Felvonók méretezése tananyag felvonóellen rök számára Bánréti Tibor,
ÉMI-FMF
Felvonók méretezése • • • • • •
Forgalomelemzés A fülke alapterületének meghatározása A függeszt kötelek biztonsági tényez jének megállapítása A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése A dugattyúrúd méretezése kihajlásra
2
Forgalomelemzés
3
Forgalomelemzés el írások
• OTÉK • MSZ 04-11/2:1985 • MI-04-100/1:1986
4
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Elméleti menetid • Általában:
v= •
s t
[m / s ]
Az elméleti menetid az az id , ami ahhoz lenne szükséges, hogy a fülke a teljes emel magasságot a névleges sebességgel befussa. Elméleti fogalom, a valóságban nem mérhet ! :
t elm
s = v
H = v
[s ]
ahol: H = emel magasság, v = a felvonó névleges sebessége 5
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Elméleti menetid el írás: • A felvonó névleges sebességét úgy kell megválasztani, hogy az elméleti menetid ne legyen nagyobb: Épület jellege
telm [s]
1
magas komfortú középület
20
2
közepes komfortú középület magas komfortú lakóház
25
3
alacsony komfortú középület közepes komfortú lakóház
32
4
alacsony komfortú lakóház
40
6
Forgalomelemzés •
Példa: Irodaépület, közepes komfort, H = 72 m; táblázatból: telm = 25 s
v= •
=
72 = 2.88 25
[m / s ]
→ 3,0
[m / s ]
Példa: Irodaépület, magas komfort, H = 25 m; táblázatból: telm = 20 s
v= •
H t elm
H t elm
=
29 = 1,45 20
[m / s ]
→ 1,6
[m / s]
Példa: Irodaépület, alacsony komfort, H = 25 m; táblázatból: telm = 32 s
H v= t elm
25 = = 0,78 32
[m / s]
→ 1,0
[m / s] 7
Forgalomelemzés •
Példa: Lakóház, magas komfort, H = 25 m, táblázatból: telm = 25 s
H v= t elm •
[m / s ]
→ 1,0
[m / s ]
Példa: Lakóház, közepes komfort, H = 30 m, táblázatból: telm = 32 s
H v= t elm •
25 = = 1,00 25
=
30 = 0,94 32
[m / s]
→ 1,0
[m / s]
Példa: Lakóház, alacsony komfort, H = 18 m, táblázatból: telm = 40 s
8
9
10
Komfortfokozat, sebesség és emel magasság
vnévl
0,63
1,0
1,6
2,0
2,5
3,0
Ssz
telm
Hmax [m]
1
20
12,60
20
32
40
50
60
2
25
15,75
25
40
50
62
75
3
32
20,16
32
51
64
80
96
4
40
25,20
40
64
80
100
120
11
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
A forgalomszámítás alapelvei • Mindig fel-csúcs üzemre vonatkozik, ez jól megfogalmazható matematikai módszerekkel. A számítás valószín és átlagos adatokkal dolgozik •
Tapasztalat: ha egy felvonó vagy felvonócsoport fel-csúcs üzemmódban megfelel , akkor az emeletközi forgalom igényeit is megfelel en kielégíti.
•
A számítás mindig egy felvonóra, vagy egy felvonócsoportot képez felvonókra vonatkozik.
•
Egy felvonócsoport: a csoport összes felvonójának közös vezérlése van, és az összes aknaajtó közös el térre nyílik, de legalább is azokra (legalább egy helyr l) egyszerre rálátás nyílik. Általában, de nem kizárólagosan: azonos szinteket szolgálnak ki, azonos az emel magasságuk, a névleges sebességük és teherbírásuk. 12
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Várakozási id : • A fülké(k)nek az alapállomásról való elindulásai között eltelt id (valószín értéke) „fel-csúcs” üzemmódban. Hangsúlyozottan egy
felvonócsoportra értelmezhet !
