Emelogepek

1. EMELŐGÉPEK FELADATA, CSOPORTOSÍTÁSA

Az anyagmozgató gépek és berendezések felsorolását, jegyzékét, gyakran

használt műszaki kifejezéssel, nomenklatúráját, a Központi Statisztikai Hivatal

(KSH) által készített és rendszeresen frissített Ipari termékek jegyzéke (ITJ)

tartalmazza.

Könyvünkben az anyagmozgató gépek és berendezések nomenklatúráját a

Központi Statisztikai Hivatal ipari termékjegyzéke alapján állítottuk össze.

1.1. Emelőgépek csoportosítási szempontjai Az emelőgépeket csoportosíthatjuk mozgási viszonyaik, hajtásuk és az

alkalmazott tehermegfogó eszközök szerint.

1.1.1. Emelőgépek csoportosítása mozgási viszonyaik szerint

Csak függőleges emeléseket végeznek az egyszerű emelő-berendezések,

emelőművek. Ilyenek a csavarorsós emelők, a fogasrudas, fogasléces emelők, a

hidraulikus, pneumatikus emelők, de ilyen például minden az emelőmozgáson túl

további mozgási lehetőséggel nem rendelkező emelőszerkezet, emelőmű. Ilyenek

például egy födémgerendához, vagy rögzített tartóhoz erősített, haladó, vagy

forgó mozgásra nem képes csavarkerekes, vagy csigakerekes láncos emelők, vagy

egy rögzített villamos emelődob is. Ugyancsak kizárólag emelési műveletek

elvégzésére alkalmasak a különféle típusú helyhez kötött (telepített)

emelőasztalok is. Ezek az emelő berendezések valójában csak egy függőleges

egyenes mentén képesek műveleteket végezni, azaz egy felület, vagy egy tér

emeléssel való kiszolgálására áthelyezés nélkül alkalmatlanok.

Azokat a berendezéseket melyek az emelésen túl képesek egy további

egyenes vagy görbe vízszintes pálya mentén haladó mozgást végezni,

futómacskáknak nevezzük. A futómacska szerkezetek része az emelőmű, továbbá

a kézi, vagy gépi mozgatású haladó- esetleg forgatómű. A futómacskák egy sík,

vagy görbe felület kiszolgálására alkalmasak, de alkalmatlanok a különféle alakú

terek kiszolgálására.

– 1 –

– 2 –

Azokat a berendezéseket, melyek az emelésen túl képesek két további

egymástól eltérő irányú vízszintes pálya mentén haladó mozgást végezni daruknak

nevezzük. Amennyiben a haladó mozgások pályája két egymásra merőleges

egyenes, az emeléssel kiszolgálható tér téglalap alapú hasáb (futódaruk, bakdaruk,

stb.), ha a haladómozgások pályája közül az egyik egyenes, a másik például körív,

vagy kör, az emeléssel kiszolgálható tér alakja körcikk, vagy kör alapú henger

(forgó daruk).

1.1.2. Emelőgépek csoportosítása meghajtásuk szerint

Az emelőgépek hajtására nem túl nagy terhek esetén ma is gyakori a kézi

meghajtás. Ilyenek az egyszerű csavarorsós emelők, vagy például a kézi hajtású

csavarkerekes, vagy csigakerekes láncos emelők, melyekkel azért több tonna

tömegű terhek is emelhetők.

A gépi hajtású emelőgépek esetén ezek eltérő alkalmazási területei és részben

eltérő méretezésük okán megkülönböztetik a belsőégésű motoros, illetve a

villamosmotoros valamint hidraulikus és pneumatikus hajtásokat.

A hajtásokon túl az emelőgépeknél is terjedőben vannak a legkorszerűbb

vezérlési módszerek, melyekkel a kezelő személyzet kivonható ez emelési,

rakodási műveletek egészségre és az életre veszélyes övezetéből. Már ma sem

ritkák az automata programvezérelt daruk és emelőgépek, sőt a rádió, vagy infra

távvezérlés is terjedőben van ezen a területen is.

1.1.3. Emelőgépek csoportosítása az alkalmazott teher megfogó

eszközök szerint

Az emelőgépek, de elsősorban a daruk az alkalmazott anyagmegfogó

eszközeik szerint is csoportosíthatók.

Ezek alapján a következő darucsoportosítás lehetséges:

— Horogüzemű daru,

— Markolós daru,

— Mágneses daru,

— Mágneses-markolós daru,

– 3 –

— Emelőgerendás daru,

— Emelőkaros daru,

— Mágneses adagszállító daru; tehermegfogó eszköze emelőmágnes és

amely adagteknő mozgatására alkalmas.

— Berakó daru, tehermegfogó eszköze adagteknő megfogására és

ürítésére alkalmas.

— Tüskehúzó daru, (pl. elektrolizáló kádakhoz)

— Törőművi daru, munkaeszköze hulladék vas törésére alkalmas

ejtőgolyó.

— Kovács daru, tehermegfogó eszköze alkalmas a kovácsolandó bugák

emelésére, mozgatására, forgatására.

— Konténer daru, tehermegfogó eszköze alkalmas szabványos

konténerek megfogására, átrakására.

– 4 –

2. EMELŐGÉPEK ELEMEI

Az emelő gépek - néhány különleges emelőgéptől eltekintve - az általánosan

ismert gépelemekből építhetők fel. Az emelőgépekben fontos szerepet töltenek be

a kötelek, láncok, a teherfüggesztő és -megfogó szerkezetek.

2.1. Tehermegfogó- és függesztő elemek A tehermegfogó- és függesztő elemek tárgyalása során ismertetésre kerülnek

az anyagmozgató berendezésekben általánosan alkalmazott gépelemek és

gépszerkezeti elemek.

2.1.1. Kötelek szerkezete, alkalmazási területei

A kenderkötelek szakítószilárdsága kicsi, ami felhasználhatóságukat csak

alárendelt célokra teszi lehetővé (pl. építkezési csörlők). Leggyakrabban kis

terheléseknél a tehernek horogra való felerősítésére - kötöző kötélként -

használják.

A kenderkötelek az időjárási viszonyokra érzékenyek és ezért különleges

kezelést igényelnek. Nedvesség elleni védelemre impregnálják (pl. kátránnyal

itatják át). Ennek következtében a kenderkötél legfontosabb jellemzői,

hajlékonysága, a teherbírásához viszonyított kedvező fajlagos tömege romlanak,

szakítószilárdsága kb. 10%-kal csökken, a súlya pedig kb. 15%-kal nő.

Alkalmazási területének további korlátja, hogy a nedvesség hatására

bekövetkező oxidációs folyamat (rothadás) következtében a kenderkötél úgy

veszíti el szinte a teljes szilárdságát, hogy annak a kötélen szinte semmilyen

látható nyoma sincs.

A kenderköteleket többnyire három pászmából fonják, de készítenek olyat is,

amelynél a pászmák között középen egy vékonyabb kötél helyezkedik el.

– 5 –

2.1. ábra. Kenderkötél keresztmetszete

Adott kötélerő esetén a szükséges kötélátmérő a következő összefüggés

alapján határozható meg:

[ ]mTTdmegmeg σσπ

4,16=

⋅⋅

=

Ahol a

d [m] a kenderkötél burkolókörének átmérője,

T [N] a kötélerő,

σmeg [N/m2] a kenderkötél anyagára megengedett feszültség.

A többi igénybevételt, mint a terelőelemeken a hajlítás, csavarás stb. a

megengedett feszültség számításánál alkalmazott b biztonsági tényezővel veszik

figyelembe, amelynek értéke rendszerint b=8.

Teher megkötés kenderkötéllel

Teher kötöző kötélként (2.2. ábra) történő alkalmazás esetén a kötélerőt a

teher súlya és az átfogási szög határozza meg.

2.2. ábra. Teher kötözése

– 6 –

2.1.1.2. Acélsodronykötelek

A vonóelemekkel szemben támasztott követelményeket - mint pl. a

hajlíthatóság minden irányban, a nagy szilárdság kis átmérő mellett, kis súly, kis

mértékű kopás, viszonylag kis gyártási és karbantartási költségek - az

acélsodronykötelek elégítik ki legjobban.

Az acélsodronyköteleket nagy szilárdságú vékony (δ=0,4-2,0 mm )

acélhuzalok, elemi szálak sodrásával állítják elő. Az elemi szálak 10-12 mm-es

hengerelt huzalból, hidegmegmunkálással (dróthúzással) készülnek. Húzás

közben az anyag mechanikai tulajdonságai javulnak, felülete keményebb és

szakítós szilárdsága nagyobb lesz.

A kötél gyártása sodrógépen (kötélverőgépen) történik (2.3.ábra)

2.3.ábra. A kötélsodrógép kinematikai vázlata 1 - járomban elhelyezett orsók; 2 - sodrórózsa; 3 - sodrópont; 4 - középponti szál

A járomban elhelyezett orsókról (1) lecsévélendő huzalokat (elemi szálakat)

sodrórózsán (2) keresztül vezetve a sodrópontban (3) a sodrógép

hossztengelyében átvezetett középponti szál köré (4), egy irányban, egy vagy több

sorban sodorják. Az így nyert huzalnyalábot pászmának nevezik.

