wózek - Forum użytkowników - Żurawie i maszyny budowlane

Przejdź do treści

Menu główne:

Długość wysięgnika - krótka historia techniki

Żurawie i maszyny budowlane
Opublikowany przez w Żurawie samojezdne ·
Tags: SVEwózekterexdemagwysięgnik


Największym wyzwaniem dla konstruktorów żurawi była zawsze długość wysięgnika. Od starożytności wszyscy konstruktorzy starali się wymyślić wysięgnik, który pozwoliłby na podnoszenie ładunku na dużą wysokość bez potrzeby “ruszania się” z poziomu ziemi i przestawienie go na dużą odległość bez potrzeby wymyślania sposobów transportu.
Jednak wytrzymałość stosowanych materiałów (głównie drewno i żelazo) nie pozwalała na wykonanie wystarczająco długich wysięgników, pomijając problem z obliczeniem jaki ciężar mogą przenieść, wytrzymałości lin i sposobu napędu. Różne próby, czy to wzmocnień bocznych, czy poprzecznych zwiększały jednak w niewielkim zakresie możliwości antycznych dźwigów.



         

Żuraw średniowieczny z obrazu                                Żuraw starożytnej Grecji z wielokrążkiem,
               
Wieża Babel                                                                udźwig 150 kg

Właściwie, do połowy ubiegłego wieku, poprawianie parametrów żurawi ograniczało się do zastąpienia siły mięśni ludzkich lub zwierzęcych siłą mechaniczną (żurawie parowe, następnie hydrauliczne), wyrównoważenia w czasie podnoszenia (przeciwwagi ruchome, dokładane elementy przeciwwagi) i zastępowania lin z materiałów naturalnych linami z innych trwalszych materiałów (stal, tworzywa sztuczne). Zamiast wysięgników jednolitych - np. z jednego pnia drzewa zaczęto stosować także bardziej skomplikowane i bardziej wytrzymałe - z materiałów “kompozytowych”, tzn. składanych w różny sposób desek, obudowy wzdłużnymi płytami żelaznymi podstawowego wysięgnika, stosowaniem rur stalowych zamiast prętów. Najlepszą konstrukcją wytrzymałościową okazały się kratownice z rur stalowych i w zasadzie na początku XX wieku zaczęto je stosować powszechnie do budowy wysięgników żurawi.

       
  
Żuraw kratowy CKD z lat 50-tych                      Żuraw Demag - Darmstadt

Jednak nadal pozostawał problem długości wysięgnika, początkowe konstrukcje XX wieczne miały już wytrzymały wysięgnik, udźwig kilku do kilkunastu ton, ale długość była stała. W konstrukcjach kratownicowych szybko rozwiązano ten problem przez zastosowanie wstawek z kratownic, montowanych pomiędzy podstawową kratownicą zamocowaną na stałe do żurawia a kratownicę z głowicą krążkową żurawia. Rozwiązanie to jest stosowane do dziś w nowoczesnych żurawiach z wysięgnikiem kratowym. Ma jednak ono wady, eliminujące tego typu żurawie z licznych możliwych zastosowań w technice budowlanej. Oprócz problemów logistycznych związanych z przewozem wstawek i dodatkowej przeciwwagi, jest jeszcze problem szybkości zmiany wysięgu i brak możliwości zmiany długości wysięgnika z podwieszonym ciężarem. Obecnie, takie wady wysięgników kratowych są już możliwe do wyeliminowania, jednak koszt takiego rozwiązania byłby ekonomicznie nieopłacalny (częściowo takie rozwiązania są stosowane w samomontujących się żurawiach wieżowych).
W połowie ubiegłego wieku znaleziono wreszcie rozwiązanie dla zmiany długości wysięgnika w czasie pracy. Jest to oczywiście wysięgnik teleskopowy. Początkowe konstrukcje były dość prymitywne, ale spełniały swoje zadanie. Prostokątne profile stalowe, chowane jeden w drugi były wysuwane i zsuwane za pomocą systemu lin i łańcuchów. Pierwszy bezkabinowy żuraw z teleskopowym wysięgnikiem został wyprodukowany w fabryce Demag w latach piędziesiątych i posiadał “oszołamiający” udźwig 2,5 tony.


Ograniczeniem w tym przypadku była wytrzymałość zarówno stali z której był zbudowany wysięgnik, jak i wytrzymałość lin lub/i łańcuchów użytych jako napęd teleskopowania.   
Jeżeli chodzi o wytrzymałość stali Demag poradził sobie wprowadzając owaloidalny kształt profilu zamiast prostokątnego. Okazało się, że jest to najkorzystniejszy wytrzymałościowo profil i w obecnie produkowanych żurawiach, nie tylko Demaga, jest to właściwie standardowy kształt sekcji wysięgnika. Napęd teleskopowania był już bardziej skomplikowanym problemem. Napęd linowy i łańcuchowy były dobrym rozwiązaniem, ale przy dłuższych wysięgnikach i większych udźwigach,  ciężar napędu wzrastał do bardzo dużych wartości, co ograniczało

udźwig i powodowało poważne zagrożenia bezpieczeństwa w przypadku awarii. Trudno zresztą wprowadzić do wnętrza sekcji o przekroju np. 40 cm linę o przekroju 10 cm i to w podwójnym wymiarze i dodatkowo zapewnić jej dobre, bezkolizyjne prowadzenie. M.in. z tych powodów stosowanie tego typu napędu ograniczono w zasadzie do żurawi o udźwigu maksymalnym 50-60 ton. W większych żurawiach zastosowano wózki “wywożące” sekcje do przodu i “zwożące” je z powrotem w dół. Uchwyty wózka blokowane są w pierwszej fazie do sekcji, która ma być teleskopowana. Razem z tą sekcją wózek wyjeżdża po prowadnicy doprowadzając jej wysuw do odpowiednich otworów mocowania w sekcji “większej” (odpowiednie ustawienie w stosunku do otworów zapewnia system czujników zbliżeniowych). W tym miejscu następuje zablokowanie dwóch sekcji wzajemnie do siebie (za pomocą grzybkowych, sprężynowych bolców) i odblokowanie bolców wózka od wywożonej sekcji. Wózek jest swobodny i może wrócić do swojego pierwotnego położenia w celu wyteleskopowania następnej sekcji wysięgnika. Zsuwanie sekcji odbywa się tak samo, tylko w odwrotnym kierunku. Możliwe jest teleskopowanie wysięgnika do długości pośrednich pomiędzy otworami mocowania sekcji do siebie, ale ponieważ wysięgnik nie jest wtedy zabezpieczony w 100% przed zsuwaniem się, udźwigi zwykle są ograniczone do około 50% w stosunku do pozycji zabolcowanych.
Rozwiązanie “wózkowe” pozwoliło wreszcie na konstruowanie żurawi o znacznych długościach wysięgnika i o znakomitych parametrach udźwigowych (nawet do ponad 1000 ton).
Należy jednak spodziewać się, że na deskach kreślarskich znajdują się już nowsze, szybsze i doskonalsze projekty zwiększające możliwości wydłużania wysięgnika.

Drukuj stronę

RSS




Wróć do spisu treści | Wróć do menu głównego