A felvonó vagy felvonócsoport ötperces szállítási teljesítménye: • A felvonó vagy felvonócsoport által az alapállomásról a felette lév állomásokra fel-csúcs üzemben szállítható utasok valószín száma. Mértékegysége: [f / 5 perc] A fajlagos szállítási teljesítmény: • A felvonó vagy felvonócsoport szállítási teljesítménye öt perc alatt (f ) a felvonóval (ill. a felvonócsoporttal) szállítandó teljes, tervezett létszám százalékában. Mértékegysége: [% / 5 perc]
13
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Várakozási id és fajlagos szállítási teljesítmény el írás: Ps z [% / 5 min] 7,5 12 - 20
Tv [s ] 50 - 100 20 - 30
Irodaépület cs úcs id s zakkal
17 - 25
30 - 45
Szálloda
10 - 15
30 - 45
8 - 15
40 - 60
10
40 - 80
Okttatás i intézmény, középmagas épület
10 - 15
30 - 80
Oktatás i intézmény, magas épület
15 - 20
30 - 60
Áruház mozgólépcs nélkül
10 - 30
30 - 60
Rendel intézet
10 - 20
30 - 60
10
40 - 80
10 - 15
30 - 60
5 - 10
30 - 50
Épületfajta Lakóház Irodaépület cs úcs id s zak nélkül
Diákotthon (kollégium, diáks zálló), munkás s zálló Oktatás i intézmény, többs zintes
Kórház, többs zintes épület, látogatói forgalom Kórház, középmagas és magas épület, látogatói forgalom Kórház, betegs zállítás
14
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Excel példák
15
Forgalomelemzés fogalmak és el írások
Jobb-e a nagyobb befogadóképesség felvonó? Mennyire javít a sebesség növelése?
16
ISO 4190-6
17
A fülke alapterületének meghatározása
18
A fülke alapterülete
•
A személyekkel való túlterhelés megakadályozása érdekében a fülke alapterülete korlátozott.
•
Max. alapterületek az 1.1. táblázat szerint
19
A fülke alapterülete
20
A fülke alapterülete
•
Csak hidraulikus üzem teherfelvonóknál (személy-teher!) az
alapterület nagyobb lehet az 1.1 táblázat értékeinél, de nem lehet
nagyobb az 1.1.A táblázaténál •
A fülke, a fülke-keret, a fülke és a munkahenger közötti csatlakozás, a függeszt elemek, a fülkei fogókészülék, a cs töréskor záró szelep, a fojtó- vagy fojtó-visszacsapó szelep, a rögzít - ill. a támasztókészülék, a vezet sínek és az ütköz k méretezésekor az 1.1. táblázat szerinti terheléssel kell számolni.
21
A fülke alapterülete
22
A fülke alapterülete
A fülke alapte rüle te , 1.1. táblázat
A hidraulikus te he rfe lvonó fülké jé ne k alapte rüle te , 1.1.A táblázat 6,00 Max. alapte rüle t [nm ]
Max. alap te rü le t [n m ]
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
0,00 0
500
1000
1500
Te he rbírás [kg]
2000
2500
3000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Te he rbírás [kg]
23
1600
1800
A fülke alapterülete lineáris interpoláció
Alapterület [nm] 1,60 A 1,45
525
600
Teherbírás [kg]
550
24
A fülke alapterülete lineáris interpoláció
Alapterület [nm] y
550 − 525 A − 1,45 = 1,60 − 1,45 600 − 525
1,60 A
A − 1,45 = (1,60 − 1,45) *
1,45 x 525
600
Teherbírás [kg]
A = (1,60 − 1,45) *
550
A = 0,15 * A = 1,5
550 − 525 600 − 525
550 − 525 + 1,45 600 − 525
25 + 1,45 75 nm 25
A fülke alapterülete A szállítható személyek száma az alábbiak közül a kisebb: a.
