191099. lajstromszámú szabadalom • Berendezés dőléstől függő nyomaték határolására úszódarukhoz
1 191 099 2 A találmány tárgya berendezés dőléstől függő nyomaték határolására úszódarukhoz, amelyek úszótesttel, gémmel és kötélzettel, valamint működést tiltó áramkörrel vannak ellátva. Ismert, hogy az úszódaruk üzemeltetésénél, a gémesdarukra vonatkozó általános szabályok mellett tekintettel kell lenni az úszótest mint daruszerkezet speciális adottságaira - úszótest emeléssel kapcsolatos mozgása, hullámzásból adódó mozgás stb. — szemben a szárazföldi daruk e vonatkozású adottságaival. Ismert, hogy a gémesdaruk, így az úszódaruk megengedhető terhelhetősége is a gémkinyúlás függvényében csökken. Ismert az is, hogy a korszerű daruknál, tehát az emelőgép lehető jó kihasználása érdekében a túlterhelés elleni védelmet nem egyszerű erőhatároláson alapuló túlterhelés gátló, hanem nyomatékhatároló látja el. A nyomatékhatároló gémkinyúlástól függő jelleggörbéje elvileg hiperbola, de a gém és a horogszerkezet önsúlyából, szélnyomásból eredő saját terhelés az emelőgép terhelhetőségét rontja. Ezek a mellékhatások egy darura nézve állandóak (:szélnyomás is legnagyobb értékével :), így ez megengedett terhelhetőségi függvény adja az erőhatárolás komparációs pontjainak gémkinyúlástól függő változását. A gémkinyúlástagém(ek) szöghelyzetével és hosszával (teleszkóp) egyértelműen meg lehet határozni. Üsződaruknál a megengedett terhelés függvényét egy járulékos hatás: az úsződarutest-dőlés is befolyásolja. Az úszódarutest dőléséből eredő gémkinyúlás változást nem lehet állandó hatásként figyelembe venni, mert statikusan függ a ballasztolástól, dinamikusan pedig a pillanatnyi horogterheléstől és gémkinyúlástól, valamint az emelés indítási sebességétől. Az úszótest úgy van kialakítva, hogy üres horoggal — stabilitási okokból — hátradől. A terhe az emelés megkezdésekor még nem válik el a talajtól, előbb az úszótest dőlni kezd a teher irányába. Kikötött úszótest esetében a teheremelő kötél a függőlegestől az úszótest dőlésszögévcl egyező szöggel tér cl, és előáll az úgynevezett ferde húzás. Ez azt jelenti, hogy a terhet nemcsak függőleges irányban emeljük, hanem a gémkinyúlás növekedésének mértékében vízszintesen is eltoljuk. A teher tehát ezt követően akkor fog felemelkedni, ha a vízszintes irányú erő legyőzi a súrlódást. Amennyiben más esetben az úszótest nincs kikötve, a ferdehúzás nem lép fel, mert az úszótest a gémkinyúlás növekedésének mértékében hátraúszik. Az eredmény mindkét esetben azonos, miszerint az adott gémkinyúlásra beállított úszódaru szerkezet, az úszótest dőlésének hatására valójában nagyobb gémkinyúlásssal fogja a terhet felvenni. Ez pedig azt jelenti, hogy a vízszintes űsz.óhelyzctrc konstruált úszódaru daruszerkezete adott esetekben, így valójában többet kell, hogy teljesítsen a gémkinyúlásban és terhelő nyomatékban, amely sem árban, sem egyéb megrendelői elismerésben nem részesül. Ez tehát olyan többlet tevékenység, amely nem elvárt és csak többletköltsége van. Ez összefügg szorosan azzal, hogy ezeddig az a nyomatékhatároló, amely az úszótest dőlésének hatá2 sát nem volt képes érzékelni, szélső helyzetben, vagyis a beállítottnál nagyobb gémkinyúlásnál, az úszódaru daruszerkezetét nem kívánt mértékben engedte túlterhelni. Ennek esetleges bekövetkezését kerülendő, a megoldást már tervezői szinten biztosítani kellett. Ez a gyakorlatban azt jelentette, hogy az úszódaru terhelhetőségi függvénye a legrosszabb esetekre került meghatározásra. Az igy meghatározottak szerint került sor a szerkezet méretezésére, illetve túlméretezésére. Az így kialakított szerkezet az igényeltnél nagyobb gémkinyúlásra lett tervezve, tehát igényeltnél erősebb volt, előállítása nem ellentételezhető költségnövekedéssel járt. Ezzel összefüggésben ismert az a gyakorlat is, mikor az említett hátrányt mechanikus készülékkel kívánták megoldani. A megoldás lényege az, hogy adott emelési műveleteknél és daruszcrkezetnél a gém és az úszódarutest viszonyút, illetve a gémkinyúlás mértékét himbáskaros szerkezet volt hivatva korrigálni. A megoldás egyik hátránya az, hogy a mechanikus szerkezet meglehetősen pontatlanul volt képes a korrekció végrehajtására. Ezen túlmenően a mechanikus megoldás lengés és időjárás érzékenynek is bizonyult, amely ugyancsak kedvezőtlenül befolyásolta a korrekció végrehajtását és annak eredményességét. További hátránya az eddigi megoldásnak, hogy a szerkezet kopásából, egyéb mechanikai sérüléseiből, elhasználódásból adódóan a korrekciós hatásfok, tovább romlott, és végezetül veszélyeztette a szerkezet működésének eredményességét. A találmánnyal olyan berendezés kialakítása a célunk, amely kiküszöböli az eddig kialakult gyakorlat hátrányait és megszünteti az ebből adódóan jelentkező többletköltségeket, és amely képes az úszódarukra jellemző összkörülmények alapján az úszódaru üzemeltetését baleset és szerkezeti károsodásmentesen megoldani - túlméretezési gyakorlat követése nélkül. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az úszótesttel, gémmel és kötélzettel, valamint működést tiltó áramkörrel ellátott úszódarukon a gém kötélzetében elrendezett erőmérőt, a gémmel összekapcsolt gémhelyzetadót és az úszótesttel összekapcsolt dőlésadót helyezünk el oly módon, hogy a gémhelyzetadó és a dőlésadó kimenete digitális összegező egy-cgy bemenetére legyen kapcsolva, a digitális összegező kimenete fixérték tároló címbemenetére és a fixérték tároló kimenete összehasonlító egységhez van csatlakoztatva, az összehasonlító egység pedig a daru működését tiltó áramkörbe van bekötve. A gémhelyzetadó és a dőlésadó célszerűen digitális helyzetértékelő, ahol a gémhelyzetadó mechanikusmerev kinematikai láncon keresztül van a gémhez csatlakoztatva. Az így kialakított úszódaruk — különösen a nagy terhek (100-400 t) emelésére készülő úszódaruk, ahol a teher és az úszódarutest súlyaránya és üzemelés közben egymásra gyakorolt hatása jelentős — túlterhelés nélküli működése biztosítható és egyben megakadályozhatok a túlterhelésből eredő károsodások. A találmány szerinti berendezésben alkalmazott erőmérő a horgon függő teher tömegével arányos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
