1.0 Povzetek - Definicija naloge:

Izdelaj program, ki bo testiral stabilnost mobilnega dvigala za osnovne položaje in jih tudi izrisal skupaj z označbami sil.

Uporabnik v izbranem položaju lahko spreminja vse pomembne parametre.

Za obliko in položaj dvigala glej standard EN 280 (de/en/fr).

Za tip položaja 2 in 3 določi tudi največjo zavorno pot glede na potovalno hitrost dvigala.

2.0 Uvod - Osnove:

Dvigalo:

Stroj s cikličnim obratovanjem, namenjen dviganju in premikanju bremena s pomočjo kavlja ali druge naprave za prenašanje bremena.

Sestavljeno iz:

• Podvozja (gosenično, kolesno ali posebno)

• Nadgradnje (vrtljiva, vrtljiva ročica (brez nadgradnje), členkasta ali z nevrtljivo ročico)

• Ročice (nespremenljive dolžine (rešetkasta), teleskopska, na stebru, nihajna ali členkasta)

  Mobilno dvigalo:

• Dvigalo z ročico, ki je lahko pritrjena na steber in se lahko premika z bremenom ali brez njega, ne da bi potrebovalo progo in je stabilno zaradi težnosti.

• Dvigalo, ki se lahko med obratovanjem premika je lahko dvigalo z lastnim pogonom (prevozno dvigalo z mehanizmom za vožnjo med obratovanjem in za premikanje iz kraja v kraj) ali vlečno dvigalo (vozno dvigalo brez mehanizma za vožnjo, ki ga vlečno vozilo vleče kot prikolico).

  V standardu EN 280 je predstavljeno mobilno dvigalo z delovno ploščadjo, katero je sestavljeno iz:

• Podvozja z nadgradnjo ali brez nje -1 (chassis)

• Ročice s ploščadjo, na kateri so osebe, ki z razno opremo opravljajo razna dela -2,3 (extending structure and work platform)
  Skica dvigal
  

  Stabilnost dvigala:

  Sposobnost dvigala, da prenese prevrnitvene momente povzročene zaradi bremena, vztrajnostnih sil in vetra.

2.1 Cilj naloge - Rešitev problema:

Cilj naloge je izdelati program, ki bo testiral oziroma kontroliral stabilnost mobilnega dvigala v osmih položajih, ter pri dveh položajih izračunal največjo zavorno pot glede na potovalno hitrost dvigala.

Pri izdelavi naloge je potrebno upoštevati standard EN 280.

3.0 Razčlenitev problema:

3.1 Funkcijska razdelitev programa po korakih:

3.1.1 Prvi korak - Predstavitev in izbira položaja dvigala:

Uporabnik glede na predstavitev in risbe dvigal izbere ustrezen položaj dvigala med osmimi možnimi osnovnimi položaji.

3.1.2 Drugi korak - Določitev parametrov dvigala:

Uporabnik določi in izbere pomembne parametre dvigala.

3.1.3 Tretji korak - Izračun in rezultati:

Izvede se test oziroma kontrola stabilnosti dvigala v izbranem položaju.

Pri drugem in tretjem osnovnem položaju dvigala se izvede še izračun največje zavorne poti glede na potovalno hitrost dvigala.

Izvede se informacija uporabnika o rezultatih.

4.0 Opis rešitve problema po korakih:

4.1 Prvi korak - Predstavitev in izbira položaja dvigala:

Ob zagonu programa se uporabniku predstavi osem osnovnih položajev dvigala.

Položaje se predstavi z risbami na katerih so označene sile oziroma obremenitve in ostali pomembni podatki.

Poleg risb so položaji predstavljeni tudi z dodatno razlago.

Glede na predstavitev se nato uporabnik odloči in izbere tisti ustrezen položaj dvigala za katerega naj bi se testirala oziroma kontrolirala stabilnost.

Izbira položaja se izvede s pritiskom na določeno mesto.

4.2 Drugi korak - Določitev parametrov dvigala:

Pri tem koraku se uporabniku omogoči določanje in izbiranje vseh pomembnih parametrov dvigala, kateri nastopajo pri predhodno izbranem položaju dvigala.

Parametre se določa in izbira po lastni izbiri izjemoma nekatere, ki so s standardom predhodno določeni.

V naslednjih točkah so predstavljeni parametri, ki so vezani na standard in uporabljeni v nalogi.

