Macarale de rotire explicate: rulmenți și transmisii care mențin sarcinile grele în rotație

Priviți cum o macara ridică un container de pe un cheu și îl balansează către o navă care așteaptă și vă uitați la un ansamblu de rulmenți care face cea mai mare parte a muncii în liniște. Palanul ridică sarcina și brațul sau căruciorul o poziționează, dar mișcarea de rotire - rotația lentă și controlată a structurii superioare în jurul unei axe verticale - transformă o mașină de ridicat într-o mașină care poate plasa o sarcină aproape oriunde în interiorul razei de lucru. Tot ce este deasupra acestei rotații depinde de două componente: inelul de rotire care transportă sarcina și mecanismul de acționare care o întoarce.

După ce am petrecut ani de zile proiectând și producând aceste componente pentru constructorii de macarale și integratorii de echipamente, am aflat că majoritatea problemelor de rotație sunt decise cu mult înainte de golirea primului cartuş de unsoare. Acestea sunt decise în faza de specificare, când cineva fie a potrivit rulmentul cu datoria reală, fie a ghicit.

Ce face ca o macara să fie o macara „înclinată”.

Strict vorbind, o macara pivotantă este orice macara ale cărei lucrări superioare se rotesc în raport cu baza sa. Această caracteristică unică acoperă o familie foarte largă de mașini:

• Macarale turn, unde întregul ansamblu braț se rotește deasupra catargului.
• Macarale mobile și montate pe camioane, unde suprastructura se rotește pe un inel activ deasupra șasiului.
• Macarale pivotante pentru portal și șantier naval, care combină un portal mobil cu un braț rotativ.
• Macarale pe punte, macarale cu braț și macarale utilitare utilizate pentru ridicarea personalului sau a materialelor.
• Stivuitoare de materiale și macarale pentru lemne cu prindere sau prindere.

În schimb, o macara rulantă își mută de obicei podul și căruciorul de-a lungul șinelor drepte în loc să se rotească. Macaralele de curte cu braț de rotire se află undeva la mijloc și sunt o bună reamintire că interfața de rotație este adesea cea mai mică parte a mașinii, dar și cea care transportă cea mai concentrată sarcină.

Inelul de rotire: un rulment, trei sarcini

Un inel de rotire a macaralei face treaba care altfel ar avea nevoie de mai mulți rulmenți și un cadru structural. Într-un singur inel, acesta poartă sarcina axială din greutatea brațului și sarcina ridicată, sarcina radială de la tracțiune laterală și vânt și un moment de înclinare produs de sarcină înmulțită cu distanța sa față de centrul de rotație. Acea a treia componentă este de obicei cea decisivă la o macara, deoarece raza de lucru acționează ca un braț de pârghie pe tot ceea ce ține rulmentul.

Majoritatea inelelor macaralei integrează și dinții angrenajului – externi, interni sau deloc – astfel încât aceeași componentă susține și antrenează rotația. Caile de rulare sunt întărite prin întărire sau întărite prin inducție, garniturile țin nisipul și apa departe de contactul de rulare, iar canelurile sau orificiile de lubrifiere decid cât de ușor poate fi întreținut inelul mai târziu. Dacă doriți o prezentare mai profundă a modului în care funcționează calea de încărcare în interiorul acestor inele, nota noastră despre modul în care rulmenții de rotire transportă sarcinile macaralei intră în mai multe detalii.

Acolo unde o macara necesită o poziționare foarte strânsă sau un vârf rigid al brațului - macaralele pe punte, containerele de lucru, de exemplu - un aranjament cu role încrucișate este adesea răspunsul mai bun decât bilele, deoarece rolele rezistă momentului cu o deformare vizibil mai mică.

Rulment de rotire cu role transversale cu un singur rând Pentru macaralele care necesită o poziționare strânsă și o deformare redusă, acest rulment cu role încrucișate cu un singur rând oferă o capacitate mare de încărcare și o rotație lină. Vizualizare produs →

Transmisii de rotire: cuplu cu control

Nu orice macara are nevoie de un inel și cutie de viteze separate. O unitate de rotire împachetează rulmentul, angrenajul și carcasa într-o singură unitate etanșă, ceea ce simplifică enorm interfața de montare și oferă proiectanților o modalitate compactă de a obține rapoarte mari de reducere. Schimbul este că sistemul de antrenare trebuie selectat în funcție de cerințele de cuplu și de menținere, mai degrabă decât de capacitatea pură de rulment.

Pe macaralele montate pe camioane, platformele aeriene și echipamentele utilitare, capacitatea de a menține o poziție fără frână - comportamentul de autoblocare de la treapta angrenajului melcat, de exemplu - este adesea la fel de valoroasă ca și cuplul brut de ieșire. Unitățile închise tolerează, de asemenea, praful, spălarea și depozitarea în aer liber mai bine decât roțile dințate expuse. Articolul nostru pe acționări verticale de rotire la macarale și excavatoare acoperă modul în care raportul de transmisie, rigiditatea carcasei și opțiunile de etanșare interacționează în practică.

