós vezetõvonal

Vezetõnélküli targonca

F1 F2

247. ábra Irányítási feladatok megosztása rendszerszintű irányítás esetén A nyomvonalkövetés mindig gépi irányítás, az ún. fedélzeti számítógép végzi. Az irányítás alapja egy helyzetszabályozó rendszer, amely az antennák által, fázis vagy amplitudó különbséggel érzékelt jel segítségével a járművet a vezetőhuzal által kijelölt pályán tartja. Útvonal meghatározás Az útvonal meghatározás az indulási helyzet (a teherfelvétel helyzete) és a cél állomás (a teherlerakás helyzete) között bejárandó útnak a targonca érzékelő rendszerének megfelelő geometriai (nyomgeometriai) meghatározását jelenti. A megoldás módját illetően az útvonal meghatározás rendszerszintű irányítás. A különböző nyomvonal-vezetési módszerek azonban a konkrét megoldásokra hatással vannak; - Egyfrekvenciás útvonalkapcsolásos rendszer Az útvonalkapcsolásos rendszernél az útvonal geometriai kialakítása a szakaszonként kialakított útvonalblokkok egymás utáni gerjesztésével történik. Ennek megfelelően ez csak külső vezérléssel lehetséges. A targoncára átadódó egyéb információk vagy induktív, vagy vezeték nélküli információátadással jutnak a megfelelő szenzorra. Tehát az alábbi funkciók;  blokkszakasz (útvonal) kapcsolás,  targonca megállítása vagy indítása,  sebesség meghatározás  különböző külső információk felvétele rendszerszintű feladatok.

www.tankonyvtar.hu



185

- Többfrekvenciás rendszer Többfrekvenciás rendszer esetén az egyes útvonalszakaszokra való áttérés frekvencia választással történik. Ez azt jelenti, hogy az új útvonalnak megfelelő frekvenciasáv vételére tehát az útvonal-elágazásoknál megfelelő információ hatására az antenna áthangolással a targonca más útvonalra tér. Az irányítást illetően itt bizonyos funkciók megosztódnak;  frekvenciaválasztás (antennaáthangolás)  sebesség meghatározás gépi szintű irányítási feladatok lesznek, a  targonca megállítás, indítás  különböző külső információk felvétele pedig rendszerszintű feladatokká válnak. Forgalomirányítás Abban az esetben, ha a rendszerben egy járműnél több közlekedik, ahhoz, hogy a járművek egymásnak ne ütközzenek, szükség van egy újabb irányítási funkcióra is, amit forgalomirányításnak nevezünk. A forgalomirányítási döntéseket rendszerszintű irányítással kel megoldani. Ez természetesen megkívánja a targoncáktól, hogy az irányítórendszerrel kommunikálni tudjanak  padlószinten szerelt eszközökkel (indukciós hurok, mágneses helyzetkapcsoló stb.),  infravörös technika, rádióhullám  vezetőhuzalon keresztül. Az összeütközések elkerülésére a targonca által befutandó pályát zónákra (térközökre) osztják, amely zónák hatását valamilyen érzékelővel jelölik ki (indukciós, mágneses, optikai stb.) A vezető nélküli targoncák esetén a térköz-rendszerű forgalomirányítási stratégiák használatosak. Térköz-rendszerű irányítás esetén elméletileg minden térköznek egy szállítóeszközzel való foglaltsága engedhető meg. Az ipari gyakorlatban azonban az alábbi változat vált be; a szállítóeszköz nem azt a térközt teszi szabaddá, amelyet éppen elhagyott, hanem a mögötte lévőt. Tehát két foglalt térköz között mindig kell egy üresnek (lezártnak) lenni. Ezt az irányítási technikát csak akkor nem tartják be, ha torlasztási szimulációt kívánnak elérni. Ebben az esetben a szállítóeszközök az egyes zónák (térközök) végéig haladnak. A vezetőnélküli targoncák térköz rendszerű irányításának lehetséges változatait a 248. ábra mutatja.


www.tankonyvtar.hu

186


Irányítási elv

Térk özlezárás és torlasztás grafik ai vázlata

Megjegyzés v

Lezárt térk öz

Szabad térk öz elv

1 Egy térk öz torlasztás torlasztás

Lezárt térk öz

Szabad térk öz

v elv

2 Két térk õz torlasztás

torlasztás

Lezárt térk öz

v

elv

3 Nincs torlasztási térk öz nincs torlasztás

248. ábra 1. irányítási változat; Az indukciós targonca a megelőző térk9özt akkor teszi szabaddá, ha az éppen használt térköz végéhez ért. Ez az irányítási változat lehetővé teszi, hogy torlasztás esetén valamennyi térközbe egy-egy targonca kerüljön. 2. irányítási változat; Az indukciós targonca akkor teszi szabaddá a megelőző térközt, ha az adott térköz használata teljesen befejeződött, azaz a targonca átment a következő térközbe. Az ipari gyakorlat ezt az elvet alkalmazza. 3. irányítási változat; A targonca akkor teszi szabaddá az éppen használt térközt, ha az adott térköz használata teljesen befejeződött, tehát a targonca belépett a következő térközbe. A forgalomirányítás ún. útvonaltérképek alapján történik, amelyek a megfelelő számítógép memóriájába tárolnak (fedélzeti számítógép gépi irányítás esetén, vagy az anyagmozgatást irányító számítógép rendszer szintű irányítás esetén). Az útvonaltérképeket elemi hálózati elemekből lehet felépíteni egy mátrix formájában. A mátrix sorai a zónákba (térközbe) való bemeneteket, az oszlopai pedig a kimeneteket jelentik. A mátrix elemeivel határozzuk meg az irányítási változatoknak megfelelő térközbemeneti korlátozásokat. Az útvonal négy jellegzetes elemi egységből építhető fel; - egyenes szakasz, - kitérő nyitó váltó, - kereszteződés (komplex csomópont) - kitérő záró váltó, Az egyes elemi útvonalakhoz tartozó útvonal topológiákat és a hozzájuk tartozó útvonaltérképeket (útlezárási mátrixokat) az 1. sz. rendszer irányítási változatra a 249. ábra, 250. ábra, 251. ábra és a 252. ábra mutatja.

