Хидравлични лебедки - ДМА
Лебедката се счита за механизъм, предназначен за повдигане и спускане на товари с помощта на стоманено въже или верига, по-рядко с помощта на стоманена тел. Това устройство намира широко приложение при товаро-разтоварни операции в строителството, транспорта, складовете, дърводобива и селскостопанското производство, корабостроенето, както и в машини за нефтени находища, нефтено и газово оборудване и в много други случаи. Все пак, имайте предвид, че лебедките не са проектирани да повдигат хора.
По дизайн лебедките са стационарни, мобилни, монтирани на мобилни превозни средства (автомобили, трактори) или вградени в подемно оборудване на специални машини. В България масово се произвеждат лебедки с ръчно, механично или електрическо задвижване с теглителна сила от 6,5 до 50 kN. Лебедки с хидравлично задвижване с вградени планетарни предавки отдавна се използват успешно като част от кранове с стрела с товароподемност от 156,8 до 490 kN (16 до 50 tf). В оборудването за дърводобив лебедките се монтират главно на гъсенични скидери ТТ-4М на заводите Алтай и Онега. По правило това са еднобарабанни лебедки, реверсивни с механично задвижване. Обикновено задвижването от трансмисията на тракторите преминава към лебедката чрез карданно задвижване, предавателна кутия и дву-тристепенна скоростна кутия. Такива лебедки се управляват ръчно с помощта на два или три лоста.
Лебедките с механично задвижване и управление на лоста са по-металоемки, цялостни и трудоемки за производство. Ако се изисква дву- или тристепенна скорост на барабана на лебедката, дизайнът на механичната трансмисия става значително по-сложен.Домашната индустрия не произвежда лебедки с хидравлично задвижване като отделен задвижващ механизъм за повдигане и транспортиране, монтаж и други работи. Хидравличните лебедки се използват широко в чужбина.
Типичната хидравлична лебедка обикновено се състои от следните части: барабан, върху който е навито въже, верига или стоманена тел, предаваща тяга; задвижващ хидравличен мотор; планетарна предавка и многодискова спирачка, монтирани на тялото на лебедката; дистрибутор; предпазни, възвратни, "совалкови" клапани, осигуряващи защита срещу претоварване и спускане на товара; допълнителни средства за осигуряване на безопасна работа.
Централният изследователски и проектантски институт по механизация и енергетика на горската промишленост (ЦНИИМЕ АД) през последните години извършва аналитична и експериментална работа за създаване на нов кабелен скидер ML-139 с трибарабанна лебедка. Създаден е на шасито на автомобил КамАЗ-43-118, със специална мачта за дърводобив на стръмни склонове (над 15 °). Прототип на инсталацията беше показан като експонат в Москва на международното изложение "Лесдревмаш-2004", но серийното производство все още не е започнало. Има много причини за това, като основната е липсата на необходимите средства от производителя и строгите изисквания за енергоспестяващи технологии на сертифициращите органи.
Използвайки хидравличните лебедки на европейските компании Brevini (серия JMI и DM) и Dinamic Oil (серия Hydraulic Winchees) като пример, може да се види, че задачата за повдигане на товара се решава най-добре с помощта на регулируема затворена хидравлична трансмисия в агрегатен дизайн, състоящ се от регулируема помпа и регулируемхидравличен мотор с широк диапазон от регулируеми обороти на изходния вал на хидравличната трансмисия. Например силата на теглене върху въжето на лебедкиBreviniот сериятаDWе 4900.34 300 N (500.3500 kgf); Лебедки от сериятаJMI– 9800. 294 000 N (1000. 30 000 kgf).
