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Schwelmer Symposium
Lastversuche mit Aufzugantrieb EPD
im Testturm des ZFA Roßwein
Ulrich Nees
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Schwelmer Symposium
Motivation:
• Messung an Aufzuganlagen
• Optimierung der Getriebe
• Überprüfung der Berechnung
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Zweck der Tests:
Messtechnischer Abgleich der auftretenden Belastungen für die Aufzugmaschine
EPD unter verschiedenen Lastbedingungen in einem Versuchsturm des ZFA
Roßwein. Bestimmung der Belastungsdaten für Not-Aus-Situationen bzw.
des bei Fangproben möglichen springenden Gegengewichts für die Erstellung
eines komplexen Rechenmodells (Cymex-Lift).
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Aufgabenstellung:
Es wurden verschiedene Versuchsreihen durchgeführt:
• Not-Aus-Tests, Simulation bei Stromausfall
• Fangversuche, Belastungsversuche bei Einfallen der Fangvorrichtung
bei Übergeschwindigkeit
• Springendes Gegengewicht, Fahrt mit der Kabine auf unterschiedliche Puffersysteme
zur Erzeugung des springenden Gegengewichtes
• mit unterschiedlichen Beladungszuständen des Fahrkorbes und Geschwindigkeiten
• Ermittlungen der Systemsteifigkeit, Variation der Steifigkeiten durch Ausbau der
federnden Aufhängung von Fahrkorb und Gegengewicht.
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Testmaschine mit Sensoren:
Messgeräte:
2x Kraftmessdose Zug/Druck
3x Beschleunigungsaufnehmer
2x Wegsensoren
1x DMS Drehmoment Gehäuse
1x DMS Querkraft Gehäuse
4x Winkelaufnehmer
Ulrich Nees
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Testreihen:
13 Messpunkte an Antrieb, Gegengewicht und Kabine
• 31 x Not-Aus-Tests mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Traglasten
• 31 x Springendes Gegengewicht durch unterschiedliche Puffer
• 20 x Springendes Gegengewicht durch Auslösen der Fangvorrichtung
Ziel der Tests:
Zerstörung des Aufzugantrieb zur Feststellung des Schadensbildes
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Versuchsaufbau:
Antrieb
10
Förderhöhe
29,6m
9
8
7
Gegengewicht
6
5
v=0,4 .. 1,4 m/s
4
3
2
1
E
Ulrich Nees
Fahrkorb
Puffer
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Aufzeichnung der Messwerte:
Aufzeichnung vom springenden Gegengewicht.
Fahrt aus 1,2 m/s auf Puffer 2xEN2, Fahrkorbgewicht
2.200 kg, Fahrkorb und Gegengewicht ohne Federn
aufgehängt. Wegmessung über Seilzugaufnehmer,
Beschleunigungsmessung über
Beschleunigungsaufnehmer B12, T_Gehäuse und
F_Gehäuse sind Messwerte der Sensorik an der
Maschine( über DMS ),diese werden verglichen
mit den Werten T_(FK-GG) und F_(FK+GG), dies
wiederum sind berechnete Werte aus den Werten der
Kraftmessdosen an Fahrkorb F1 und Gegengewicht
F2, w_An und w_Ab sind die Winkelgeschwindigkeiten
von An- und Abtrieb (externe Drehgeber),
u_Abtrieb = Umfangsgeschwindigkeit Abtrieb.
Ulrich Nees
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Diagramme Not-Aus-Versuche:
•Momentenverlauf zeigt keine signifikanten Unterschiede bei verschiedenen Geschwindigkeiten
•Die Drehmomente liegen etwa in der Größenordnung des Beschleunigungsmomentes, sind begrenzt durch das
Bremsmoment und abhängig von der Motorträgheit und Treibfähigkeit der Seile auf der Treibscheibe.
•Momentverlauf verschiebt sich entsprechend dem Beladungszustand. Es tritt schwellende und bei
ausgeglichenem Beladungszustand wechselnde Belastung auf. Bei Veränderung der Systemsteifigkeit, d.h.
Wegfall der Federelemente an Kabine- und Gegengewichtsaufhängung kann die zu erwartende
Frequenzänderung festgestellt werden, aber keine Erhöhung der auftretenden Momente.
Ulrich Nees
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Diagramme Springendes Gegengewicht:
- Reaktionsmoment
- Kraft am Gegengewicht
- Beschleunigung der Kabine
- Beschleunigung Gegengewicht
Durch das springende Gegengewicht können Kraftüberhöhungen in den Seilen des Gegengewichtes von der
3-4 fachen Gewichtskraft auftreten.
Ulrich Nees
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Zusammenfassung:
Bei Not-Aus-Situationen (Einfallen der Bremse bei Stromausfall) treten keine unzulässigen Belastungen auf.
Begrenzung der auftretenden Drehmomente durch das Bremsmoment an der Maschine . Die BelastungsMomente in der Größenordnung des T28 treten allerdings mehrmals auf, je nach Beladungszustand der Kabine,
schwellend oder auch wechselnd. Die Häufigkeit der Lastwechsel hängt von der Gesamtsteifigkeit des
Systems bzw. der Aufzuganlage ab.
Beim springenden Gegengewicht wurden die für unsere Antriebe spezifizierten Not-Aus-Momente erreicht,
eine Schädigung des Getriebes konnte bei der anschließenden Untersuchung der Verzahnungsteile nicht
festgestellt werden. Jedoch ist bei einer Grenzauslegung für einen Antrieb, bei der Fangprüfung mit einer
kurzzeitigen Überschreitung der spezifischen Not-Aus-Momente um den Faktor 1,5 zu rechnen.
Je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, um so höher ist die Momentenbelastung. Es werden kurzzeitig
Drehmomente erzeugt, die mit 13 kNm über dem Not-Aus-Moment von 12 kNm liegen.
Verzögerungen sind mit kurzzeitig >2,5 x g für Fangversuche im anzusetzenden Bereich.
Ulrich Nees
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Für Ihr Interesse
bedanken wir uns
alpha getriebebau
Ulrich Nees
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