Vysvetlenie otočných žeriavov: Ložiská a pohony, ktoré udržujú ťažké bremená v otáčaní

Sledujte, ako žeriav zdvíha kontajner z nábrežia a prehodí ho na čakajúcu loď, a sledujete jednu zostavu ložísk, ktorá robí väčšinu tichej práce. Kladkostroj zdvihne bremeno a výložník alebo vozík ho umiestni, ale je to otočný pohyb – pomalé, kontrolované otáčanie hornej konštrukcie okolo zvislej osi – čo premení zdvíhací stroj na stroj, ktorý dokáže umiestniť bremeno takmer kdekoľvek v rámci svojho pracovného polomeru. Všetko nad touto rotáciou závisí od dvoch komponentov: otočného prstenca, ktorý nesie zaťaženie, a pohonu, ktorý ho otáča.

Po rokoch strávených navrhovaním a výrobou týchto komponentov pre konštruktérov žeriavov a integrátorov zariadení sme sa naučili, že väčšina problémov s rotáciou sa rieši dlho predtým, ako sa vyprázdni prvá kazeta s mazivom. Rozhodujú sa vo fáze špecifikácie, keď niekto buď priradil ložisko k skutočnej prevádzke, alebo to uhádol.

Čo robí žeriav "otočným" žeriavom

Presne povedané, otočný žeriav je akýkoľvek žeriav, ktorého horná časť sa otáča vzhľadom na základňu. Táto jediná charakteristika pokrýva veľmi širokú rodinu strojov:

• Vežové žeriavy, kde sa celá zostava výložníka otáča nad stožiarom.
• Mobilné a autožeriavy, kde sa nadstavba otočí na živý prstenec nad podvozkom.
• Portálové a lodné otočné žeriavy, ktoré kombinujú pojazdný portál s otočným výložníkom.
• Palubné žeriavy, výložníkové žeriavy a úžitkové žeriavy používané na zdvíhanie osôb alebo materiálu.
• Manipulátory s materiálom a žeriavy na drevo s drapákmi alebo drapákmi.

Naproti tomu mostový žeriav zvyčajne pohybuje mostom a vozíkom pozdĺž priamych koľajníc namiesto otáčania. Dvorové žeriavy s otočným ramenom sú umiestnené niekde medzi nimi a sú dobrou pripomienkou toho, že rotačné rozhranie je často najmenšou časťou stroja, no zároveň nesie najkoncentrovanejšie zaťaženie.

Otočný krúžok: jedno ložisko, tri zaťaženia

Otočný kruh žeriavu vykonáva prácu, ktorá by inak potrebovala niekoľko ložísk a konštrukčný rám. V jednom prstenci prenáša axiálne zaťaženie od hmotnosti výložníka a zdvihnutého nákladu, radiálne zaťaženie od bočného ťahu a vetra a klopný moment spôsobený zaťažením vynásobený jeho vzdialenosťou od stredu otáčania. Tento tretí komponent je na žeriave zvyčajne rozhodujúci, pretože pracovný rádius pôsobí ako rameno páky na všetkom, čo ložisko drží.

Väčšina žeriavových krúžkov tiež integruje ozubenie – vonkajšie, vnútorné alebo žiadne – takže ten istý komponent podporuje aj poháňa rotáciu. Obežné dráhy sú priebežne kalené alebo indukčne kalené, tesnenia bránia vniknutiu piesku a vody do valivého kontaktu a mazacie drážky alebo otvory rozhodujú o tom, ako ľahko sa dá krúžok opravovať v neskoršom veku. Ak chcete hlbší prehľad o tom, ako funguje dráha zaťaženia vo vnútri týchto krúžkov, pozrite si našu poznámku ako otočné ložiská prenášajú zaťaženie žeriavu ide do detailov.

Tam, kde žeriav potrebuje veľmi tesné umiestnenie alebo tuhý hrot výložníka – napríklad palubné žeriavy s pracovnými kontajnermi – je často lepšou odpoveďou usporiadanie skrížených valčekov ako gule, pretože valčeky odolávajú momentu s výrazne menším vychýlením.

Jednoradové krížové valčekové otočné ložisko Pre žeriavy, ktoré potrebujú tesné umiestnenie a nízke vychýlenie, toto jednoradové krížové valčekové ložisko ponúka vysokú nosnosť a plynulé otáčanie. Zobraziť produkt →

Otočné pohony: Krútiaci moment s ovládaním

Nie každý žeriav potrebuje samostatný krúžok a prevodovku. Otočný pohon spája ložisko, prevodovku a skriňu do jednej utesnenej jednotky, čo enormne zjednodušuje montážne rozhranie a poskytuje konštruktérom kompaktný spôsob dosiahnutia vysokých prevodových pomerov. Kompromisom je, že pohon sa musí vyberať podľa požiadaviek krútiaceho momentu a držania, a nie podľa čistej nosnosti.

U autožeriavov, zdvíhacích pracovných plošín a úžitkových zariadení je schopnosť udržať polohu bez brzdy – napríklad samosvorné správanie zo závitovkového prevodu – často rovnako cenná ako surový výstupný krútiaci moment. Uzavreté disky tiež lepšie znášajú prach, umývanie a vonkajšie skladovanie ako odkryté ozubené kolesá. Náš článok o vertikálne otočné pohony v žeriavoch a rýpadlách popisuje, ako v praxi interagujú prevodový pomer, tuhosť krytu a voľby tesnení.