2.5. ábra. Zárt kötél keresztmetszete

Kétszer sodrott kötelek, vagy pászmás kötelek

– 7 –

Több (6÷8) pászmát egy központi mag, rendszerint kenderbél köré sodorva

készül a kétszer sodrott, vagy pászmás kötél.

A keresztsodrású kötelek sodrat száma kevesebb, mint a hosszsodrásúaké.

Ezért merevebbek, a hajlíthatóságuk rosszabb a hosszsodrású köteleknél, de ennek

ellenére darukötélként alkalmazzák, mivel kevésbé hajlamosak a kisodródásra.

Egy kétszer sodrott kötél keresztmetszete látható a 2.6.ábrán.

2.6.ábra. Egy kétszer sodrott kötél keresztmetszete

A 2.7. ábrán kétszer sodrott kötelek nézeti képe látható. Jól

megkülönböztethetők a hosszsodrású, illetve keresztsodrású kötelek esetén a

pászmák és az elemi szálak egymáshoz képesti viszonya.

2.7. ábra. Kétszer sodrott kötelek a.) jobb keresztsodrású, b.) bal keresztsodrású,

c.) jobb hosszsodrású, d.) bal hosszsodrású

2.8. ábra. Egy pászmaspirális forgásmentes sodronykötél keresztmetszete

– 8 –

A sodronykötél előállításakor az elemi szálak hajlítást és csavarást

szenvednek. A kész kötélben ezen igénybevételek következtében a huzalok külső

terhelés nélkül is feszültség alatt állnak. Különleges gyártási eljárással e gyártási

feszültségek csökkenthetők. Az így előállított kötelet kitekeredés- (szétbomlás-)

mentes köteleknek nevezzük. A kitekeredésmentes kötél sodrása ugyancsak

sodrógépen történik; azzal a különbséggel, hogy az elemi szálakat hidegen, előre

spirális alakra hajlítják, és azokat rendezve pászmába sodorják. A

kitekeredésmentes kötél hajlékonyabb és élettartama nagyobb, az üzemeltetés

során azonban a kötél gondos ellenőrzést kíván, mert elemi szál törése esetén, a

kötél felületén az elemi szál végek nem ugranak ki - nem tüskésedik a kötél,

hanem az elszakadt elemi szál végek eredeti helyzetükben maradnak, s így az

elemi szál törése nehezen állapítható meg.

Az acélsodronykötelek élettartamát befolyásoló konstrukciós megoldások

A sodronyköteleknek üzem közben igen nagy az igénybevétele. Ezért már a

tervezés során arra kell törekedni, hogy ezek az igénybevételek a lehető

legkisebbek legyenek. Ezért a következőkre feltétlenül ügyelni kell a

kötélvezetések kialakításánál:

El kell kerülni a váltakozó irányú kötélhajlítást. A kötél hajlítási iránya

lehetőség szerint mindig azonos legyen (2.12. ábra)

helyes helytelen 2.12.ábra. Az ábrán a helyes, illetve helytelen kötélvezetés kialakítás látható.

Fontos a kötélhorony profil kialakítása. A kötél élettartama szempontjából

a legkedvezőbb a kötél burkolókör profiljához simuló r=0,5⋅dn legömbölyítésű

horony. A gyakorlatban ennél a méretnél valamivel nagyobbat alkalmaznak,

– 9 –

figyelembe véve az acélsodronykötél gyártásánál megengedett méreteltéréseket. A

2.13. ábrán a kötélhorony lekerekítésének különféle esetei láthatók.

2.13. ábra

A terelő korongok horonyprofiljának fa, alumínium újabban kemény

kopásálló poliamid, metamid bélelése 7÷8-szoros élettartam növekedést

eredményezhet.

A kötélvezetés tervezésekor kerülni kell a kötél kitérését okozó konstrukciós

megoldásokat.

2.1.2. Láncok típusai, szerkezete, anyaga, szilárdsági méretezése,

kiválasztása, alkalmazási területei.

A láncok csuklósan egymás után kapcsolódó viszonylag kis hosszúságú

tagokból készülnek, és csak húzásra vehetők igénybe. Javításkor az egyes tagok

könnyen cserélhetők, kopásra, korrózióra nem érzékenyek, hőállóak. Ezen

előnyeik miatt széles területen alkalmazhatók.

Az anyagmozgató gépeknél hajlékony függesztő- és vonóelemként, a gép

üzemviszonyaitól és szerkezetétől függően sokféle, egymástól szerkezeti

kialakításban és anyagában is különböző lánctípust alkalmaznak. A gyakrabban

használt lánctípusok méreteit és terhelhetőségét országos szabványokban fektették

le. A szabványosított láncok alkalmazási területüktől függően három nagy

csoportba sorolhatók. Ezek a teherláncok, a hajtóláncok és a vonóláncok.

A tehertáncok darabáru felfüggesztésére, az emelőgépeknél terhek

emelésére szolgálnak. Igénybevételükre jellemző a szakaszos üzem, a kis emelési

sebesség.

A hajtóláncok szerepe a forgó tengelyek közötti energiaátvitel. Osztásuk

általában kicsi, a 100 mm-t nem haladja meg.

– 10 –

A vonóláncok folyamatos működésű szállítógépeknél a szállítóelemek

vontatására, vagy az áru továbbítására szolgálnak.

Szerkezeti kialakításuk szerint megkülönböztetünk szemes, hevederes és

szétszedhető vonóláncot.

2.1.2.1. Szemes lánc

2.20.ábra. Ipari szemeslánc

A szemes láncok előnye a nagyfokú hajlékonyság, az olcsó előállítás, a

szállított anyaggal szembeni érzéketlenség, könnyű szerelhetőség, a szállító- és

továbbító elemek egyszerű felerősítési lehetősége.

Hátránya a viszonylag nagy önsúlya, érzékenysége a lökésszerű terhelésre

(hirtelen szakadás) és az egyes láncszemek kis felületen történő kapcsolódása

miatti a nagymértékű kopás.

Emelőelemként ma már csak kézi hajtású emelőszerkezeteknél kb. 50 kN

láncterhelésig alkalmazzák. Szemes lánc alkalmazása gépi hajtású

emelőszerkezetekben nem megengedett.

Szállítógépekben vonóelemként a hosszú szemű vonólánc gazdaságosabb,

mert önsúlya azonos terhelhetőség esetén kisebb, ugyanakkor a szállítóelemek

felerősítése a rendelkezésre álló nagyobb hely miatt könnyebben megoldható.

A folyamatos működésű szállítógépeknél vonóelemként hevederes

vonóláncokat használnak. (2.23.ábra)

– 11 –

2.23. ábra. Peremes, futógörgős hevederes vonólánc

A hevederes vonóláncok a csuklók szerkezeti kialakítása szerint lehetnek

hüvelyes, peremes futógörgős (2.23. ábra) vonóláncok.

Térben vezethető hevederes, görgős vonóláncok kardáncsuklóval készülnek

(2.25. ábra). A hevederes vonólánc a nagy teljesítményű szállítógépek vonóeleme,

előnye a pontos osztás, a csuklók kenhetősége; hátránya, hogy a lánccsap

nagyszámú megmunkált és hőkezelt alkatrészből áll, ezért igen költséges.

2.25. ábra. Kardáncsuklós vonólánc 1-heveder, 2-vezetőgörgő, golyóscsapágyak

Csuklós acélcsapos lánc. A temperöntésű láncszemeket acélból készült

csapok kapcsolják össze (2.28. ábra). A csap egyik, négyszögletes fejjel ellátott

végét a külső villában elfordulás ellen rögzítik, a másik végét pedig sasszeggel

biztosítják.

– 12 –

2.28. ábra. Csuklós acélcsapos lánc

Kovácsolt (sajtolt) vonólánc. A kovácsolt vonóláncok alkalmazása az

utóbbi időben került előtérbe főleg a nagy szállítótávolságú berendezéseknél. E

lánctípusnál is a könnyű szerelhetőség és a vonóerőre vonatkoztatott minél kisebb

tömeg elérése a cél. A 2.29. ábrán vázolt lánc a legkülönbözőbb folyamatos

működésű szállítógépek vonóelemeként használatos. A lánc két szemből álló

egységekből tevődik össze. Az egyik szem egy darabból készült belső tag, a másik

pedig két darabból álló külső tag. A láncszemeket két végén szimmetrikusan

sajtolt acélcsapok kapcsolják össze.

2.29. ábra. Kovácsolt (sajtolt) vonólánc

A 2.30 ábra hasonló módon szerelhető, könnyebb kivitelű, laposacélból

sajtolt hevederekből összeállított láncot mutat be.

