3. SZAKASZOS ANYAGMOZGATÓGÉPEK
3.7. Targoncák
3.7.1. A targoncák csoportosítása és felépítése
A targoncák három csoportba sorolhatók; vontató-, szállító- és emelőtargoncák. A tar-goncák átfogó csoportosítását mutatja a 8. táblázat.
A vontatótargoncáknak nincs a teherszállításra kialakított részük, pótkocsik vontatására használják.
A szállítótargoncák csak szállítási (helyváltoztatási) feladatra használhatók, a mozga-tandó anyagok, egységrakományok a targonca platóján helyezhetők el. Az egységrakományok felrakásához és lerakásához külön emelő berendezés szükséges. A szállítótargoncák nagyobb távolságú anyagmozgatásra használatosak. Kis helyszükséglet és nagy fordulékonyság jel-lemzi őket. Hajtásuk villamos, vagy Diesel-motoros. Felépítését a 184. ábra mutatja.
8. táblázat
Típus Altípus Képi jellemző
Vontatótargoncák Szállítótargoncák
Emelőtargoncák Alacsony- és magas emelésű gyalogkíséretű targoncák Elektromos hajtású támasztó-karos targoncák
Emelővillás ellensúlyos eme-lőtargoncák
Tolóoszlopos targoncák
Alacsony-/magasemelésű komissiózó targoncák Magasraktári targoncák
Konténer emelő oldalvillás targoncák
Konténer emelő targoncák
Változtatható kinyúlású gépi hajtású targoncák
184. ábra
Az emelőtargoncák a legfontosabb targoncatípusok, amelyekkel a teher emelhető, szál-lítható és egymásra rakható. Széleskörű felhasználással rendelkeznek, ennek megfelelően tí-pusaik változatosak, megfelelnek az alkalmazási területeknek. Títí-pusaik az alábbi csoportosí-tási elvet követik:
- emelőkocsi (targonca),
gyalogkíséretű emelőkocsi,
gyalogkíséretű emelővillás targonca, - magasemelésű targonca,
gyalogkíséretű targonca,
oldalülős targonca,
- hagyományos emelővillás targonca,
elektromos hajtású,
gázüzemű,
diesel üzemű, - tolóoszlopos targonca, - árugyűjtő targonca,
vízszintes árugyűjtő targonca,
függőleges árugyűjtő targonca, - magasraktári targonca.
Az egyes berendezések kiválasztásának kritériumrendszere az anyagmozgatási logiszti-kai művelet pontos meghatározása, a teherbírás, az emelendő teher mérete és a térkihasználás korlátozó feltételeiből határozható meg. Az emelővillás targonca felépítését vonalas rajzon és képen a 185. ábra mutatja. Fő szerkezeti egységei:
- alvázszerkezet; e szerkezeti egységre vannak felépítve a különböző főelemek; hajtó-rendszer, emelőoszlop,ellensúly, első- és hátsóhíd, bukókeret,
- emelőoszlop; a teher függőleges megemeléséhez szükséges szerkezet. Az emelőoszlop hidraulikus működtetésű, hidraulikus munkahengerek, illetve emelőláncok segítségé-vel.
185. ábra
- emelőkocsi; az a szerkezet, amelyre az emelővillák vannak felszerelve, az emelőosz-lopban függőlegesen mozogva emeli a terhet az emelőhenger és az emelőláncok segít-ségével,
- bukókeret; egy fém keret, amely a targoncavezetőt védi a leeső tárgyak ellen, a targon-ca szerves részét képezi,
- ellensúly; a felemelni kívánt tömeg ellensúlyozására szolgáló, a targonca hátulsó ré-szén elhelyezett öntöttvas tömb.
a.) Emelőoszlop felépítése
Az emelővillás targonca legfontosabb szerkezeti egysége az emelőoszlop az emelővillá-val, amellyel a teher emelhető, süllyeszthető és billenthető. Az emelőoszlop általában hidegen hajlított U szelvény keresztmetszetű az álló oszlop kialakítását a 186. ábra mutatja. Működte-tését hidraulikus henger végzi. Az emelőoszlop teleszkóposan egymásba illeszkedő kettős (duplex) vagy hármas (triplex) oszloprendszer, amelynek belső oszlopa az emelőhengerhez van kapcsolva. Az emelőhenger mozgatásával a külső emelőoszlop talphoz és a villát tartó emelőkocsihoz rögzített lánc segítségével a teher emelhető és süllyeszthető, amit a 187. ábra mutat.
