Vysvětlení otočných jeřábů: Ložiska a pohony, které udržují těžká břemena v otáčení

Sledujte, jak jeřáb zvedá kontejner z nábřeží a přemísťuje jej na čekající loď, a sledujete, jak jedna ložisková sestava vykonává většinu tiché práce. Kladkostroj zvedne náklad a výložník nebo vozík jej umístí, ale je to otočný pohyb – pomalé, kontrolované otáčení horní konstrukce kolem svislé osy –, který mění zdvihací stroj ve stroj, který může umístit náklad téměř kamkoli v rámci svého pracovního poloměru. Vše nad touto rotací závisí na dvou složkách: na otočném prstenci, který nese zátěž, a na pohonu, který ji otáčí.

Po letech strávených navrhováním a výrobou těchto součástí pro výrobce jeřábů a integrátory zařízení jsme zjistili, že většina problémů s rotací se řeší dlouho předtím, než je vyprázdněna první mazací patrona. Rozhoduje se o nich ve fázi specifikace, kdy někdo buď přizpůsobil ložisko skutečnému zatížení, nebo ho uhodl.

Co dělá jeřáb "otočným" jeřábem

Přísně vzato, otočný jeřáb je jakýkoli jeřáb, jehož horní část rotuje vzhledem ke své základně. Tato jediná charakteristika pokrývá velmi širokou rodinu strojů:

• Věžové jeřáby, kde se celá sestava výložníku otáčí nad stěžněm.
• Mobilní a autojeřáby, kde se nástavba otáčí na živém prstenci nad podvozkem.
• Portálové a loděnické otočné jeřáby, které kombinují pojízdný portál s otočným výložníkem.
• Palubní jeřáby, výložníkové jeřáby a užitkové jeřáby používané pro zvedání osob nebo materiálu.
• Manipulátory s materiálem a jeřáby na dřevo s drapákem nebo drapákem.

Naproti tomu mostový jeřáb obvykle posouvá svůj most a vozík po přímých kolejích namísto otáčení. Dvorní jeřáby s otočným výložníkem sedí někde mezi a jsou dobrou připomínkou toho, že rotační rozhraní je často tou nejmenší částí stroje, a přesto nese nejkoncentrovanější náklad.

Otočný kroužek: Jedno ložisko, tři zatížení

Otočný kruh jeřábu dělá práci, která by jinak potřebovala několik ložisek a konstrukční rám. V jediném prstenci nese axiální zatížení od hmotnosti výložníku a zvednutého nákladu, radiální zatížení od bočního tahu a větru a klopný moment vytvářený zatížením násobený jeho vzdáleností od středu otáčení. Tato třetí složka je u jeřábu obvykle rozhodující, protože pracovní rádius funguje jako rameno páky na všem, co ložisko drží.

Většina jeřábových kroužků také integruje ozubení – vnější, vnitřní nebo žádné – takže stejná součást podporuje i pohání rotaci. Oběžné dráhy jsou kalené nebo indukčně kalené, těsnění udržují písek a vodu mimo valivý kontakt a mazací drážky nebo porty rozhodují o tom, jak snadno lze kroužek v pozdějším životě opravovat. Pokud chcete hlubší návod, jak funguje cesta zatížení uvnitř těchto prstenců, naše poznámka je na jak otočná ložiska přenášejí zatížení jeřábu jde do podrobností.

Tam, kde jeřáb potřebuje velmi těsnou polohu nebo tuhý hrot výložníku – například palubní jeřáby s pracovními kontejnery – je často lepší řešení než koule, uspořádání zkřížených válečků, protože válečky odolávají momentu se znatelně menším průhybem.

Jednořadé křížové válečkové otočné ložisko Toto jednořadé křížové válečkové ložisko pro jeřáby vyžadující těsné umístění a nízkou výchylku nabízí vysokou nosnost a plynulé otáčení. Zobrazit produkt →

Otočné pohony: Točivý moment s ovládáním

Ne každý jeřáb potřebuje samostatný prstenec a převodovku. Otočný pohon spojuje ložisko, převodovku a skříň do jedné utěsněné jednotky, což značně zjednodušuje montážní rozhraní a poskytuje konstruktérům kompaktní způsob, jak dosáhnout vysokých převodových poměrů. Kompromisem je, že pohon musí být vybrán podle požadavků na krouticí moment a výdrž, spíše než na čistou nosnou kapacitu.

U autojeřábů, zvedacích pracovních plošin a užitkového vybavení je schopnost udržet polohu bez brzdy – například samosvorné chování ze šnekového převodového stupně – často stejně cenná jako hrubý výstupní točivý moment. Uzavřené pohony také lépe snášejí prach, mytí a venkovní skladování než nechráněná ozubená kola. Náš článek na vertikální otočné pohony v jeřábech a bagrech popisuje, jak se převodový poměr, tuhost skříně a volby těsnění v praxi vzájemně ovlivňují.

