Suporturi și pinioane pentru lifturi de construcții: limite de uzură, jocuri și testul de cădere

O macara de construcție este una dintre puținele mașini la care o defecțiune a unui dinte al roții dințate provoacă decese. Acest singur fapt modifică modul în care trebuie specificate, inspectate și înlocuite cremalierele și pinioanele, iar acest lucru explică de ce valorile de întreținere indicate în acest articol sunt dimensiuni absolute, nu limite de uzură exprimate în procente, cum se folosesc în alte domenii ale transmisiei de putere.

Furnizăm cremaliere și pinioane pentru acest domeniu, iar întrebările pe care le primim de la producătorii de macarale și echipele de întreținere de pe șantier sunt întotdeauna aceleași trei: când este considerată uzurată o cremalieră, care este jocul corect dintre piese și cum împart dispozitivul de siguranță și pinionul de antrenare sarcina. Mai jos găsiți răspunsurile, împreună cu valorile numerice reale.

Ce reglementează EN 12159

EN 12159 este standardul european pentru macaralele de construcții destinate transportului de persoane și materiale, cu cabine ghidate vertical. Acesta acoperă macaralele montate permanent și cele montate temporar, care servesc niveluri definite de aterizare, cu operator sau control automat, și se aplică macaralelor utilizate pe șantierele de construcții pentru persoane și mărfuri.

Standardul are importanță comercială deoarece o macara vândută în Spațiul Economic European trebuie să îl respecte. Această cerință se transmite furnizorilor de componente: materialul pinioanelor, calitatea dinților și trasabilitatea devin toate părți ale dosarului mașinii.

În America de Nord, echivalentul este ANSI/ASSE A10.4, Macarale pentru persoane și lifturi pentru angajați pe șantiere de construcții și demolări. Este un document diferit, cu o structură diferită; merită menționat faptul că ISO 16368, uneori citată în acest context, se referă de fapt la platformele mobile de lucru în înălțime, nu la macaralele cu turn. Acestea nu sunt referințe interschimbabile.

Sistemul de antrenare: modulul 8 și mai multe pinioane

Macaralele standard de clasă SC funcționează modulul 8 suporturi. Această terminologie este constantă în documentația producătorului de echipamente originale (OEM) pe care o folosim, atât pentru pinioanele de antrenare, cât și pentru pinionul dispozitivului de siguranță.

Viteza de declanșare a dispozitivului de siguranță se situează aproximativ cu 30–40 % peste viteza nominală de ridicare.

Un antrenare tipică SC200/200 este compusă din două sau trei seturi de motor, cuplaj, reductor și pinion, toate angrenând același suport, iar dispozitivul de siguranță are propriul său pinion montat pe un arbore separat. Puterea motoarelor este indicată în tabelele producătorului de echipamente originale (OEM) sub forma «16,5 kW × 2» sau «24 kW × 3», ceea ce indică direct numărul de unități de antrenare instalate. Pinionul dispozitivului de siguranță are 15 dinți în configurația obișnuită SAJ30/SAJ40, deși există și variante cu 12 dinți.

Suporturile sunt montate în secțiuni fixate cu buloane de fiecare secțiune a mâstului, astfel încât un mâst de 100 de metri reprezintă o succesiune de suporturi îmbinate. Calitatea îmbinărilor determină dacă pinionul se deplasează lin sau lovește brusc la fiecare îmbinare.

Jocul lateral: nu este o preferință, ci o specificație

Aici încep majoritatea problemelor de pe șantier.

Instrucțiunea producătorului original este explicită cu privire la consecințele unei montări incorecte:

Dacă jocul este prea mic sau prea mare, va rezulta o interferență de angrenare, vibrații și zgomote anormale, iar în unele cazuri chiar se va deteriora dispozitivul de siguranță.

Prea strâns și dinții se interferă, se încălzesc și se uzură. Prea slab strâns și pinionul lovește fiecare fațetă a dintelui în loc să se angreneze prin rostogolire — ceea ce generează zgomotul de bătaie pe care îl auziți la macaralele prost întreținute și accelerează uzura cremalierei.

Geometria de angrenare este stabilită de rolele ghid, nu de șuruburile cremalierei. Dacă rolele sunt uzate, pinionul este poziționat la o distanță centrală incorectă, iar niciun ajustament al cremalierei nu poate remedia această problemă. De aceea, limitele de uzură indicate mai jos includ și rolele ghid.

Limite de uzură: valorile care determină efectiv înlocuirea piesei

Echipele de teren solicită de obicei un procentaj. Datele de service ale producătorului original nu funcționează astfel; ele indică dimensiuni absolute și o metodă de măsurare pentru fiecare element.

Limita de uzură a pinionului de antrenare, măsurată ca lungime normală comună pe două dinți.

