Voimanoton valinta. Yleistä tilauksesta Yleistä tilauksesta. Scania Truck Bodybuilder 22: Painos Scania CV AB 2016, Sweden 1 (15)

Transkriptio

1 Yleistä tilauksesta Yleistä tilauksesta Huom! Tilaa voimanotot ja niiden sähköiset esivalmiudet tehtaalta. Jälkiasennus on erittäin kallista. Jälkiasennus on usein laajamittainen työ, johon liittyy useita eri tehtäviä, sillä komponentit sijaitsevat vaikeapääsyisissä paikoissa, erityisesti sähkökomponentit. Scania CV AB 2016, Sweden 1 (15)

2 Suositellut vaatimukset Suositellut vaatimukset Voimanottoa käytetään ja kuormitetaan eri tavalla sen käyttötavan mukaan. Voimanotot voivat olla kytkimestä riippuvia tai kytkimestä riippumattomia. Niiden välinen ero on seuraava: Kytkimestä riippumattomat voimanotot jatkavat toimintaansa myös kytkin avattuna. Kytkimestä riippuvat voimanotot keskeyttävät toimintansa, kun kytkin avataan. Lisätietoja erityyppisistä voimanottoista on annettu asiakirjassa Yleisiä tietoja voimanotoista. Ajoneuvotyyppi Voimanoton käyttötunnit Tehontarve (kw) Suurin kuorma vääntömomenttialueella Voimanottotyyppi 5 vuoden aikana (Nm) Kytkimestä riippuva Kytkimestä riippuma- ton Paloauto X X Vesi/vaahtosammutusauto X Lentokenttäpaloauto X Teollisuuspaloauto (iso vesipumppu) tai tai X Catering-auto X (yleisin) X Kippiauto X X Jäänpoistoauto tai X X Hakeauto X Vaihtolava-ajoneuvo X Kippiauto louhintatoimintoihin X Betoniauto X Nostolava-auto X (yleisin) Scania CV AB 2016, Sweden 2 (15)

3 Ajoneuvotyyppi Voimanoton käyttötunnit 5 vuoden aikana Tehontarve (kw) Suurin kuorma vääntömomenttialueella (Nm) Varsinostimilla varustettu vaihtolava-auto X Nosturiauto, pieni nosturi X Kylmäkuljetusauto X Puristinauto X Betonipumppuauto X X Tikasauto , X X Säiliöauto X X Nosturiauto, iso nosturi X Autonkuljetusauto X Kuivaimuauto tai tai X X Alipainesäiliöauto tai 110 a tai X Massatavarasäiliöauto tai X Puutavara-auto X Maitoauto X X Sivulta kuormattava kuorma-auto tai X Jäteauto X Puutavara-auto, jossa erillinen X kuormain Hakeauto X a. Huuhtelun yhdistäminen loka-autoon vaatii tehoa jopa 110 kw. Suositellut vaatimukset Voimanottotyyppi Kytkimestä riippuva Kytkimestä riippumaton Scania CV AB 2016, Sweden 3 (15)

4 Välityssuhde Välityssuhde Seuraavat tekijät määrittävät voimanoton välityssuhteen: Moottorin kierrosluku Pumpun koko Voimanotolla käytettävän laitteiston vaatima moottorin kierrosluku Voimanoton ja pumpun kanssa tulisi voida käyttää alhaisia kierroslukuja menettämättä vaadittua järjestelmäpainetta ja virtausta. Tämä on ympäristöystävällistä, säästää aikaa, parantaa työympäristöä ja pidentää laitteiston käyttöikää. Yritä pitää moottorin kierrosluku aina alhaisena, sillä polttoaineenkulutus, melu, tärinä ja kuluminen on huomattavasti vähäisempää kuin suurilla nopeuksilla. Kun pumpputoimittajan suositukset otetaan huomioon, toimivan yhdistelmän pitäisi löytyä. Moottorin optimaalinen kierrosluku on r/min. Pyydä Scania-jälleenmyyjältä tarkat tiedot kyseisestä moottorityypistä Scania CV AB 2016, Sweden 4 (15)

5 Hidasnopeuksinen voimanotto Valitse hidasnopeuksinen voimanotto pumpuille ja laitteille, joita käytetään ajon aikana. Muuten pumppu tai laite saattaa joutua ylikierroksille. Välityssuhde Suurinopeuksinen voimanotto Periaatteessa suurinopeuksinen voimanotto voidaan aina valita päällirakennelaitteelle, jota käytetään kuorma-auton ollessa paikallaan. Suurinopeuksisten voimanottojen kanssa pienillä hydraulipumpuilla saavutetaan suuria virtausmääriä. Ylikierrossuoja Voimanotto on suojattu ylikierroksia vastaan rajoittamalla moottorin kierroslukua käytön aikana. Lisätietoja moottorin kierroslukurajoituksesta ja suojauksesta moottorin ylikierroksia vastaan on annettu voimaottoihin liittyvissä ohjeissa, esim. EG-voimanoton aktivointi. Scania CV AB 2016, Sweden 5 (15)

