Proiectarea unei Grinzi Rulante pentru Hale Industriale

INTRODUCERE

Maşinile de ridicat sunt nişte maşini de lucru cu funcţionarea ciclică şi regim intermitent, care au o largă răspândire în toate domeniile economiei naţionale, pentru deplasarea sarcinilor între puncte cu înălţimi diferite. Dintre domeniile maşinilor de ridicat pot fi menţionate următoarele: procesele de producţie, fabricaţie, depozitare, extracţie, transport, montaj, instalare, desfacere şi altele.

Diversitatea acestor domenii de utilizare a condiţionat o varietate corespunzătoare în concepţia şi construcţia maşinilor de ridicat atât din punct de vedere funcţional, cât şi din punct de vedere al performanţelor tehnice. De aceea în prezent există o gamă largă de tipuri de maşini de ridicat. Fiecare tip este adaptat la anumite categorii de lucrări şi prevede o gamă largă de dimensiuni şi date tehnice principale.

Şantierele de construcţii civile şi industriale mai ales cu multe etaje, sunt de neînchipuit fără macaralele turn de construcţie. Productivitatea acestor şantiere depinde într – o mare măsură de datele tehnice şi de performanţele macaralelor. În ţara noastră însă se exploatează până în prezent o mare număr de macarale turn cu principii şi utilaje electrice învechite care au un randament scăzut şi posibilităţi reduse. De aceea modernizarea lor reprezintă o problemă actuală, întrucât partea lor constructivă este relativ bună şi ar putea fi exploatată în continuare.

Acest proiect de an are ca obiective principale modernizarea acţionărilor electrice clasice a unor grinzi rulanta tipice, utilizata in halele industrial, ţinând cont de realizările acţionărilor electrice reglabile moderne cu performanţe înalte. Aceste performanţe sunt datorate înlocuirii motoarelor asincrone cu rotorul scurtcircuitat , alimentate de la convertoare electronice de frecvenţă, care asigură reglarea lină şi într - un diapazon larg a vitezei acestor motoare simple şi fiabile. Însă utilizarea acestor convertoare în acţionările electrice ale macaralelor trebuie să ţină cont de particularităţile acestora, de regimurile de funcţionare şi de condiţiile de exploatare în aer liber, inclusiv la temperaturi scăzute. În particular convertoarele pentru mecanismul motorului de ridicare trebuie să fie un convertor reversibil de 4 cadrane care să asigure regimul de coborâre a greutăţii printr-un regim de frânare recuperativă a acţionării electrice. Mecanismele de deplasare a caruciorului grinzei necesită, de asemenea, convertoare reversibile de frecvenţă însă fără recuperarea energiei electrice.

O altă problemă care ţine de modernizarea acţionărilor electrice ale macaralelor o constituie problema automatizării lor în scopul optimizării regimurilor de funcţionare şi uşurării lucrului macaragiului. Această problemă se rezolvă, de obicei, cu ajutorul controlerelor programabile logice (PLC) şi al panourilor operatorului cu taste şi displey pentru afişare şi vizualizare. Însă unele convertoare de frecvenţă conţin pentru aceste scopuri nişte elemente logice adăugătoare, care pot exclude utilizarea controlerelor.

1. CARACTERISTICA GENERALĂ A MAŞINELOR DE RIDICAT ȘI PROIECTAREA CONSTRUCTIVA A GRINZEI RULANTE

1.1. Caracteristica generala a masinilor de ridicat (MR)

1.1.1. Clasificarea masinilor de ridicat

În scopul clasificării maşinilor de ridicat există posibilitatea adoptării unor criterii diverse, cum sunt: forma traiectoriei sarcinii, complexitatea maşinii, destinaţia ei, numărul şi felul mişcărilor de lucru, configuraţia structurii de rezistenţă şi altele. Această diversitate a criteriilor, a însuşi scopului clasificării ca şi a întrepătrunderii elementelor constructive şi funcţionale caracteristice unui criteriu sau altuia în cadrul aceleiaşi maşini, au făcut ca, cel puţin pînă în prezent, să nu existe o clasificare generală, făcută riguros logic şi în baza unor criterii unice la fiecare nivel al clasificării, care să prezinte garanţia epuizării tuturor posibilităţilor. Totuşi, din punct de vedere tehnic poate fi considerată satisfăcătoare clasificarea după criteriul complexităţii şi al numгrului mişcărilor de lucru, în următoarele trei grupe:

- mecanisme simple de ridicare;

- ascensoare şi platforme ridicătoare de lucru;

- macarale.

Se semnalează de asemenea că în standardul STAS 9064/1-82 sunt precizate denumirile, sunt definite şi schiţate principalele tipuri de instalaţii de ridicat. Standardul împarte instalaţiile de ridicat în două grupe: mecanisme de ridicare şi macarale, grupare care corespunde celei din prezenta lucrare, dar care nu cuprinde ascensoarele şi platformele de ridicare.

Mecanisme simple de ridicare. Sunt mecanisme care asigură efectuarea unei singure mişcări de deplasare a sarcinii, de regulă pe verticală (ridicare-coborîre), uneori pe o traiectorie înclinată sau orizontală (tractarea sarcinilor). Acţionarea acestor mecanisme este fie manuală, fie cu motor. Din categoria mecanismelor simple de ridicare fac parte vinciurile, palanele, troliile, tirfoarele şi platformele de ridicare. O detaliere a clasificării lor este prezentată în figura 1.

Se menţionează că aceste mecanisme sunt utilizate fie ca mecanisme independente, fie intră în alcătuirea macaralelor sau instalaţilor de ridicat complexe.