Зашто се погон за окретање бетонске пумпе разликује од било које друге примене окретања
Погон за окретање дизалице ротира стрелу да би позиционирао куку — и терет слободно виси, самоцентрирајући се под дејством гравитације. Бетонска пумпа планетарни мењач са погоном окретања ротира крак да би позиционирао круту цев — и бетон тече кроз ту цев брзином од 30 до 150 м3/х, стварајући пулсирајуће силе које покушавају да помере крак у страну са сваким покретом пумпе. Крак дизалице носи пасивно оптерећење. Крак бетонске пумпе носи активно, пулсирајуће оптерећење које се бори против оператера на свакој позицији сипања.
Ова разлика — пасивно висеће оптерећење наспрам активног пулсирајућег протока — чини погон окретања бетонске пумпе јединственим инжењерским проблемом. Погон окретања мора истовремено да пружи четири могућности које ниједна друга примена појединачног окретања не захтева заједно: (1) глатку, спору ротацију за позиционирање крака, (2) круто држање против момента превртања, (3) пригушивање пулсација из система за испоруку бетона и (4) фину угаону резолуцију на крацима момента до 60 метара.
Погон за окретање стреле. Погон за окретање бетонске пумпе мора да контролише стрелу од 12 до 18 тона са краковима до 60 метара — најдужим краком било које мобилне примене окретања.
Момент превртања — случај оптерећења који димензионише погон окретања и одређује стабилност виљушкара
Када је стрела испружена до свог максималног домета и потпуно натоварена бетоном, комбинована тежина стреле, цевовода и бетона у њему производи момент превртања око центра окретања. Овај момент покушава да преврне виљушкар са његових носача. Погон окретања мора (1) да ротира стрелу против овог момента током позиционирања и (2) да држи стрелу под углом сипања против ветра и пулсирања пумпе.
| Бум класа | Досег (м) | Маса стреле (т) | Превртање (kN·m) | Обртни момент |
|---|---|---|---|---|
| Кратко (20 – 32 м) | 20 – 32 | 4 – 7 | 200 – 450 | 5.000 – 10.000 Нм |
| Средња (36 – 47 м) | 36 – 47 | 8 – 13 | 500 – 900 | 12.000 – 22.000 Нм |
| Дугачак (52 – 65 м) | 52 – 65 | 14 – 20 | 800 – 1.500 | 25.000 – 45.000 Нм |
Осетљивост угла врха при максималном домету: Крак од 58 метара са врхом на тачки постављања еквивалентан је полуги од 58 метара. На овом радијусу, грешка окретања од 0,1 степен производи померање врха од 58.000 мм x tan(0,1 степени) = 101 мм. Зазор погона окретања мора бити довољно низак да угаони зазор на лежају окретања не троши значајан део толеранције постављања од 200 мм. При зазору погона окретања од 10 лучних минута: угаони зазор = 0,167 степени = 169 мм одступања врха — већ 85% укупног буџета. Погони окретања бетонских пумпи стога захтевају строже спецификације зазора од погона окретања кранова исте класе обртног момента.
Пулсација бетонске пумпе — динамичко оптерећење са којим се ниједан други погон окретања не сусреће
Бетонска пумпа испоручује материјал кроз цевовод помоћу клипне пумпе са два цилиндра. Сваки покрет клипа потискује комад бетона кроз цев — а на прелазу између покретима (када један клип заврши, а други почне), долази до кратког скока притиска и прекида протока. Ово производи пулсирајућу силу на фреквенцији пумпе (15 до 30 покрети у минути) која делује на сваки завој и колено у цевоводу.
Пулсирајуће силе се преносе кроз структуру носача до обртног лежаја и погона обртања. Сваки пулсирајући догађај генерише импулс бочне силе од 2.000 до 8.000 N на врху носача - што је еквивалентно особи која гура врх носача бочно 15 до 30 пута у минути, сваког минута, током трајања сипања. Погон обртања мора да се одупре овим импулсима, а да не дозволи да носач осцилује - свака осцилација у центру обртања се појачава помоћу крака момента од 40 до 60 метара, што доводи до великих померања врха.