A következ képlet szerinti érték egész számjegyre lefelé kerekítve:
Q SZ = 75 b.
az 1.2 táblázat szerinti érték
26
A fülke alapterülete
27
A fülke alapterülete P1. példa Hajtótárcsás teherfelvonó névleges teherbírása: Q = 1540 kg Mennyi lehet a fülke A1 alapterülete, és a szállítható személyek száma? Mennyi lehet a fülke A2 alapterülete, ha a hajtás hidraulikus lenne? Ha ez utóbbi lehet séget teljesen kihasználnánk, mennyi lenne a Qm „méretezési” teherbírás? Az 1.1. táblázatból: 1500 kg ~ 3,4 nm, 1600 kg ~ 3,56 nm
A1 − 3,4 1540 − 1500 = 3,56 − 3,4 1600 − 1500 3,56
A1 =
A1
1540 − 1500 * (3,56 − 3,4) + 3,4 1600 − 1500
A1 =
3,4
1500
1600 1540
40 * 0,16 + 3,4 = 3,464 100
nm
Hajtótárcsás felvonó esetén az 1540 kg teherbírású fülke alapterülete legfeljebb 3,46 nm lehet 28
A fülke alapterülete P1. példa A szállítható személyek száma:
SZ =
Q 1540 = = 20,53 → 20 75 75
A szállítható személyek száma az 1.2 táblázatból: 20 személy ~ 3,13 nm + 0,115 nm / személy
3,46 − 3,13 SZ = 20 + = 22,87 → 22 0,115 A szállítható személyek száma a fenti két eredmény közül a kisebb: SZ = 20
29
A fülke alapterülete P1. példa Az 1.1.A táblázatból: 1500 kg ~ 4,8 nm, 1600 kg ~ 5,04 nm
A2 − 4,8 1540 − 1500 = 5,04 − 4,8 1600 − 1500
5,04
1540 − 1500 * (5,04 − 4,8) + 4,8 1600 − 1500 40 A2 = * 0,24 + 4,8 = 4,896 nm 100
A2
A2 =
4,8
1500
1540
1600
Hidraulikus felvonó esetén az 1540 kg teherbírású fülke alapterülete legfeljebb 4,896 nm lehet
Az 1.1. táblázatból: 2000 kg ~ 4,2 nm, 2500 kg ~ 5,0 nm
4,896 − 4,2 Qm − 2000 = 2500 − 2000 5,0 − 4,2 4,896 − 4,2 Qm = * (2500 − 2000) + 2000 5,0 − 4,2 0,696 * 500 + 2000 = 2435 Qm = 0,8
5,0 4,92 4,2
2000
Qm
2500
Hidraulikus felvonó esetén az 1540 kg névleges teherbírású, 4,896 nm-es alapterület fülke 30 „méretezési teherbírása” 2435 kg
A fülke alapterülete P2. példa Hajtótárcsás teherfelvonó névleges teherbírása: Q = 3200 kg Mennyi lehet a fülke A1 alapterülete? Mennyi lehet a fülke A2 alapterülete, ha a hajtás hidraulikus lenne? Ha ez utóbbi lehet séget teljesen kihasználnánk, mennyi lenne a Qm „méretezési” teherbírás? Az 1.1. táblázatból: 2500 kg ~ 5 nm, + 0,16 nm / 100 kg
A1 = 5,0 +
3200 − 2500 * 0,16 100
A1 = 5,0 +
700 * 0,16 = 6,12 100
nm
Hajtótárcsás felvonó esetén a 3200 kg teherbírású fülke alapterülete legfeljebb 6,12 nm lehet
31
A fülke alapterülete P2. példa A 1.1.A táblázatból: 1600 kg ~ 5,04 nm + 0,40 nm / 100 kg
3200 − 1600 * 0,40 100 1600 A2 = 5,04 + * 0,40 = 11,44 100
A2 = 5,04 +
nm
Hidraulikus felvonó esetén a 3200 kg névleges teherbírású fülke alapterülete legfeljebb 11,44 nm lehet Az 1.1. táblázatból: 2500 kg ~ 5 nm, + 0,16 nm / 100 kg
Qm = 2500 +
11,44 − 5,0 * 100 = 6525 0,16
kg
Hidraulikus felvonó esetén a 3200 kg névleges teherbírású, 11,44 nm-es alapterület fülke „méretezési teherbírása” 6525 kg
32
A függeszt kötelek biztonsági tényez jének megállapítása
33
Függeszt kötelek méretezése •
A biztonsági tényez : a kötél vagy lánc legkisebb szakítóereje, és a függeszt elemben ébred legnagyobb er hányadosa, amikor a névleges terhelés fülke a legalsó állomáson áll
Min. átmér -hányados: D/d = 40 Legkisebb megengedett biztonsági tényez • Hidraulikus felvonónál: 12 • Villamos hajtású felvonónál: az „N” melléklet szerint, de legalább – – – –
12, három- vagy több köteles hajtótárcsás felvonónál 16, a kétköteles hajtótárcsás felvonónál, 12, a dobos hajtások esetén 10, a láncos hajtások esetén
34
Függeszt kötelek méretezése Az „N”melléklet •
A kötél egységnyi „rongálása”, egységnyi hajlítgatása: egy „tele” félkör-alakú horonyra való rá- és lefutás. A valós viszonyokat ennek többszörösével fejezik ki.