Dinamic Oilразработи 26 размера хидравлични лебедки: пет размера от серията BH, пет от серията NP, шест от серията P и дванадесет размера от най-обещаващите лебедки от серия S с унифицирана предавка, с електрохидравлични и електронни системи за ограничаване на външното натоварване при повдигане с максимално усилие върху теглещото въже. Хидравличните лебедки от сериятаBHс номинална теглителна сила от 7840,19 600 N (800,2000 kgf) са известни със своята проста и здрава конструкция. Лебедките от серията P с теглителна сила от 5880.19 600 N (600.2000 kgf) също са успешни на пазара поради оригиналния дизайн и компактност. Редукторът, дисковата спирачка и хидравличният мотор на лебедките от тази серия са разположени в барабана на лебедката, а на хидравличния мотор е монтиран предпазен клапан, който намалява налягането при превишаване на номиналната теглителна сила във въжето.
Не толкова отдавна Dinamic Oil усвои производството на лебедки от сериятаNP, в които се използва унифицирана серия от зъбни колела за предаване на мощност. Тази унификация е отговорът на компанията на пазарната ситуация: намаляването на потребителските разходи при експлоатацията на това устройство засяга търсенето.
Хидравличните лебедки от сериятаPще заменят лебедките от сериятаS, продължавайки наследството на Dinamic Oil да произвежда компактни лебедки с подобрена производителност. Това може да се постигне например чрезприложение на широка гама аксиално-бутални хидравлични двигатели. В допълнение към горните серии, компанията също така произвежда лебедки от сериятаN' и сериятаSWсъс специфична тяга на клиента.
Нека разгледаме по-подробно отделните компоненти на хидравличната лебедка.Статичната (нормално отворена) спирачкасе състои от стоманени дискове, свързани към вала на AC мотора (или алтернатива), и други стоманени дискове, свързани към тялото на лебедката. Дисковете се поставят в масло под налягане, което създава хидравлично задвижване и се блокират в пакет с помощта на конусовидни пружини. Въртенето на дисковете спира автоматично веднага щом двигателят се изключи. Отварянето-затварянето на спирачката се определя от пускането и спирането на двигателя.
В барабана на лебедката е монтиран епициклоиден редукторза увеличаване на повдигащата сила и намаляване на скоростта на въртене на барабана в хидравличната задвижваща система, за да се осигури номиналната сила в теглителното въже за ефективно повдигане на товара.
Предпазен (контролен) клапанслужи за осигуряване на плавно спускане на товара върху въжето. Чрез регулиране на хидравличното налягане предотвратява претоварване в случай на авария. Това устройство за безопасност се счита за основна функция за безопасност.
Барабан и поддържащи елементи.Барабаните обикновено се изработват от стоманена тръба или лята стомана. Носещите елементи са болтови или заварени.
Хидравличното задвижванее особено важно. Обикновено хидравличната лебедка се захранва с работна течност (RF) през два стоманени тръбопровода, които я подават към хидравличния двигател. Разпределителят с отворен център е „основата“ на управлението, което позволява на работните изходи на хидравличния мотор да насочват потока RJ в резервоара, определяйки посоката на въртене на лебедката.Вентилът на макарата трябва да е в конфигурация „H“ и автоматично ще връща ръкохватката за управление в първоначалната й (неутрална) позиция всеки път, когато бъде преместена от оператора.
RJ под налягане, противодействайки на компресията на пружините, отваря спирачните дискове, монтирани един срещу друг, и осигурява свободно въртене на вала на електродвигателя. Ако дръжката на разпределителя е монтирана в центъра (в неутрално положение), тогава пружините трябва да блокират спирачните дискове. Така течността под налягане при затворена спирачка се изпуска през два отвора от хидравличния мотор в резервоара на хидравличната система. Ако разпределителят беше със затворен център, като един заключващ елемент, това би изключило свободното изтичане на RJ от работните изходи на хидромотора в резервоара на хидросистемата и не би позволило затваряне на спирачката. В този случай лебедката също работи, но с прекъсвания: товарът върху въжето има тенденция да пада. Минималното налягане, което осигурява затвореното състояние на спирачката, трябва да бъде 0,4. 0,5 MPa.