www.tankonyvtar.hu



187

a.) Topológia 1

2

3

4

n

b.) Útlezárási mátrix

Lezárt blokk szakasz 1

R (i;j) =

1

0

2

1

2

n

4

0

3

Bemenet a blokk ba

3

1

0

4

0

1

1

0 0

n

1

0

249. ábra a.) Topológia

1

2

3

n+1

4

n

n+2

m


Lezárt blokkszakasz 1 1

0

2

1

3

2

3

n+1

m

n+2

0 1

4

0 1

0 1

R (i;j) =

n

4

1 0

0

Bemenet a blokkba n n+1

1 1

1

n+2

0 0

1

1

0

1

0 0

m

1

0

250. ábra


www.tankonyvtar.hu

188


a.) Topológia

m

n+3

m+1 1

2

n+2

3

n

m+2

n+1


Lezárt blok kszakasz 1 1

0

2

1

3

2

3

1

0

n R (i;j) =

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1 1

m+1 m+2

1

m m+1

m

0

1

n+2 n+3

n+2 n+3

0

1

n+1

n+1

0

1

Bemenet a blok kba

n

1

1

m+2

1

1

0

0 0

1

1

0

251. ábra

www.tankonyvtar.hu



189

a.) Topológia 1

2

3

4

m

n+2

n+1

n


Lezárt blok kszakasz 1 1

0

2

1

3 4

2

3

n+1

m

n+2

0 1

0 1

0 1

R (i;j) =

n

4

1 1

0 0

Bemenet a blok kba n

1

0

n+1

0

n+2

1

0 1

0 0

m

1

1

0

252. ábra 3.9. Felvonók és mozgólépcsők Ezeket a berendezéseket általában az épületek függőleges szállítási forgalmának a lebonyolítására alkalmazzák. A felvonók kiterjedt felhasználási területe a lakó- és középületek személy és teherszállítási igények kielégítése, míg a folyamatos működésű függőleges mozgású páternosztereket, valamint a mozgólépcsőket és a mozgójárdákat a nagyobb középületek személyforgalmának biztosítására használjuk. A műszaki szabályozás, a felvonókat és a mozgólépcsőket, valamint a mozgójárdákat közösen tárgyalja, aminek nem műszaki, hanem „munkavédelmi” okai vannak. Műszaki felépítésüket tekintve ezek a berendezések jelentősen eltérnek egymástól, használatuk azonban igen hasonló. A gépek esetében általában a használó vagy kezelő személyektől követelmény bizonyos fokú szakmai jártasság, amihez a szervezett munkavégzés keretében még munkavédelmi ismeretek is tartoznak, addig a felvonók és mozgólépcsők esetében az azokat használó utasokkal szemben semmiféle követelmény nincs és nem is támasztható. Az a körülmény, hogy az utasokat saját figyelmetlenségük következményeitől is meg kell védeni, indokolja, hogy ezeket a berendezéseket együtt tárgyaljuk. Nem véletlen, hogy amíg az Európai Unió valamennyi gépféleséggel kapcsolatos előírást egyetlen irányelvben foglalt össze, addig a felvonókra külön irányelv született. A szabványok általánosságban nem kötelező érvényűek, viszont a felvonókra vonatkozó szabványok, – MSZ EN 81 Felvonók szerkezetének és beépítésének biztonsági előírásai, MSZ EN 115 Mozgólépcsők és mozgójárdák szerkezetének és beépítésének biztonsági előírásai – mivel harmonizált szabványok, rendeleti úton kötelezőek. Felvonókhoz hasonló berendezéseket a függőleges szintkülönbségek leküzdésére már a régmúlt időkben is alkalmaztak. Elsősorban a bányákban, de várakban és egyéb védelmi be Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

