Zestawy kołowe

ZN-85/1232-33 / PN-75/M-84601

Koła jezdne i zestawy kołowe.

Dźwignice.

Zarysy walcowych powierzchni bieźnych kół jezdnych.

Przedmiotem normy są zarysy walcowych powierzchni bierznych kół jezdnych z obrzeżami i bez obrzeży - stosowane w dźwignicach, z wyjątkiem żurawi wieżowych budowlanych.

Rodzaje. Rozróźnia się dwa rodzaje zarysów walcowych powierzchni bieżnych kół jezdnych:

  • z obrzeżami,
  • bez obrzeży,

Odmiany. Rozróżnia się dwie odmiany zarysów walcowych powierchni bieżnych kół jezdnych z obrzeżami:

  • wąskie (W),
  • szerokie (S)

Główne wymiary:

kola opis zd 1

kola opis tab 1

Patrz orginał normy : PN-76/M-84629 Dźwignice. Korpusy kół jezdnych staliwnych. Wymagania i badania

1. Wstęp. Przedmiot normy.

Przedmiotem normy są wytyczne doboru kół jezdnych łożyskowanych tocznie i osadzonych na gładkich osiach, symetrycznych i niesymetrycznych, napędzanych i nienapędzanych, ujętych normami NM-85/33213, NM-65/33223, ZN-74/1232-33214 i ZN-74/1232-33224 - stosowanych w dźwignicach.

Zestawienie oznaczeń wielkosci stosowanych w normie.

kola opis tab 2

kola opis tab 3

2. Wytyczne doboru

2.1 Obciążenia koła jezdnego

2.1.1. Obciążenia rzeczywiste koła jezdnego

Wśród obciążeń rzeczywistych koła rozróżnia się:

a) nacisk koła jezdnego w stanie roboczym bez wiatru

RI = RG+RP+RB (kN) (1)

b) nacisk koła jezdnego w stanie roboczym przy wietrze

RII = RG+RP+RB+Rwr (kN) (2)

c) nacisk koła jezdnego w stanie burzowym

RIII = RG+Rwb (kN) (3)

Dla nacisków RI i RII należy wyznaczyś ich wartości ekstremalne

RImax i RImin (kN)

oraz

RIImax i RIImax

a dla nacisku RIII jedynie jedgo wartość maksymalną RIIImax

Zgodnie z wytycznymi użtymi w tablicy 1.

Kojarzenie nacisków składowych w zależnościach (1) do (3), powinno wynikaś z moźliwości równoczesnego występowania w czasie paracy dźwignicy.

Naciski składowe RB, Rwr i Rwb uwzględnić należy tylko w przypadkach, gdy ich rząd wielkości nie jest pomijalny w stosunku do RG i RP (w ustrojach mających środek mas i środek obciążenia wiatrem wysoko położony nad główką szyny).

W szczególności naciski te są pomijalne w suwnicach pomostowych i wciągarkach z ładunkiem podnoszonym zawieszonym na cięgnach.

2.1.2 Obciążenia obliczeniowe koła jezdnego

Bezpośredni dobór koła jezdnego przeprowadza sił w oparciu o następujące wartościości obciążeń obliczeniowych:

  • ekwiwalentny nacisk koła jezdnego Re= max (RIe, RIIe) (kN) (4)
  • przy czym dla dźwignic złożonych (suwnicach, żurawie....)

kola opis wz 1

  • dla wciągarek

RIe=RImax (kN) (7)

RIIe=RIImax (kN) (8)

  • maksymalny nacisk koła jezdnego

Rm=max (RImax, RIImax, RIIImax) (kN) (9)

 2.2 Parametry znamionowe kółjezdnych

Jako parametry znamionowe kół jezdnych przyjęto:

  • dopuszczalny nacisk koła jezdnego w warunkach znamionowych 1) limitowany nośnością bieżni i obliczony z zależności (tablica 2) Pn=ko*Dk*Pdop (N) (10) 
  • dopuszczalny nacisk koła jezdnego Pła (tablica 3), limitowany wyczerpaniem sił nośności statycznej słabszego, łożyska lub osi 2)

Przy obliczeniu wartości Pło , przyjęto, że z naciskiem tym współdziała maksymalna siła boczna ruchów torowych o wartości:

  1. dla napędzanych elektrycznie suwnic pomostowych natorowych  Hmax=(0,063+0,0327 L/ez)*2Pła (kN) (11)
  2. dla pozostałych dźwignic i wciągarek - jak wyżej - przy załołeniu stosunku L/ez=1

 

  • trwałość łożysk toczonych Lhn; LhnA; LhnB, obliczone dla prędkości obrotowej określonej w warunkach znamionowych oraz obciążenia zastępczego, wynikającego z nacisku koła R=100kN i współdziałającej z nim przeciętnej wartości siły bocznej ruchów torowych H=0,1R.

2.3 Kryteria Doboru

Dobór wielkości koła jezdnego należy przeprowadzić w oparciu o następujące kryteria (w kolejności ich występowania):

- warunek nośności statycznej słabszego łożyska lub osi

Rm ≤ Pło (kN) (12)

- warunek wytrzymałości doraźnej bieżni

kola opis wz 2

- warunek trwałości bieżni

kola opis wz 3

- warunek trwałości łożysk toczonych:

a) dla kół symetrycznych

kola opis wz 4

1) Jako warunki znamionowe pracy kół przyjęto - koła jezdne wykonane ze staliwa L456 dla D ≤ 500 i L40GM dla D > 500 wg PN-77/H-83160, posiadające bieżnie i obrzeża sorbityzowane do twardości 300 360 HB i pracujące na szynach o zwykłej odporności na zużycie, co zezwala na przyjęcie nacisku jednostkowego Pdop=6,5MPa,

- toczenie sił z prędkością obrotową nk=31,5 min -1 (wtedy cv=1)

- pracą o intensywnoúci odopowiadającej grupie natężenia pracy 3M (wtedy co=1). Natomiast w przypadku stosowania na szyny prętów kwadratowych lub prostokątnych zaleca sił przyjmować stal w gatunku conajmniej St4S wg PN-72/H-84020.