Pinion de antrenare , măsurat pe două dinți cu un micrometru cu normal comun:

Asta e 1,3 mm uzură admisibilă, aproximativ 3,5 % din dimensiunea nouă. Procentul este calculat aritmetic pe baza celor două valori publicate; manualul specifică doar valorile în milimetri, iar valorile în milimetri sunt cele împotriva cărora efectuați măsurătorile.

Cârlig : măsurat cu un tija cilindrică standard de 18 mm diametru și un caliper glisant. Tija de măsurare se află în spațiul dintre dinți și efectuați măsurarea până la o referință. Rețineți că aceasta este o verificare de tip „go/no-go” împotriva unei valori indicate în desenul producătorului original (OEM) pentru macaraua dvs. specifică, așadar limita trebuie luată din documentația mașinii dvs., nu prin presupunerea unei valori generice.

Verme (în reductorul de antrenare):

Role ghidaj, coloane cu secțiune de 76 mm:

Pentru macaralele cu viteză ridicată și comandate în frecvență, dimensiunea A este de 80 mm nouă, cu o limită de 75 mm, iar B este de 78,5 mm nouă, cu o limită de 76 mm. Pentru stâlpii cu secțiune de 89 mm, A este de 78 mm nouă, cu o limită de 73 mm.

Jocul radial al arborelui dispozitivului de siguranță are propriul său declanșator de înlocuire și este cel mai frecvent omis, deoarece necesită un dispozitiv de fixare. Fixați un suport de măsurare la aproximativ 1,0 mm deasupra roții dințate, măsurați jocul până la vârful dintelui, ridicați roata dințată cu o pârghie fără a o roti și măsurați din nou. Diferența reprezintă jocul radial.

Dacă jocul depășește 0,6 mm, înlocuiți dispozitivul anti-cădere.

Nu se reglează. Se înlocuiește.

Dispozitivul de siguranță și viteza sa de declanșare

Dispozitivul de siguranță progresiv SAJ este componenta care oprește o cabină în cădere. A fost dezvoltat de Institutul de Cercetare din Shanghai pentru Științele Construcțiilor și a trecut identificarea Ministerului Construcțiilor în 1989, iar proiectul a devenit standard de sector începând cu acea dată.

Din punct de vedere mecanic, este un pinion care antrenează un mecanism centrifugal: mase excentrice, un arc fluture, un con exterior și un tambur interior tronconic. La o viteză stabilită, masele se deplasează radial, conul se angajează și dispozitivul frânează cabina pe cremaliera cu care este deja angrenat.

Încărcări nominale de frânare după model:

Relația inginerescă utilă este cea dintre viteza nominală de ridicare și viteza la care dispozitivul declanșează efectiv. Din tabelele de specificații ale producătorului de echipamente originale (OEM) pentru macarale:

Astfel, punctul de declanșare se află aproximativ la 30–40 % peste viteza nominală. O sursă independentă din industrie indică în mod general o gamă de 1,2–1,4 ori viteza nominală, ceea ce corespunde.

Distanța de prindere, adică distanța dintre dispozitivul care răspunde și cabina care se oprește, este specificată ca fiind 0,15–1,0 m în manualul producătorului de echipamente originale (OEM). Un furnizor de dispozitive de siguranță indică o valoare de 0,3–1,2 m, exclusiv coborârea liberă. În orice caz, o cabină care se oprește într-un metru funcționează corect.

Dispozitivele gemene trebuie să fie potrivite între ele. Atunci când sunt montate două dispozitive de siguranță, cerința producătorului de echipamente originale (OEM) este ca diferența de viteză la declanșare să nu depășească 0,05 m/s, atât la resetare, cât și la înlocuire. Înlocuiți-le întotdeauna în pereche.

Testul de cădere: o dată la trei luni

Aceasta este singura obligație legală care este cel mai frecvent neglijată pe șantier.

Fiecare macara utilizată pentru prima dată sau construită nou după mutarea în altă locație trebuie să efectueze un test de cădere cu sarcina nominală înainte de punerea în funcțiune normală. După punerea în funcțiune normală, acest test trebuie repetat o dată la trei luni, pentru a asigura siguranța macaralei.

Trei surse independente confirmă intervalul de trei luni; una dintre ele adaugă «sau la fiecare 1.000 de ore de funcționare, în funcție de care dintre cele două intervale apare mai întâi».

Testul se efectuează la sarcină nominală , cu toți personalul în afara cabinei, folosind o cutie specială pentru testul de cădere, conectată la o priză situată la baza cutiei de comandă a cabinei. Două constrângeri practice de reținut:

· Niciun test de cădere nu se repetă în interiorul 15 minute . Dispozitivul se suprîncălzește.

· Dispozitivul de siguranță are o durată de funcționare eficientă de 5 ani și necesită inspecție anuală înlocuire, indiferent de utilizare. Programele de întreținere ale producătorului prevăd înlocuirea cel puțin o dată la fiecare 3 ani, în funcție de starea dispozitivului.