Oszlop csuk lópont Felsõ átk ötés
Alsó átk ötés Álló oszlop
Billentõ henger csatlak ozás
h
186. ábra 187. ábra
Külső és belső emelőoszlopok egymásba való vezetésére láthatunk példákat a 188. ábra.
188. ábra b.) Emelőoszlop terhelése és igénybevétele
Az emelőoszlop szerkezeti elemeinek terhelése a 189. ábra és a 190. ábra segítségével elemezhető.
Q G k
b a c
189. ábra
Q G k
b a c
2N1 2N1
D
S1 S
2
h k
h h 2N2 2N2
r1
u u
2N1 z 2N1 z
2N2 z 2N2 z
G o
Mozgó oszlop
Álló oszlop
190. ábra
A teher és az emelővilla-emelőkocsi terhelésének közös hatásvonala, a 189. ábra alapján;
k k
G Q
a G b c Q
.
A 190. ábra szerint az emelőkocsi görgők terhelése a mozgó oszlopon:
c D h
G N Q
z k
k
2 1 , (204) az állóoszlopon pedig
h k
h N h N2 2 1
2 . (205) Az emelőkocsit mozgató lánc terhelése – a felfutó ponton – a 190. ábra jelöléseivel:
4 N
G Q
S , (206)
Az η terelési veszteséget figyelembe véve a lefutó ágon pedig
1 2
S S . (207) A 190. ábra alapján a teher emeléséhez szükséges, az emelő hidraulikus henger által kifejten-dő, erő:
ahol Go a mozgó oszlop súlya. (204) és (205) behelyettesítésével a szükséges emelő erő
4 1 4 1 4 2
Az emelőoszlop billentését az oszlop két oldalán elhelyezett egy-egy kisebb löketű hid-raulikus henger végzi. Az emelő- és a billentő hengerek egy gyorsulási szakasz megtétele után veszik fel a névleges emelési, illetve billentési sebességüket. Az emelési gyorsulás: af ≈ 2,5 m/s2, a billentési gyorsulás: av ≈ 1,5 m/s2.
A fenti terhelések ismeretében meghatározható az emelőoszlop igénybevétele. A 190.
ábra alapján az emelőoszlop igénybevétele:
- hajlítás,
- helyi hajlítás, a görgők feltámaszkodási helyén.
Az emelőoszlop hajlító igénybevétele az emelővilla terheléséből fellépő 2N1 és 2N2 erőpárok-ból és a billentés következtében kialakuló tömegerőből származik. Az emelőoszlop egyszerű-sített terhelési ábráját és a hajlító igénybevételi ábrákat a 191. ábra mutatja.
c
Oszlop billentõ henger Álló oszlop
Az ábrából látható, hogy az emelendő teherből származó hajlítónyomaték az emelés so-rán állandó,
k
h c Q G
M , (209) a billentés során fellépő tömegerőből származó dinamikus nyomaték pedig az oszlop mentén változik, maximális értéke az oszlop billentő henger bekötési pontjában van
mo k h ao v
din
h h h h h h f F
M _ _max . (210) A maximális hajlítónyomaték (209) és (210) alapján:
k mo k h ao v
h c Q G h h h h h f F
M _max , (211) a maximális hajlítófeszültség pedig:
x h
h K
M _max
max
_
, (212) ahol Kx az emelőoszlop keresztmetszeti tényezője.
Az emelőkocsi és a belső emelőoszlop görgőinek támasztóerői az oszloppal való érint-kezési pontokban helyi igénybevételt ébresztenek. Számításuk a lemez elmélet alapján bonyo-lult differenciálegyenletek segítségével lehet. A feszültségek számítását itt az orosz irodalom-ban megadott kísérleti eredményekre épülő tapasztalati módszer alapján végezzük.