Ако вътрешният диаметър на тръбопроводите е недостатъчен за нормалния поток на течността, тогава повишаването на налягането в хидравличната система може да причини повреда на повдигащия механизъм, особено при ниски температури на околната среда. Ако товарът спре върху въжето, налягането, генерирано върху спирачното бутало, ще доведе до повреда на спирачното устройство. За безпроблемна работа на спирачната система е необходимо налягането в спирачните тръбопроводи да не надвишава 0,4. 0,5 MPa.
Използването на хидравлично задвижване със затворен поток премахва необходимостта от използване на традиционни компоненти и възли - кардан, съединител, междинна скоростна кутия или скоростна кутия, спирачка, тъй като в барабана на лебедката вече е монтирана нормално затворена многодискова спирачкаспирачка, а хидравличната система има възвратен клапан, който предотвратява спонтанно спускане на товара при преминаващ товар поради абсолютна плътност.
При работа на хидравлични лебедки в райони с умерен климат (версия U) като летен клас и всесезонни за райони с топъл климат (версия T), хидравличното масло MGE-46V (MG-30) съгласно TU 38.001347-83 се препоръчва в температурния диапазон от -20 до +75 ° С. Честотата на смяна на хидравличното масло от основните класове е 3500. 4000 часа, но най-малко веднъж на две години.
Друг важен компонент на хидравличната система ефилтърът. При инсталиране на аксиално-бутални помпи се препоръчва използването на филтри с номинална финост от 10 микрона в хидравличната система. За героторни или радиално-бутални хидравлични двигатели е разрешено да се използват филтри с номинална финост на филтриране не по-висока от 25 микрона. Надеждността и продължителността на работа на хидравличните лебедки директно зависи от навременната подмяна на замърсените филтърни елементи.
За безпроблемна работа на хидравличната система е необходимклапан за максимално налягане. Ако по някаква причина в разпределителя няма вентил, той трябва да се монтира в нагнетателния тръбопровод при предварително отварящо налягане в съответствие с инструкцията за експлоатация на конкретния механизъм или машина.
За нормална работа на хидравличния двигателоптималната температураRJ в хидравличната система трябва да бъде в диапазона от +30 до +60 °C с кинематичен вискозитет RJ 20.75 mm/s2. Допустим температурен диапазон на околната среда -40. +60 °С.
Аксесоари.Хидравличните лебедки обикновено са оборудвани с кабел за обтягане, кабел за обтяганес електрически превключвател, кабел за опъване с електрически превключвател на товара, габарит на удължението на въжето (с изключение на лебедки от серия BH), манометър за скорост (само за лебедки от серия P).
Ограничител на натоварването и екстензометър(уред за измерване на удължението на въжетата) се монтират по желание на потребителите. Той определя деформацията на структурата на лебедката, причинена от силата на опън на въжето.
Електронната система за ограничаване на натоварванетосе състои от следните компоненти: сензор за екстензометър (екстензометрите са свързани помежду си чрез съпротивителен мост и са залепени към стоманена плоча) и електронен панел, който обработва сигнала, който сензорът предава. Всяка деформация на конструкцията на лебедката, която възниква под действието на теглителната сила на въжето, води до промяна в дължината на стоманената плоча на екстензометъра и следователно до промяна на съпротивлението в съпротивителния мост.
Електронният панел увеличава дисбаланса на моста и го сравнява със стойността, на която е направена калибровката (настройката). Ако деформацията надвишава максимално допустимото натоварване на лебедката, повдигащият механизъм се изключва, тъй като се задейства електромагнитният клапан в хидравличната станция. В този случай операторът на машината трябва да намали натоварването, докато деформацията се намали до нормална.
В България производството на съвременни хидравлични лебедки е целесъобразно и възможно да се организира, ако се анализира и максимално използва чуждият опит в проектирането и производството. Не се изключва възможността за създаване на съвместни предприятия.