Unitate de rotire cu autoblocare a angrenajului intern vertical Pentru camioane-macarale și platforme aeriene, această transmisie verticală cu angrenaj intern oferă menținerea poziției cu autoblocare și o transmisie stabilă a cuplului. Vizualizare produs →

Potrivirea tipului de rulment la sarcina macaralei

Nu există cea mai bună soluție universală de rotire. Ceea ce contează este modul în care sosește sarcina, cât de des ajunge și cât spațiu permite structura în jurul inelului. Comparația de mai jos este cea prin care vom conduce cel mai des clienții.

Pentru portaluri grele, încărcătoare de nave și mașini mobile mai mari, designul cu trei rânduri este de obicei locul unde se termină conversația, deoarece împărțirea sarcinilor axiale, radiale și de moment pe rânduri separate de role menține tensiunile de contact gestionabile pe măsură ce mașina crește.

Rulment de rotire cu role cu trei rânduri Seria 13 Pentru portaluri grele și mașini mai mari, acest rulment cu trei rânduri separă sarcinile axiale, radiale și de moment pentru a gestiona solicitarea de contact. Vizualizare produs →

Încărcați cazurile care decid designul

Sarcinile statice și dinamice nu sunt aceleași

Un rulment care ține o macara parcata cu brațul întins se confruntă cu o carcasă statică, iar sarcina admisă este generoasă. Aceeași ridicare și rotire a macaralei produce simultan o carcasă dinamică cu o fracțiune din această capacitate disponibilă. Cotarea unui număr pentru ambele este una dintre cele mai comune surse de eșec prematur.

Șoc, tragere laterală și sarcină inversă

Eliberarea de apucături, încărcăturile care se balansează pe cârlig, rafale de vânt pe un braț lung și opriri de rotire inegale, toate adaugă trasee de încărcare pe care un calcul pur de ridicare le ratează. De asemenea, contează și inversarea sarcinii: un inel care se rotește doar cu zece grade în fiecare sens va purta o bandă îngustă de cale de rulare, astfel încât specificațiile ar trebui să țină seama de intervalul de rotire, precum și de rotațiile totale.

Mediu și acces la întreținere

Porturile, carierele și punțile offshore aduc sare, nisip și umiditate. Etanșarea, protecția suprafeței și poziția niplurilor de unsoare sunt decizii de proiectare, nu gânduri ulterioare, deoarece un rulment care nu poate fi relubrifiat ușor nu va fi relubrifiat.

O listă de verificare de selecție care merită urmată

1. Definiți sarcina maximă de lucru și raza maximă la care apare.
2. Calculați momentul de înclinare, sarcinile axiale și radiale pentru fiecare combinație relevantă, nu doar pentru cea mai proastă ridicare.
3. Ciclu de funcționare estimat: ridicări pe oră, unghi de rotire, ore de funcționare pe an.
4. Aplicați factorul de service corespunzător pentru clasa de aplicare și nivelul de șoc.
5. Verificați structura de montare - planeitatea, gradul șurubului, preîncărcarea șurubului și rigiditatea flanșei de susținere.
6. Acordați metoda de lubrifiere, intervalul de relubrifiere și accesul la inspecție înainte de eliberarea desenelor.

Trecerea prin cele șase puncte de pe hârtie durează o după-amiază. Omiterea lor poate scoate o macara din funcțiune timp de săptămâni.

Instalare și îngrijire pe termen lung

Chiar și un inel dimensionat corect va avea performanțe slabe dacă fața de montare nu este plane sau șuruburile nu sunt tensionate în ordinea corectă. Suprafețele de montare prelucrate, filetele curate și o procedură de cuplu calibrată protejează calea de rulare de a fi distorsionată de structura pe care se află. Mecanismul de plasă ar trebui verificat cu un compus de marcare mai degrabă decât după ureche, iar jocul trebuie măsurat în mai multe puncte din jurul inelului.

• Relubrifiați la intervalul stabilit de ciclul de funcționare, nu numai de calendar.
• Inspectați garniturile la fiecare service și înlocuiți-le înainte ca pătrunderea apei să apară ca decolorare a grăsimii.
• Urmărește jocul și rezistența la rotație în timp; schimbările sunt semne de avertizare timpurie.
• Verificați tensiunea șuruburilor după primele săptămâni de funcționare și periodic ulterior.

Rotația corectă de prima dată

Construim inele de rotire și mecanisme de rotire în Jiangyin, Jiangsu, pentru clienții din mașini portuare, macarale mobile, echipamente de construcții și sisteme automate. Producția noastră este organizată în funcție de precizie, greutate redusă și automatizare, cu datele de producție monitorizate pe măsură ce piesele se deplasează prin magazin și suntem bucuroși să stăm cu un caz de încărcare și un desen, mai degrabă decât să menționăm pur și simplu un număr de piesă. Dacă specificați rotația pentru o macara nouă sau înlocuiți un inel care nu a durat atât de mult cum ar trebui, trimiterea datelor de încărcare este cea mai rapidă modalitate de a începe.