190


rendezéseknél is. Az előbbiek esetében nem volt ritka a hidraulikus hajtás, míg az utóbbiaknál emberi, vagy állati erőt alkalmaztak. Azt, hogy egy ilyen berendezés funkcionális oldalról nézve milyen egyszerű, legjobban a hazánkban legelterjedtebb formája, a kerekes kút mutatja. A mai értelemben vett felvonók kialakítását a villamos hajtáson túlmenően két jelentős találmány tette lehetővé: az acélkötél (1834 – Thüringia, Harz hegység – Albert bányatanácsos) és a felvonó fülkére szerelt fogókészülék, – amely a fülkét kötélszakadás esetén a vezetősínhez rögzíti – (1852 – USA – Elisha Graves Otis). Hazánkban az első felvonókat az 1900-as évek elején helyezték üzembe. Ezek a felvonók még a daruknál alkalmazott módhoz hasonlóan dobbal készültek; a meghajtó dob az épület pincéjében került elhelyezésre. A beépített energia-szükséglet csökkentésére már ezeknél az első felvonóknál is alkalmaztak ellensúlyokat, a tökéletes biztonságot pedig a függesztő elemek számának növelése és a zuhanás-gátló rendszer biztosította. A felvonó berendezések fő jellemzői: a vízszintessel legalább 75°-os szöget bezáró kötött pálya, a sebesség, a teherbírás, a vezérlés és az egymás mellé telepített berendezések darabszáma. Ez utóbbi főként a nagyobb magasságú épületeknél jön szóba, mind a középületeknél, mind a lakóházaknál. A felvonók jellemzője az ún. névleges menetsebesség, aminek – bár az egész világon elfogadott – fizikai tartalma nincs. Értékét a szélső szintek, tehát a legfelső és legalsó állomás közötti távolságból, a H emelőmagasságból számolják, számértékét tekintve: vn= H/20 [m/s]. A felvonók teherbírását vagy a szállítható személyek száma, vagy (teherfelvonók esetében) az egy menetben szállítható áruk súlya és terjedelme határozza meg. A terjedelemről meg kell jegyezni, hogy a vonatkozó szabványok a fülke alapterületének függvényében írják elő a teherbírást. A felvonóknak speciális változatát jelentik a folyamatos mozgást végző páternoszterek. Ezek látszólag két egymás mellé telepített (a valóságban egy közös) aknában folyamatosan haladó, egymást viszonylag szorosan követő fülkék, az egyik oldalon felfelé, a másik oldalon pedig lefelé mozgással. A berendezést szinte kizárólagosan személyszállításra használják, és csak irodaházakba telepítették. A berendezés fülkéi, amelyek két párhuzamos, végetlenített, hevederes-görgős láncra vannak függesztve, kétszemélyesek, és a szokásos menetsebességük 0,25m/s, ami lehetővé teszi a menet közbeni beés kiszállást. A fülkék az alsó szint alatt és a felső szint felett, az ún. „váltó tér”-ben átmennek a „másik aknába” és útjukat az ellenkező irányba folytatják. Az áthaladás veszélytelen, mivel – a gyakori hiedelemmel ellentétben – a fülke nem áll fejre, tehát az utasnak, ha nyugodtan viselkedik, semmitől sem kell tartania. Ugyanakkor az utas hirtelen nagymérvű dinamikus mozgása, amely a fülkét is megrántja a váltótéren megvezetés nélkül áthaladó fülkét elfordíthatja. Ezzel súlyos meghibásodást okozhat és a berendezést vészfékkel kell megállítani. Részben a konstrukciós hibák, részben pedig a nagyfokú használói felelőtlenség, korábban aránytalanul sok halálos balesetet okozott, emiatt megszüntették az új berendezések telepítését és több berendezést is leállították. Egy hagyományos felsőgépes felvonó felépítését mutatja a 253. ábra. 253. ábra www.tankonyvtar.hu



191

A mozgólépcsőket, mint fel-le mozgatott párhuzamos létrákat a bányászatban már a XVII. században alkalmaztak, általában hidraulikus hajtással vagy állati erővel mozgatva. A mai fogalmaknak megfelelő mozgólépcsőt 1899-ben az amerikai Otis Elevator Company szabadalmaztatta, és az első mozgólépcsők Európában a 1900-as Párizsi Világkiállításon üzemeltek. Magyarországon az első mozgólépcsőt 1931-ben Budapesten, a Corvin áruházban helyezték üzembe, majd a második világháború után, 1956-tól, ugyancsak Budapesten, a Hűvösvölgyben működött néhány évig az első – és mindmáig egyetlen hazai gyártású – ilyen berendezés. A lépcső kocsikat végetlenített hevederes-görgős lánc folyamatosan mozgatja, ennek megfelelően egy lépcsőkaron, egy időben, csak egy irányba lehet haladni. A visszatérő kocsik ugyanis a szállító lépcsők alá fordulnak és fejjel lefelé térnek vissza a beszállási helyre. A lépcsőkkel párhuzamosan gumikorlát is halad, amely az utasok biztonságát és biztonságérzetét szolgálja. A berendezések meredeksége a vízszinteshez képest 25-30°, a névleges sebességük pedig áruházi és irodaépületeknél általában 0,5 m/s, míg közlekedési létesítményeknél 0,7-0,9 m/s. A mozgólépcsők szélessége 600-1200 mm között változik. Leggyakoribb a 800, vagy 1000 mm-es változat, azaz egy lépcsőfokon egy vagy két ember utazhat. A mozgólépcsőket általában párban szokták beépíteni, az egyik felfelé, a másik lefelé forgalmat biztosít. A belépő és a kilépő szakaszokon, a fel és lelépés biztonságossága érdekében, a lépcső-kocsikból legalább 3-3 kocsi egybefüggő vízszintes síkot képez. Ezt a kocsikat megvezető pályák egymáshoz viszonyított torzításával érik el. A mozgójárdák tulajdonképpen olyan mozgólépcsők, amelyek csak belépő és kilépő szakaszokból állnak, és ugyanúgy gumikorlát is tartozik hozzájuk. 3.9.1. Felvonók és mozgólépcsők hajtásának elemei a.) Villamosmotorok és hajtóművek A tárgyalt berendezések közös jellemzője, hogy haladási sebességük viszonylag kicsi, [0,25-3,2 m/s], így a szükséges energiát biztosító villamos motor után, jelentős fordulatszám csökkentést és ugyancsak jelentős nyomatéknövelést biztosító áttételekre, csigahajtóművekre van szükség. Csak a nagyobb teherbírású felvonóknál és a mozgólépcsőknél szokásos a két, esetleg háromfokozatú fogaskerék hajtómű. A gépházban lévő hajtóegységet pedig a 254. ábra mutatja. Motor és hajtómű