•
Rongálást jelent a hajtótárcsa hornyának eltérése a „tele” félköralaktól, fokozott rongálást jelent az ellentétes irányú hajlítás.
•
A kötél összes keresztmetszetei közül a legkedvez tlenebbet kell számításba venni.
•
Számít a kötél relatív hajlítási sugara is (minél kisebb, annál rosszabb).
35
Függeszt kötelek méretezése Egyenérték tárcsaszám:
Az „N”melléklet
N equiv = N equiv (t ) + N equiv ( p )
Ahol: Nequiv(t) = hajtótárcsák egyenérték darabszáma (N1 táblázatból) Nequiv(p) = kötéltárcsák egyenérték darabszáma N1. táblázat: Az Nequiv(t) értékei
Az ékhornyok γ szögei
Nequiv(t)
350
360
380
400
420
450
18,5
15,2
10,5
7,1
5,6
4,0
Alámetszett, félkör- vagy ék alakú hornyok β alámetszési szögei
Nequiv(p)
750
800
850
900
950
1000
1050
2,5
3,0
3,8
5,0
6,7
10,0
15,2 36
Függeszt kötelek méretezése Az „N”melléklet Egyenérték kötéltárcsaszám:
N equiv ( p ) = ( N ps + 4 * N pr ) * K p
Kp =
Dt Dp
4
Ahol: Nps = kötéltárcsák darabszáma azonos értelm kötélhajlítással Npr = kötéltárcsák darabszáma ellentétes értelm kötélhajlítással Ellenirányú a kötélhajlítás, ha két egymást követ , helyhez kötött tárcsára való felfutási pont közötti távolság a kötélátmér legfeljebb 200-szorosa Dt = hajtótárcsa átmér je Dp = az összes kötéltárcsa közepes átmér je, a hajtótárcsa nélkül Kp = a hajtótárcsa és a többi kötéltárcsa átmér viszonya
37
Függeszt kötelek méretezése Az „N”melléklet
Az el írt legkisebb biztonsági tényez :
log 2 , 6834 −
695,85*106 * N equiv Dt dr
8 , 567
D log 77 , 09* t dr
− 2 , 894
S f = 10 Ahol: Nps = kötéltárcsák darabszáma azonos értelm kötélhajlítással Npr = kötéltárcsák darabszáma ellentétes értelm kötélhajlítással Ellenirányú a kötélhajlítás, ha két egymást követ , helyhez kötött tárcsára való felfutási pont közötti távolság a kötélátmér legfeljebb 200-szorosa Dt = hajtótárcsa átmér je Dp = az összes kötéltárcsa közepes átmér je, a hajtótárcsa nélkül Kp = a hajtótárcsa és a többi kötéltárcsa átmér viszonya
38
Függeszt kötelek méretezése Az „N”melléklet
39
Függeszt kötelek méretezése
Kötélhajlítgatások száma szerint melyik a legkedvez tlenebb keresztmetszet?