2.30. ábra. Sajtolt hevederes vonólánc

A szétszedhető láncok nagy előnye, hogy térben is könnyen vezethetők. A

lánctagok megfelelő kiképzésével az egyes lánccsuklóknál 2÷2,5°-os iránytörés is

– 13 –

megengedhető, ebben az esetben azonban a csap csak a belső lánctag furatának

egyik sarkán fekszik fel, s így meglehetősen nagy felszínnyomás áll elő, ami a

lánc terhelhetőségét korlátozza. A sajtolt és kovácsolt szétszedhető láncok további

előnye, hogy a szállító- és továbbító elemek igen könnyen felerősíthetők. A lánc

különösebb gondozást, kenést nem igényel.

Hátránya, hogy gyártása az előállításhoz szükséges szerszámok miatt csak

nagy sorozatban gazdaságos.

2.1.2.4.Hajtóláncok

A hajtóláncok lehetnek hüvelyes, görgős és fogas láncok. A teherláncokhoz

képest a csuklók és a csapok anyagukat és felületi megmunkálásukat tekintve

jobbak, ezért 40 [m/s] sebességig használhatók.

2.31. ábra. Egy, kettő és három soros hüvelyes hajtóláncok

Görgős hajtóláncok. A belső lánctag szintén egy-egységet alkot és két-két

belső hevederből, hüvelyből és görgőből áll (2.32. ábra). Elfordulás ellen itt sincs

biztosítás. A belső tag hüvelyein forgó görgők csökkentik a lánckerék fogainak

kopását, viszonylag zajmentesebb járást és jó, maximum 98,5%-os, hatásfokot

biztosítanak. Többsoros kivitelben is készülnek. Sokoldalúan felhasználhatók és

ezért a leginkább használt lánctípus. Gyakran használják felvonóknál és daruknál

teheremelő láncként. A lánc hajtását a görgőkhöz kapcsolódó lánckerék adja.

– 14 –

2.1.3. Daruhorgok kialakítása, alkalmazási területei.

2.1.3.1. Egyágú horog

A horog egyenszilárdságú síkgörbe statikailag határozott tartó(2.33. ábra).

Kovácsolással készült. Alakja a szilárdsági megfontolásokon túl a legjobb

anyagkihasználás szem előtt tartásával alakult ki.

2.33. ábra. Egyágú daruhorog Kétágú daruhorog

2.1.3.2. Kétágú horog

A teher szimmetrikus felfüggesztése következtében a kétágú igénybevétele

kedvezőbb. Méretezése az egyágú horoghoz hasonlóan történhet.

2.1.3.3. Zárt kengyel

Igen nagy terhek felfüggesztésére használják. Kisebb súlyú, mint az azonos

teherbírású nyitott horog. Használata nehézkesebb, mert a kötöző kötelet át kell

fűzni, míg a nyitott horogba könnyen beakasztható.

– 15 –

2.35. ábra. Háromcsuklós zárt kengyel

2.1.4. Emelőgépek speciális tehermegfogó szerkezetei, azok működése,

alkalmazási területeik

2.1.4.1. Emelőgerendák

Terjedelmes, hosszú, nehezen kezelhető és súlyos terhek emelésére

emelőgerendát alkalmaznak (2.36. ábra), pl. vagonok, kazánok, hosszú hengerelt

áru, stb. emelésére.

2.36. ábra. Emelőgerenda nagy terjedelmű áruk emelésére

Emelőgerenda segítségével két, közös darupályán együtt dolgozó futódaru

együttműködését is biztosíthatjuk. A két darut a leggyakrabban előforduló

terhelésre méretezik, amennyiben ritkán a daru teherbírását meghaladó terhelést

kell emelnünk, akkor a két emelőszerkezetet emelőgerendával kötjük össze (2.37.

ábra).

– 16 –

2.37. ábra. Emelőgerenda két daru együttes teheremeléséhez

Az emelőgerenda tartószerkezete hengerelt anyagból lemeztartóként van

kiképezve.

2.1.4.2. Fogószerkezetek

Gyors fel- és lerakodás válik lehetővé akkor, ha a teher megfogásához olyan

fogószerkezetet alkalmaznak, amelynek ollószerűen nyíló szárai a teher

önsúlyának hatására önműködően záródnak.

Izzó öntecsnek az izzító gödörből való kiemelésére ollós megfogót

alkalmaznak (2.38. ábra).

2.38. ábra. Ollós megfogó

Felfüggesztése a daruhorogra gyűrű segítségével történik. Nyitott helyzetben

bocsátják a szállítandó teherre. A fogószerkezet karáttételét úgy kell

megválasztani, hogy a Q⋅g teher súlyától keletkező N szorítóerő akkora legyen,

– 17 –

hogy a súrlódó erő a szorítópofákon (2⋅μ⋅N) nagyobb legyen, mint a Q⋅g teher

súlya : 2⋅μ⋅N>Q⋅g

A μ súrlódási tényező a várható legkisebb értékével számítandó, μ=0,1÷0,15.

Terheletlenül az ollós megfogó összezáródik. Kohászati üzemekben az ollós

megfogókat a nagyobb rakodási teljesítmény elérésére gépi működtetéssel

használják.

Hasonló elv alapján működik a lemezfogó kengyel is (2.39. ábra.)

2.39. ábra. Lemezmegfogó kengyel

A kengyel egyik oldalán fogazott excenter tárcsa foroghat egy csapon.

Emeléskor a tárcsa a lemezt önsúlyának hatására önműködően megfogja.

Szükséges, hogy Q<N(μ1+μ2), ahol μ1 és μ2 súrlódási tényező; sima felületre

μ=0,12÷0,15, érdes felületre μ= 0,3÷0,4.

2.1.4.3. Emelőmágnesek

Különböző mágnesezhető anyagok (öntecsek, tartók, sínek, lemezek, forgács

stb.) szállítására emelőmágnest használnak. A kötözési idő teljesen elmarad, így

nagyobb rakodási teljesítmény érhető el. Az emelőmágnes szokásos alakja a 2.40.

ábrán látható. A mágnes tekercseit egyenárammal táplálják. Az áram

hozzávezetése hajlékony kábellel történik, amely emeléskor a kötéldobról hajtott

kábeldobra csévélődik fel. A tekercsben folyó áram hatására mágneses mező

keletkezik, amelynek erővonalai a tekercset körülveszik, s a mágnes csak akkor

– 18 –

záródik, ha mágnesezhető anyagra fekszik fel. Ezért az emelőmágnesben a

tekercset alul nem mágnesezhető lemezzel (bronz vagy mangánacél) védik.

Hátránya, hogy emelőképessége nagymértékben változik az anyag minősége,

ill. alakja szerint. Ugyanazon emelőmágnes teherbíró képességét sík felületen

érintkező tömör vasanyagból 100%-nak véve, gömb alakú vasból csak 30÷40%-

ot, vasforgácsból vagy vashulladékból már csak 3÷7%-ot emel. További nagy

hátránya, hogy áramkimaradás esetén a terhet leejti.

2.40. ábra. Emelőmágnesek. a.) tányér alakú mágnes b.) lapos mágnes

A gerjesztő áram kikapcsolása után ellenárammal biztosítják, hogy a

remanens mágnesség (maradó) következtében az emelőmágneshez tapadó kisebb

darabok is leváljanak.

2.1.4.4. Szállítóedények

Ömlesztett áru emeléséhez a legegyszerűbb szerkezet a billenő teknő,

amelyet függesztett kengyel segítségével akasztanak a daruhorogba (2.41. ábra).

2.41. ábra. Billenő teknő

– 19 –

A megemelendő anyag betöltése általában kézi erővel, lapátolással történik,

kiürítése a teknő billentésével gyorsan elvégezhető. Működésének elve az, hogy

az üres teknő (1) súlypontja a forgáspont alatt van. A megtöltött teknő súlypontja

a forgáspont felett a függesztő kengyel elé kerül, a teknőt tehát előrebillenteni

igyekszik. A billentést a 2 jelű karnak a teknőbe nyúló bütyke akadályozza meg.

A rakomány kiürítését a kar felemelésével érjük el. Ürítés után a teknő

visszabillen eredeti helyzetébe.

Ömlesztett anyagnak daruval, távoli tartályba történő szállítására gyakran

használják a fenékürítésű edényt (2.41. ábra).

2.54. ábra. Fenékürítésű szállítóedény

Tölcsérszerűen összeszűkülő edény (1) kifolyónyílását egy kúp zárja el.

Mindaddig, amíg az edény a kúpra támaszkodik – mely a vonórúddal (2) a

horogra akasztható -, az edény zárva marad. Amint az edényt támaszra ültetjük és

az elzáró kúpot tovább süllyesztjük, az edény tartalma kiürül.

Az eddig ismertetett, ömlesztett anyagot szállító teherfelvevő szerkezetek

önműködővé teszik ugyan az ürítő műveletet, azonban az edények megtöltéséhez

kézi munkát vagy külön kialakított töltőberendezés alkalmazását kívánják meg. E

hátrányuk miatt ezek csak kisebb szállítóteljesítmény elvégzésére alkalmasak.

