Bir çelik fabrikasındaki en kritik ekipman parçalarından biri pota vincidir, ancak çok sayıda çelik fabrikası operatörü vincin tasarımına ve tedarikine yeterince dikkat etmiyor. Vinç malzemelerinin, bileşenlerinin ve teknik özelliklerinin doğru seçimi, yüksek düzeyde üretkenlik ve verimli bir çelik üretim atölyesi sağlamak için çok önemlidir.
Ancak satın alma sürecinde türbin, kazan gibi ağır ekipmanlara ve bir ölçüde de pompa ve vanalara daha çok ağırlık verilirken, pota vinçleri ihmal ediliyor. Pota vinci satın alma kararları aceleyle alınır ve çok az bilimsel düşünce uygulanır, bu nedenle teknik özellikler uygulama gerekliliklerini yalnızca kabaca karşılar.
Ayrıca bütçe kısıtlamaları çoğu zaman durumu daha da kötüleştirir. Pota vinçleri genellikle bir fabrikanın dökümhanesinden, çelik atölyesinden ve fırından sonra tedarik edildiğinden, tedarik için çok az para kalır ve bu da uygun vinç özelliklerini sınırlar.
Pota vinçlerinin verimli ve doğru şekilde devreye alınmasını, tedarik edilmesini, tasarlanmasını, üretilmesini ve kurulumunu sağlamak için üretici ile müşteri arasındaki işbirliği çok önemlidir.
Küçük üreticiler için, satın alma sürecinde fiyat her zaman önemli bir faktördür ve genişlemeye yönelik toplam finansmanın dikkatli bir şekilde dengelenmesi gerekmektedir.
Bununla birlikte, bu aşamada maliyet düşürmenin,{0}}gerekli olandan daha yüksek ve daha sık onarım ve bakım ya da eldeki göreve uygun olmama nedeniyle yaşam döngüsünün kısalması yoluyla, gelecek yıllarda tesisin üretkenliği üzerinde zincirleme bir etkisi olması muhtemeldir.
Uzun vadede ister 3m tonluk bir haddehane olsun, ister 5m tonluk bir haddehane olsun, bir vinç gereklidir. Bir fabrika en yüksek düzeyde verimliliği sağlamak istiyorsa, satın alma sürecinde fiyat itici faktör olamaz.
Pota vinçleri için tasarım standartları
Bir pota vinci seçerken dikkate alınması gereken birkaç kavram vardır. Hindistan IS-4137'yi benimserken, uluslararası pazarlar FEM ve CMAA standartlarını önermektedir. FEM standardı, kancanın boyutunu optimize ederken tekerleklerin boyutunu küçülttüğü için açık avantajlara sahiptir. Pota vinci tasarımına yönelik mevcut tüm standartlar arasında FEM, çeşitli nedenlerden dolayı en uygun standarttır.
Birincisi, vinçlere yönelik tekerlek yükü hesaplamalarında ortalama yükler kullanılmadığından tekerlek optimizasyonu aslında mümkündür. Bu tasarım standardı, tekerlek ve ray boyutlarının doğru şekilde karşılaştırılmasına olanak tanır.
Yorgunluğun nasıl kontrol edileceğine ve halatların ve halat tamburlarının nasıl doğru seçileceğine ilişkin ayrıntılı rehberliğe ek olarak, mevcut her mekanizmanın sınıflandırması açık bir şekilde açıklanarak tasarım ekiplerinin önlerindeki çeşitli seçenekleri iyi anlamalarına olanak sağlanır.
3 milyon ton veya 5 milyon tonluk çelik tesisleri için pota vinçlerine bakıldığında vinç tasarımında dikkate alınması gereken beş önemli alan vardır.
Bunlardan ilki ve tartışmasız en önemlisi tahrik sistemidir. Çoğu modern çelik fabrikası, geleneksel kayma halkalı motor konsepti yerine değişken voltajlı değişken frekanslı (VVVF) sürücüler kullanır.
Motorlar bakım gerektirmeyen standart AC sincap kafesli motorlar olacak, rotor kontaktörlerinin ve rotor kablolarının olmaması ise daha az karmaşıklık anlamına gelecek.
Karmaşıklık sayısını daha da azaltmak için aşırı yük koruması, düşük voltaj koruması ve açma/kapama işlemi-dahili olduğundan harici kontaktörlere ve koruyucu rölelere gerek yoktur.
Minimum hızdan maksimum hıza kadar sürekli değişken hız, herhangi bir hız ayarının mümkün olduğu anlamına da gelir; hatta %5 ile %100 arasındaki mikro hızlar bile, herhangi bir ek donanım gerektirmeden ve sorunsuz harekete izin verir.
