http://adl.anmb.ro

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin

UNITATEA DE ÎNVĂŢARE 5

MECANISME ŞI SISTEME DE RIDICAT

ŞI TRANSPORTAT UTILIZATE ÎN

ACTIVITATEA PORTUARĂ

INSTALAŢII NAVALE ŞI PORTUARE DE

OPERARE

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

CUPRINS

5.1. MECANISME SIMPLE DE RIDICAT UTILIZATE ÎN ACTIVITATEA PORTUARĂ

5.2. SISTEME DE TRANSPORT ÎN REGIM CONTINUU UTILIZATE ÎN ACTIVITATEA PORTUARĂ

5.3. ANALIZA CONDIŢIILOR DE FUNCŢIONARE IMPUSE INSTALAŢIILOR NAVALE ŞI PORTUARE DE OPERARE

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

16 ianuarie 2015 Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin 33

UNITATEA DE STUDIU 5_1

MECANISME SIMPLE DE RIDICAT

UTILIZATE ÎN ACTIVITATEA

PORTUARĂ

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

16 ianuarie 2015 Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin 44

Dispozitive de ridicare - tractare cu acţionarea manuală.

Vinciuri.

Palane cu acţionare manuală.

Trolii şi cabestane.

CUPRINS US 5_1

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

16 ianuarie 2015 Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin 55

OBIECTIVELE UNITĂŢII DE STUDIU 5.1

- caracterizarea tehnică şi funcţională a dispozitivelor de ridicare -tractare cu acţionarea manuală;

- caracterizarea tehnică şi funcţională a vinciurilor.

- caracterizarea tehnică şi funcţională a palanelor cu acţionare manuală;

- caracterizarea tehnică şi funcţională a troliilor şi cabestanelor.

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Mecanismele simple de ridicat :

- asigură efectuarea unei singure mişcări de deplasare a sarcinii, de

regulă pe verticală (ridicare-coborâre), uneori pe o traiectorie

înclinată sau orizontală (tractarea sarcinilor).

- acţionarea acestora se face de regulă manual prin manivele,

pârghii sau lanţuri de manevră.

- din categoria mecanismelor simple de ridicat fac parte vinciurile,

palanele şi troliile.

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

După modul de amplificare a efortului de acţionare:

- mecanic (cu pârghii, cu şurub, cu angrenaje, combinate)

- hidraulic.

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

5.1.1. Dispozitive de ridicare - tractare cu acţionarea manuală

Manivele şi pârghii de acţionare

Roţi şi lanţuri de manevră

Lanţuri de ridicare.

Temă pentru studiu 5.1.1: Identificaţi câte o aplicaţie practică în

domeniul portuar pentru fiecare din dispozitivele de ridicare -

tractare cu acţionarea manuală prezentate mai sus.

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

5.1.2. Vinciuri

Vinciurile (cricurile) → mecanisme care servesc la ridicarea

sarcinilor pe verticală, prin împingere, pe distanţe relative scurte.

Utilizare: lucrări portuare de montaj şi reparaţii, foarte des în

construcţiile navale.

Parametrii principali ai vinciurilor sunt sarcina nominală şi

înălţimea de ridicare.

Vinciuri cu şurub

Fig. 5.1.3. Vinci cu şurub

de uz general

Fig. 5.1.4. Vinci cu şurub de uz general

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Schema de calcul al unui vinci simplu

1- suportul pe care sunt articulate braţele 2, sarcina se sprijină pe

piesa suport 5, iar ridicarea se realizează prin acţionarea cu

ajutorul unei manivele a şurubului cu filet pătrat 3 prin capul său

de antrenare 7. Piuliţa 4 şi lagărul şurubului 6 constituie şi piesele

la care sunt articulate între ele braţele 2.

2 cos P S

/(2sin ) S Q g

P Q g ctg

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Fig. 5.1.7.Vinci hidraulic: 1- motor hidraulic; 2- redactor de turaţie;

3- tambur cilindric: 4- frână cu bandă; 5- ambreiaj; 6- lagăr de capăt;

7- suportul tamburului; 8- cadru de bază.

Vinciuri hidraulice

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Aprecieri asupra condiţiilor de bună funcţionare:

Se cunosc: forţa de acţionare Fa, aplicată normal la extremitatea

pârghiei de acţionare de lungime l, precum şi capacitatea de ridicare

impusă Q. Se notează cu a braţul de pârghie al camei şi cu d,

respectiv D diametrele cilindrilor pompei şi vinciului.