Lendkerék Hajtótárcsa 254. ábra


www.tankonyvtar.hu

192


A villamosmotor és a hajtómű között általában gumidugós tengelykapcsoló van, ami egyúttal a féktárcsa szerepét is betölti. A tengelykapcsoló két része közül mindig az kapcsolódik a hajtómű tengelyéhez, amelyik a féktárcsa szerepét is betölti, így motorcsere esetén a fék – mint rögzítő fék – hatásos marad. A fékszerkezet mindig kétpofás és nyomórugó vagy súlyterhelésű, és mindkét irányban egyaránt hatásos kell, hogy legyen. A fékszerkezet oldását egyenáramú vagy háromfázisú elektromágnes biztosítja. A fékszerkezet csak akkor lehet kioldott állapotban, ha a hajtó villamos motor áram alatt van. Szükség esetén – lehúzott főkapcsoló mellett, szerelői beavatkozásként – a fékszerkezet kézi oldására is lehetőség van és így lehetséges a berendezés kézi kerékkel – amely egyben lendkerék is – való mozgatása. Az alkalmazott rövidre zárt forgórészű villamosmotorok 6 vagy 4 pólusúak, de a pontos szintbeállás érdekében alkalmaznak pólusváltós motorokat is, 6/24-es vagy 4/16-os kivitelben. Ez utóbbiak a legelterjedtebbek, mivel szinte kizárólag ezek üzemelnek a 10 emeletes panelépületekben (1 m/s sebességgel). Az 1 m/s feletti sebességeknél az utóbbi években a szabályozott váltakozó áramú hajtások már teljesen kiszorították a pólusváltós hajtásokat és terjedőben van a szabályozott szinkronmotoros hajtás is. A felvonóiparban alkalmazott villamosmotorok esetében gyakoriak az indítások, irányváltások és a terhelési állapot ugrásszerű változása, a magas kapcsolási szám [60 k/h, 120 k/h, 180 k/h, 240 k/h], és az indítási idő behatárolása miatt különleges üzeműek. A felvonómotor katalógusában nem az indítási időt határolják be, hanem a megengedett maximális tehetetlenségi nyomatékot: [ΣGD2] adják meg. Ezt a gyakorlatban úgy valósítják meg, hogy a haladó és forgó tömegeknek a villamosmotor tengelyére számított redukált tehetetlenségi nyomatékát, lendkerék alkalmazásával a katalógusban található [ΣGD2] 97-98 %-ára egészítik ki. A beépített teljesítményszükséglet érdekében, a ma szokásos felvonóknál szinte kivétel nélkül, ellensúlyokat alkalmaznak, amellyel a fülke súlyát és a hasznos terhelés felét egyenlítik ki. Így a villamosmotor úgynevezett négynegyedes hajtásban üzemel, vagyis mindkét forgásirányban előfordul motoros vagy generátoros üzem is. b.) Vonóelemek Felvonók esetében a vonóelemek szinte kizárólag acélkötelek, míg a páternosztereknél, mozgólépcsőknél és a mozgójárdáknál hevederes-görgős láncok. A felvonóknál a kötélvezetés különböző típusai terjedtek el. A vonóelemeket a tényleges húzásra méretezik, az előforduló legnagyobb névleges statikus terhelés alapulvételével. Acélkötelek esetében ez a biztonsági tényező: b ≥12, de a kötél (d) és a hajtódob (D) vagy hajtótárcsa (D) átmérőviszonytól (D/d), és a terelőkerekek számától függően akár még 30-40 is lehet. A biztonságot fokozza még, hogy a kötélágak száma legalább kettő, de súrlódó, vagy hidraulikus hajtás esetén legalább három. Lánchajtásos felvonóknál a biztonsági tényező: b ≥ 10, mozgólépcsőknél és páternosztereknél: b ≥ 5. Az alkalmazott láncok száma ebben az esetben is kettő. c.) Hajtási módok Súrlódó hajtás A ma használatos felvonók többsége hajtótárcsás kivitelben készül, amelynek feltétele az ellensúly (E) megléte. A hajtótárcsán átvetett kötélelem egyik vége a fülkéhez (F) van rögzítve, a másik vége pedig az ellensúlyhoz. A hajtótárcsára fel- és lefutó, két kötélágban ébredő a kötélerők hányadosa, az áthúzási viszonyszám: ≤ eμ’*ß , ahol μ’ a látszólagos súrlódási tényező, ß kötél átfogási szöge a hajtótárcsán (előírás: ß ≥135°). Ahhoz, hogy a kötelek a hajtótárcsán rendezetten helyezkedjenek el, párhuzamos hornyokat kell készíteni. Ezeknek a hornyoknak a szokásos alakja: félköríves, félköríves alámetwww.tankonyvtar.hu