Pota vinci tasarımının sarsıntılı çalışmayı azaltabilecek bir başka yönü de başlatma akımını azaltmaktır. Başlatma-akımı, geleneksel doğrudan-çevrimiçi-hatta (DOL) başlatmadan daha düşüktür, bu da çalışmayı iyileştirir ve güç tüketiminden tasarruf sağlar.
Elektrikli frenleme gibi özellikler, basit mekanik frenlemeye kıyasla fren pabuçları ve balatalarındaki aşınmayı azaltır, bu da vinç bileşenlerinde daha az mekanik yorgunluk anlamına gelir ve mekanik bileşenlerinin ömrünü uzatır.
İyi RPM kontrolüne sahip tandem kontrol işlevselliğinin yanı sıra tandem kontrolünü kolaylaştırmak için geri bildirim seçenekleri, LCD'de parametre ekranı ve teşhis ekranı gibi diğer özellikler de vinç çevrimiçiyken kullanılabilir, böylece arıza süresi azalır. Pota vinci tasarımında dikkat edilmesi gereken ikinci noktaya dönersek, arıza-güvenli frenler her zaman tanınmış tedarikçilerden ithal edilmelidir. Yerli frenler iyi performans gösterirken, güvenlik hususları sorgulandığında Hindistan'da genellikle Sime veya Sibre tarafından üretilen frenler tercih ediliyor. Ancak Galvi'nin ürettiği yerli frenler pota vinçleri için idealdir.
Pota vincinin zorlu çalışmasına dayanmak için yeterli güçte ve yapıda tel halatlar kullanılmalıdır. Anupam, iyi bir çalışma verimliliği elde etmek için 2160n/mm2 mukavemetli çelik tel halat kullanır. Hindistan'da Usha Martin tel halatları tavsiye edilmektedir.
Çalışma sırasında tel halat ve kanca seti tertibatı pimlerinde gerilimler gelişebilir ve bu da vincin zamanından önce arızalanmasına neden olabilir. Anupam daha iyi bir EN serisi malzeme bileşimi kullanır ve strese direnmek için kanca blok düzeneğinin pimi olarak kullanılır.
Pota vincinin uzun ömürlülüğü ve sorunsuz çalışması söz konusu olduğunda tekerlekler önemli bir bileşendir. Çoğu müşteri, çalışma sırasında meydana gelen aşınma ve yıpranmayı gidermek için genellikle 400 BHN veya 58/RC civarında daha yüksek bir sertliğe ihtiyaç duyar. Bir diğer önemli nokta ise tekerleklerin ömrünü ve gücünü artıran, sürekli düzgün çalışma için darbe yüklerine dayanmalarına yardımcı olan EN-28 malzemesinin kullanılmasıdır. Ancak EN-28 malzemeleri azdır.
Pota vinçlerinde sağlık açısından daha yaygın olarak sertliği 250 ila 280 BHN olan C55Mn75 veya SAE5160 malzemesi kullanılıyor ve bunda yanlış bir şey yok. Ancak 400 ton ve üzerindeki daha büyük boyutlu pota vinçleri için operasyonun kritikliği çok katı olduğundan EN-28 malzemelerinin kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
Kinematik önemlidir
Günümüzde kinematik alanında devam eden bir tartışma vardır; bazıları iki motorlu kinematiği tercih ederken bazıları dört motorlu kinematiği tercih etmektedir. Her iki yaklaşımda da sorun yoktur, ancak ana kaldırma tertibatı için dört-motor kinematiği kullanmanın önemli avantajları vardır. Dört-motorlu bir sistemde, iki motorun tek bir dişli kutusu aracılığıyla tahrik edilmesi yerine, dört motor yerleşik bir-gezegen dişli kutusu sistemine sahip iki dişli kutusu aracılığıyla çalıştırılır. Halat tamburları, tambur hareketlerini senkronize etmek için büyük dişliler aracılığıyla mekanik olarak bağlanır. Bu, motor seçiminin standart boyut kategorisine girdiği anlamına gelir; bu da geleneksel iki-motorlu düzenlemeyle karşılaştırıldığında motorların bakım ve başlangıç maliyetlerini azaltır.
Beygir gücünün artırılması gerektiğinde, geleneksel iki-motor düzenlemesi,-standart olmayan motor boyutlarına ve tek bir dişli kutusunun büyük standart giriş planet dişlileri gerektirmesine yol açacaktır; bu da boyutlarıyla ilişkili maliyetleri önemli ölçüde artırır.