N h
b a
t=v v
Támasztógörgõ Oszlop
192. ábra
x
Helyi alak változások
193. ábra
A 192. ábra szerinti terhelési esetet figyelembe véve, a 193. ábra xz síkjában keletkező helyi hajlításból adódó feszültség:
2
ugyanitt az yz síkban fellépő helyi hajlító nyomatékból keletkező feszültség:
2 A képletekben szereplő, α tényezők, az alábbi összeállítás szerint használhatók:
α1 α 2
Övlemezerősítés nélküli szelvény. 0,65 1,20
Övlemezerősítéses szelvény: 0,90 1,50
Az oroszországi VNIIPTMAS intézetben végzett kutatások alapján az α tényezők gya-korlatilag függetlenek az erősítő övlemez vastagságától. A k1 és k2 tényezők:
0,5 0,9 A redukált feszültség:
'1 '3
2
'1 '3
fe-szültségen kívül2 feszültség is keletkezik (a negatív előjel a felső szélre vonatkozik). Az ellenőrzést itt a
2 összefüggéssel végezzük. A k3 tényező ez esetben
0,6 0,9
alapján számítható.
c.) Targoncák emelő és jármű mozgása
A targoncák emelő- és járműmozgását diesel (DFG), és gázüzemű (TFG) robbanómo-torok közvetett (hidrosztatikus hajtóművek segítségével vagy generárobbanómo-torok és villamos moto-rok közbeiktatásával) és villamos motomoto-rok biztosítják. A villamos hajtásnak a targoncákban való kiterjedtebb alkalmazását azonban nagymértékben korlátozza az akkumulátorok kis faj-lagos energiasűrűsége. Ha például a targoncát intenzívebben használják, az akkumulátorral kapcsolatos költségek a szállítóeszköz élettartama alatt jelentős mértékben meghaladhatják a targoncára fordított költségeket. A nagy költségnek és az akkumulátor nagy méreteinek tulaj-donítható, hogy a targoncakonstruktőrök igyekeznek lehetőleg nagy hatásfokú villamos szállí-tóeszközöket létrehozni. Az akkumulátorokba táplált energia mennyisége korlátozza azt az időtartamot, ameddig a targoncák két töltés között üzemeltethetők.
A haladás hajtás hatásfokának javításával párhuzamosan ma már az emelés hajtóművei-nél is úgyszólván mindenütt csak impulzusvezérlést alkalmaznak. Ezáltal az emelési energia a valós igényeknek megfelelően áll rendelkezésre, és az emelőmű hatásfoka is növekszik. A hatásfok az emelőtargonca egyes részegységeinek optimalizálásával ugyan megnövelhető lenne, az elért eredmény azonban nem állna arányban ráfordításokkal.
A teher és az emelőoszlop mozgó szerkezeti elemeinek helyzeti energiáját azonban cél-szerű visszanyerni. Az energia-visszanyerés elektro-hidraulikus hajtásrendszere az alábbiak szerint működik:
- Emelés; Az emelési sebesség az emelőmotor fordulatszám-szabályozásával állítható be. Az olajáramot a szivattyú a tehertartó szelepen keresztül továbbítja az emelőhen-gerhez, a hagyományos rendszereknél ez elkerülhetetlen további hidraulikus fojtási helyek nélkül.
- Süllyesztés; A süllyesztéshez az emelőhenger az olajáramot a nyitott tehertartó szele-pen át továbbítja a szivattyúhoz, amely a villamos gépet most generátor üzemben hajt-ja. Ezáltal a süllyesztési sebesség finoman szabályozhatóvá válik. A visszanyert hely-zeti energia villamos energiává alakul át, és visszatáplálódik az akkumulátorba.
Az emelőszerkezet működtetését végző hidraulikus rendszert biztonsági elemekkel kell felszerelni, nehogy az esetleges vezetések sérülése a teher zuhanását, illetve balesetet idézze-nek elő. Az emelőrendszer egyszerűsített hidraulikus körét mutatja a 194. ábra. A működtető tápenergia, a vezérlőszelep, a süllyesztő fékszelep és a zuhanásgátlón keresztül van az emelő-hengerhez vezetve. Az ábrán látható vezetéksérülés esetén a emelő-hengerhez közvetlenül csatlakozó zuhanásgátló (speciális kialakítás) megakadályozza az olajnak a dugattyú alatti térből való
eltávozását. Mivel ezen zuhanásgátló szelepek beszerzése nehézkes, helyette vezérelt vissza-csapó szelepet is lehet alkalmazni.