40
Függeszt kötelek méretezése P3 példa Az el z oldalon lév felvonó adatai: Emelési magasság:
H = 22 m
Teherbírás:
Q = 1600 kg
Fülketömeg:
P = 1900 kg
Hajtótárcsa-átmér :
Dt = 600 mm
Ékhorony:
γ = 400
kötéltárcsa-átmér k:
Dp = 500 mm
Kötélátmér :
dr = 12 mm
Kötélszám:
z=6
A kötél legkisebb szakítóereje:
Fr = 78 kN
A kötél folyómétertömege:
q = 0,49 kg/m
A függesztési tényez :
k=2
41
Függeszt kötelek méretezése P3 példa Neqt = 7,1
Nps = 2
Dt Kp = Dp
4
600 = 500
Npr = 0
4
= 2,074
N equiv ( p ) = ( N ps + 4 * N pr ) * K p = (2 + 4 * 0) * 2,074 = 4,147
Dt 600 = = 50 dr 12 N equiv = N equiv (t ) + N equiv ( p ) = 7,1 + 4,147 = 11,247 Nomogramból: A legkisebb biztonsági tényez : Sf ~= 14 (>12)
42
Függeszt kötelek méretezése P3 példa
Dp dr
=
500 = 41,66 12
A tényleges biztonsági tényez :
B=
6 * 78000 z * Fr = 27,15 = (Q + P ) * g (1600 + 1900) * 9,81 + 22 * 6 * 0,49 + H * z*q 2 k
43
Függeszt kötelek méretezése P4 példa Dt = 600 Dp = 400
γ = 400, β = 900
Alámetszett ékhorony: Neqt = 5,
Dt Kp = Dp
Nps = 1 4
600 = 400
Npr = 0
4
= 5,06
N equiv ( p ) = ( N ps + 4 * N pr ) * K p = (1 + 4 * 0) * 5,06 = 5,06
N equiv = N equiv (t ) + N equiv ( p ) = 5 + 5,06 = 10,06
44
Függeszt kötelek méretezése P5 példa Dt =400 Dp = 400 Tele félkör alakú horony
β=0
Neqt = 1 + 1,
Npr = 0
Dt Kp = Dp
Nps = 1 + 1 4
400 = 400
4
= 1,0
N equiv ( p ) = ( N ps + 4 * N pr ) * K p = (2 + 4 * 0) * 1,0 = 2
N equiv = N equiv (t ) + N equiv ( p ) = 2 + 2 = 4
45
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése
46
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése
• •
Hajtóképesség számítása: kötelez Horony-nyomás számítása: már nem kötelez
47
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség
Berakodás: µ = 0,1 • A T1 és T2 statikus er k viszonya • A névleges terhelés 125 %-ával terhelt fülke, ill.: a rakodógép tömegével növelt terhelés, ha az nagyobb a 25 %-nál
T1 ≤ e f *α T2 •
f = látszólagos súrlódási tényez α = átfogási szög a hajtótárcsán
48
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség Vészleállás:
• • •
0,1 µ= v 1+ 10
(ha → v = 1 → µ =
0,1 = 0,0909) 1 1+ 10
A T1 és T2 dinamikus er k viszonya Az üres, vagy a névleges terhelés fülke, az aknában elfoglalt legkedvez tlenebb helyzetben Minden mozgó alkatrészt a saját lassulásával és a saját függesztési tényez jével kell figyelembe venni
T1 ≤ e f *α T2 • •
f = látszólagos súrlódási tényez α = átfogási szög a hajtótárcsán A legkisebb figyelembe vehet lassulás: – 0,5 m/s2 normál esetben – 0,8 m/s2 rövidített ütköz löket esetén
49
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség Kötélkúszás
T1 → ∆l1 T2 → ∆l 2 ha
T1 > T2 →→ ∆l1 > ∆l 2 →→ l1 > l 2 Miközben egy kötélszakasz a hajtótárcsa egyik oldaláról a másikra kerül, benne a húzóer nagysága megváltozik. Tehát miközben áthalad a hajtótárcsa hornyán, hosszváltozást szenved, a horonyhoz képest relatíve elmozdul. Nagyobb kerületi sebesség esetén e kúszási sebesség is nagyobb
50
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség
µ µ nyugvó
kúszási (csúszási) sebesség
51
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség
52
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség
53
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség
54
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Hajtóképesség Elakadt fülke: µ = 0,2 • A T1 és T2 statikus er k viszonya • A terheletlen vagy névleges terhelés fülke, az aknában a legkedvez tlenebb helyzetben