2) Za wyczerpanie sił nośności statycznej najsłabszego łożyska lub osi uważa się taki stan obciążeń, który powoduje wcześniejsze uzyskanie:

- dla łożyska współczynnika pewności ststycznej sa=1 lub

- dla osi wykonanej ze stali 45-N z atestem materiałowym, współczynnika pewności względem granicy plastyczności n=1,4.

kola opis tab 4

kola opis tab 5

kola opis tab 6

b) dla kół niesymetrycznych

kola opis wz 5

Potrzebne wyżej wartości odnośnych wielkości należy, odczytać:

  • Pło; Lhn; LhnA; LhnB - z Tablicy 3,
  • Pn - z Tablicy 2,
  • Cv - z tablicy 4 lub 5
  • co, Lhmin - z Tablicy 6

Wielkość koła jezdnego uznaje się za dobraną prawidłowo, jeśeli spełnia jednocześnie wszystkie wymagane wyżej kryteria. Wykonanie koła jezdnego o o kreślonej w powyższych sposób średnicy, należy ustalić wg odnośnej normy przedmiotowej, przy zachowaniu luzu pomiędzy obrzeżami koła i szyną, określonego w normie PN-75/M-84601.

Przykład doboru koła jezdnego. 

Przykład 1.
Dobrać koła jezdne niesymetryczne dla suwnicy pomostowej z hakiem o następujących parametrach:

  • P=200 kN - siła ciężkości podnoszonego ładunku
  • L=20 m - rozpiętość
  • §e=4,2 m - rozstaw kół w czołownicy
  • Vj = 50 m/min - prędkość jazdy
  • 6s=160 kN - siła ciężkości mostu z osprzętem
  • 6w = 36 kN - siła ciężkości wciągarki z osprzętem
  • o1 = 1,4 m - lewy skrajny dojazd wciągarki
  • o2 = 1,2 m - prawy skrajny dojazd wciągarki
  • S49 - typ szyny podsuwnicowej

Praca suwnicy odbywa się w hali. Grupa natężenia pracy mechanizmu jazdy 5M.

Liczba kół suwnicy wynosi cztery.

 kola opis zd 2

Ze względu na pracę w hali składowe nacisku Rwr=Rwb=0

Niski ustrój stalowu pozwala przyjąć RB≈0, co sprawdza warunki (1)÷(3) w następujących zależności:

RI=RII=RG+RQ

oraz

RIII=RG<RI=RII

Warunek ostatni może być więc dalej minięty.

kola opis wz l1

kola opis wz l2

kola opis wz l3

 

Koło jezdne o średnicy Dk=500mm spełnia więc wszystkie kryteria doboru wymagane normą.

Szerokość główki szyny S49 wynosi k=70mm

Dla wybranej ćrednicy ko¸a, minimalny luz między obrzeżami koła a główką szyny wg PN75/M-84601, wynosi 15mm, co wymaga wyłączenia koła

B ≥ k + 15= 70 +15 = 85 mm

Najbliższa szerokość wytoczenia w kole wynosi wg ZN-74/1232-33214.

b = 90 mm

Ostatecznie dla mechanizmu jazdy wybrano

Koło jezdne niesymetryczne napędzane 500-90-024BKh

Informacje dodatkowe do ZN-80/1232-33201

1. Kryteria doboru wielkoćci koła jezdnego dotyczące bieżni są zgodne z “Przepisami obliczania mechanizm—w dźwignic” opracowanymi przez Europejską Federację Transportu Bliskiego (FEM) oraz normą DNI 15070 - ”Berechnungsgrwndlagen fur Laufrader”.

Zgodnie z powyższym użyteczną szerokość główki szyny ko kymaganą do obliczenia wartości w tablicy 2 wyznaczono z zależności:

- dla szyn z główką płaską (dźwignicowych)

ko = k - 2r

- dla szyn z główką wypukłą (kolejowych)

ko = k - 4/3 r

- dla prętów przekroju prostokątnym

ko = k - 2r

przy czym r = 0,10 k dla k ≤ 100 mm

2. Spełnienie wymagań ujętych w normie nie wymaga przeprowadzenia żadnych obliczeń koła jezdnego i osi, poza sprawdzeniem wytrzymałości zazębienia wieńca zębatego w kołach napędzanych.


 


     

    O nas

    CENTRUM PROJEKTOWO-WDROŻENIOWE DETRANS Spółka z o.o.w Zabrzu jest kontynuatorem zadań realizowanych przez zlikwidowany instytut badawczy Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Dźwignic i Urządzeń Transportowych "Detrans".

    Realizuje prace projektowe i wdrożeniowe w zakresie zaawansowanych technologii z obszarów: budowy i eksploatacji dźwignic, maszyn przeładunkowo-transportowych, ochrony środowiska, inżynierii systemów oraz metodologii badań naukowych w tym zakresie.

    czytaj więcej