Vertikální vnitřní ozubené kolo Samosvorný otočný pohon U autojeřábů a zvedacích plošin nabízí tento vertikální pohon s vnitřním ozubením samosvorné držení polohy a stabilní přenos točivého momentu. Zobrazit produkt →

Přizpůsobení typu ložiska povinnosti jeřábu

Univerzální nejlepší řešení otáčení neexistuje. Důležité je, jak náklad dorazí, jak často dorazí a jak velký prostor konstrukce ponechává kolem prstence. Níže uvedené srovnání je tím, kterým zákazníky nejčastěji provádíme.

U těžkých portálů, lodních nakladačů a větších mobilních strojů je třířadý válečkový design obvykle místem, kde konverzace končí, protože rozdělení axiálních, radiálních a momentových zatížení mezi samostatné řady válečků udržuje kontaktní napětí zvládnutelné, jak stroj roste.

Třířadé válečkové otočné ložisko řady 13 U těžkých portálů a větších strojů toto třířadé válečkové ložisko odděluje axiální, radiální a momentová zatížení pro zvládnutí kontaktního napětí. Zobrazit produkt →

Zatěžovací stavy, které rozhodují o designu

Statická a dynamická zatížení nejsou stejná

Ložisko, které drží zaparkovaný jeřáb s vysunutým výložníkem, zažívá statický případ a povolené zatížení je velkorysé. Stejné zvedání a otáčení jeřábu současně vytváří dynamický kufr se zlomkem dostupné kapacity. Uvedení jednoho čísla pro oba je jedním z nejčastějších zdrojů předčasného selhání.

Tlumení, boční tah a couvání

Uvolnění drapáků, kývání břemen na háku, poryvy větru na dlouhém výložníku a nerovnoměrné zarážky při otáčení – to vše přidává dráhy zatížení, které čistý výpočet zdvihu míjí. Důležitá je také funkce couvání: kroužek, který se vždy otočí pouze o deset stupňů v každém směru, bude mít úzký pás oběžné dráhy, takže specifikace by měla zohledňovat rozsah otáčení i celkové otáčky.

Přístup k prostředí a údržbě

Přístavy, lomy a pobřežní paluby přinášejí sůl, písek a vlhkost. Těsnění, povrchová ochrana a umístění maznic jsou konstrukční rozhodnutí, nikoli dodatečný nápad, protože ložisko, které nelze snadno domazat, nebude domazáno.

Kontrolní seznam pro výběr, který stojí za to dodržovat

1. Definujte maximální pracovní zatížení a maximální poloměr, při kterém k němu dochází.
2. Vypočítejte klopný moment, axiální a radiální zatížení pro každou relevantní kombinaci, nejen pro nejhorší jednotlivý zdvih.
3. Odhadovaný pracovní cyklus: zdvihy za hodinu, úhel natočení, provozní hodiny za rok.
4. Použijte vhodný provozní faktor pro třídu použití a úroveň otřesů.
5. Zkontrolujte montážní konstrukci – rovinnost, třídu šroubu, předpětí šroubu a tuhost nosné příruby.
6. Před zveřejněním výkresů dohodněte způsob mazání, interval domazávání a přístup ke kontrole.

Procházení těchto šesti bodů na papíře trvá odpoledne. Jejich přeskakování může vyřadit jeřáb z provozu na týdny.

Instalace a dlouhodobá péče

Dokonce i správně dimenzovaný kroužek nebude fungovat, pokud je montážní plocha mimo rovinu nebo šrouby nejsou nataženy ve správném pořadí. Obrobené montážní plochy, čisté závity a postup kalibrovaného krouticího momentu chrání oběžnou dráhu před deformací konstrukcí, na které sedí. Síť ozubených kol by měla být kontrolována spíše pomocí značkovací směsi než podle ucha a vůle měřena v několika bodech kolem kroužku.

• Domazávejte v intervalu stanoveném pracovním cyklem, nikoli samotným kalendářem.
• Zkontrolujte těsnění při každém servisu a vyměňte je dříve, než se vniknutí vody projeví jako zbarvení maziva.
• Sledujte vůli a rotační odpor v průběhu času; změny jsou včasnými varovnými signály.
• Zkontrolujte napnutí šroubů po prvních týdnech provozu a poté pravidelně.

Správná rotace hned napoprvé

Stavíme otočné prstence a otočné pohony v Jiangyin, Jiangsu, pro zákazníky napříč přístavními stroji, mobilními jeřáby, stavebním vybavením a automatizovanými systémy. Naše výroba je organizována s ohledem na přesnost, nízkou hmotnost a automatizaci, přičemž výrobní údaje jsou monitorovány, když se díly pohybují po dílně, a jsme rádi, že se posadíme se zatěžovacím případem a výkresem, než abychom jednoduše uvedli číslo dílu. Pokud zadáváte rotaci pro nový jeřáb nebo vyměňujete prstenec, který nevydržel tak dlouho, jak by měl, nejrychlejším způsobem, jak začít, je odeslání údajů o zatížení.