Ömlesztett anyag emelésénél és szállításánál a nagy teljesítmény markolókkal

érhető el, amelyek az áru felvételét is és a kiürítést is gépi úton végzik A

markolók működtetéséhez különlegesen kiképezett emelőszerkezet szükséges.

– 20 –

2.1.4.5. Markolók

Ömlesztett anyagok gépi rakodása túlnyomóan markolóval történik, amellyel

az anyagot felvenni, szállítani és üríteni lehet. A markoló zárásának és nyitásának

működtetési módja szerint megkülönböztetünk kétköteles, egyköteles rendszerű és

motoros markolót.

A kétköteles markolók működése vázlatosan a 2.42. ábrán látható.

2.42. ábra. A kétköteles markolók működésének vázlata. a.) nyitott markoló süllyesztése, b.) markolás, c.) zárt markoló emelése,

d.) markoló ürítése

2.43. ábra. Nagy szájnyílású kotró markoló

Egy másik különleges, ún. polipmarkolót tüntet fel a 2.44. ábra.

– 21 –

2.44. ábra. Hatlapátos polipmarkoló

2.1.5. Kötél és láncterelő elemek kialakítása, fő méreteiket befolyásoló

tényezők

A kötél- és láncterelő elemek kialakítását és fő méretei alapvetően az

alkalmazott kötelek, illetve láncok típusa, fő méretei, és a berendezés

üzemviszonyai befolyásolják. Nyilvánvaló, hogy a kötélhorony profil kialakítása,

de a láncterelő görgők horony kialakítása is a kötél, illetve a lánc névleges

méretétől függ, mint arról már korábban volt szó, a kötélterelő elemek, álló és

mozgó kötélkorongok a kiegyenlítő korongok esetében. A kötéldobok, illetve a

hajtó lánckerekek átmérője befolyásolja a kötelek igénybevételét, és a hajtó

lánckerekek esetén a hajtás sebességének egyenlőtlenségi fokát is befolyásolja.

2.57. ábra. Négy kötélágas ikercsigasor

Az emelőgépeknél gyakrabban használatos 4, illetve 8 kötélágas kötélvezetés

elrendezés a 2.57. 2.58. ábrákon látható. Mindegyik felfüggesztést

– 22 –

ikercsigasorként képezték ki. Ez biztosítja a horog függőleges irányú mozgását és

a kötélkorongokon átfutó kötél ellentétes irányú hajlításának elkerülését.

2.58. ábra. Nyolc kötélágas ikercsigasor

– 23 –

3. EGYSZERŰ EMELŐGÉPEK

Az emelőgépek olyan szakaszos üzemű anyagmozgató gépek, amelyek a

terhet függőleges irányban mindig, esetleg más irányokban is mozgatják.

Az egyszerű emelőgépek terhet csak függőleges irányban mozgatják.

3.1. Csavarorsós emelők A csavarorsós emelő (3.1. ábra) alacsony hatásfokú emelőeszköz

(η=0,3÷0,4), terhek nem több mint 300-mm-es emelésére és alátámasztására

alkalmazzák. Alapvetően szerelési munkák egyszerű berendezése. Az emelhető

maximális tömeg 20 tonna, emelési magassága 300 mm-ig szokásos.

A teher alátámasztására az orsó felső végén egy elforgatható szarv van

elhelyezve. A csavarorsó fűrész- vagy trapézmenetű. Az orsót az orsó felső

részében radiális irányú furatba helyezett kézi rúddal vagy mindkét forgásirányra

átállítható karral lehet forgatni. A csavaranya, a csavaremelő acéllemezből készült

állványába van beépítve.

3.1. ábra. Emelkedő rudas csavarorsós emelő.

A felemelt teher rögzítésére a csavarorsós emelőt mindig önzáróra kell

készíteni, tehát ha a súrlódási tényező μ= 0,1 menetemelkedési szöge ρ<6°. A

csavarorsós. emelő hatásfoka emeléskor

( ) 0tgtg

2 μραα

πη

++=

⋅⋅⋅⋅⋅

==rF

hgQWW

kösszes

hasznose

– 24 –

A 3.2.ábrán egy kétoszlopos csápos gépkocsi emelő látható. Az oszlopok

szinkronizálását a padlószint alatti lánchajtás biztosítja.

3.2. ábrán. Kétoszlopos csápos gépkocsi emelő a-emelőoszlop, b-emelőorsó, c-emelőkocsi, d-tehertartó csáp, e-csáptartó csap,

f-csáppapucsok, h-talp, i-üzemi végálláskapcsolók, j-biztonsági végálláskapcsolók, k-elektromotor, 1-vezérlőegység (kapcsoló-szekrény)

g-összekötő elem;

A 3.3. ábrán egy mobil motoros csavarorsós emelő látható.

3.3. ábra. Mobil motoros csavarorsós emelő.

A 3.4. ábrán egy helyhez kötött négyoszlopos emelőhíd látható. Az emelést itt is

szinkronizált csavarorsók (4 darab) végzik.

– 25 –

3.4. ábra. Helyhez kötött négyoszlopos emelőhíd

3.2. Fogasrudas emelők A fogasrudas emelőt emelkedő fogasrúddal (3.5. ábra) szerelési munkáknál

gépek, vasúti kocsik stb. emelésére használják. Általában 2÷10 tonna tömegű,

ritkábban 20 tonna tömegű terhek emelésére alkalmazzák. Emelési magassága

300÷400 mm.

3.5. ábra. Fogasrudas emelő.

Az emelő használatakor a fogasrúd felső végén forgathatóan kiképzett szarvat

vagy a fogasrúd alsó végén kiképzett talpat az emelendő tárgy alá helyezik. Az

emelés kézi hajtással, fogaskerék-áttételek közbeiktatásával a két helyen vezetett

fogasrúd fogaiba kapcsolódó fogaskerékkel történik.

– 26 –

A fogasrudas emelőknek két alaptípusa terjedt el. Az egyik a már megismert,

és a 3.5. ábrán látható emelkedő rudas fogasrudas emelő, a másik a 3.7. ábrán

látható emelkedő házas fogasrudas emelő.

3.7. ábra. Emelkedő házas fogasrudas emelő.

A forgattyúkarral emelhető az álló fogasrúdhoz képest a ház, melyben

módosításon keresztül meghajtható fogaskerék van csapágyazva. A forgattyúkar

visszacsapódását kilincsmű akadályozza meg.

3.3. Pneumatikus és hidraulikus emelők A levegőnyomásos (pneumatikus) emelők (3.8. ábra) alkalmazása erősen

terjed olyan üzemekben, ahol sűrítettlevegő-hálózat rendelkezésre áll. Előnye a

lágy és finom szabályozhatósága és egyszerű szerkezete. Öntödében

formaszekrény összerakásához, gépgyárakban a tárgyaknak megmunkáló gépekre

való elhelyezésekor előnyösen használható gépi eszköz. Alkalmas 0,25÷3,2 tonna

tömegű terhek emelésére, emelési magassága 0,5÷1,5 m.

Működtetése szabályozókarral történik, amelyet egy rugó középhelyzetben

tart. A kar állításával a munkahengert az elosztófejen keresztül vagy a

sűrítettlevegő-hálózattal kötjük össze, vagy a hengerből a levegőt a szabadba

engedjük aszerint, hogy emelni vagy süllyeszteni kívánjuk a terhet. A

sűrítettlevegő-hálózat nyomásának csökkenése vagy a hálózat kiesése esetére, a

teher lezuhanásának megakadályozására az elosztófej előtt a sűrített levegő

hozzávezetésébe biztonsági szelep van beépítve, amely nem engedi meg a

munkahengerben a levegő nyomásának csökkenését.

– 27 –

3.8. ábra. Levegőnyomásos (pneumatikus) emelő 1-szabályozókar, 2-munkahenger, 3-elosztófej, 4-biztonsági szelep,

5-sűrített levegő hálózati csatlakozás

A pneumatikus emelők gyakori alkalmazása még az úgynevezett aknaperem

emelő, melyet többnyire járműjavító műhelyekben alkalmaznak. A gyakran

pneumatikus, néha hidraulikus, kis emelési magasságú emelő az akna peremén

kialakított vezetékben görgőkön fut. A 3.9. ábra egy aknaperem emelő vázlatát

mutatja.

3.9. ábra. Pneumatikus aknaperem emelő

A folyadéknyomásos (hidraulikus) emelőt nagy terhek emelésére, 300 t-ig,

nehéz tartók, hidak szerelésénél használják. Emelési magassága 160 mm:

A folyadéknyomásos emelő (3.10. ábra) két főrészből áll, a munkahenger (1 )

a dugattyúval (2) és a folyadékszekrény (3) a szivattyúval (4). A folyadékszekrény

rendszerint össze van építve a munkahengerrel, de külön is állhat, ilyenkor

hajlékony cső köti össze a hengerrel.