194. ábra
A targonca járműmozgás hajtási módjai között általában két főcsoportot lehet megkü-lönböztetni:
- a hajtott kerekeket közvetlenül villamos motor hajtja,
- a hajtott kerekeket hidrosztatikus hajtóművel kapcsolt mechanikus hajtómű mozgatja.
A korszerű impulzusvezérlési módok bevezetése jelentős mértékben növelte a targon-cák hatásfokát. Ez a vezérlési technológia a haladás hajtóművei területén mindenütt tért hódí-tott. A villamos motorok kisebb ráfordítással, gyorsabban, pontosabban és gazdaságosabban szabályozhatók, mint a belsőégésűek.
A dízel- vagy gázmotoros emelőtargoncák energiaellátása azonban a szabadtéri alkal-mazásoknál, az esetleg sok emelkedőt is tartalmazó, hosszú pályaszakaszokon előnyösebben és műszakilag egyszerűbben oldható meg, mint az akkumulátorokban tárolt energiát felhasz-náló villamos motorosoké. A dízel-villamos hajtás mindkét hajtási mód előnyeit érvényre juttatja. A dízel- vagy gázmotor által hajtott generátor szolgáltatta villamos áram működteti az emelőtargonca elülső tengelyét hajtó villamos motort. E motor egyszerűen szabályozható, és a dízelmotor – az emelőtargonca mindenkori terhelésétől függetlenül – egy viszonylag szűk fordulatszám-tartományban nagyon egyenletesen és ezért nyugodtabban működhet, mint a hagyományos hajtású emelőtargoncák esetében. Nincs szükség, tehát a gyorsan kopó szerke-zeti elemet tartalmazó mechanikus vagy hidraulikus hajtóműre. Elektronikus úton megoldott a szabályozás és az első kerekekre jutó hajtóerő elosztása.
A targonca járműmozgásának egy hidrosztatikus hajtási rendszerét mechanikus hajtó-művel kapcsoltan a 195. ábra mutatja. Az emelőtargoncák esetén az első kerék hajtott, a kor-mányzás pedig a hátulsó kerékkel történik. Kormányrendszere – a korszerű típusokon – hid-raulikus működtetésű (szervokormány).
195. ábra d.) Ellensúly, terhelési diagram és bukókeret
A targonca hátulsó részén elhelyezett ellensúly a targonca biztonságos üzemét segíti elő. Alkalmazása biztosítja, hogy az emelendő teher nagyságának változásának hatására be-következő erőegyensúly átrendeződés az alátámasztási felületen belül maradjon. Az ellensúly számítása a 196. ábra szerint végezhető el. Az emelhető teher súlypontjának változása meg-változtatja a targonca statikai egyensúlyát, amely balesetet eredményezhet. A számítást a 196.
ábra alapján abból a feltételből kiindulva végezhetjük el, hogy a teher súlypontjának megvál-tozása a stabilitást biztosító kerék támasztóerőket nem változtathatja meg, FB = const feltételt biztosítani kell, amelyből az alkalmazható terhelés:
k e
t
B G
c G s G
Q F
2
3 1 1
. (218)
Az emelendő teher súlypont változásának a terhelhetőségre gyakorolt hatását a 197. áb-ra mutatja.
c l
2 l1 l 3
s Q+G k
FA
G t F
B
Ge Buk ók eret
Emelõoszlop
Emelõk ocsi és emelõvilla
Ellensúly
196. ábra
c Q
Qnévl
cnévl
197. ábra
A targoncán lévő bukókeret azt a célt szolgálja, hogy a kezelő személy számára megfe-lelő védelmet biztosítson a lehulló tárgyak ellen, de ugyanakkor a keret nem nyújthat
védel-met minden lehetséges ütés ellen. Ennek megfelelően, a bukókeret nem tekinthető az anyag-mozgatáskor szükséges helyes döntések és a figyelem helyettesítőjének.