Číslo 1, roční XI, duen 2016 MECHANISMUS POJEZDU A ZDVIHU ZDVÍHACÍHO ZAŘÍZENÍ THE CRANE TRAVEL AND LIFT MECHANISM OF CRANE TROLLEY Leopold Hraosý 1 Anotace:Příspěe popisuje onstruční nárh pojezdoého mechanismu a mechanismu zdihu jeřáoého ozíu, terý ude instaloán na dounosníoý most zušeního zařízení mostoého jeřáu. Klíčoá sloa: jeřáoý ozí, zdihoý mechanismus, pojezdoý mechanismus. Summary: This entry descrie constructional design of the lift mechanism and of the crane trael y crane trolley. Crane trolley will e situation in two eam crane ridge of the laoratory arrangement portal crane. Key words: crane trolley, crane trael, lift mechanism. ÚVOD V rámci projetu SP2016/44 Studentsé grantoé soutěže Vysoé šoly áňsé - Technicé unierzity Ostraa je snahou ytořit reálné zařízení, teré ude řízeným způsoem uchopoat, zdíhat a odládat usoé řemeno prostřednictím polypoého (ícečelisťoého) drapáu a toto řemeno, dle požadau osluhy, automaticy přemisťoat e dou zájemně olmých horizontálních roinách. Řízený způso uchopení, odložení, usoého řemene zaezpečí motoricy oládané čelisti drapáu. Zdíhání, spouštění, usoého řemene (pohy řemene e sislé roině) je realizoáno strojně oládaným zdihoým mechanismem, terý je usazen na zdihoém ozíu. Přemístění řemene, dle požadau osluhy, příčném směru horizontální roiny je realizoáno motoricým pohonem, osazeným na zdihoém ozíu. Přemístění řemene podélném směru horizontální roiny pa motoricým pohonem umístěným oou příčnících dounosníoého mostu zdihacího zařízení (jeřáu). 1. JEŘÁBOVÝ VOZÍK Jeřáoý ozí, iz or. 1, zdíhacího zařízení s polypoým drapáem je realizoán e formě pojížděcí jeřáoé očy, opatřené čtyřmi hnacími pojezdoými oly se děma náoly, terá se horizontální roině pohyuje po peně edené dráze situoané na dounosníoém mostu jeřáu. Jeřáoý ozí je opatřen mechanismem pojezdu, líže iz ap. 2 tohoto příspěu, a 1 doc. Ing. Leopold Hraosý, Ph.D, titul, Vysoá šola áňsá Technicá unierzita Ostraa, Faulta strojní, Institut dopray, Ústa dopraních a procesních zařízení, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostraa-Porua, Tel.: +420 597 323 185, E-mail: leopold.hraosy@s.cz Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 42
Číslo 1, roční XI, duen 2016 mechanismem zdihu, terý je onrétně popsán ap. 3 tohoto příspěu. Součástí mechanismu zdihu je jao uchopoací prostřede usoých řemen yužíán tříčelisťoý drapá, terý je mechanicy uchycen na olném onci zdihoého lana, tomto příspěu neude líže specifioán. Or. 1 - Jeřáoý ozí (realizoané proedení) Popisoaný jeřáoý ozí, dle or. 1, je dílčí části realizoaného modelu jeřáu mostoého typu. 2. MECHANISMUS POJEZDU JEŘÁBOVÉHO VOZÍKU Pojezdoý mechanismus uáděného jeřáoého ozíu je realizoán děma stejnosměrnými eletromotory, děma šneoými přeodoami a čtyřmi pojížděcími oly. Dílčí eletromotor přiádí točiý moment na ood dou protilehlých pojezdoých ol, terá jsou osazena na společné hnací hřídeli. Na ýstupní hřídel eletromotoru (ýroce f-a Crouzet, napájecí napětí 24 V, otáčy n m = 4000 1/min = 66,67 1/s) je osazen jednochodý šne, jehož ozuení zapadá do šneoého ola (počet zuů z = 22) umístěného na drážoané části hnacího hřídele (nápray) pojezdoých ol, iz or. 2. Or. 2 - Hnací hřídel pojezdoých ol jeřáoého ozíu Šneoé olo, teré je osazeno na hřídeli, se při jedné otáčce šneu (zhledem tomu, že je yužito jednochodého šneu, tj. p = 1) pootočí o jeden zu. Přeodoý poměr i [-] šneoých ol je možno určit dle ztahu (1). z 22 i = = = 22 (1) p 1 Otáčy hřídele, jaožto i otáčy hnacích pojezdoých ol n [1/min, 1/s] je možno yjádřit dle ztahu (2). Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 43