– 28 –

3.10. ábra. Hidraulikus emelő

A hajtókar (5) tengelyén (6) levő bütyök mozgatja a szivattyú dugattyúját (7),

amely a szívószelepen (1) (3.11. ábra ) a szivattyúszekrényből szív, és balra

haladáskor a folyadékot a nyomószelepen (2) (3.11. ábra) a munkahengerbe

nyomja és ezáltal a dugattyút, illetve a terhet emeli. A teher süllyesztése vagy

külön szelep (8) (3.10. ábra) nyitásával történik.

3.11. ábra. A hidraulikus emelő szivattyúja.

A hidraulikus emelő viszonylag kis méretű. A nagy teherbírást az emelő nagy

módosítása biztosítja.

A hidraulikus emelőket elterjedten alkalmazzák a szerelő műhelyekben,

jármű szervizekben. A következőkben néhány ismertebb hidraulikus emelő

ismertetésére kerül sor.

A 3.12. ábrán egy kézi működtetésű hidraulikus emelő látható. A szerkezet

lehetővé teszi egy csavarorsó segítségével a mechanikus emelőmagasság

növelését.

– 29 –

3.12. ábra. Kézi működtetésű hidraulikus emelő

A 3.13. ábrán egy az előzőhöz hasonló, de teleszkópos kialakítású és ezért

nagyobb emelőmagasságot lehetővé tevő kézi működtetésű hidraulikus emelő

látható.

3.13. ábra. Kézi működtetésű teleszkópos emelő

– 30 –

A járművek javítása során elterjedten alkalmazzák az úgynevezett hidraulikus

krokodilemelőket a legváltozatosabb méretekben, és széles teherbírás

tartományban (20 tonna teherbírásig). A 3.14. ábrán egy hidraulikus

krokodilemelő látható.

3.14. ábra. Kézi működtetésű krokodilemelő

A 3.15. ábrán egy hidraulikus működtetésű ollós emelőasztal látható.

3.15. ábra. Mobil kivitelű hidraulikus ollós emelőasztal

Az emelőasztal mobil kivitelű, a szerelés és a rakodás területén alkalmazása

igen elterjedt. Teherbírása 2 tonnáig, emelőmagassága 2000mm-ig terjed.

– 31 –

Különleges feladatok ellátására kettős ollóval nagyobb emelőmagasságok

biztosítására alkalmas berendezések is előfordulnak. A 3.15. ábrán jól látható az

asztal acélszerkezete, a hidraulikus tápegység, és a működtető hidraulikus

munkahenger. Az ollós emelőasztalok stabil telepített kivitelben, vontatható

kivitelben is készülnek. Jármű alvázra szerelt változatai is előfordulnak. Ezek

nagy segítséget nyújthatnak villamos, és egyéb vezetékes hálózatok szerelésében,

hibaelhárításában.

3.5. Felvonók A felvonó olyan kézi, vagy gépi hajtású berendezés, amely függőleges

pályán, két vagy több állomás között időszakosan vagy folyamatosan fel-le

közlekedve, rögzített vezetősínek (1) között mozgó járószékben (2) vagy lapon

(platón) szállít személyeket vagy terhet. (3.19. ábra) A hajtógép (3) terhelésének

csökkentése céljából a járószék és a hasznos terhelés súlyának egy részét ellensúly

(4) egyenlíti ki. Az ellensúly a felvonó berendezés egyik jellegzetes eleme.

3.19. ábra. Felsőgépházas hajtótárcsás felvonó

A felvonógép elhelyezése szerint megkülönböztetünk felső, alsó és

oldalgépes felvonót (3.20. ábra). A leggazdaságosabb és így a legáltalánosabban

elterjedt a felső gépes elrendezés, amelynél az épületszerkezetre átadódó terhelés

az alsó gépeshez viszonyítva a felénél kevesebb.

– 32 –

4. DARUK

Darunak általában emelőműből és mozgatóműből, vagy művekből álló

szerkezetet nevezünk, amellyel a teher függőlegesen és egy, vagy több irányban

vízszintesen szállítható. Két alaptípusa a futódaru és a forgódaru. A legtöbb

darutípus ezen alaptípusoknak a kívánt cél szerinti módosításából, vagy

kiegészítéséből áll.

4.1. A daruk csoportosításának szempontjai A darukat csoportosíthatjuk szerkezeti kialakításuk, tehermegfogó eszközük,

vagy eszközeik, a helyváltoztatásuk lehetőségei, az elfordulás lehetősége és

mértéke szerint. A következőkben ezen csoportosítási szempontoknak

megfelelően ismertetésre kerülnek a leggyakrabban alkalmazott darutípusok.

4.2. A daruk szerkezet szerinti csoportosítása Általában hasáb alakú terek emeléssel történő kiszolgálására alkalmas

berendezések a híddaruk. Szerkezeti kialakításuk igen változatos.

A futódaruk általában épületszerkezeten kialakított darupályán mozgó

hídszerkezetből, a hídszerkezeten a hídmozgásra merőlegesen mozgó

futómacskából állnak. A futómacska acélszerkezetén helyezkedik el a futómacska

haladó műve és az emelőmű.

A hídszerkezet kialakítása, valamint a hídszerkezet és a futómacska egymáshoz viszonyított helyzete alapján különböztethetők meg a futódaruk alaptípusai (4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ábrák).

4.1. ábra. Két főtartón felül futó futódaru

– 33 –

4.2. ábra. Egy főtartós futódaru, függő villamos emelődobbal.

4.3. ábra. Függő futódaru.

4.4. ábra. Forgógémes futódaru

Bakdaruk

Hasáb alakú terek, többnyire szabadban lévő terek emeléssel történő

kiszolgálását teszik lehetővé a bakdaruk. Szokásos alkalmazási területük minden

olyan hely, ahol épületszerkezet nem teszi lehetővé darupálya elhelyezését, vagy

azért mert nincs, vagy azért mert nem terhelhető. Ilyenkor a darupályát a földre

telepítik, és a daruhíd acélszerkezetéhez kapcsolódó úgynevezett bakokon fut. A

4.5. ábra konzol nélküli bakdarut, a 4.6. ábra egy konzolos bakdarut, míg a 4.7.

ábra egy félbakdarut ábrázol, melynél a bakdaru hídszerkezete egyik oldalon

épületszerkezeten kialakított darupályán fut.

– 34 –

4.5. ábra. Konzol nélküli bakdaru.

4.6. ábra. Konzolos bakdaru

4.7. ábra. Félbakdaru

Rakodóhidak.

A rakodóhidak többnyire a közúti, vagy vasúti rakományok (szárazföldi) és

hajó (folyami, tengeri) rakományok átrakodására alkalmas. A 4.8. ábrán látható

rakodóhíd merev konzolokkal készült, míg a 4.9.ábra egy a magasabb építésű

hajók áthaladását is biztosító felhajtható konzolos rakodóhidat ábrázol.

4.8. ábra. Merev konzolos rakodóhíd

– 35 –

4.9. ábra. Felhajtható konzolos rakodóhíd.

Kábeldaruk.

Nagyobb kiterjedésű területek emeléssel történő kiszolgálásának eszközei a

kábeldaruk. Jellegzetességeik a nagy fesztávolság, a szabadban történő telepítés.

A 4.10. ábrán látható helyhez kötött kábeldaru csak egy síkban történő

emeléskiszolgálására alkalmas, valójában tehát csak egy speciális futómacska

szerkezet. Az emelőmű a billenthető lábak közé kifeszített kábelen mozgatható. A

bakdaruk egyébként hajlításra is igénybevett nehéz hídszerkezetét a kábeldaruknál

a csak húzásra igénybevett kifeszített kábel helyettesíti.

4.10. ábra. Helyhez kötött kábeldaru.

A 4.11. ábrán egy kábelhíddaru látható. A lábakat összekötő acélszerkezet

csak nyomásra van igénybevéve, miután alapvető feladata a lábak és ezzel az

emelőművet tartó kábel kifeszítése. A nyomó igénybevétel elviselésére a hajlító

igénybevételhez képest lényegesen kisebb tömegű acélszerkezet alkalmas.

4.11. ábra. Kábelhíddaru

– 36 –

Gémes daruk

Portáldaruk. A portáldaruk jellegzetes acélszerkezetre, úgynevezett

portálszerkezetre épülnek. A 4.12. ábrán egy billenőgémes portáldaru látható. A

portál szerkezet síneken gördül. A portál szerkezetre egy forgótárcsán keresztül

csatlakozik a daru felépítmény, melynek fő részei a forgatómű, a gém billenő mű,

ami egyben emelőmű is. A szerkezeten jól látható a gém tömegét, illetve a teher

tömegének egy részét kiegyensúlyozni hivatott ellensúly.

4.12. ábra. Billenőgémes portáldaru.

További portáldaru konstrukcik láthatók a 4.13. és a 4.14 ábrán.

4.13. ábra. Kettős billenőgémes portáldaru.

4.14. ábra. Félportáldaru.