193

szett, vagy ék alakú. Az alámetszés szélessége, vagy az ék szöge is lehet különböző. Az a tapasztalat, hogy a különböző alakzatok esetében azonos átfogási szög, azonos tárcsaanyag és azonos acélkötél esetében is az áthúzási viszonyszám változik. Ebből visszaszámlálva határozták meg az egyes alakzatokhoz tartozó látszólagos súrlódási tényezőt, ami ezek szerint nem csak az anyagi minőségtől függ, és ezért nevezik látszólagosnak. Annak biztosítása, hogy a kötélágakban fellépő erők hányadosa a fenti határértéket semmi esetben se léphesse túl, a hajtótárcsás hajtások legkényesebb része. Ezért e hányados számításánál – különösen a 30 m feletti emelőmagasságoknál – a kötelek és az úszókábel súlyát is figyelembe kell venni. Ha a leggyakoribb esetet vesszük figyelembe – H ≤ 30 m – akkor az ellensúly nagysága - a fel- és lemeneti áthúzási szám azonosság alapján (Q = F feltétellel): E/F = (Q+F)/E összefüggésből, - a fel- és lemeneti hajtó és fékező nyomaték azonosságból: E = F + 0,5*Q feltételekkel határozható meg, amelyre az 1,41 F < E < 1,5 F egyenlőtlenség adódik. Az ellensúly ilyen értelmű meghatározása a hajtótárcsa igénybevétele szempontjából határozottan előnyös, a motorra nézve pedig – ami némileg amúgy is túlméretezett – nem jelent számottevő túlterhelést. Különösen nem, ha figyelembe vesszük, hogy ez a túlterhelés csak fel irányban és teljes terhelés esetén jelentkezik, ami a forgalmi viszonyokat tekintve igen ritkán fordul elő. Lánchajtás Kiterjedten alkalmaznak azonban lánchajtásokat a mozgólépcsőknél és a páternosztereknél, mégpedig mindkét esetben nem egy, hanem két-két lánckereket, amelyek egymással párhuzamos síkban helyezkednek el. Hidraulikus hajtás A felvonóknál alkalmazott hidraulikus hajtások alapvető jellemzője, hogy a hajtás csak fel irányban működik, le irányban a villamosmotor áll, és a le irányú mozgást kizárólag a szeleptömb szabályozza. A lágy indítást és a zökkenőmentes megállást mindkét irányban a szabályozott szelepek biztosítják. Ezek segítségével állítható be a fülke menet diagramja, amely a lágy indítást és fékezést is lehetővé teszi. A szokásos hidraulikus hajtásoknál ellensúly nincs és csak egy hidraulikus hengert alkalmaznak. Kisebb emelőmagasságoknál aláfúrt, vagy mellé állított hidraulikával. Az előbbit a nagyobb teherbírású fülkéknél az utóbbit a kisebb teherbírásúaknál alkalmazzák. Ez utóbbinak hátránya, hogy a fülkét nem koncentrikusan emelik, hanem úgynevezett puttonyos vázszerkezetet alkalmaznak. Egy hidraulikus hajtású felvonót és szerkezeti egységeit szemlélteti a 255. ábra.


www.tankonyvtar.hu

194


255. ábra Szabályozott villamos hajtás A hagyományos hajtótárcsás felvonó hajtásoknál, de minden más hajtásnál is alkalmazhatóak azok a váltóáramú szabályozott hajtások, amelyeket gyakran a meglévő rövidre zárt forgórészű motorokra telepítenek, abból a célból, hogy az indítás finomabb és a megállás zökkenőmentésebb, a szintbeállás pedig pontosabb legyen. Több változata ismert, de ma már csak a teljesen kiforrott, és az egész folyamatot szabályozó rendszerekről érdemes beszélni. A frekvencia-szabályozott hajtások áramkörileg négy fő részből állnak: egyenirányítóból, közbenső egyenáramú körből, inverterből és a szükséges vezérlő szabályozó áramkörökből. 3.9.2. Felvonók szerkezeti egységei a.) A fülke és szerelvényei Fülkeajtók A felvonó fülke az utasok befogadására és testi épségük megóvására szolgál. Ennek érdekében a fülke teljesen zárt, tehát el van látva ajtóval is, ami lehet kézi vagy gépi működtetésű. Ez alól csak a kisteherfelvonók és a páternoszterek kivételek. A kézi működtetésű ajtók kétszárnyúak vagy teleszkóposak. Az ilyen ajtóval ellátott fülkék padlója olyan, mint egy mérlegszerkezet, amely a terhelést, a fülke foglalt, vagy üres állapotát érzékeli. Foglalt fülke csak belülről vezérelhető mindaddig, amíg a terhelés meg nem szűnik. Ez esetben a fülke nyitott ajtóval is mozgásba hozható, de csak kívülről, azaz külső hívást teljesít.

