Experimental determination of lateral forces caused by bridge crane skewing during travelling

Zelić, A.; Zuber, N.; Šostakov, R.

doi:10.17531/ein.2018.1.12

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Experimental determination of lateral forces caused by bridge crane skewing during travelling

Autorzy

Zelić A. , Zuber N. , Šostakov R.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2018.1.12

Warianty tytułu

Eksperymentalne wyznaczanie sił poprzecznych wywołanych skrętem suwnicy podczas jazdy

Języki publikacji

Abstrakty

Crane condition depends on the large number of variables randomly changing in time. Due to the large number of parameters, skewing forces have stochastic character. Though in standards treated as occasional loads, their dynamic action in certain cases can cause fatigue damage of the crane travelling mechanisms, structure and runway components. Current European Norms have left the question of skewing forces influence upon the fatigue damage occurrence unresolved. The paper presents an experimental determination of lateral forces acting on the vertical wheels of a bridge crane using two different solutions of transducers for the direct measurement on the wheels of the cranes in operation, without changing the way of lateral guiding. As an illustration, few records of the measured wheel lateral force vs. time are shown. Presentation of such records in the form of a loading spectrum (e.g. using the software nCode), obtained during long-lasting or continuous monitoring of cranes in operation, is the first step in finding the relevant answer to the previously unresolved question.

Stan suwnicy pomostowej zależy od dużej liczby zmiennych losowo zmieniających się w czasie. Ze względu na dużą liczbę parametrów, siły skośne mają charakter stochastyczny. Chociaż w normach traktowane są one jako obciążenia sporadyczne, ich dynamiczne oddziaływanie w niektórych przypadkach może powodować zmęczeniowe uszkodzenie mechanizmu jazdy suwnicy, jak również jego konstrukcji oraz elementów toru jezdnego. Obecnie obowiązujące normy europejskie pozostawiają bez rozwiązania kwestię wpływu sił skośnych na występowanie uszkodzeń zmęczeniowych. W pracy przedstawiono metodę eksperymentalnego wyznaczania sił poprzecznych działających na koła pionowe suwnicy pomostowej. Metoda ta polega na użyciu dwóch różnych rozwiązań przetworników do bezpośredniego pomiaru sił na kołach pracującej suwnicy, bez zmiany sposobu prowadzenia bocznego . Dla ilustracji pokazano kilka zapisów pomiarów siły poprzecznej koła w funkcji czasu. Przedstawienie takich zapisów w postaci widma obciążenia (np. za pomocą oprogramowania nCode ), uzyskanego podczas długotrwałego lub ciągłego monitorowania suwnicy w trakcie jej eksploatacji, stanowi pierwszy krok do znalezienia rozwiązania nierozwikłanego do tej pory problemu.

Słowa kluczowe

bridge crane skewing lateral force transducer load spectrum fatigue

skręt suwnicy przetwornik siły poprzecznej widmo obciążenia zmęczenie

Wydawca

Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne

Czasopismo

Eksploatacja i Niezawodność

Rocznik

2018

Tom

Vol. 20, no. 1

Strony

90--99

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zelić A.

zelic@uns.ac.rs

Faculty of Technical Sciences University of Novi Sad Trg Dositeja Obradovića 6, Novi Sad, Serbia

autor

Zuber N.

zuber@uns.ac.rs

Faculty of Technical Sciences University of Novi Sad Trg Dositeja Obradovića 6, Novi Sad, Serbia

autor

Šostakov R.

sostakov@uns.ac.rs

Faculty of Technical Sciences University of Novi Sad Trg Dositeja Obradovića 6, Novi Sad, Serbia