– 37 –

Gémes daruk gyakran alvázra szerelt önjáró, vagy vontatható kivitelben is

készülnek. A 4.15. ábrán egy közúti gépjármű alvázára szerelt gémes daru vázlata

látható. Természetesen az alváz lehet közúti vontatmány, vasúti motoros, vagy

vontatható alváz is, sőt hajókra, vagy uszályra telepített gémes daruk is gyakoriak.

4.15. ábra. Alvázára szerelt gémes daru

Toronydaruk. A gémes daruk jellegzetes alaptípusai a toronydaruk.

Alkalmazási területük nagy építkezések emelési feladatainak megoldása. A 4.16.

ábrán egy jellegzetes állóoszlopos toronydaru látható. A toronydaru

oszlopszerkezete sokszor teleszkóp rendszerű. A teleszkópos oszloprendszer

biztosítja a széles határok között változtatható emelőmagasságot.

4.16. ábra. Állóoszlopos toronydaru.

További portáldaru konstrukcik láthatók a 4.17. és a 4.18 ábrán.

– 38 –

4.17. ábra Forgó oszlopos toronydaru.

4.18. ábra Autó-toronydaru

A 4.19. ábrán egy önszerelő toronydaru látható. A daru leszerelt állapotban,

vontatmányként közúton szállítható az alkalmazás helyszínére. A helyszínen a

daru saját emelő és billentő művei segítségével az oszlop emelési helyzetbe

emelhető, majd ebben a helyzetben rögzíthető. Miután közúton történő szállítása

nagy méretei miatt csak különleges rakományként végezhető ezért nehézkes,

alkalmazása ma már egyre ritkább.

– 39 –

4.19. ábra. Önszerelő toronydaru.

Árbocdaruk. (Derrick-daru)

Általában hajók fedélzetén kerül alkalmazásra. Két alaptípusa terjedt el, az

egyik a merev rudazatú árbocdaru, a másik a kötélrögzítésű árbocdaru, mely a

4.20. ábrán látható.

4.20. ábra. Kötélrögzítésű árbocdaru

A 4.21. ábrán egy jellegzetes hajófedélzeti daru látható.

4.21. ábra. Hajófedélzeti daru

– 40 –

Konzoldaruk. A konzoldaruk csoportjába tartozó daruk jellegzetessége,

hogy az emelés az alátámasztásokon kívül történik. A 4.22. ábrán egy oszlopos

konzoldaru látható. A konzolon futó futómacska szerkezet sugárirányú mozgást

végez. Az oszlop körüli forgatást a konzol végéről lelógó lánc segítségével kézi

erővel végzik.

4.22. ábra. Oszlopos konzoldaru

A fali konzoldaru (4.23. ábra) kis üzemek, vagy nagyobb megmunkáló gépek

közvetlen környezetében végzett emelési műveletek kiszolgálója.

4.23. ábra Fali konzoldaru

4.3. A daruk tehermegfogó eszköz szerinti csoportosítása

— Horogüzemű daruk

— Markolós daruk

— Mágneses daruk

— Emelőgerendás daruk

– 41 –

— Adagszállító daruk

— Berakó daruk

— Öntődaruk

— Forgókaros daruk

— Kovácsdaruk

— Kokillalehúzó daruk

— Mélykemence daruk

— A raktári felrakódaru magasraktárak állványkiszolgáló gépe. Az

anyagmegfogó eszköz emelővilla, mely alkalmas rakodólapok

megfogására, gyors megközelítő mozgatására és a lassú

pozicionálásra.

4.24. ábra. Raktári felrakódaru

— Konténerdaruk. Konténer átrakó állomások (konténer terminálok)

anyagmozgató gépe. Tehermegfogó eszköze alkalmas a különféle

méretű, de szabványos konténerek megfogására, emelésére,

mozgatására. A pontos pozicionálás érdekében a kis sebességű emelő

és haladó mozgásokon túl a berendezések gyakran alkalmasak a

konténerek függőleges tengely körüli forgatásra is (4.25. ábra).

4.25. ábra. Konténerdaru.

– 42 –

4.4. A daruk helyváltoztatási lehetőségei szerinti csoportosítása A helyváltoztatás lehetősége szerint a következő csoportosítás lehetséges:

Helyhez kötött daruk. Ilyen például a 4.23. ábrán látható fali konzoldaru.

Önemelő daruk. A 4.26. ábrán látható kúszódarut építkezéseken

alkalmazzák. Egy-egy szint elkészítése után a daru acélszerkezete saját

emelőműve segítségével, egy szinttel feljebb emelhető.

4.26. ábra. Önemelő kúszódaru

Az áthelyezhető daruk nem képesek önálló helyváltoztatásra. Megfelelő

berendezéssel például egy másik mobil daruval áthelyezhetők

Radiáldaruk. A radiáldaruk egyik lába helyhez kötött, a másik körpályán

elmozdulhat (4.27. ábra).

4.27. ábra Radiál kábeldaru.

– 43 –

Önjáró daruk. A 4.28. és 4.29. ábra.

4.28. ábra. Önjáró gumikerekes konténerdaru

4.29. ábra. Önjáró, közúti autódaru.

Úszódaru. A 4.30. ábrán egy motoros hajóra épített önjáró úszódaru látható.

4.30. ábra. Önjáró úszódaru.

Vontatható daruk. Vontatható daruk lehetnek vasúti, közúti és vízi

vontatmányra építve (4.31. ábra).

– 44 –

4.31. ábra. Vontatható vízidaru.

4.5. A daruk elfordulási lehetőségei szerinti csoportosítása Az elfordulás lehetősége szerint a következő daru típusok lehetségesek.

Nem forgó daruk. Ebbe a csoportba tartozik minden olyan daru, melynek

mozgáskombinációiban az emelésen kívül csak haladó mozgás lehetséges (ld.

4.1.ábra).

Nem teljes fordulatú forgódaruk (ld. 4.23.ábra).

Teljes fordulatú forgódaruk (ld. 4.1.ábra).

A daru futómű és a darupálya viszonya szerint is csoportosíthatjuk a

darukat.

Felülfutó daruk. Felülfutónak nevezzük azokat a darukat ahol a daru futómű

a darupálya felett helyezkedik el (ld. 4.1.ábra).

Függő daruk. A függő daruknál a daru futómű a darupálya mellett, a tartó

két oldalán függ (ld. 4.3.ábra).

További csoportosítási szempont lehet a hajtás szerinti. A hajtás szerint a

következő daru csoportok lehetségesek:

Kézi hajtású daruk.

Villamos daruk.

Hidraulikus daruk.

Pneumatikus daruk.

Belsőégésű motoros daruk.

– 45 –

4.6. A daruk jellemző mozgáskombinációi. (Haladó, forgó és

billenő mozgások kombinációi) Azokat a berendezéseket, melyek csak emelési műveletek végzésére

alkalmasak mint már korábban szóltunk róla emelő műveknek nevezzük. Ha az

emelő művet egy további haladó mozgást végző szerkezetre építjük futómacska

szerkezetről beszélünk. A futómacska, ha a haladó mozgása vízszintes egyenes

egy síkot képes kiszolgálni emelő műveletekkel, ha a pálya görbe, akkor egy

görbével határolt felület, ha kör akkor egy hengerfelület emeléssel történő

kiszolgálása lehetséges. Ha az emelőmű egy billenő gém végén helyezkedik el az

emeléssel kiszolgálható felület szintén síkfelület.

Mikor a futómacska egy további, a macska mozgásától eltérő irányú

mozgását is lehetővé teszik, akkor már egy tér kiszolgálása válik lehetségessé. A

legszélesebb értelemben tehát darunak azokat a berendezéseket nevezik, melyek

egy tér emeléssel történő kiszolgálására alkalmasak.

Daruk esetén a legjellemzőbb mozgáskombinációk a következő:

— Emelés és két egymásra merőleges vízszintes irányú mozgás. A

kiszolgálható tér hasáb alakú. (Híddaruk)

— Emelés és egy vízszintes irányú haladó mozgás, valamint egy

függőleges tengely körüli forgó mozgás. A kiszolgálható tér henger

alakú. (Forgó daruk)

— Emelés és egy függőleges és egy vízszintes tengely körüli forgó

mozgás. A kiszolgálható tér henger alakú. (Billenőgémes forgó

daruk)

— Emelés és egy függőleges és egy vízszintes tengely körüli forgó

mozgás, valamint egy további vízszintes haladó mozgás. A

kiszolgálható tér alakja egy hasáb, melynek két végéhez két fél

henger alakú térrész csatlakozik.

Természetesen itt csak a legjellemzőbb mozgáskombinációk felsorolására

került sor. Ettől eltérő további variációk is természetesen lehetségesek.

– 46 –

4.7. A futódaruk jellemző kialakítása és fajtái A daruk szerkezet szerinti csoportosításánál már ismertetésre kerültek a

híddaruk egyik legelterjedtebb alaptípusát jelentő futódaruk alapkonstrukciós

változatai. Ezek az alaptípusok a következők:

— Két főtartós felül futó futódaruk.