Зашто је пулсација важнија на дужим краковима: Бочна сила од 2.000 N на врху крака дужине 28 метара производи момент обртања од 56 kN·m. Иста сила од 2.000 N на краку дужине 58 метара производи 116 kN·m — двоструко већи момент од исте силе пулсирања. Дуже кракови појачавају ефекат пулсирања на погону обртања. Због тога погони обртања бетонских пумпи са дугим дометом захтевају чвршћи зупчасти захват, мањи зазор и већу торзиону крутост од пумпи са кратким дометом — иако су фреквенција и сила пулсирања пумпе идентичне.
Погон за окретање преноси и стални момент превртања од тежине крака и динамичке пулсирајуће силе из система за испоруку бетона - истовремено, сатима по изливању.
Брзина и глаткоћа окретања — Зашто ротација крака бетонске пумпе мора бити спорија од ротације дизалице
Мобилна дизалица може да се окреће брзином од 2 до 4 о/мин без проблема — окачени терет се сам центрира под дејством гравитације, а положај куке се стабилизује у року од неколико секунди. Крак бетонске пумпе је крут — нема самоцентрирања. Било какво ротационо убрзање или успоравање на погону окретања производи одговарајуће бочно убрзање на врху крака. На краку од 58 метара, чак и блага брзина окретања од 0,5 о/мин производи брзину превртања од 3 м/с. Нагло заустављање са ове брзине генерише силу успоравања врха која може савити крак или оптеретити лежај окретања преко његовог номиналног капацитета.
Погон за окретање такође мора да обезбеди пропорционалну контролу брзине — оператер користи џојстик или даљински управљач за позиционирање стреле, а брзина окретања мора бити пропорционална отклону џојстика од нуле до максимума. Било каква мртва зона, промена корака или нелинеарност у одзиву брзине производи трзаво кретање стреле које се појачава на врху. Планетарни мењач са погоном за окретање Кореје Евер-Повер морају се глатко спајати при најнижим брзинама зупчаника — захтев за квалитет површине зубаца зупчаника који превазилази стандардне спецификације погона за окретање дизалице.
Три начина квара који утичу на погоне окретања бетонске пумпе
Пулсирање бетонске пумпе производи бочну осцилацију силе од 15 до 30 Hz на окретном лежају. Ова осцилација љуља куглице или ваљке лежаја у уском контактном појасу - исти механизам трења који утиче на лежајеве скретања ветротурбина, али на 15 до 30 Hz уместо постепених корекција скретања. Током 3.000 до 5.000 сати рада изливања, трење производи тачкасту корозију на трзајним стазама која повећава зазор окретног лежаја и смањује прецизност позиционирања крака. Квалитет захвата зупчаника погона обртања не може да компензује истрошени зазор лежаја - када се лежај оштети, цео обртни прстен мора се заменити.
Зупчаник погона окретања и зуби зупчаника окретног венца раде у окружењу прскања бетона, цементне прашине и воде за испирање. Честице цемента (калцијум силикат, високо алкални, pH 12 до 13) које улазе у зупчаник делују истовремено као абразив и хемијски загађивач — брусе површине зубаца док алкална влага напада маст и челичну површину. Изложена мрежа зупчаника и прстена на бетонској пумпи (за разлику од затворене мреже зупчаника у погону скретања ветротурбине) нема заштиту кућишта од ове контаминације.
Како се зуби зупчаника и обртни венац троше услед контаминације и пулсирајућег оптерећења, зазор у зупчаном споју се повећава. На домету од 58 метара, сваки лучни минут додатног зазора додаје 17 мм несигурности померања врха стреле. Нови погон за обртање са 5 лучних минута зазора производи 85 мм несигурности врха — унутар буџета од 200 мм. Након 5.000 сати рада ливења, зазор може порасти на 15 лучних минута — што производи 255 мм несигурности врха која прелази толеранцију. Оператор стреле компензује то мањим, споријим покретима позиционирања — смањујући продуктивност за 10 до 20% пре него што се погон за обртање коначно замени.
Горе: Центар за тестирање — сваки погон окретања бетонске пумпе се тестира на зазор пре испоруке. Доле: Погонска јединица окретања серије ZR.
Планетарни мењач са окретним погоном за бетонске пумпе — Често постављана питања
Кореа Евер-Пауер нуди планетарне мењаче са погоном за окретање бетонских пумпи од 5.000 до 45.000 Nm са спецификацијама за мали зазор и лежајевима отпорним на пулсације. Наведите модел ваше пумпе и дужину крака да бисте добили препоруку за спецификацију.
Уредник: Cxm