4.2.1 Obremenitve dvigala:

• Koristno breme oziroma nominalna obremenitev - R (Rated load)

• Lastne teže posameznih komponent - S (Structural loads)

• Obremenitve zaradi vetra - W (Wind loads)

• Delovne sile (obremenitve, ki se pojavijo pri delu na ploščadi) - M (Manual forces)

• Vztrajnostne sile posameznih komponent (obremenitve, ki se pojavijo pri gibanju) - I (Inertion forces)

4.2.2 Definicije posameznih obremenitev:

4.2.2.1 Koristno breme oziroma nominalna obremenitev - R:

• R=m*g [N] - vertikalna sila s prijemališčem na ploščadi z razdalje opisane spodaj

• m=n*mp+me [kg] - masa na ploščadi

• n=Dz/d [] - število ljudi na ploščadi

• Dz=__ [mm] - dolžina ploščadi zaokrožena na 500 mm navzdol

• d=500 mm - dovoljena razdalja med ljudmi na ploščadi

• mp=__ [kg] - masa osebe (person) - mpmin=80 kg

• me=__ [kg] - masa opreme (orodja in materiala) (equipment) - memin=40 kg

• g=9.81 m/s2 - zemeljski pospešek

  Najmanjša razdalja med težiščem osebe in opreme na ploščadi, ter zunanjim robom ploščadi je 100 mm.

  Pri tej razdalji je ročica prevrnitvenega momenta največja, ročica stabilitetnega momenta pa najmanjša.

  Pri izračunu obremenitve R je potrebno upoštevati koeficient varnosti 1.0.

4.2.2.2 Lastne teže posameznih komponent - S:

• S=m*g [N] - vertikalna sila s prijemališčem v težišču posamezne komponente

• m=__ [kg] - masa posamezne komponente

• g=9.81 m/s2 - zemeljski pospešek

  Pri izračunu obremenitev S je potrebno upoštevati koeficient varnosti 1.0.

4.2.2.3 Obremenitve zaradi vetra - W:

• W=C*qo*A [N] - horizontalna sila s prijemališčem v središču zajezne ploskve posamezne komponente

• C=__ [] - koeficient odpora posamezne komponente (odvisen je od oblike prereza profila, kateri je izpostavljen vetru)

• Vrednosti C za oblike prerezov: L,U,T,I=1.6, škatlaste=1.4, ploščate=1.2, okrogle=1 (0.8-1.2) in za ljudi=1

• qo=100 N/m2 - osnovna obremenitev zaradi vetra - kinetični tlak vetra (pri hitrosti vetra 12.5 m/s)

• A=__ [m2] - zajezna ploskev posamezne komponente (površina projekcije telesa na ravnino, ki je pravokotna na smer delovanja vetra)

• WE=CE*qo*AE - sila vetra na dvigalo

• Wp=Cp*qo*n*Ap - sila vetra na osebe, ki stojijo na ploščadi

• Ap1=0.7 m2 - zajezna ploskev osebe, ki stoji na ploščadi za odprto ograjo (veter piha v osebo)

• Središče zajezne ploskve Ap1 je 1.0 m nad tlemi ploščadi

• Ap2=0.35 m2 - zajezna ploskev osebe, ki stoji na ploščadi za zaprto ograjo (veter piha v osebo in ograjo)

• Središče zajezne ploskve Ap2 je 1.45 m nad tlemi ploščadi

• We=3%Se - sila vetra na opremo (Se - teža opreme)

• Središče zajezne ploskve opreme je 0.5 m nad tlemi ploščadi

  Pri izračunu obremenitev W je potrebno upoštevati koeficient varnosti 1.1.

4.2.2.4 Delovne sile (obremenitve, ki se pojavijo pri delu na ploščadi) - M:

• Mmin=200 N - najmanjša delovna sila, ki se pojavi na ploščadi pri delu ene osebe

• Mmin=400 N - najmanjša delovna sila, ki se pojavi na ploščadi pri delu več kot ene osebe

  Delovna sila deluje v tisti smeri, kjer je prevrnitveni moment največji.

  Prijemališče delovne sile je na višini ograje na ploščadi.

  Ograja na ploščadi je visoka 1.1 m.

  Pri izračunu obremenitev M je potrebno upoštevati koeficient varnosti 1.1.

4.2.2.5 Vztrajnostne sile posameznih komponent - I:

• I=m*a [N] - sila, ki deluje v smeri gibanja, s prijemališčem v težišču posamezne komponente

• m=__ [kg] - masa posamezne komponente

• a=__ [m/s2] - pospešek-pojemek pri gibanju posamezne komponente

• a=0.1 m/s2 - pospešek-pojemek pri dviganju (spuščanju) bremena

• a=__ (0.1) [m/s2] - pospešek-pojemek pri potovanju dvigala

• amax=0.5 m/s2 - največji pospešek-pojemek pri potovanju dvigala

• Ip=n*mp*a - vztrajnostna sila oseb s prijemališčem na višini ograje na ploščadi

• Ie=me*a - vztrajnostna sila opreme s prijemališčem na tleh ploščadi

4.2.3 Dimenzije dvigala:

• (števila v oklepajih pomenijo za kateri položaj dvigala velja)

