Elemente de Proiectare ale Mecanismului Unui Pod Rulant

Un pod rulant este format din mecanisme de deplasare prin rulare și mecanisme de ridicare și coborâre. Vom discuta despre fiecare în parte în rândurile ce urmează, ce rol are fiecare și din este alcătuit fiecare mecanism.

Mecanismele de deplasare prin rulare ale podurilor rulante

Mecanismele de deplasare ale podurilor rulante servesc pentru deplasarea sarcinilor pe orizontală în cazul în care este admisă deplasarea macaralelor cu sarcina suspendată în dispozitivul de prindere. În cazul podurilor rulante, deplasarea cu sarcina suspendată este una din mișcările principale ale acestora.

Mecanismul de deplasare( translație) are rolul de a deplasa podul rulant într-un sens sau în celălalt , în funcție de necesități . La cel cu acționare centrală ambele roți motrice , de pe o șină și de pe cealaltă șină , sunt acționate de același mecanism printr-un ax comun . În principiu , mecanismul se compune din : motor electric de acționare, cuplaj elastic între motor și reductor, frână amplasată de regulă pe semicupla spre reductor, reductorul, arbori de transmisie, cuplajele arborilor de transmisie, lagărele arborilor de transmisie, roțile podului(motoare și libere), dispozitivele de siguranță.

Mai jos avem schema cinematică a mecanismului de deplasare a unui pod rulant:

1-motor electric

2-cuplaj elastic

3-frână cu 2 saboți și REH

4-reductor

5-cuplaje dințate

6-arbori tubulari de translație

7-roți de rulare motrice

8-roți de rulare libere

1. Motoare electrice: Sunt de construcție specială , pentru a corespunde regimului intermitent de funcționare.

2. Cuplajul elastic: Este amplasat între motorul de antrenare și reductorul mecanismului de deplasare. Acest cuplaj lipsește în cazul mecanismelor de deplasare cu grupuri de acționare , la roțile de rulare(acționare de capete) , când pe arborele motorului electric se montează pinionul primei trepte a reductorului.

3. Frâna mecanismului de deplasare: În cazul macaralelor cu acționare centrală , această frână este de tipul cu saboți sau cu bandă și în cazul actionarii de capete , de regulă este frână axială(cu discuri sau conică). Se metioneaza că macaralele , care funcționează în hale sau depozite închise și au viteză nominală de până la 32 m/min , pot să fie lipsite de frână.

4. Reductorul: La mecanismele de deplasare cu acționare centrală , reductorul este de tip vertical cu 2 sau 3 trepte de reducție; la acționarea de capete , reductorul este de construcție specială , în unele cazuri arborele de intrare al reductorului fiind însuși arborele motorului electric și arborele de ieșire fiind arborele(osia) roții de rulare. Pentru realizarea unor viteze reduse la acționările de capete , se utilizează și reductoare planetare , care permit deplasări pe distanțe lungi cu viteză redusă , față de recomandarea de a nu depăși o durata de 30 secunde la deplasările macaralelor care au realizată viteză redusă cu ridicător de frână electrohidraulic.

5. Cuplajale arborilor de transmisie: Servesc la cuplarea arborilor respectivi între ei precum și la cuplarea acestora cu reductorul mecanismului de deplasare și cu roțile de rulare motoare. Se utilizează cuplaje dințate sau cuplaje cu bolțuri; cuplaje rigide se prevăd foarte rar și numai la macaralele cu acționare manuală.

6. Arborii de transmisie: Acești arbori , prevăzuți la mecanismele de acționare centralizată pentru transmiterea momentului la roțile motoare ale macaralei , pot fi de înalta turație , în cazul în care se prevede un motor de acționare central și reductoare de capete , sau arbori de joasă turație , cazul cel mai frecvent , când se transmite momentul realizat la arborele de ieșire al reductorului. Arborii de transmisie se realizează din oțel rotund(arbori plini), soluție din ce în ce mai rar utilizată din cauza consumului mare de oțel , sau din țevi(arbori tubulari) care au avantajul unui consum mai mic de oțel și o rigiditate mai mare datorită momentului de inerție mare al țevilor , fapt ce da posibilitatea unor arbori de lungime mare.

7. Roțile de rulare motrice sunt printre principalele elemente care fac posibilă deplasarea utilajului.

8. Roțile de rulare libere

9. Dispozitivele de siguranță: Aceste dispozitive sunt , după caz , următoarele: limitatoare de sfârșit de cursa la deplasare, tampoane și opritoare, piese de reazem, curățitoare de șină, limitatoare împotriva mersului oblic, dispozitive pentru oprirea macaralei în caz de vânt, dispozitive de blocare pe sine, limitatoare de apropiere între 2 macarale (care circulă pe aceeași cale de rulare).

Mecanismul de ridicare-coborare al unui pod rulant.

Mecanismele de ridicare-coborare servesc pentru ridicarea si coborarea sarcinilor pe care noi vrem să le mutăm dintr-un loc în altul.