T1 ≥ e f *α T2 •
f = látszólagos súrlódási tényez α = átfogási szög a hajtótárcsán
55
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Látszólagos súrlódási tényez Félkör alakú horony: γ
4 * cos
f =µ
γ
− sin
β
2 2 π − β − γ − sin β + sin γ
ahol: µ a súrlódási tényez
β ≤ 106 0 →→ ( β ≤ 1,83 β
rad )
ami 80 %-os alámetszésnek felel meg
γ ≥ 25 0 →→ (γ ≥ 0,43
rad )
56
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Látszólagos súrlódási tényez Ék alakú horony: • Edzés, vagy • alámetszés
A.) Berakodás és vészleállás: a.) nem edzett hornyok esetén, mint a félkör alakú horonynál, de γ = 0:
γ
4 * 1 − sin f =µ
β
2 π − β − sin β
b.) edzett hornyok esetén:
f =µ
1 sin
β
β ≤ 106 0 →→ ( β ≤ 1,83 rad )
γ ≥ 35 0
γ 2
B.) Elakadt fülkére, edzett és nem edzett hornyok esetén:
f =µ
1 sin
γ 2
57
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Horony-nyomás A horony-nyomás ellen rzése nem kötelez , de ajánlatos. Az EN 81-1:1985 szabványban (a régi EN 81-ben) szereplelt megengedett max. horonynyomás:
p meg =
12,5 + 4 * v 1+ v
N mm 2
ahol v : a kötél sebessége a hajtótárcsa kerületén. Ez a nyomás nem garantál megfelel élettartamot. Bevezetve a K csökkent tényez t:
p meg = K *
12,5 + 4 * v 1+ v
N mm 2
58
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Horony-nyomás A csökkent tényez : ZKH 2 ZKH − 52 − 3600 60 K= 50
Ahol ZKH az óránkénti indítások száma. A csökkent tényez egyes diszkrét értékei: ZKH
K
60
1,00
120
0,92
180
0,80
240
0,64
59
A hajtótárcsa kötélhornyának méretezése Horony-nyomás 8 * cos
A horony-tényez : • Félkör alakú horonynál: •
KZ =
Ék alakú, vagy alámetszett ék alakú horonynál:
•
A nagyobbik kötéler :
•
A horony-nyomás:
p=
2 π − β − sin β
KZ =
4,5 sin
FZ =
β
γ 2
(Q + P + GZ ) g ZZ * KZU
KZ * FZ d *D
[N ]
N mm 2
d
D
60
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése
61
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése A fülkét, az ellensúlyt ill. a kiegyenlít súlyt legalább két - két acél vezet sínnel kell vezetni. • A vezet sínek legyenek húzottak v. megmunkáltak, ha: – v > 0,4 m/s – fékez fogókészülék esetén – Korrózió ellen védett lemezb l készülhetnek fogókészülék nélküli ellensúlynál v. kiegyenlít súlynál. Követelmények • legyen megoldva a fülke, az ellensúly ill. a kiegyenlít súly vezetése • behajlás csak olyan mérték lehet, hogy: – az ajtók ne reteszel djenek ki szándékolatlanul – a fogókészülék m ködését ne akadályozza – mozgó alkatrészek más alkatrészekkel ne ütközhessenek össze
62
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése σ meg =
Rm St
N mm 2
•
A megengedett feszültség:
• •
ahol: Rm a szakítószilárdság St a biztonsági tényez
•
A megengedett behajlások Tprofilból készült vezet síneknél: 5 mm mindkét irányban, ha ezekre fogókészülék hat 10 mm mindkét irányban fogókészülék nélküli ellensúly v. kiegyenlít súly esetén.
63
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése
64
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése •
Korábban a számítási módszer nem volt szabályozva, a síneket általában kihajlásra ellen rizték.
•
Az EN 81-1 és -2 szerint a síneket összetett igénybevételre kell ellen rizni, pontosan meghatározott módszer szerint.
• •
A számításokat különböz terhelésekre, különböz jelleg igénybevételekre, különböz üzemállapotokban kell elvégezni.
