Výzkum a vývoj zařízení vyrovnávajícího tahy v laně vznikající působením zátěže

SP2015/22

Hrabovský Leopold doc. Ing., Ph.D.

01. 01. 2015 - 31. 12. 2015

V rámci projektu je předmětem zájmu výzkum vhodné metody a vývoj zařízení, které bude sledovat a ověřovat funkci vyrovnávání tahů v dílčích průžezech nosných lan výtahů prostřednictvím zařízení, tzv. vyrovnávače tahů. Vyrovnání tahů bude realizováno hydraulickými válci, vůči kterým budou ocelová lana (2 až 3 průřezy) uchycena. Samotné předpětí v lanech bude měřeno tenzometrickými snímači a po sérii měření s rozdílnými hodnotami zatížení lan bude následovat vyhodnocení výsledků. V praxi dochází vlivem rozdílné průtažnosti lan a odlišně odvinuté délce lan (u bubnových výtahových strojů) nad dopravní klecí (kabinou, nádobou) k rozdílnému napětí v lanech, jednotlivá lana tak mohou být značně přetěžována. Eliminací tohoto jevu se prodlužuje jejich životnost. Tytéž nedostatky se projevují u elektrických výtahů s třecími kotouči, kde je kabina i protizávaží zavěšeno na minimálně dvou průřezech nosných lan. Při jejich instalacích dochází rovněž k nerovnoměrnému rozdělení tahových sil do dílčích průřezů lan, pokud nejsou tyto tahové síly v průběhu instalace měřeny a korigovány. Jako účinné kroky se v praxi používá přesoustružení drážek bubnů, kotoučů a použití zmíněného vyrovnávače tahu, který funguje na principu změny délky – ať již hydraulickým válcem (propojením několika válců dojde ke stejnoměrnému rozložení) a nebo například šroubovým ukotvením lana a jeho prodloužením.

doc. Ing. Robert Brázda, Ph.D.
doc. Ing. Leopold Hrabovský, Ph.D.
Ing. Jakub Žalčík
Ing. Jiří Bobok
Ing. Jan Diviš

Specifikace výstupu výzkumu:
1. Návrh a realizace modelového meřícího zařízení vyrovnávače tahů v ocelových lanech s možností měření působících tahových sil v lanech.
2. Určení vhodné metody zjištění a měření (za účelem následného rovnoměrného rozložení) tahových sil působících v laně.
3. Návrh mechanismu k vyvozování tahů působících v laně, simulujících vliv zátěže. Návrh vyrovnávače tahů.
4. Zapracování získaných výsledků do přímé výuky v rámci státnicového předmětu Bc. studia Jeřáby a Dopravní a manipulační zařízení.
5. Publikace v odborných časopisech, účast na konferenci.
6. Uplatnění funkčního vzorku, průmyslového vzoru.

Souhrn předpokládaných výstupů:
1x Průmyslový vzor,
2x Funkční vzorek,
2x Příspěvek v odborném časopise,
1x Příspěvek na mezinárodní konferenci.

Harmonogram:
Leden-únor 2015: - Zpracování pevnostních a technologických výpočtů nezbytných k dimenzování zařízení, lan a válců. Konstrukční zpracování a návrh 3D modelu měřícího zařízení, uchycení válců a lan ke konstrukci, návrh vyrovnávače tahů.
Březen 2015: - Zpracování výrobní a dílenské výkresové dokumentace.
Duben-červen 2015: Výroba a realizace reálného modelu dle vypracované výkresové dokumentace. Ověření správné funkce vyrovnávače vyvozováním různých tahů v lanech a jejich měřením pomocí snímačů. Vyhodnocení výsledků měření.
Září-listopad 2015: - Zapracování získaných výsledků do přímé výuky v rámci státnicového předmětu Bc. studia Jeřáby. Publikace v odborných časopisech, fyzická účast na konferenci. Zpracování a uplatnění podkladů k podání na ÚPV Průmyslového vzoru a zpracování formulářů k podání Funkčních vzorků.