Ungerea se face la fiecare 120 de ore de funcționare cu un ungător pe bază de litiu, gradul 2.

Montare: clasă și moment de strângere a șuruburilor

Piesele de fixare pentru cremaliere și mâner sunt clasa de proprietate 8.8 în mod standard. Valorile de moment de strângere sunt publicate pe fiecare îmbinare în manualul de ridicare și variază în funcție de dimensiunea şurubului şi de faptul dacă suprafaţa este zincată şi uscată. Nu folosiţi o diagramă generică de momente de strângere; în special, momentele de strângere pentru îmbinările mânerului sunt specifice designului secţiunii.

Mai important decât valoarea absolută este verificarea repetată. Şuruburile mânerului se destind în primele săptămâni de funcţionare, pe măsură ce structura se stabilizează, iar o îmbinare slabă a cremalierei se manifestă sub formă de eroare de pas la îmbinare, care este apoi amplificată de pinion.

Alegerea unui furnizor de cremaliere pentru acest domeniu

Trei elemente diferențiază o cremalieră care funcționează corect de una care cauzează probleme:

1. Geometrie constantă a îmbinărilor. Fiecare îmbinare reprezintă un potențial punct de eroare de pas. Cremalierele tăiate și finite ca un set potrivit funcționează mai bine decât cele selectate din stocul aleator.

2. Uniformitatea durității de-a lungul întregii lungimi. Zonelor moi se uzează mai repede și local, iar uzura locală este ceea ce duce o cremalieră peste limita admisă de calibrare, în timp ce restul barei rămâne în stare bună.

3. Materialul și tratamentul termic documentate. Pentru o mașină acoperită de EN 12159, aceste informații se includ în dosarul tehnic, iar un furnizor care nu le poate furniza creează o problemă de conformitate pentru producătorul de macarale.

Fabricăm în propria noastră uzină rafturi modulare de tip 8 pentru această aplicație, tăiate și supuse tratamentului termic în interiorul uzinei, ceea ce ne permite să menținem geometria îmbinărilor pe întreaga serie.

Întrebări frecvente

Pot înlocui doar secțiunile uzate ale raftului?

Da, iar aceasta este o practică obișnuită, cu condiția ca piesa de înlocuire să corespundă raftului existent din punct de vedere al modulului, calității dinților și geometriei de montare. Eroarea de pas la îmbinări apare tocmai atunci când se combină rafturi provenite de la surse diferite pe un singur mâner.

Pinionul măsoară 36,2 mm peste două dinți. Este rebut?

Nu. Limita este de 35,8 mm, deci valoarea de 36,2 mm rămâne în continuare utilizabilă, dar se află la 0,4 mm de limita de înlocuire. Planificați înlocuirea în avans, nu așteptați următoarea inspecție.

De ce dispozitivul de siguranță are propriul pinion, în loc să folosească pinionul de antrenare?

Pentru că trebuie să funcționeze chiar și când transmisia cedează, inclusiv în cazul ruperii pinionului de antrenare sau al defectării reductorului. Independența este esențială.

Intervalul de trei luni pentru testul de cădere este negociabil dacă macaraua este folosită ușor?

Producătorul original specifică trei luni după începerea utilizării normale. Unele recomandări din industrie adaugă o alternativă de 1.000 de ore, valabilă în funcție de ce se produce mai întâi. Reglementările locale pot fi mai stricte. Tratați intervalul de trei luni ca valoare implicită și verificați legislația din jurisdicția dumneavoastră.

La ce valoare trebuie să setez jocul?

Consultați manualul macaralei pentru modelul specific. Regula generală este ca jocul să nu fie nici prea strâns (pentru a evita interferența), nici prea larg (pentru a preveni impactul). Dacă auziți un zgomot de bătaie sub sarcină, înseamnă că jocul este prea mare sau rolele de ghidare sunt uzate.

Poate deteriora un cremalieră uzată dispozitivul de siguranță?

Da, poate. Pinionul dispozitivului de siguranță angrenează aceeași cremalieră. Jocul excesiv datorat uzurii cremalierei înseamnă că pinionul dispozitivului de siguranță funcționează, de asemenea, cu angrenare deficitară, iar producătorul original avertizează expres că un joc incorect poate deteriora dispozitivul.

Compania Tianjin HaoRongShengYe Electrical Equipment Co., Ltd. produce pinioane, cremaliere și componente de transmisie începând din 2008. Furnizăm cremaliere cu modulul 8 și pinioane potrivite pentru aplicații în lifturi de construcții; acestea sunt tăiate și tratate termic în propria noastră fabrică, astfel încât geometria îmbinărilor rămâne constantă pe întreaga serie. Trimiteți-ne desenul secțiunii de știft și sarcina nominală, iar noi vă vom oferi o ofertă pentru un set complet potrivit.