Bibliografia

1. Crane Rail Inspection, Gantrex Technical Bulletin No. TB47; https://www.yumpu.com/en/document/view/42642970/gantrex-technicalbulletin-47-crane-rail-inspection/3 (access: April 08, 2016)
2. Demag Laser-Mess-System zum präzisen Vermessen von Kranbahnen und Bodenschienen; https://wn.com/demag_laser-mess-system_zum_präzisen_vermessen_von_kranbahnen_ und_bodenschienen (access: April 09, 2016)
3. EN 13001-2:2014. Crane safety - General design - Load actions. Brussels: CEN, 2014.
4. EN 13001-3-1:2012+A1:2013. Cranes - General Design - Limit States and proof competence of steel structure. Brussels: CEN, 2013.
5. EN 13001-3-3:2014. Cranes - General design - Limit states and proof of competence of wheel/rail contacts. Brussels: CEN, 2014.
6. EN 15011:2011+A1:2014. Cranes - Bridge and gantry cranes. CEN, 2014.
7. FEM 1.001. Rules for the design of hoisting appliances - Booklet 2: Classification and loading on structures and mechanisms. Courbevoie: Fédération Européenne de la Manutention.
8. Hannover H.-O. Untersuchung des Fahrverhaltens der Brückenkrane unter Berücksichtigung von Störgrößen. PhD thesis. Braunschweig:Fakultät für Maschinenbau und Elektrotechnik, 1970.
9. Котельников В С, Шишков Н А. Аварийность и травматизм при эксплуатации грузоподъемных кранов. Москва: Федеральное государственное унитарное предприятие Научно технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2004.
10. Kulka J, Mantic M, Fedorko G, Molnar V. Failure analysis of increased rail wear of 200 tons foundry crane truck. Engineering Failure Analysis 2016; 67: 1-14, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2016.05.032.
11. Кузнецов Е С. Oбоснование необходимости рихтовки рельсовых путей кранов мостового типа. Журнал ВСЕ КРАНЫ 2010; 3/33:22-25.
12. Lee Y-L, Barkey M., Kang H-T. Metal Fatigue Analysis Handbook. London: Elsevier, 2012.
13. Mitrović N, Kostić V, Petronijević M, Jeftenić B. Practical Implementation of Load Sharing and Anti Skew Controllers for Wide Span Gantry Crane Drives. Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 2010; 56(3): 207-216.
14. Musílek J. Příčné horizontální síly mezi mostovým jeřábem a jeřábovou drahou. PhD thesis. Praha: České vysoké učení technické v Praze - Fakulta stavební, 2008.
15. Reducing crane wheel failures; http://www.hoistmagazine.com/features/reducing-crane-wheel-failures/ (access: 09. 04. 2016.)
16. Sanders D. Rechnerisches Modell und vergleichende experimentelle Untersuchung zur spurgeregelten Fahrt des Brückenkranes. PhD thesis. Darmstadt: Technische Hochschule, 1991.
17. Scheffler M, Feyrer K, Matthias K. Fördermaschinen - Hebezeuge, Aufzüge, Flurförderzeuge. Braunschweig/Wiesbaden: Vieweg, 1998.
18. Seeßelberg C. Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung. Berlin: Bauwerk Verlag, 2009.
19. Seeßelberg C. Zum Entwurf von Kranbahnträgern für Laufkrane. FRILO - Magazin 2005; 20-30
20. Stevanov B, Zuber N, Šostakov R, Tešić Z, Bojić S, Georgijević M, Zelić A. Reengineering the Port Equipment Maintenance Process. International Journal of Industrial Engineering and Management 2016; 7(3): 103-109
21. Zuber N, Bajrić R. Application of artificial neural networks and principal component analysis on vibration signals for automated fault classification of roller element bearings. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2016; 18 (2): 299-306, https://doi.org/10.17531/ein.2016.2.19.
23. Tanasković D. Otpornost prema habanju i lomu reparaturno navarenih točkova kranskih dizalica. PhD thesis. Belgrade: Faculty of mechanical engineering, 2016.
24. Thoß R. Steuerbare Einwirkungen auf Kranbahnen. Stahlbau 2011; 80(1): 39-45.
25. Viiala O. Development of the guide roller system of portal gantry crane. Lappeenranta: Faculty of Technology, 2008.
26. Żmuda J. Konstrukcje wsporcze dźwignic. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-74fb14a3-369c-455f-ad04-71cbd3ba3472