www.tankonyvtar.hu



195

A gépi működtetésű ajtók teleszkóposak vagy kétfelé tolódóak, és a be-, vagy kiszállás után automatikusan záródnak. Ha nem kapnak belső parancsot a zárás után 8-10 s-on belül, akkor még az egyparancsos rendszerek is fogadják a külső hívást, annak ellenére, hogy „foglalt”-ak. A gépi fülkeajtók mozgató szerkezete a fülke tetején van elhelyezve, és úgy van kialakítva, hogy ha a zárási folyamat során, valaki az ajtónyílásba lép, akkor azonnal visszanyit. A szorító erő nem lehet több 150 N-nál. Becsukódás után azonban az ajtó záródik, azaz reteszel is. A fülke ajtók, menet közben általában nem nyithatók, ha mégis, a berendezés azonnal leáll. Kezelőgombok A belső vezérléshez, a fülkeajtó kialakításától függetlenül, nyomógombok állnak rendelkezésre, amelyekkel a berendezés a kívánt szintre vezérelhető. Az ehhez szükséges iránykiválasztást a rendszer automatikusan végzi, csak úgy, mint a szintbeállást. Az esetleges üzemzavar, vagy vészhelyzet jelzésére csengőnyomógomb, vagy újabban a diszpécser központtal fónikus kapcsolat is rendelkezésre áll. Ezek a diszpécser központok éjjel-nappal működnek, úgyhogy a szakszerű mentést fél órán belül meg tudják kezdeni. b.) Az akna és szerelvényei Vezetősínek A felvonó fülke az épület belsejében elhelyezett aknában, vezetősínek között halad. A vastagított gerincű, mart, vagy húzott felületű T alakú vezetősínek gyámokkal csatlakoznak az aknafalhoz. A gyámok az építészeti és gépészeti tűrések [1cm, illetve 0,1 mm] közötti, két nagyságrendi különbség áthidalására, állítható kivitelben készülnek. A vezetősíneket kihajlásra kell méretezni az előforduló legnagyobb statikus terhelés (fülke súly + terhelés + vezetősín súlya) és a fogókészülék kialakításától függő biztonsági tényező figyelembevételével. A számításnál a gyámokat, mint csuklókat kell figyelembe venni, és a köztük lévő tényleges távolsággal számolni. A gyámok távolsága maximum 3500 mm lehet. A fülke egyenlőtlen terheléséből és a befogás pontatlanságából adódóan keresztirányú terhelés is felléphet. Ennek ellenőrző számításánál a sínt, mint kéttámaszú tartót vesszük figyelembe és lehajlása nem lehet több 5 mm-nél. Végálláskapcsolók és pozíció érzékelők A végálláskapcsoló az aknában, vagy egyes megoldásoknál – a sebességhatároló rendszerrel kombinálva – a gépházban helyezkedik el. Mindkét esetben lehet főáramköri, vagy mellékáramköri. A felvonóknál alkalmazott végálláskapcsoló eltér a más berendezéseknél (pld. daruknál) megszokottól, és működése esetén nem csak a vezérlőáramkört, hanem a hajtás áramkörét is megszakítja. A berendezés újra indítására csak a szerelő kézi beavatkozása után van lehetőség, tehát a fülke túlfutásának, az ellensúly vagy a fülke ütközőre ülésének okát ki kell vizsgálni. Ugyancsak az aknában helyezkednek el a pozícióérzékelők, vagy kapcsolók, amelyek biztosítják, hogy a fülke az adott szinten álljon meg. Ezek közül a két szélső egyben hasonló funkciót tölt be, mint az egyéb berendezéseknél megszokott végálláskapcsolók, azaz innen a fülke az ellenkező irányba üzemszerűen tud indulni. Az emeletmásolókat ennek a funkciónak az ellátására alakították ki. A könnyebb kezelhetőséget biztosítja egy, a fülkével összekötött végtelenített acélkötél, vagy lánc, amelyik leképezi a gépházban elhelyezett kapcsolók számá Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

196


ra a fülke helyzetét. A kapcsolókat nem az aknában, hanem egy kb. 700 mm-es kör alakú tárcsa mentén helyezik el. A tárcsa háromnegyed fordulatot tesz azalatt, amíg a fülke az aknán végighalad. Aknaajtók A fülke kialakítása, a fülkeajtóval együtt biztosítja, hogy az utas normál haladás közben biztonságban legyen. Az aknaajtóknak három fő típusa terjedt el. Kézi mozgatású ajtó, amely egy-, vagy kétszárnyú lehet, és mozgatása kézzel, zárása kulccsal történik. Ezeket teherfelvonóknál alkalmazzák és használatuk a vezérlés vonatkozásában is kulcshoz kötött. A félautomata aknaajtó nyitása kézzel, a zárása pedig automatikusan történik, egy behúzó rúgóval, amely az ajtólap alsó részébe van beépítve. Az aknaajtók harmadik fő típusa az automata aknaajtó, amelynél a nyitás és a zárás is gépi mozgatással történik. A mozgatást a fülke tetején elhelyezett mozgatómű a fülkeajtó közbe iktatásával végzi. Az aknaajtónak nem csak az utast, vagy leendő utast, de az épület forgalmának valamennyi résztvevőjét meg kell óvni attól, hogy tudatlanságból az aknába eshessen. Erre szolgál az előbbiekben ismertetett ajtózárási rendszer. Az aknaajtó csak akkor nyílhat, vagy lehet nyitható, ha a fülke mögötte áll. Az aknaajtónak ezen túlmenően még az egész épület biztonságát érintő feladata is van. A beépítési körülményektől függően 30-60 perces tűzgátlást is biztosítania kell. Zuhanásgátló rendszer A felvonók utasainak biztonsága szempontjából alapvető követelmény, hogy a fülke lezuhanását, vagy meg nem engedett mértékű felgyorsulását megakadályozzuk. Erre a célra szolgál a zuhanásgátló rendszer, amelynek első eleme a sebességhatároló. A sebességhatároló rendszer egy végtelenített kötélből, egy tárcsás feszítősúlyból és egy – általában a gépházban elhelyezett – sebesség érzékelőből áll. A sebességhatároló kötél, amely teljesen független a függesztő kötelektől, a fülke tetején lévő karhoz van kötve. Így a tárcsák kerületi sebessége megegyezik a fülke pillanatnyi sebességével. Ha a sebességérzékelő tárcsa a névleges sebességnél nagyobb, azt 115%-ban meghaladó sebességet észlel, akkor a felvonó hajtását a biztonsági áramkör megszakításával megállítja. Ha ez nem bizonyul hatásosnak és a rendszer tovább gyorsul, a sebességhatároló készülék az általa mozgatott kötelet megfogja, aminek eredményeként, mivel a fülke tovább megy, a rajta lévő bekötő kar, amely a fülke tetején elhelyezkedő „mérlegszerkezet” része, ezen keresztül a fülke alján lévő fogókészüléket működteti, és ezzel a fülkét a sínhez szorítja. Ez a megoldás mindaddig tökéletes biztonságot nyújt, amíg a felvonó, mint rendszer működik. Abban a szélsőséges esetben azonban, ha valamennyi kötél egyszerre szakadna el, tehát az ellensúly hatása nem érvényesülne, a szabadon eső fülke rendkívül rövid idő alatt felgyorsulna. Ilyenkor közvetlen beavatkozásra van szükség. Ezt az a rúgós szerkezet biztosítja, amelyre a fülke a kötelek révén fel van függesztve. Kötélszakadás esetén ez a rúgó azonnal működteti a mérlegszerkezeten keresztül a fogóékeket, így a beavatkozás holtideje lényegesen kisebb. A zuhanásgátló rendszer része az akna alatti süllyesztékben elhelyezett ütköző is. Egy lezuhanó fülke biztonságos megfogására nem alkalmas, de a 115%-os névleges sebesség biztonságos lefékezésére igen. Kivitele rugós, nagyobb sebességeknél és a betegszállító felvonók esetén hidraulikus.