Este necesar ca presiunea de refulare a pompei pr ≥ pp să fie mai

mare sau cel puţin egală cu presiunea exercitată pe suprafaţa

pistonului din corpul vinciului.

2 2

4*

/ 4 r a p

l Qgp F p

a d D 2

2_ : *

a

l D Qgnotăm cu i

a d F 2

2* * H

dh S

D Cursa h a pistonului de ridicare este:

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

5.1.3. Palane cu acţionare manuală

Palanele manuale sunt dispozitive cu

organ flexibil şi role pe care acesta se

înfăşoară alternativ, utilizate pentru

ridicarea sarcinilor mici şi medii

(până la 10 t) la înălţimi de 2 la 6 m.

Suspendarea sarcinilor pe mai multe

ramuri ale organului flexibil face

posibilă ridicarea în condiţiile

depunerii unui efort mic la ramura

acţionată.

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Principiul de funcţionare:

roata 2 are diametrul mai mare decât roata 4;

se acţionează ramura a → ridicarea sarcinii urmare a faptului că ramura c se înfăşoară pe roata mai mare 2, în timp ce ramura d se desfăşoară de pe roata mai mică 4.

coborârea se produce similar, prin acţionarea ramurii b.

menţinerea sarcinii în stare suspendată se realizează datorită capacităţii de autofrânare a sistemului,

La o rotaţie completă a blocului roţilor 2 şi 4 ramura acţionată efectuează cursa πD, în timp ce sarcina se ridică cu semidiferenţa π(D-d)/2. Rezultă raportul de transmitere al palanului diferenţial:

2 2

/ 2 1 / 1 /

D

D d d D z Zi

D – roata 2, d - roţile 3 şi 4.

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

16 ianuarie 2015

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin 15

3 4

4 3 /

S Qg

S S

S

1 3 2 4R S r S r S RS

1 11

Qg r

RS

0

1 12

Qg rS

R

0

1

1

1 1 /*

1pd

S z Z

S z

1. Condiţiile de echilibru ale roţilor mobile:

2.Condiţia de echilibru a blocului superior:

3. Ramura care atârnă liber, S2=0 iar

efortul de actionare este:

4. Efortul de acţionare in absenta frecarilor:

5. Randamentul palanului la ridicarea

sarcinii:

6. În cazul coborârii S1=0 (ramura

acţionată este ramura b, deoarece

ramura a atârnă liber), rezultă

expresia efortului depus pentru

coborâre:

2 11

cob Qg Z

zS

7. Pentru evitarea coborârii de la

sine a sarcinii este necesar sa

z/Z>η

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Temă pentru studiu 5.1.3.: Determinaţi randamentul palanului la

ridicare (utilizaţi condiţiile de echilibru ale părţilor rezultate prin

secţionarea celor patru ramuri de lanţ cu un plan imaginar,

v.fig.5.1.8).

Pentru palanul diferenţial din fig. 5.1.8 se cunosc: Q=0,8 t, η=0.95,

d/D=0,9. Determinaţi: randamentul palanului la ridicarea sarcinii ηpd

şi eforurile necesare pentru ridicarea, respectiv coborârea sarcini.

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

5.1.4 Trolii şi cabestane

În activităţile navale şi portuare troliile sunt mecanismele de ridicat

prevăzute cu un sistem de demultiplicare, cu un tambur şi organ

flexibil care servesc la ridicarea sau tractarea sarcinilor sau pentru

manevra unor mecanisme ale instalaţiilor navale de operare

(balansine, gaiuri etc.).

Troliile manuale se utilizează în domenii variate la bordul navelor,

pe platformele portuare sau în interiorul depozitelor portuare, în

magaziile de marfă ale navelor cargou de mărfuri generale.

Calculul troliilor manuale decurge după aceeaşi metodologie ca a

troliilor acţionate cu motor. Corespunzător acestei metodologii se

alege cablul, diametrul şi lungimea tamburului. Raportul de

transmitere necesar rezultă din condiţia:

max

2

ia

DRi SF

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin

© A

cadem

ia N

avală

“M

ircea c

el Bătr

ân”

–htt

p:/

/adl.anm

b.r

o

Cabestanul este troliul cu ax vertical pe care se înfăşoară cablul de

tracţiune, folosit la deplasarea sarcinilor pe distanţe relativ scurte. În

cazul cabestanului cablul nu se află stocat pe tambur în întregime, ci

doar în măsura necesară pentru a realiza blocajul.

Conf.univ.dr.ing.Nicolae Florin