În general , mecanismele de ridicare sunt compuse din:

1. Un motor electric (sau electromotor) este un dispozitiv electromecanic ce transformă energia electrică în energie mecanică.

2. Cuplajul elastic: Este amplasat între motorul de antrenare și reductorul mecanismului de ridicare; prin elementele elastice existente în cuplaj se amortizează într-o oarecare măsură șocurile care le întâlnim la pornirea motorului. La antrenarea cu motor termic , cuplajul elastic este înlocuit printr-un ambreiaj. La acționarea manuală , acest cuplaj nu este necesar , manivelă sau roată de lanț fiind montate pe arborele de intrare în reductor. În cazul în care frână mecanismului de ridicare este amplasată între motorul de antrenare și reductor , semicupla , dinspre reductor a cuplajului elastic , este prevăzută cu șaibă de frână.

3. Frâna mecanismului de ridicare: De regulă , se amplasează în așa fel încât să producă frânarea arborelui de intrare în reductor . Acest lucru se poate face cu ajutorul semicuplei dinspre reductor a cuplajului elastic sau o semicupla de frână amplasată pe arborele de intrare în reductor la capătul opus cuplajului elastic dintre motor și reductor. La motoarele electrice cu frână inclusă sau atașată , se frânează arborele motorului electric.

4. Reductorul mecanismului de ridicare: Este necesar în vederea multiplicării momentului elementului de acționare pentru a se asigura ridicarea sarcinii. Pentru mecanismele de ridicare acționate electric , de tipul clasic , se prevăd reductoare orizontale cu angrenaje cilindrice. La mecanismele de ridicare a graifărelor se prevăd , în vederea realizării operațiilor de ridicare și de închidere a graifărului , 2 reductoare identice , câte unul pentru fiecare operație sau un reductor planetar. Aceeași soluție cu 2 reductoare sau reductor planetar se aplică și în cazul în care este necasara realizarea unei înălțimi mari de ridicare pentru sarcini mari și este neeconomică prevederea unui singur tambur cu o lungime mare sau a unui singur motor de antrenare. La mecanismele cu acționare manuală , se prevăd atât reductoare cu angrenaje cilindrice , cât și reductoare planetare și reductoare cu angrenaj melcat.

5. Tamburul mecanismului de ridicare: Are rolul de a înfășură cablul de tracțiune a sarcinii. Funcție de numărul de ramuri de cablu și înălțimea de ridicare , mecanismele de ridicare pot fi prevăzute cu un singur tambur cu caneluri într-un singur sens sau cu caneluri în 2 sensuri(stânga-dreapta sau dreapta-stânga) sau cu 2 tamburi , unul având canelurile într-un sens și celălalt în alt sens. La mecanismele de ridicare prevăzute cu transmisii prin lanț , tamburul poate să fie înlocuit cu o roată de lanț. Cuplarea tamburelor cu reductorul poate fi facută printr-un cuplaj dințat , cuplaj cu bolțuri sau printr-un angrenaj cilindric. Roțile de lanț pot să fie montate direct pe arborele de ieșire al reductorului. Tamburele de obicei sunt amplasate pe lagăre-tambur , care pot fi lagăre de alunecare(cu bucse) sau lagăre de rostogolire(cu rulmenți).La înfășurarea cablului pe mai multe straturi , se recomandă să se prevadă dispozitive de înfășurare a cablului care să asigure o înfășurare corectă a acestuia pe tambur. La mecanismele de ridicare la care , datorită șocurilor ce apar la ridicarea sarcinii sau la așezarea pe sol a organului de prindere(la graifăre), apare posibilitatea de ridicare a cablului de pe tambur , se va prevedea un dispozitiv de așezare a cablului.

6. Dispozitivul de prindere a sarcinii: Este alcătuit din organul propriu-zis de prindere a sarcinii(cârlig , graifăr , electromagnet , etc.) , muflă în care se montează și transmisia prin cablu sau lanț , necesară pentru suspendarea și ridicarea sarcinii.

7. Dispozitivele de siguranță folosite pentru echiparea mecanismele de ridicare sunt : limitatorul de sarcina , limitatorul de moment al sarcinii , limitatoare de sfârșit de cursa ridicare-coborâre , siguranță la cârlig , opritoare.

8. Role pentru cablu sau lanț

Rolele de transmisie pentru cabluri sau lanțuri au rolul de a abate cablul sau lanțul în punctele unde trebuie să se modifice traseul acestuia , realizând astfel schema transmisiei. Rolele se execută din oțel , fontă , mase plastice , etc. Profilul exterior este corespunzător organului flexibil de tracțiune ce se abate. Diametrul exterior al rolelor se determina în funcție de aceleași elemente ca la tamburi.

Bibliografie:

http://www.atp.ro/documente/cursuri/2012223212357_suport%20curs%20macaragiu.pdf