www.tankonyvtar.hu



197

A süllyesztékben elhelyezett ütközők magasságát úgy kell meghatározni, hogy a karbantartók számára a szükséges védőtér biztosítva legyen. Ezt egyébként az akna felső részén a fülke felett is biztosítani kell. d.) Felvonók vezérlése A felvonóknál alkalmazott vezérlések kialakítása igazodik a forgalom jellegéhez és nagyságához. A legkisebb forgalomnak megfelelnek az úgynevezett egyparancsos felvonók. Ezeknél a külső hívásra megérkező fülke bizonyos időn belül csak belső parancsra indul tovább, amelynek teljesítéséig újabb igény be sem adható. Ennek a legáltalánosabban ismert formája a 10 emeletes lakóépületek 4 személyes felvonója. Ugyancsak a lakóházakra jellemzőek a legyűjtő típusú felvonó-vezérlések, amelyeknél az egy időben, vagy közel egy időben jelentkező hívások közül a fülke először a legfelsőt teljesíti, majd le irányban sorba felveszi az utasokat mindaddig, míg telítettsége a 90%-ot el nem éri. Ezután az alapállomásig már nem áll meg. Ha ilyenkor beszálló utas is van, akkor a belső parancs(ok) teljesítése után a felvonó automatikusan elindul az aktuális legfelső szintre, hogy az utazási igényeket az előzőekhez hasonlóan le irányba teljesítse. Legáltalánosabb ismert példája a 10 vagy 16 emeletes lakóházak 6 személyes felvonója. Az utóbbiaknál egyébként két vagy három berendezést telepítenek egymás mellé, és vezérlésük csoportos gyűjtő (duplex, vagy triplex), ami lehetővé teszi a feladatok átcsoportosítását a berendezések között, ésszerűen, folyamatosan és automatikusan, ügyelve az energiatakarékossági szempontokra is, vagyis, hogy a fülkék ne mozogjanak indokolatlanul. Irodaházak, középületek forgalmához alakították ki a fel-, legyűjtő vezérléseket, ahol is az utazási igények csoportosításánál nem csak azt észleli a rendszer, hogy egy adott szinten utazási igény merült fel, de azt is, hogy az illető milyen irányba kíván továbbmenni. Ezt az egyes szinteken elhelyezett két-két (a szélső szinteken természetesen csak egy-egy) nyomógomb teszi lehetővé. Természetesen más felvonóknál, és akár minden szinten is alkalmazható, de ezeknél a felvonóknál legalább az alapállomáson kötelező egy olyan kijelző rendszer, amely a fülké(k) helyzetét és menet irányát is mutatja. Magas és igen nagy forgalmú középületek számára fejlesztették ki a címzéses csoportos gyűjtő felvonókat. Ezeknél a berendezéseknél minden szinten rendelkezése áll az összes nyomógomb, s az utazási igényt a célállomás megadásával lehet a rendszerrel közölni. Az érkező fülkék mindegyike kiírja, hogy mely szinteken fog megállni. Ha az utas beszállás után jön rá, hogy tévesztett a módosításra csak kiszállás után van lehetőség, mivel a fülkében nyomógombok nincsenek.


www.tankonyvtar.hu

4. IRODALOM

[1]

Alexandrov, M.P.: Pod’emno-Transzportnüi masinü. 3. izd. Moszkva, 1965. Vüszsaja skola 333 p.

[2]

Böttcher, S.: Beitrag zur Klarung der Gutbenvegung auf Schwingrinnen. Fördern und Heben, 1961. 5. 317-327 P; 1961.6. 375-384 p.

[3]

Cselényi, J. et al.: Függőkonvejoros szállítóberendezés tervezése és programozása. BME Továbbképző Intézete, Budapest 1972.

[4]

D’jacskov, V.K. – Rükman; Podvesznüje tolkajuscsije konvejerü automaticseszkih adreszovaniem. Masinosztroenie, Moszkva, 1964.

[5]

Felföldi, L.: Anyagmozgatási kézikönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1975.

[6]

Greschik, Gy.: Anyagmozgatógépek. Tankönyvkiadó, Budapest, 1977.

[7]

Hannover, H.O.: Fahrverhalten von Kranen. Hrsg.: VDI-Fachgruppe Materialfluss und Fördertechnik. Düsseldorf 1974. VDI-Verlag.

[8]

Kazak, Sz.A.: Dinamika mosztovüh kranov. Masinosztroeine, Moszkva 1968.

[9]

Kulcsár, B.: Daruk teheremelési és teherfékezési folyamatában keletkező dinamikus tényezők számítási és mérési módjai. BME Továbbképző Intézete. Budapest 1973.