Vertikálny vnútorný prevod Samosvorný otočný pohon Pre autožeriavy a zdvíhacie plošiny ponúka tento vertikálny pohon s vnútorným ozubením samosvorné držanie polohy a stabilný prenos krútiaceho momentu. Zobraziť produkt →

Prispôsobenie typu ložiska povinnosti žeriavu

Neexistuje žiadne univerzálne najlepšie riešenie otáčania. Dôležité je, ako náklad prichádza, ako často prichádza a koľko miesta konštrukcia umožňuje okolo prstenca. Porovnanie uvedené nižšie je tým, ktorým zákazníkov najčastejšie prechádzame.

Pri ťažkých portáloch, lodných nakladačoch a väčších mobilných strojoch sa konverzácia zvyčajne končí trojradovou konštrukciou valcov, pretože rozdelenie axiálnych, radiálnych a momentových zaťažení medzi samostatné rady valcov udržuje kontaktné napätie zvládnuteľné, keď stroj rastie.

Trojradové valčekové otočné ložisko série 13 Pre ťažké portály a väčšie stroje toto trojradové valčekové ložisko oddeľuje axiálne, radiálne a momentové zaťaženie, aby zvládlo kontaktné napätie. Zobraziť produkt →

Zaťažovacie prípady, ktoré rozhodujú o dizajne

Statické a dynamické zaťaženie nie je rovnaké

Ložisko, ktoré drží zaparkovaný žeriav s vysunutým výložníkom, zažíva statický prípad a prípustné zaťaženie je veľkorysé. Rovnaké zdvíhanie a otáčanie žeriavu súčasne vytvára dynamický kufrík so zlomkom dostupnej kapacity. Uvedenie jedného čísla pre obe je jedným z najčastejších zdrojov predčasného zlyhania.

Náraz, bočný ťah a cúvanie

Uvoľnenie uchopenia, kývanie bremena na háku, poryvy vetra na dlhom výložníku a nerovnomerné zarážky pri otáčaní – to všetko pridáva dráhy zaťaženia, ktoré čistý výpočet zdvíhania neobíde. Dôležitá je aj funkcia cúvania: krúžok, ktorý sa vždy otáča len o desať stupňov v každom smere, bude mať úzky pás obežnej dráhy, takže špecifikácia by mala brať do úvahy rozsah otáčania, ako aj celkové otáčky.

Prístup k prostrediu a údržbe

Prístavy, lomy a pobrežné paluby prinášajú soľ, piesok a vlhkosť. Tesnenie, povrchová ochrana a poloha mazadiel sú konštrukčné rozhodnutia, nie dodatočný nápad, pretože ložisko, ktoré sa nedá ľahko premazať, nebude premazané.

Kontrolný zoznam výberu, ktorý sa oplatí dodržiavať

1. Definujte maximálne pracovné zaťaženie a maximálny polomer, pri ktorom sa vyskytuje.
2. Vypočítajte klopný moment, axiálne a radiálne zaťaženie pre každú relevantnú kombináciu, nielen pre najhorší jednotlivý zdvih.
3. Odhadovaný pracovný cyklus: zdvihy za hodinu, uhol natočenia, prevádzkové hodiny za rok.
4. Použite príslušný prevádzkový faktor pre triedu použitia a úroveň otrasov.
5. Skontrolujte montážnu konštrukciu – rovinnosť, triedu skrutiek, predpätie skrutiek a tuhosť nosnej príruby.
6. Pred zverejnením výkresov sa dohodnite na spôsobe mazania, intervale premazania a kontrole.

Prechádzať týmito šiestimi bodmi na papieri trvá celé popoludnie. Ich preskočenie môže vyradiť žeriav z prevádzky na niekoľko týždňov.

Inštalácia a dlhodobá starostlivosť

Dokonca aj správne dimenzovaný krúžok nebude fungovať, ak je montážna plocha mimo rovinu alebo skrutky nie sú utiahnuté v správnom poradí. Opracované montážne plochy, čisté závity a postup kalibrovaného krútiaceho momentu chránia obežnú dráhu pred deformáciou konštrukciou, na ktorej sedí. Oka ozubeného kolesa by sa mala kontrolovať skôr pomocou značkovacej zmesi než podľa ucha a vôľa by sa mala merať na niekoľkých miestach okolo krúžku.

• Domazávajte v intervaloch stanovených pracovným cyklom, nie samotným kalendárom.
• Pri každom servise skontrolujte tesnenia a vymeňte ich skôr, ako sa vniknutie vody prejaví ako zafarbenie tuku.
• Sledujte vôľu a rotačný odpor v priebehu času; zmeny sú včasným varovným signálom.
• Skontrolujte napnutie skrutiek po prvých týždňoch prevádzky a potom pravidelne.

Prvé správne otočenie

Vyrábame otočné krúžky a otočné pohony v Jiangyin, Jiangsu, pre zákazníkov v oblasti prístavných strojov, mobilných žeriavov, stavebných zariadení a automatizovaných systémov. Naša výroba je organizovaná na základe presnosti, nízkej hmotnosti a automatizácie, pričom výrobné údaje sa monitorujú pri pohybe dielov v dielni a my sme radi, že si môžeme sadnúť s nákladom a výkresom, než len uviesť číslo dielu. Ak špecifikujete rotáciu pre nový žeriav alebo vymieňate krúžok, ktorý nevydržal tak dlho, ako by mal, najrýchlejším spôsobom, ako začať, je odoslanie údajov o zaťažení.