  (1-8)A=__ [mm] - razdalja med kolesi dvigala

  (1-8)B=__ [mm] - višina od tal do ploščadi

  (1-8)C=__ [mm] - širina ploščadi

  (1-8)D=__ [mm] - dolžina ploščadi

  (1)E=__ [mm] - razdalja od roba ploščadi do težišča prve ročice

  (2,4,5,6)E=__ [mm] - razdalja od roba ploščadi do težišča ročice

  (3,7,8)E=__ [mm] - razdalja od roba ploščadi do težišča dvigala

  (1)F=__ [mm] - razdalja od težišča prve ročice do spoja obeh ročic

  (2,4,5,6)F=__ [mm] - razdalja od težišča ročice do težišča podvozja z nadgradnjo

  (3,7,8)F=__ [mm] - razdalja od osi prevrnitve do težišča dvigala

  (1,2,4,6)G=__ [mm] - razdalja od osi prevrnitve do težišča podvozja z nadgradnjo

  (5)G=__ [mm] - razdalja od osi neprevrnitve do težišča podvozja z nadgradnjo

  (3,7,8)G=__ [mm] - višina od tal do težišča dvigala

  (1,2,4,5,6)H=__ [mm] - višina od tal do težišča podvozja z nadgradnjo

  (3,7,8)H=__ [mm] - višina od tal do središča zajezne ploskve dvigala

  (1)I=__ [mm] - višina od težišča podvozja z nadgradnjo do težišča druge ročice

  (2,4,5,6)I=__ [mm] - višina od težišča podvozja z nadgradnjo do težišča ročice

  (1,2,4,5,6)J=__ [mm] - višina od tal do središča zajezne ploskve dvigala

  (1,2,4,5,6)K=__ [mm] - razdalja od težišča podvozja z nadgradnjo do središča zajezne ploskve dvigala

  (1,6)L=__ [mm] - razdalja od od osi prevrnitve do vrtišča ročice

  (1,6)M=__ [mm] - višina od tal do vrtišča ročice

  (1)N=__ [mm] - višina med težiščema obeh ročic

  (1)O=__ [mm] - razdalja od težišča druge ročice do spoja obeh ročic

  (1)P=__ [mm] - razdalja od težišča druge ročice do vrtišča ročice

4.3 Tretji korak - Izračun in rezultati:

Pri zadnjem koraku se izvede test oziroma kontrola stabilnosti predhodno določenega dvigala v izbranem osnovnem položaju.

S standardom je določeno, da se stabilnost kontrolira pri nagibu terena za 0.5 stopinje v tisti smeri, kjer je prevrnitveni moment največji.

Preračun stabilnosti se izvede pri taki kombinaciji obremenitev in v takem položaju dvigala, kjer je stabilnost dvigala najmanjša.

(Pri najmanjšem stabilnostnem in največjem prevrnitvenem momentu.)

Dvigalo je stabilno, ko je stabilnostni moment večji od prevrnitvenega momenta.

Kontrola stabilnosti dvigala se izvede po naslednjih korakih:

• določitev vrednosti posameznih obremenitev (glede na točko 4.2.2)

• določitev ročic obremenitev (glede na prijemališča posameznih obremenitev in dimenzij dvigala)

• določitev momentov obremenitev (vrednosti posameznih obremenitev se pomnoži s pripadajočimi ročicami)

• določitev stabilnostnega momenta (sešteje se vse stabilnostne momente)

• določitev prevrnitvenega momenta (sešteje se vse prevrnitvene momente)

• kontrola stabilnosti: če je stabilnostni moment večji od prevrnitvenega momenta je dvigalo stabilno

• če je dvigalo stabilno se izračuna še varnost proti prevrnitvi - v=Ms/Mp

  Pri drugem in tretjem osnovnem položaju dvigala se izvede še izračun največje zavorne poti glede na potovalno hitrost dvigala.

  Ko se izračun in kontrola izvede se uporabnika informira o rezultatih.

5.0 Zaključek:

Pri izdelavi seminarske naloge sem najprej poiskal ustrezen standard, katerega je bilo potrebno pri nalogi upoštevati.

Po preučitvi definicije naloge in standarda sem začel z izdelavo naloge oziroma s samim programiranjem.

Najprej sem izdelal poročilo naloge in nato sem si zamislil razdelitev programa na podprograme.

Pri izdelavi samega programa sem postopal po naslednjih korakih:

• Predstavitev osnovnih položajev dvigala

• Izdelava podprogramov za vhodne podatke in poročilo

• Izdelava podprogramov za izhodne podatke
  
• Izdelava podprogramov za izračun stabilnosti in zavorne poti

• Izdelava risb osnovnih položajev dvigala

• Gradnja programa s testiranjem

  Na koncu sem izvedel še integracijo programa v poročilo.