Číslo 1, roční XI, duen 2016 n 4000 m n = = = 181,82 1/min (= 3,03 1/s) i 22 Úhloou rychlost pojezdoého ola [rad/s] je možno yčíslit dle ztahu (3). ω = 2. π. n = 2. 3,14. 3,03 = 19,04 rad/s (3) Pojezdoé olo se děma náoly se při pojezdu jeřáoého ozíu odaluje po olejnici ruhoého průřezu (průměr ruhoé olejnice d = 10 mm), roztečný průměr pojezdoého ola D = 25 mm. Oodoou rychlost pojezdoého ola [m/s] je možno určit ze ztahu (4). D 25. 10 =. 19,04 0,24 m/s (4) S yužitím dílčích hodnot ztahu (3) a jejich dosazením do ztahu (4) je možno oodoou rychlost pojezdoého ola [m/s] určit i dle ztahu (5). D D =. 2. π. n = D. π. n = 25. 10. 3,14. 3,03 0,24 m/s (5) Or. 3 uádí nárysný, půdorysný a oorysné pohledy onstručního řešení pojezdoého mechanismu jeřáoého ozíu. (2) Or. 3 - Konstručního řešení pojezdoého mechanismu jeřáoého ozíu Fyzicé proedení jeřáoého ozíu s instaloaným pojezdoým mechanismem ýše popsaných parametrů je znázorněn na or. 4. Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 44
Číslo 1, roční XI, duen 2016 Or. 4 - Realizace pojezdoého mechanismu jeřáoého ozíu Každý eletromotor je pomocí dou šrouů uchycen e společnému rámu, terý je ytořen z ohýaného plechu tloušťy 2,5 mm. V horní části rámu jsou ytořeny zářezy, do terých jsou sunuta luzná ložisa hnací hřídele, ližší popis je ueden Eidenčním formuláři Funčnímu zoru s názem Jeřáoý ozí zdihacího zařízení s polypoým drapáem. 3. MECHANISMUS ZDVIHU Zdihoý mechanismus zdihacího zařízení s polypoým drapáem (iz or. 1) je roněž instaloán na rámu jeřáoého ozíu. Zdih drapáu zaezpečuje onopné lano průměru d = 2 mm, jehož jeden olný onec je naíjen na lanoý uen. Lanoý uen je osazen na jednom z hnacích hřídelů pojezdoých ol jeřáoého ozíu. Při známých otáčách pojezdoých ol n [1/s], iz (2), a známé úhloé rychlosti pojezdoého ola [rad/s], iz (3), je možno dle ztahu (6) určit oodoou rychlost lanoého unu [m/s], je-li (iz or. 5) znám průměr lanoého unu D = 20 mm. (D + d) (20 + 2). 10 =. 14,26 0,16 m/s (6) S yužitím dílčích hodnot ztahu (3) a jejich dosazením do ztahu (6) je možno oodoou rychlost lanoého unu [m/s] určit i dle ztahu (7). (D + d) (D + d) =. 2. π. n = (D + d). π. n = (7) = (20 + 2). 10. 3,14. 2,27 0,16 m/s Oodoá rychlost lanoého unu [m/s] odpoídá rychlosti naíjení lana na lanoý uen. Zdihoé lano 1 je, dle or. 5, edeno z naíjecího lanoého unu 2 přes spodní přeáděcí ladu 3 na horní přeáděcí ladu 4, de je onec zdihoého lana 1 po opásání drážy horní přeáděcí lady eden zaěšení drapáu. Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 45
Číslo 1, roční XI, duen 2016 Or. 5 - Schéma zdihoého mechanismu Zanedááme-li čepoé tření uložení oou přeáděcích lade 3 a 4, pa je půsoící síla F [N] e nosném laně 1 místě náěhu zdihoého lana 1 na lanoý uen 2 yjádřena ztahem (8). F = m. g [N] (8) de m [g] je hmotnost dána součtem hmotnosti zedaného řemene m Q [g] a lastní hmotnosti polypoého drapáu m D [g]. Vzhledem tomu, že oě přeáděcí lady 3 a 4 (dle or. 5) jsou otočně uloženy na čepech, teré jsou peně spojeny s rámem jeřáoého ozíu, je možno yjádřit, že zdihoá rychlost z [m/s] polypoého drapáu je shodná s oodoou rychlosti lanoého unu [m/s]. Or. 6 - Realizace zdihoého mechanismu Fyzicá realizace zdihoého mechanismu umístěného na jeřáoém ozíu je znázorněna na or. 6. 4. ZÁVĚR V příspěu je popisoán onstruční nárh a je něm zorazena na dílčích orázcích i fyzicá realizace jeřáoého ozíu, terý je opatřen motoricým pohonem mechanismu zdihu a mechanismu pojezdu. Pojezdoá i zdihoá rychlost mechanismů je uedena příslušných ztazích. Jeřáoý ozí je součástí plánoaného proedení laoratorního standu, terý spolu s dounosníoým mostem ude reprezentoat mostoý jeřá. V lízé doě ude proeden Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 46
Číslo 1, roční XI, duen 2016 onstruční nárh dounosníoého mostu, opatřený poháněcí stanicí pojezdoého mechanismu. Uáděné řešení jeřáoého ozíu je dílčím ýstupem řešení rámci projetu SP2016/44 Studentsé grantoé soutěže Vysoé šoly áňsé - Technicé unierzity Ostraa s názem Výoj a ýzum mechanismu zdihu a pojezdu zdihacího zařízení s polypoým drapáem. POUŽITÁ LITERATURA (1) PAVLISKA, J., HRABOVSKÝ, L. Dopraní a manipulační zařízení IV. Ostraa, 2004. 128 s. ISBN 80-248-0537-5. Hraosý: Mechanismus pojezdu a zdihu zdíhacího zařízení 47