Rozwiązania projektowe torowiska dźwignic - czynniki

Znakomita większość urządzeń transportu bliskiego, tj. urządzeń, które przenoszą ładunki w pionie i poziomie na nieduże odległości, porusza się na specjalnych torach szynowych, zwanych potocznie torami poddźwignicowymi.

W celu poprawnego zaprojektowania i wykonania takiego torowiska niezbędne jest pozyskanie i uwzględnienie wielu szczegółowych danych dotyczących zarówno samej dźwignicy, jak i warunków otoczenia, w jakich będzie pracować.

Do tych danych należą między innymi:

typ dźwignicy – jej udźwig, postać konstrukcyjna i zasadnicze wymiary,
budowa mechanizmu jazdy – liczba i rozstaw kół w czołownicy oraz ich rozpiętość,
wypadkowe obciążeń pionowych i poziomych dźwignicy,
warunki gruntowe, usytuowanie względem innych konstrukcji i obiektów technicznych,
liczbę i wzajemne usytuowanie dźwignic na torze,
sposób zasilania dźwignicy w energię elektryczną,
wymagana tolerancja ułożenia szyn dla prawidłowej ich i dźwignicy eksploatacji.

Rys. 1. Torowisko suwnicy na podłożu betonowym [1]

Rys. 2. Torowisko wciągarki na suwnicy [2]

Jak wynika z powyższego, na przyjęcie właściwego rozwiązania projektowego toru poddźwignicowego ma wpływ wiele czynników, a rozwiązania projektowe powstają na pograniczu dwóch dziedzin inżynierskich – budowlanej i mechanicznej. Miejscem, gdzie następuje styk tych dwóch branż, jest sposób mocowania szyn do podłoża. Skutek tej sytuacji jest często taki, że ani jedna, ani druga grupa zawodowa nie czuje się zobowiązana i odpowiedzialna za wnikliwe i należyte rozwiązanie tego zagadnienia.

Z punktu widzenia eksploatacji dźwignicy i torowiska jest to niezwykle ważna kwestia, która wpływa zasadniczo na koszty serwisowania toru i dźwignicy oraz ogólnie pojętą płynność produkcji.

Bez względu na przyjęte rozwiązanie konstrukcyjne samej belki poddźwignicowej, stosowane sposoby mocowania szyn do tych belek możemy klasyfikować następująco:

Ze względu na sposób podparcia szyny:

ułożenie na podłożu ciągłym,
ułożenie na podkładach członowych.

Ze względu na rodzaj zamocowania szyny:

zamocowanie stałe tj. sztywne,
zamocowanie przesuwne twarde i przesuwne sprężyste.

Rozwiązania konstrukcyjne – podparcie ciągłe i członowe

Wybór rozwiązania konstrukcyjnego mocowania szyn dźwignic jest zdeterminowany przez zestaw różnych czynników. Najistotniejsze z nich to po pierwsze: aspekt ekonomiczny – podparcie na podporach członowych jest tańsze ze względu na mniejszy nakład materiałów niezbędnych do budowy torowiska, po drugie: aspekt techniczny (wytrzymałość i ugięcie szyny).

Szyna podparta w sposób ciągły na całej swojej długości pracuje i tak jest traktowana w obliczeniach, jak belka na podłożu sprężystym. Szyna podparta na członowych podporach (np. podkłady kolejowe) rozmieszczonych w ustalonych odstępach, pracuje natomiast jako belka wieloprzęsłowa.

Zestaw powyższych czynników stanowi podstawę naturalnego dążenia do stosowania rozwiązania szyny podpartej w sposób nieciągły. Nie zawsze jest to jednak możliwe ze względu na zbyt małą jej wytrzymałość oraz sztywność.

Całkiem innym zagadnieniem, wpływającym na funkcjonalność aplikacji, są stosowane sposoby podparcia szyny – na belce stalowej bądź żelbetowej. W drugim przypadku przy doborze rozwiązań konstrukcyjnych należy brać pod uwagę blachę ślizgową, która w prawidłowo przygotowanym projekcie pojawia się jako element transferujący naprężenie od szyny do podłoża, w tym przypadku żelbetowego.

W praktyce przemysłowej często spotyka się zmianę sposobu podparcia szyny będącej w eksploatacji z ciągłego na członowy. Jest to zazwyczaj podyktowane faktem, że wypracowane, najczęściej stalowe belki, na których opierają się szyny, ulegają degradacji lub deformacji. Zmiana sposobu podparcia stanowi w takiej sytuacji alternatywę dla naprawy bądź wymiany całych elementów. Dotyczy to zarówno belek, po których poruszają się dźwignice, jak i belek (dźwigarów) samych dźwignic, po których poruszają się wciągniki i wciągarki.

Wizualizacje rozwiązań

Rys. 1. Mocowanie szyny na ciągłej blasze ślizgowej [3]

Rys. 1 przedstawia przykład rozwiązania konstrukcyjnego mocowania szyny na ciągłej blasze ślizgowej. Szyna ułożona jest na blasze stalowej, która jest mocowana do korpusu belki żelbetowej kotwami wklejonymi zaprawą żywiczną. Przestrzeń pod blachą ślizgową wypełnia specjalna masa podlewowa o odpowiednich własnościach wytrzymałościowych. Masa ta posiada szereg innych cech predysponujących ją do tego typu zastosowań, takie jak: bardzo dobre właściwości płynięcia (samopoziomowanie), niekurczliwość, wodoszczelność, mrozoodporność, szybkie wiązanie oraz inne.

Rys. 2. Mocowanie szyny na podkładach segmentowych [4]

Na rys 2 przedstawiono przykład zamocowania szyny dźwignicowej na podkładach segmentowych (członowych). Jak już wspomniano, taki sposób ułożenia szyny stosuje się, gdy jej sztywność i wytrzymałość jest dostateczna do przeniesienia obciążenia od kół dźwignicy przy wieloprzęsłowymjej podparciu. Przykładowe rozwiązanie przedstawia ułożenie szyny dźwignicowej na szeregowo ułożonych podkładach stalowych. Podkładki członowe, na których bezpośrednio opiera się szyna, spoczywają na podlewce wykonanej z masy o takich samych właściwościach jak wcześniej opisywane przy ułożeniu szyn na podkładce ciągłej. Stalowe podkładki mocowane są w belce żelbetowej kotwami stalowymi wklejonymi na masie żywicznej.

Literatura:

[1], [2] Dokumentacja wewnętrzna Przedsiębiorstwa HAK
[3], [4] Dokumentacja wewnętrzna Przedsiębiorstwa HAK

Podobne publikacje