6 Voimanoton suurin sallittu taivutusmomentti Voimanoton suurin sallittu taivutusmomentti Kun hydraulipumppu asennetaan voimanottoon, pumpun paino aiheuttaa voimanottoon kohdistuvan taivutusmomentin. Jokaisella voimanotolla on suurin sallittu taivutusmomentti, jolle se saa altistua. Taivutusmomentin laskenta Taivutusmomentti lasketaan käyttämällä alla olevaa kaavaa: M b = m g A Parametrien ja vakioiden selitys: M b on taivutusmomentti pumpun kiinnikkeessä voimanottoon (Nm) m on pumpun paino (kg) g on painovoiman kiihtyvyys (9,81 m/s 2 ) A on pumpun painopisteen ja voimanoton kiinnikkeen välinen etäisyys (m) Huom! Laskentamenetelmää voidaan käyttää kaikille voimanoton ja pumpun sijainneille. A M m x g b Hydraulipumppu taakse asennetussa EG-voimanotossa Varmista, että käytettävä pumppu ei ylitä suurinta sallittua taivutusmomenttia. Tiedot suurimmasta sallitusta arvosta on annettu asiakirjassa Yleisiä tietoja voimanotoista. Scania CV AB 2016, Sweden 6 (15)

7 Mahdolliset yhdistelmät ajoneuvossa Tiedot voimanottojen mahdollisista yhdistelmistä on annettu asiakirjassa Voimanottoyhdistelmät. Mahdolliset yhdistelmät ajoneuvossa Scania CV AB 2016, Sweden 7 (15)

8 Voimanoton ja hydraulipumpun erittely Voimanoton ja hydraulipumpun erittely Scania suosittelee, että asiakas, päällirakentaja ja Scanian jälleenmyyjä neuvottelevat yhdessä voimanoton ja pumpun vaatimuksista. Esimerkkejä voimanoton valintaan vaikuttavista tekijöistä: Moottorin suurin sallittu kierrosluku Suurin sallittu teho Kytkimestä riippuva tai kytkimestä riippumaton Voimanottojen sijainti Voimanottojen lukumäärä Esimerkkejä pumpun valintaan vaikuttavista tekijöistä: Hydraulinen virtaus Suurin sallittu kierrosluku Suurin sallittu vääntömomentti Järjestelmän maksimipaine Voimanoton välityssuhde Valitse mahdolliset voimanotot käyttämällä voimanottojen tietoja ja datalehtiä Päällirakentajan kotisivulta. Laskentaohjeet ja -esimerkkejä on annettu kohdassa Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta. Laskenta ja mitoitus voidaan tehdä Voimanotto- ja hydraulipumppulaskimella. Scania CV AB 2016, Sweden 8 (15)

9 Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta Jotta voimanotto ei ylikuormittuisi ja saataisiin oikea virtausvaatimus valitulle moottorin kierrosluvulle, on tärkeää käyttää teholtaan oikeaa hydraulipumppua. Hydraulipumpun D kapasiteetti yksikkönä cm 3 /kierros lasketaan seuraavalla kaavalla: D = Q x N x Z Parametrien selitys: D on hydraulipumpun kapasiteetti (cm 3 /kierros) Q on vaadittu virtaus (l/min) N on valittu moottorin kierrosluku (r/min) Z on voimanoton välityssuhde TÄRKEÄÄ! Jos laskettu kuormitus on suurempi kuin voimanoton suurin sallittu arvo, on valittava muu yhdistelmä. Scania CV AB 2016, Sweden 9 (15)

10 Laskentaesimerkki 1: Kysymys: Miten suuri hydraulipumpun tehon pitää olla, kun vaadittu virtaus on 80 l/ min, voimanoton välityssuhde on 0,82 ja moottorin valittu kierrosluku on r/ min? Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta D = 800 x = 75 cm 3 /kierros x 0,82 Vastaus: Jotta yllä mainitut vaatimukset täyttyisivät, pumpun tehoksi on valittava 75 cm 3 /kierros. Scania CV AB 2016, Sweden 10 (15)