— Egy főtartós felül futó futódaruk.

— Egy főtartós függő futódaruk.

— Forgógémes futódaruk.

4.8. Egy főtartós függő futódaruk szerkezete, működése,

alkalmazási területei Az egy főtartós futódaru (4.32. ábra)fő szerkezeti elemei a következők:

— Az épületszerkezethez rögzített darupálya, leggyakrabban darupálya

sin.

— A daru hídszerkezete. Egy főtartós daruk esetén leggyakrabban egy

magasított gerincű „I” tartó, ritkábban szekrényes tartó, a két végén

kialakított futókerék szekrénnyel, futókerekekkel és a híd

haladóművel.

— A híd haladómű fő részei a villamos motor, a hajtómű, a

fékberendezés, és a nyomkarimás futókerekek.

4.32. ábra. Egy főtartós függő futódaru.

– 47 –

— Futómacska szerkezet, rendszerint villamos emelődob az emelőművel

és a haladó művel.

— Az emelőmű fő részei a villamos motor, a rugalmas

tengelykapcsolóval egybeépített fékberendezés, a hajtómű, kötéldob

és a horogszerkezet a kötélcsigasorral és a tehermegfogó szerkezettel.

— A haladómű fő részei a híd haladóműhöz hasonlóan a villamos

motor, a hajtómű, a fékberendezés, és a nyomkarimás futókerekek.

— Fontos része a darunak az áramszedő szerkezet, mely a darupálya

mellett elhelyezett többnyire szigeteletlen vezetékről szedi le az

áramot. (három fázis és a nulla vezeték). A futómacska emelő és

haladóművének a árammal történő ellátása függő futódaruknál

többnyire szigetelt, úgynevezett röpkábeleken keresztül történik.

— A daruk vezérlése történhet a föld felszínéről lelógó vezérlő

dobozról, de rádió távirányítással is.

Az egy főtartós függő futódaruk hasáb alakú terek kiszolgálására alkalmasak.

A híd vízszintes irányú haladó mozgást végez. A futómacska híd haladási irányára

merőleges mozgásra képes. Ezen mozgások egymástól függetlenül és egyidejűleg

is történhetnek. Mindkét mozgás sebessége egymástól függetlenül is változtatható.

Az egy főtartós függő futódaru nem túl nagy 10÷15m fesztávolságú

csarnokok kiszolgálására alkalmas. Teherbírása maximum 3 tonna, ritkán 5 tonna

teherbírású egy főtartós függő futódaruk is előfordulnak.

4.9. Két főtartón felül futó daruk szerkezete, működése,

alkalmazási területei A két főtartós futódaru (4.33. ábra)fő szerkezeti elemei a következők:

— Az épületszerkezethez rögzített darupálya, leggyakrabban darupálya

sin.

— A daru hídszerkezete két főtartós daruk esetén ritkábban két

magasított gerincű „I” tartó, többnyire rácsos acélszerkezet, vagy két

szekrényes tartó a két végükön kialakított futókerék szekrénnyel,

futókerekekkel és a híd haladóművel.

– 48 –

4.33. ábra. Két főtartós felül futó futódaru.

— A híd haladómű fő részei a villamos motor, a hajtómű, a

fékberendezés, és a nyomkarimás futókerekek.

— Futómacska szerkezet, az emelőművel és a haladó művel.

— Az emelőmű fő részei a villamos motor, a rugalmas

tengelykapcsolóval egybeépített fékberendezés, a hajtómű, kötéldob

és a horogszerkezet a kötélcsigasorral és a tehermegfogó szerkezettel.

— A haladómű fő részei a híd haladóműhöz hasonlóan a villamos

motor, a hajtómű, a fékberendezés, és a nyomkarimás futókerekek.

— Fontos része a darunak az áramszedő szerkezet, mely a darupálya

mellett elhelyezett többnyire szigeteletlen vezetékről szedi le az

áramot. (három fázis és a nulla vezeték). A futómacska emelő és

haladóművének a árammal történő ellátása két főtartós felül futó

futódaruknál többnyire szintén szigeteletlen vezetékről,

áramszedőkön keresztül történik.

— A daruk vezérlése történhet a föld felszínéről lelógó vezérlő

dobozról, rádió távirányítással is, de gyakori, ezeknél a daruknál,

hogy a kezelést egy a daruhídra erősített fülkéből darukezelő végzi.

A két főtartós felül futó futódaruk hasáb alakú terek kiszolgálására

alkalmasak. A híd vízszintes irányú haladó mozgást végez. A futómacska híd

haladási irányára merőleges mozgásra képes. Ezen mozgások egymástól

függetlenül és egyidejűleg is történhetnek. Mindkét mozgás sebessége egymástól

függetlenül is változtatható.

– 49 –

A két főtartós felül futó futódaru nagyobb fesztávolságú csarnokok

kiszolgálására alkalmas. Teherbírása elérheti a 320 tonnát is.

4.10. Fali konzolos futódaruk szerkezete, működése, alkalmazási

területei A fali konzolos futódaru vázlata 4.34.ábrán látható.

4.34. ábra .Fali konzolos futódaru

A fali konzolos futódaru épületszerkezeten kialakított darupályán fut. A

darupálya speciális, hiszen a szokásos terheléseket az épületszerkezethez erősített

három darab sínpálya veszi fel, az alsó pálya veszi fel a terhelésből származó erőt,

míg a konzolon mozgó teher nyomatékát a vízszintes irányban beépített két darab

sín viszi rá az épületszerkezetre. Ez a megoldás az épületszerkezet számára

kedvezőtlen, mivel a szokásos épületszerkezetek a nyomás-igénybevételt jól, a

hajlítást viszont nehezebben viselik. A vízszintes síneken a falra merőleges azonos

nagyságú, de ellentétes irányú erők hatnak, melyek a falszerkezetet hajlítják.

A daru acélszerkezete gyakorlatilag a konzol. Az acélszerkezet lehet az ábrán

is látható rácsos szerkezet, vagy szekrényes tartó. A konzol haladó hajtása a

konzolt a fal mentén az üzemcsarnok hosszában képes mozgatni, míg a

futómacska haladóműve az emelőművet a konzol hosszában mozgatja. A

futómacska lehet felül futó és függő szerkezet is. A daru hasáb alakú tér

kiszolgálására alkalmas.

Alkalmazása olyan helyeken terjedt el, ahol az épületszerkezet nem teszi

lehetővé (nincs másik fal) futódaru telepítését, ugyanakkor a kis kinyúlás

elegendő és nem túl nagy teherbírás az igény. Nagyobb fesztávolság és teherbírás

igény esetén félbakdarut alkalmaznak.

– 50 –

4.11. Futódaruk szerkezete, működése, alkalmazási területei Téglalap alakú üzemcsarnokok legelterjedtebben alkalmazott darutípusa a

futódaru. A futódaruk a csarnok két szemközti falán erre a célra kialakított

épületszerkezethez rögzített darupályán futnak. A darupálya a fokozott

igénybevételt elviselni képes darusín. A pálya a terhelésből származó

igénybevételeket teljes egészében az épületszerkezetre viszi át. Az épületszerkezet

igénybevételeit, annak az épületre való hatásait híddaruk telepítésénél minden

esetben statikailag vizsgálni kell.

A futódaruk fő részei a következők:

— a daruhíd acélszerkezete, mely lehet hegesztett rácsos acélszerkezet,

vagy szekrényes tartó

— a daruhíd haladóhajtása, a hídszerkezethez csatlakozó

kerékszekrényekkel. A kerékszekrényekben csapágyazott hajtott,

vagy szabadon futó négy, nagyobb terhelés esetén nyolc, vagy több

kerékcsoporttal.

— a daru energia ellátását biztosító vezetékek a darupálya mentén és az

áramszedő szerkezet, vagy függesztett röpkábel.

— Felülfutó, vagy függő futómacska szerkezet a haladóművel és az

emelőművel.

A daruhíd haladóművét, futómacska haladóművét és az emelőművet gyakran

egy-egy villamosmotor hajtja. Ezért szokták ezeket a darukat hárommotoros

daruknak is nevezni.

A futódaru tehát téglalap alakú üzemcsarnokok kiszolgálására alkalmas.

Rendkívül változatos konstrukciós kialakítással, széles fesztávolság tartománnyal

(4÷33,5 m), széles emelési magasság tartománnyal (4÷40 m, vagy szükség esetén

több) és változatos teherbírással (0,25÷320 t) készülnek.

4.12. Futódaru különféle gépszerkezeti elemeinek terhelése,

meghajtása, a hajtás teljesítmény szükségletének számítása A daruk és más anyagmozgató gépek különféle gépelemekből, gépszerkezeti

elemekből épülnek fel. A daruk legjellemzőbb gépszerkezeti elemei az

– 51 –

emelőművek, a haladóművek, a forgató és billentő művek, fék és visszafutásgátló

szerkezetek. A következőkben ezen gépszerkezeti elemek közül vizsgáljuk meg a

legjellemzőbbek szerkezetét, működését, a hajtás teljesítményigényének

számítását.