65
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Terhelések és er k. • A fülke súlya, és a fülkén függ részegységek (úszókábel, kiegy. lánc, stb) a fülke tömegközéppontjában hatnak • A normál üzemben és a biztonsági berendezések m ködésekor a névleges terhelés a fülke alapterületének 3/4-én egyenletesen megoszlónak feltételezve • A kihajlási igénybevétel fülkénél: – ahol k1 dinamikus tényez a G2 táblázatból – P az üres fülke, és a rajta függ részegységek tömege – Q a névleges teherbírás tömege kg-ban – n a vezet sínek száma
Fk =
k1 * g * ( P + Q ) n
66
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése A kihajlási igénybevétel ellensúlynál ill. kiegy. súlynál: – ahol q kiegyenlítési tényez : a névleges teherbírás ellensúllyal való kiegyenlítésének, ill. a fülketömegnek a kiegyenlít súllyal való kiegyenlítésének mértéke.
Fk =
k1 * g * ( P + q * Q ) n
Fk = •
k1 * g * q * P n
Berakodáskor a küszöbterhelés: – Q < 2500 kg: – Q >= 2500 kg: – Q >= 2500 kg, targoncás rakodású:
Fs= 0,4*g*Q Fs= 0,6*g*Q Fs= 0,85*g*Q
67
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése • •
Központosan vezetett ellensúlynál is fel kell tételezni excentricitást: a szélesség 5 %-át, a mélység 10 %-át. Terhelési esetek (üzemállapotok): – G = vezetési er az ellensúlynál – Fs = küszöbterhelés – Fk és Fc kihajlási igénybevétel – M = segédberendezések a sínre szerelve – WL = szélterhelés
68
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Dinamikus tényez k
69
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. Hajlító feszültség: – ahol: Mm: hajlítónyomaték, Nmm – W: keresztmetszeti tényez , mm3 •
σm =
Mm W
Kéttámaszú tartóra az ismert összefüggés az alábbi lenne:
Mm = •
A sín azonban soktámaszú tartó, ami a hajlítónyomatékot csökkenti. – Fb: vezetési er , N – l: vezet sínek rögzítései közötti legnagyobb távolság
Fb * l 4 * Fb * l = 4 16
Mm =
3 * Fb * l 16
70
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. Kihajlásból származó feszültség: • Az „omega”-eljárást kell alkalmazni • ahol: – σk: kihajlási feszültség – Fk ill. Fc kihajlást létrehozni igyekv er – A: a vezet sín keresztmetszete – ω: kihajlási szám Karcsúsági tényez : • ahol: • i: az inerciasugár • l: gyámtáv
σm =
( Fk + k 3 * M ) * ω A
λ=
l i
71
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. • A kihajlási szám meghatározása számítással
72
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. • A kihajlási szám meghatározása táblázatból
73
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. • A kihajlási szám meghatározása táblázatból
74
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. • A táblázat értékei között interpolálni! •
A kihajlási szám meghatározása eltér szakítószilárdság esetén
ωR =
ω 520 − ω 370 520 − 370
* ( Rm − 370) + ω 370
75
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. Összetett hajlítási és kihajlási feszültség: • Hajlító feszültségek:
σ m = σ x + σ y ≤ σ meg •
Hajlító és nyomófeszültségek
Fk + k 3 * M σ =σm + ≤ σ meg A •
Fc + k 3 * M σ =σm + ≤ σ meg A
Hajlító és kihajlási feszültségek
σ c = σ k + 0,9 * σ m ≤ σ meg •
Peremhajlítás:
σF =
1,85 * Fx ≤ σ meg 2 c 76
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Szilárdságtani igénybevételek, feszültségek. Lehajlás: • az y tengelyre vonatkoztatva:
δ y = 0,7 * •
Fy * l 3 48 * I x * E
≤ δ meg
az x tengelyre vonatkoztatva:
Fx * l 3 δ x = 0,7 * ≤ δ meg 48 * I y * E
77
A fülke és az ellensúly vezet sínjeinek méretezése Példák a szabványban.