Vinç motorunun arızalanması durumunda, dört-motorlu sistem, iki-motorlu sistemin sahip olmadığı ek avantajlar sunar; örneğin, diğer iki motorla %100 yükte bile yarı hızda vinç çalışmasına devam etme yeteneği. İki-hızlı sistemler Çalışmanın durdurulması gerekir. Bu, yükü azaltırken sorunları önler.
Ek olarak, ana vinç dişli kutusu giriş pinyonuyla ilgili bir arıza durumunda, dört-motorlu bir sistem vincin benzer şekilde çalışmaya devam etmesine izin verirken, iki-motorlu bir sistem yedeklikten yoksundur ve yalnızca acil durum frenlemesinin devreye girmesini-görerek operasyonlara devam etmek için arıza bakımı gerektirir.
Aslında, her sistemin acil durum frenleme düzenindeki farklılıklar bile vinç boyutu ve güvenlik performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.
Çift motorlu sistemler için, uygun aşırı hız korumasıyla birlikte genellikle her bir halat tamburuna bir dizi acil durum disk freni takılır. Ancak tahrik sisteminin motor ile tambur arasındaki herhangi bir kısmındaki mekanik bir arıza, başlangıçta yükün serbest düşmesine neden olacaktır. Böyle bir mekanik arıza meydana geldiğinde, yükün hızı nominal maksimum hızı aşacak ve yükü korumak için acil frenlemenin derhal uygulanmasını gerektirecektir. Yükün herhangi bir yükseklikten serbest bırakılması sırasında düşen yük çok yüksek hız ve tork üretecek ve bu durumda acil frenleme ilave şok yaratacaktır.
Bu tür olağandışı darbeler genellikle vincin ana yapısına, özellikle de raylar ve tekerlekler arasındaki kesilebilen uç braket boynuna zarar verir. Ek olarak, acil durum disk frenini halat tamburu flanşına yerleştirmek için ek alan gerekiyordu; bu da kanca yöntemi için daha fazla alan ve daha fazla boşluk gerektiriyordu.
Buna karşılık, dört-motorlu bir sistemde aynı aşırı hız durumuyla sonuçlanan mekanik bir arıza, motor miline monte edilmiş bir kodlayıcı veya tambur miline monte edilmiş bir limit anahtarı tarafından tespit edilebilir. Bu durumda bir veya iki cihaz tarafından güç kaynağı hemen kesilir ve giriş milindeki servis freni derhal devreye girerek yükü tutar.
Ek olarak, giriş pinyon milinde çok sayıda yedek servis freni bulunur; böylece bir fren arızalansa bile diğeri toplam yükü koruyacak ve serbest düşüşü durduracaktır. Dolayısıyla bu sistemde hiçbir durumda serbest düşüş söz konusu değildir.
Dört-motor sistemindeki halat tamburu, bir halka dişli aracılığıyla mekanik olarak bağlanır; dişli kutusunun giriş tarafındaki ayrı bir şaft, yerleşik bir-dişli takımı aracılığıyla doğrudan çıkış dişlisine bağlanır. Servis freni giriş miline monte edilir ve bu sistemde acil durum freni görevi görür.
Acil durum ve servis freni, kaldırma motoru üzerine monte edilmiş bir kodlayıcı aracılığıyla MH motoruna paralel olarak bağlanır. Bu nedenle, halat tamburunda acil durum disk frenine gerek yoktur ve artık daha az kanca erişimi ve açıklığa gerek yoktur.
Özetle, dört-motor kinematiğinin iki-motor kinematiğine göre en belirgin avantajlarından bazıları güvenlikle ilgilidir.
İki{0}}motorlu sistem, yalnızca mekanik arıza durumunda çalıştığından ve bu nedenle uzun süre işlem yapılmadığında bile ilk çalıştırmayı sağlaması gerektiğinden, yeterli güvenliği sağlamak için acil durum disk freninin kapsamlı ve sık bakımına dayanır. Yedekli frenleme işlevi olmadığından %100 arıza-güvenli değildir.
Ancak dört motor sistemi nedeniyle servis freni ve halat tamburu dişli takımı, motor ile halat tamburu arasındaki tahrik sisteminde herhangi bir mekanik arıza olması durumunda standart elektromekanik frenleme işlemini kolaylaştırır.
Dahili yedeklilik, sistemi %100 arıza-güvenli hale getirir ve halat tamburunda acil durum disk freni olmasa bile hiçbir koşulda serbest düşüş olmaz.
Bu tür ekstra-büyük-ağır hizmet tipi pota vincinin yapısal ve mekanik tasarımı, yorulma hesaplaması, sonlu eleman analizi ve rezonans eleme gibi teknolojileri benimser. Daha az yedek parçaya ve daha az bakım karmaşıklığına sahiptir.