Emelőművek szerkezete, működése és a hajtás teljesítményigényének

számítása.

A 4.35. ábrán egy futómacska szerkezet látható.

4.35. ábra. Futómacska szerkezet

A futómacska szerkezeten belül jól láthatóan elkülönül a villamosmotorból, a

fékszerkezettel egybeépített tengelykapcsolóból, a fogaskerék hajtóműből a

kötéldobból és a horogszerkezetből álló emelőmű, valamint a haladómű, melyeket

egy közös acélszerkezetre a futómacska vázára építettek.

A következőkben az emelőmű hajtás indítási teljesítményigényének

meghatározása követhető nyomon.

4.13. A forgódaruk szerkezete, működése, konstrukciós

változatai, alkalmazási területei Mikor a daru a terhet függőleges irányú mozgáson kívül legalább egy

függőleges tengely körül körív mentén is mozgathatja, forgódaruról beszélünk. A

körív sugara a forgódaru kinyúlása. Míg a futódarut főleg zárt terek, műhelyek

– 52 –

kiszolgálására használják, addig a forgódaru főleg szabad téren nyer alkalmazást,

például rakodódaruk kikötőben, gyárudvaron, vasúti rakodókon stb.

A forgórész megtámasztása szerint a következő módon csoportosíthatók a

forgódaruk:

— - oszlopos forgódaruk

— - tárcsás forgódaruk

— - királycsap nélküli golyós- (vagy görgős-) koszorúhoz kapcsolódó

forgódaruk

A forgódaruk méretére jellemző a teherbírás és kinyúlás szorzata a a

tehernyomaték.

rgQ ⋅⋅

A fali konzolos (forgó oszlopos) forgódaru szerkezete, működése,

konstrukciós változatai, teherbírása, alkalmazási területei.

A gém a forgó oszloppal össze van építve. Az oszlop felső és alsó vége

csapágyakban van megtámasztva. Olyan helyeken, ahol a csapágyakat falon lehet

elhelyezni, alkalmazzák a fali forgódarut (4.39. ábra).

4.39. ábra. Forgó oszlopú fali forgódaru

Mivel az épületfal nagyobb vízszintes irányú erő felvételére nem alkalmas, a

fali forgódaru kb. 105 Nm tehernyomatékig Q=1÷3 t teherbírásra alkalmazható.

Gyakran kézi hajtással készül.

– 53 –

4.40. ábra. Fali forgódaruk konstrukciós változatai.

A forgó oszlopú forgódaru, mint az a konstrukciós változatok vázlatából is

látható csak korlátozott körülfordulásra alkalmas.

A álló oszlopos forgódaru szerkezete, működése, konstrukciós változatai,

teherbírása, alkalmazási területei, az ellensúly tömegének számítása.

Míg a forgó oszlopú forgódaru a felső csapágy megfogása miatt általában

korlátozott forgású, addig az álló oszlopú forgódaru akadály nélkül forgatható

(4.41. ábra). Az álló oszlop a lehorgonyzott csillagban van megfogva. Az álló

oszlopra a forgórész felül egy talp- és nyakcsapággyal kapcsolódik. Az álló oszlop

hajlításának csökkentése céljából a forgórészben ellensúlyt alkalmaznak.

Az álló oszlop nyomásra és hajlításra van igénybe véve. A legnagyobb

nyomaték az álló oszlop alsó részén, a nyakcsapágy és a befogás között ébred. A

legkisebb hajlítónyomaték elérésére az ellensúly nagyságát olyan nagyra

választják, hogy az ellensúly nyomatéka a teher nyomatékának a felét és a teljes

forgórész nyomatékot egyensúlyozza ki.

4.41. ábra. Álló oszlopú forgódaru

Azaz a 4.41. ábra jelöléseivel

bgQagQegQ ft

e ⋅⋅+⋅⋅

=⋅⋅2

– 54 –

Így a legnagyobb nyomaték teljes terheléskor

2maxagQM t ⋅⋅

=

és terheletlen darunál

2maxagQM t ⋅⋅

−=

A fentiék alapján számítható ellensúly esetén az oszlop hajlító igénybevétele

maximális terhelés esetén és üresen azonos.

Forgótárcsás forgódaruk szerkezete, működése, konstrukciós változatai,

teherbírása, alkalmazási területei, az ellensúly tömegének számítása.

A forgótárcsás forgódaru (4.42. ábra) alátámasztását körsínen gördülő perem

nélküli futókerekek (1) biztosítják. A daru központos forgatását királycsap (2)

biztosítja. A daru főbb részei a gém és a gépház, belül elhelyezett emelő- és

forgatóművel, a királycsap, a futókerekek és az ellensúly. E forgódaru típust

rendszerint gépi hajtással kikötőkben, ipartelepeken főleg rakodási munkákra

használják. Alkalmazása maximum 30 t-ig és 5⋅106Nm tehernyomatékig szokásos.

A toronydaruk szerkezete, működése, konstrukciós változatai,

alkalmazási területei. A toronydarukra a viszonylag kis teherbírás, nagy emelési

magasság, nagy gémkinyúlás és a könnyű és gyors összeszerelhetőség a jellemző.

A 4.43. ábralátható építőipari toronydaru billenthető gémének maximális

kinyúlása 12.

– 55 –

4.43. ábra. Építőipari toronydaru vázlata

Maximális gémkinyúlás esetén a daru terhelhetősége 0.5 t. Kisebb kinyúlás

esetén nagyobb teher (belső gémállásnál 1 t) is emelhető. A billentés alatt a teher

vízszintes pályán mozog. A daru önszerelő. Más munkahelyre való áttelepítés

esetén az egész szerkezet alá két kereket szerelnek, és vontatóval továbbítják.

Autódaruk szerkezete, működése, konstrukciós változatai, alkalmazási

területei. Az autódaru gumikerekes önjáró alvázra szerelt gémes daru, amely

üzemszerűen részt vehet a közúti forgalomban (4.44. ábra). Hajtása lehet

közvetlen, vagy közvetett. Közvetlen, ha a járműmotor mechanikus kapcsolattal

hajtja a darut. Közvetett, ha a járműmotor generátort, vagy szivattyút hajt, amely

villamos, ill. folyadékenergiával látja el a daru egyes motorjait. A terhet közvetlen

hajtású daruval nehezebb pontosan elhelyezni. A gépkocsi hossztengelyére

merőleges gémálláskor fellépő nagyobb billenőnyomaték esetén az alvázból

kihajtható vagy kihúzható karok végein levő csavaros vagy hidraulikus

működtetésű támaszok a talajra támaszkodva biztosítják a jármű állékonyságát, és

tehermentesítik a futóművet.

– 56 –

4.44. ábra. Forgógémes autódaru

Az autódaru utazási sebessége 40÷50 km/h, ezáltal egyik munkahelyről rövid

idő alatt helyezhető át másik munkahelyre.

A 4.45. ábra hidrosztatikus hajtású autódarut ábrázol. Az emelőművet

löketsokszorozó csigasor, a billentést dugattyús munkahenger hajtja. A

gémforgatás külső fogazásához kapcsolódó fogasléceket is munkahengerek

mozgatják. Az elöl elhelyezett szivattyú olaj áramát a kezelőfülkében levő

irányváltó szelepek osztják szét az egyes munkahengerekhez.

4.45. ábra. Hidrosztatikus hajtású autódaru

– 57 –

Úszódaruk

4.46. ábra. 100 t teherbírású billenőgémes úszó forgódaru

4.14. Daruk stabilitásának fogalma és vizsgálata Konzolos daruk, gémes daruk, forgó gémes daruk stabilitását, felbillenés

elleni biztonságát igazolni kell számítással, esetleg próbaterheléssel. A

felbillenéssel szembeni biztonságot daruknál szokták a daruk állékonyságának is

nevezni. Az állékonyságot terhelt és terheletlen állapotra külön-külön meg kell

vizsgálni.

A felbillenés elleni biztonság

összegenyomatékokőfelbillentösszegenyomatékokokoztaterhelésekállandó

=ν

a billenési élre vonatkoztatva.

A számláló kiszámításához minden állandó súlyt (önsúly, futómacska súly,

ellensúly, gépészeti és villamossági szerelvények), mely az állékonyságot

befolyásolja, a legkedvezőtlenebb nagyságban és helyzetben kell figyelembe

venni. A "legkedvezőtlenebb" kifejezésen azt kell érteni, hogy a súlyok és

súlypontok megállapításakor figyelembe kell venni a számításból eredő

pontatlanságot és a gyártási hengerlési, öntési stb.) szórásokat, és értelemszerűen a

legkisebb, ill. a legnagyobb értékekkel kell számolni.

"Felbillentő nyomaték" kifejezésen a változó terhelésekből (hasznos teher,

szélnyomás, tömegerők) eredő, a billenési élre vonatkozó nyomatékok összegét

kell érteni.