11 Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta Jotta voimanotto ei ylikuormitu, on tärkeää laskea valitun hydraulipumpun vääntömomenttikuormitus sekä voimanoton teho. Momentti ja teho lasketaan seuraavilla kaavoilla: M = D x P järjestelmä 63 P = D x N x Z x P järjestelmä 600 x x η Parametrien selitys: M on vääntömomentti (Nm) D on hydraulipumpun kapasiteetti (cm 3 /kierros) P järjestelmä on järjestelmäpaine (bar) P on teho (kw) N on valittu moottorin kierrosluku (r/min) Z on voimanoton välityssuhde η on hydraulipumpun hyötysuhde, ja yleensä asetuksena on 0,95 Scania CV AB 2016, Sweden 11 (15)

12 Laskentaesimerkki 2: Kysymys: Mikä on voimanoton vääntömomenttikuormitus ja teho käytettäessä laskentaesimerkissä 1 valittua pumppua, jos järjestelmäpaine P järjestelmä on 200 bar? Tehon laskenta ja hydraulipumpun kapasiteetin valinta M = 75 x = 238 Nm P = 75 x x 0,82 x 200 = 28 kw 600 x 0,95 x Vastaus: Voimanoton vääntömomenttikuormitus on 238 Nm. Voimanoton teho on 28 kw. Laskettua kuormitusta verrataan sitten voimanoton suurimpaan sallittuun kuormitukseen. Scania CV AB 2016, Sweden 12 (15)

13 Tehokaavio A B C Tehokaavio Jokaisen voimanoton tuotetiedoissa on tehokaavio. Siinä on tietoa voimanoton käyttöalueen rajoista. Oikealla oleva kuva on esimerkki tehokaaviosta. Kaavion pystyakselit Kaavion kolmella pystyakselilla on seuraavat tiedot: Moottorin kierrosluku nopealla jakajalla (HS) r/min (A) Moottorin kierrosluku hitaalla jakajalla (LS) r/min (B) Voimanoton nopeus r/min (C) Tehokaavioissa, joissa on vain kaksi pystyakselia, vasen on moottorin kierrosluvulle ja oikea voimanoton nopeudelle. Kaavion vaaka-akselit Kaavion vaaka-akseli (D) näyttää moottorin vääntömomentin Nm:nä. D Esimerkki tehokaaviosta. Scania CV AB 2016, Sweden 13 (15)

14 Värilliset kentät Monille voimanottotyypeille on 2 erilaista kuormitustapausta: Jatkuva käyttö (vaalea kenttä, E) Ajoittainen käyttö, enintään 15 min (tumma kenttä, F) Jatkuvan käytön rajoitukset perustuvat vaihteistoöljyn kuumenemiseen, jota tapahtuu vaihteiston pitkään jatkuvan kuormituksen aikana. Jos jatkuvassa käytössä tarvitaan enemmän tehoa, ongelma voidaan ratkaista käyttämällä vaihteiston öljynjäähdytintä. Ajoittaisen käytön raja tarkoittaa, että suurempi teho voidaan sallia lyhyempiä käyttöaikoja varten, enintään 15 minuutiksi. Värilliset kentät on rajattu punaisilla ja sinisillä viivoilla ja joissakin tapauksissa myös mustilla käyrillä, ks. alla olevat otsikot. E F Tehokaavio Esimerkki tehokaaviosta Scania CV AB 2016, Sweden 14 (15)

15 Punaiset ja siniset viivat Yhtenäiset punaiset ja siniset viivat rajoittavat seuraavaa: G Tehokaavio Nopean jakajan työskentelyalue (punainen viiva, G) Hitaan jakajan työskentelyalue (sininen viiva, G) Huom! Scania suosittelee työkäyttöä moottorin kierroslukujen r/min välillä, kun käytetään voimanottoa. Kiinteillä voimanotoilla on alamaksimiraja. Scania suosittelee tiettyä maksimimomenttia, joka perustuu voimanottojen yhdistelmiin, moottorin ja vaihteiston suorituskykyyn. Mustat käyrät Mustat käyrät (I) ovat tehokäyriä. Tehokäyrät näyttävät tehon moottorin tietyllä kierrosluvulla ja vääntömomentilla jatkuvassa ja ajoittaisessa maks. 15 minuutin käytössä. Tehokaaviot saattavat sisältää yhden tai useamman tehokäyrän. H G H I Tehokäyrä saattaa joko leikata värillisen kentän tai, kuten edellä olevassa kuvassa, rajoittaa sitä. Jos tehokäyrä rajoittaa värillistä kenttää, Scania suosittelee, että tätä tehoa ei ylitetä moottorin ylikuumenemisvaaran vuoksi. Esimerkki tehokaaviosta Scania CV AB 2016, Sweden 15 (15)