[10] Kulcsár, B.: Daruk mozgáshibái. BME Továbbképző Intézete. Budapest 1977. [11] Kulcsár, B.: Futódaruk teheremelési és teherfékezési folyamatának dinamikai vizsgálata. Egyetemi doktori értekezés. BME Miskolc 1972. [12] Kulcsár, B.: Rendszerszervezés I., II., III. Főiskolai jegyzet, GAMF Házi soksz. Kecskemét 1977. [13] Kulcsár, B.: Anyagmozgatógépek. Főiskolai jegyzet, GAMF Házi soksz. Kecskemét 1978. [14] Kulcsár, B.: Wirkung des Anlaufs der Asynchronen Motoren auf das Lasthebesystem der Krankonstruktionen,. Előadás: Elhangzott V. Internationale Tagung für Fördertechnik Dresden 1976. augusztus 31-szeptember 3. Megjelent a Konferencia kiadványában. 234-245 p. [15] Kulcsár, B. – Kulcsár, Bné: Wirkungsgraduntersuchungen beim Bremswährend des Lastabsenkens an Kranen. Wissenschaftliche Zeitschrift der TH. Magdeburg, 17.k. 1973.6. 667-673 p.

www.tankonyvtar.hu


4. IRODALOM

199

[16] Kulcsár, B. – Keisz, I.: Daruhidak dinamikai modellezésének kérdései. GÉP (LIII. Évf.) 2002. 4. 3 – 6 p. [17] Kulcsár, B.: Targoncák az üzemi logisztikai rendszerekben és a raktározásban. GÉP (LIII. Évf.) 2002. 4. 19 – 23 p. [18] Kulcsár, B.: Raktári felrakógépek oszloplengéseinek csökkentése hajtásszabályozási módszerekkel. GÉP (LIII. Évf.) 2002. 4. 24 – 26 p. [19] Kulcsár, B. – Bohács, G. – Gódor, B. – Hajdú, S.: Some Remarks Development of Navigation of Mobile Robots Using a Mobile Robot for Demonstrational Purposes. Proceedings 11th International Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region RAAD 2002 (June 30 – July 2 Balatonfüred, Hungary) 101 – 106 p. ISBN 963 7154 10 8 [20] Kulcsár, B. – Bohács, G.: Magasraktári targoncák. Transpack II. évf. 3. (2002. június) 24 – 26 p. [21] Kulcsár, B.: Targoncák a raktározásban. Csomagolási és Anyagmozgatási Évkönyv VIII. évf. – 2002/2003. 63 – 66 p. [22] Kulcsár, B. – Bohács, G.: Magasraktári targoncák II. Transpack II. évf. 5. (2002. október) 28 – 30 p. [23] Kulcsár, B. – Hajdú, S.: Dynamic Model and Motion Equation of Rack Stackers for High-Bay Warehouses. Procidings of MicroCAD 2003 International Scientific Conference (6-7 March 2003). Miskolc. 49 – 55 p. ISBN 963 661 547 0. [24] Kulcsár, B.: Ipari logisztika. LSI Oktatóközpont, A Mikroelektronika Alkalmazásának Kultúrájáért Alapítvány Kiadó, Budapest. 1999. 385 p. ISBN 963 577 242 4. Egyetemi tankönyv [25] Kulcsár, B.: Robottechnika. LSI Oktatóközpont, A Mikroelektronika Alkalmazásának Kultúrájáért Alapítvány Kiadó, Budapest. 2000. 394 p. ISBN 963 577 243 2. Egyetemi tankönyv. [26] Kurth, F. – Pajer, G. – Scheffler, M.: Grundlagen der Fördertechnik. VEB Verlag Technik Berlin 1971. [27] Lévai, I.: Anyagmozgatás és gépei. Oktatási segédlet. Tankönyvkiadó, Budapest 1975. [28] Lévai, I.: Anyagmozgatás és gépei I., Tankönyvkiadó, Budapest 1977. [29] Logé, Y.: Automatikus anyagmozgatás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1975. [30] Malkovics, A.R.: Üzemen belüli szállítóberendezések automatizálása. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1976. [31] Pajer, G. és sz.t.sai: Unstetigförderer 1. VEB Verlag Technik, Berlin 1976. [32] Pajer, G. – Kuhnt, H. – Kurth, F.: Stetigförderer. VEB Verlag Technik, Berlin 1974.  Kulcsár Béla, BME

www.tankonyvtar.hu

200


[33] Pápai, L.: Pneumatikus és fluidizációs anyagmozgatás. BME Továbbképző Intézete, Budapest 1973. [34] Scheffler, M.: Einführung in die Fördertechnik. Technik-Tabellen – Verlag, Fickentscher und Co.Darmtadt, 1973. [35] Scheffler, M. – Dresig, H. – Kurth, F.: Unstetigförderer 2. VEB Verlag Technik, Berlin 1977. [36] Sváb, J.: Anyagmozgatógép elemek. BME Továbbképző Intézete, Budapest 1968. [37] Sedlmayer, F.: Temreraturverformungen an Kranträgern. Fördern und Heben 1973. 12. 649-652 p. [38] Szép, E.: Robotok, ipari robotok. Automatizálás 1978. 10. 44-54 p. [39] Terplán, Z.: Fogaskerék bolygóművek. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1979. [40] Uvarow, B. J. –Egleskaln, J. S.: K woprosu uczieta wlijanija smieszczenija podkranawawo reilsa s osi balki. Promüszlennoje Stroitielstwo 1966. 10. 28-29 p. [41] Vankó, R.: Anyagmozgatógépek tervezési alapjai. BME Továbbképző Intézete, Budapest 1969. [42] Zebisch, H. – J.: Anyagmozgatás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1975. [43] Zebisch, H. – J.: Fördertechnik 1, 2. Vogel Verlag, Würzburg, 1976.

www.tankonyvtar.hu


6 ANYAGMOZGATÓ BERENDEZÉSEK

Recommend Documents