78
Egyes hidraulikus elemek méretezése
79
Méretezés túlnyomásra •
A „kazán-képlet”
F = p*D*L
D
F σ = A
e=
A = 2*e* L
v
L
p*D*L = 2*e* L
p*D = 2*e
p*D 2 * σ meg
80
Méretezés túlnyomásra •
Dugattyú, henger, merev nyomóvezeték falvastagsága:
D L
v
2,3 * 1,7 p * D + e0 e≥ 2 * R p 0, 2 • • •
túlnyomás-tényez : 2,3 folyási határra vonatkozó biztonsági tényez : 1,7 e0 falvastagság-növekmény: – –
munkahenger, nyomócs a cs törésre záró szelepig: 1,0 mm, dugattyú, egyéb merev nyomócs : 0,5 mm 81
Méretezés túlnyomásra •
Hengerfenék ellen rzése:
82
Méretezés túlnyomásra •
Hengerfenék ellen rzése:
• •
Hibák a képletekben! Megnézni a nemzeti el szót!
83
Méretezés túlnyomásra Nagynyomású flexibilis töml k ellen rzése: • A hasadási nyomás és a teljes terhelési nyomás közötti biztonsági tényez min. 8. • Sérülés nélkül kell elviselni a teljes terhelési nyomás ötszörösét (próbanyomás). • A vizsgálatot minden darabon el kell végeznie a töml gyártójának. • A töml n fel kell tüntetni: – a gyártó nevét, a kereskedelmi megnevezést – a vizsgálati nyomást – a vizsgálat dátumát
84
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Nagynyomású flexibilis töml k ellen rzése: • A hasadási nyomás és a teljes terhelési nyomás közötti biztonsági tényez min. 8. • Sérülés nélkül kell elviselni a teljes terhelési nyomás ötszörösét (próbanyomás). • A vizsgálatot minden darabon el kell végeznie a töml gyártójának. • A töml n fel kell tüntetni: – a gyártó nevét, a kereskedelmi megnevezést – a vizsgálati nyomást – a vizsgálat dátumát
85
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Általában a kihajlás: F
86
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Általában: F
87
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Általában: • Euler képlet, ha
•
•
•
A tör er (határer )
Tetmayer-képlet, ha
A tör er :
λ ≥ 100 Ft =
F
π 2 *J *E l2
λ < 100
Ft = A * Rm − ( Rm − 210) *
λn
2
100
88
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra El írások: • A nyomásra igénybe vett munkahengerek teljesen kitolt helyzetükben a teljes terhelési nyomás 1,4-szeresének megfelel terhelés mellett a kihajlással szembeni biztonsági tényez legalább 2 legyen. • Megengedett a túlnyomás beállítása a teljes terhelési nyomás max. 170 %ára, de ekkor a dugattyú méretezésénél az 1,4 tényez t a nyomáshatároló szelep magasabb beállításának megfelel értékkel kell helyettesíteni
89
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Egyszer munkahenger:
λ ≥ 100 F5 ≤
π 2 *J *E 2*l
l
2
d
λ < 100 λ A F5 ≤ * Rm − ( Rm − 210) * n 2 100
2
F5 = K * FTT = K * g * [c m * ( P + Q) + 0,64 * Pr + Pm ] A hagyományos értelm biztonsági tényez : •
b = 2* K
2,8 ≤ b
1,4 ≤ K ≤ 1,7 3,4 ≤ b 90
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Egyszer munkahenger: • ahol: – F5: kihajlást létrehozni igyekv er [N] – l: a látható dugattyúhossz [mm] – A a fémes dugattyúkeresztmetszet [mm2] – Rm: szakítószilárdság – cm: kötéláttétel – Pr: a méretezend dugattyú tömege – Pm: a dugattyúfej szerelvényeinek tömege
l
d
91
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Teleszkópos munkahenger közbens vezetésekkel: • Méretezés: tagonként külön-külön, mint az egyszer munkahengernél
l1
d
l2
l3
92
A dugattyúrúd méretezése kihajlásra Teleszkópos munkahenger közbens vezetés nélkül: • Méretezés: a teljes hosszra, egyenérték inerciasugárral, egyenérték karcsúsági tényez vel és egyenérték inercianyomatékkal
l1
J1 d1
l = l1 + l 2 + l 3
J = J 2 *ϕ •
A szabványban szerepl képletek között hibásak is vannak (a német kiadás nyomán)!
l
l2
l3
J2
J3
93
