DE4444466C1 - Brake function testing system for electric hoist - Google Patents
Brake function testing system for electric hoistInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der Bremsfunktion eines Hubwerks mit Motor und einer Bremse, bei dem die Funktion der Bremse beim Senken der Last geprüft wird.The invention relates to a method and a device for checking the Braking function of a hoist with a motor and a brake, in which the function of the Brake is checked when lowering the load.
Nach dem Stand der Technik erfolgt die jährlich durchzuführende Prüfung der Bremse eines Hubwerkes mit Hubmotor auf der Grundlage einer an das Hubwerk gehängten Last nahe der Nennlast, d. h. mit einem Nennlaststück. Die Bremsprüfung hat mit Nennlast zu erfolgen, da geprüft wird, ob die Bremse die Energie beim Senken der Last aufnehmen kann.According to the state of the art, the brake is checked annually a hoist with a lifting motor on the basis of a suspended on the hoist Load close to the nominal load, d. H. with a nominal load. The brake test has with Nominal load to be carried out, since it is checked whether the brake energy when lowering the Can take load.
Mit steigender Nennlast ist dieses Prüfverfahren sehr kostenintensiv, weil die Last nahe der Nennlast bereitgestellt werden muß, da die Energie, die aus der translatorischen Bewegung der Last resultiert, auf andere Weise nicht gemessen werden kann.With increasing nominal load, this test procedure is very expensive because the load must be provided close to the nominal load because the energy from the translational movement of the load results, not measured in any other way can be.
Diese und andere angewendeten Meßmethoden zur Ermittlung der potentiellen und kinetischen Energien sind jedoch nicht ausreichend genau.These and other measuring methods used to determine the potential and however, kinetic energies are not sufficiently precise.
Aus der JP-6-94553 (A) - Patents Abstracts of Japan - ist es bekannt, für die Simulation der Bewegungsenergie eines Wagens mittels eines Elektromotors ein Schwungrad anzutreiben. Eine zu prüfende Bremsscheibe ist auf der Welle eines Drehmomentmessers angeordnet. Im Bremsfall wird die für das Bremsen aufzubringende Bremsenergie durch einen Bremshebel in einen Meßstand übertragen, und dort wird mittels einer Kraftmeßzelle die Bremskraft gemessen. Die Anordnung der Bremse findet am freien Ende der Welle statt, so daß die Bremse visuell einsehbar ist. Außerdem können Temperaturverteilung, Verformungen und Geräuschemissionen unmittelbar während des Tests gemessen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nur aufgrund einer Versuchseinrichtung durchführbar und kann nicht außerhalb einer Prüfanstalt durchgeführt werden.From JP-6-94553 (A) - Patents Abstracts of Japan - it is known for the simulation of the Kinetic energy of a car to drive a flywheel by means of an electric motor. A brake disc to be tested is arranged on the shaft of a torque meter. In the event of braking, the braking energy to be applied for braking is determined by a Transfer the brake lever to a test stand, and there the is by means of a load cell Braking force measured. The arrangement of the brake takes place at the free end of the shaft, so that the brake is visually visible. In addition, temperature distribution, Deformations and noise emissions can be measured immediately during the test. However, this method can only be carried out on the basis of a test facility and can not be carried out outside a testing facility.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der Bremsfunktion eines Hubwerkes mit Motor und Bremse vorzuschlagen, die aufgrund eines wirtschaftlichen Aufwandes und größtmöglicher Genauigkeit arbeiten. The present invention has for its object a method and a Device for checking the braking function of a hoist with motor and brake propose that due to an economic effort and the largest possible Work accuracy.
Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf Erfahrungswerten oder iterativ bestimmten Werten aufbauend bei einer in vorgeschriebenen Intervallen durchzuführenden Prüfung aufgrund einer auf der Motorwelle aufgebrachten rotierenden Masse deren Massenträgheitsmoment derart gewählt wird, daß die Rotationsenergie bei Nenndrehzahl des Motors der Summe der zuvor bestimmten potentiellen und kinetischen Energie entspricht, die Prüfung der Bremse ohne ein bereitgestelltes Nennlaststück durchgeführt wird, und daß die aufgrund der kalibrierten Rotationsmasse durchgeführte Prüfung der Bremse im Ergebnis durch die Anzahl der Nachlaufumdrehungen bestimmt wird. Damit sind die Nachlaufumdrehungen ein Maß für die Güte der Bremsfunktion. Die Rotationsmasse kann an einem schnelldrehenden Bauteil des Hubwerks, z. B. an der Motorwelle, eingesetzt werden. In jedem Fall entfällt außerhalb des Werkes (Serienfertigung) die Bereitstellung von schweren Nennlaststücken, die bei wachsendem Gewicht auf besonderen Wagen aufgebaut werden müssen, wobei der Wagen im Zeitraum des Nichtbedarfs in einer besonderen Zelle abgestellt werden muß. Von Vorteil ist außerdem, daß das erfindungsgemäße Verfahren leicht für mehrere Hubwerke, die sich in einem Ortsbereich befinden, eingesetzt werden kann.The task is in the method described at the beginning solved according to the invention in that based on empirical values or iteratively Values based on a value to be carried out at prescribed intervals Test based on a rotating mass applied to the motor shaft Mass moment of inertia is chosen such that the rotational energy at Rated engine speed the sum of the previously determined potential and equals kinetic energy, testing the brake without a provided Nominal load piece is carried out and that based on the calibrated Check the result of the rotation mass of the brake as a result of the number of Follow-up revolutions is determined. The overrun revolutions are therefore a measure for the quality of the braking function. The rotating mass can be on a fast rotating Component of the hoist, e.g. B. on the motor shaft. In any case, it does not apply outside the factory (series production) the provision of heavy Nominal loads that are built on special trolleys with increasing weight must be, the car in the period of non-use in a special Cell must be turned off. It is also advantageous that the invention Easy procedure for multiple hoists located in a local area can be used.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die rotierende Masse als Standardmasse durch kleinere Zusatzmassen genau abgestimmt wird. Es besteht daher überhaupt kein Problem, eine ausreichende Genauigkeit zuverlässig zu erreichenIn an embodiment of the method it is proposed that the rotating mass as Standard mass is precisely matched by smaller additional masses. It exists therefore no problem at all, reliable accuracy is sufficient to reach
Nach weiteren Merkmalen ist vorgesehen, daß durch eine Verminderung der Anzahl der Nachlaufumdrehungen bei gleicher Nennlast eine zusätzliche Bremssicherheit bestimmt wird. Die Anzahl der Nachlaufumdrehungen wird hier im Sinne der Überlagerung eines Sicherheitsfaktors eingesetzt.According to further features it is provided that by reducing the number the following revolutions with the same nominal load an additional braking safety is determined. The number of caster revolutions is here in the sense of Overlay of a safety factor used.
In diesem Sinne ist weiterhin vorteilhaft, daß die zulässige Anzahl von Nachlaufumdrehungen festgelegt wird, so daß dadurch ein Gütewert, ein Kennwert u. dgl. für die Bremsfunktion geschaffen wird. In this sense, it is also advantageous that the permissible number of Caster revolutions is determined, so that thereby a quality value, a characteristic value u. Like. Is created for the braking function.
Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs bezeichneten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Neuzustand des Hubwerkes innerhalb einer Serienfertigung eine Prüfung mit einem Nennlaststück durchgeführt wird, wobei Nenndrehzahl und maximale Drehzahl der Motorwelle beim Senken der Nennlast, Einfallzeit der Bremse und die Anzahl der Nachlauf-Umdrehungen aufgezeichnet werden und aus der Anzahl der Nachlaufumdrehungen, der Getriebeübersetzung und der Seileinscherung die potentielle Energie berechnet wird, daß die kinetische Energie aus der maximalen Drehzahl zum Bremseinfallszeitpunkt bestimmt wird, daß darauf aufbauend bei einer in vorgeschriebenen Intervallen durchzuführenden Prüfung aufgrund einer auf der Motorwelle aufgebrachten rotierenden Masse deren Massenträgheitsmoment derart gewählt wird, daß die Rotationsenergie bei Nenndrehzahl des Motors der Summe der zuvor bestimmten potentiellen und kinetischen Energie entspricht, die Prüfung der Bremse ohne ein bereitgestelltes Nennlaststück durchgeführt wird. Diese Lösung besitzt die bereits genannten Vorteile.The task is in the method described at the beginning solved according to the invention in that when the hoist is new within a Series production a test is carried out with a nominal load piece, whereby Nominal speed and maximum speed of the motor shaft when lowering the nominal load, Brake application time and the number of overruns and from the number of caster revolutions, the gear ratio and The potential energy of the rope reeving is calculated as the kinetic energy it is determined from the maximum speed at the time of braking application that it building on a test to be carried out at prescribed intervals due to a rotating mass applied to the motor shaft Mass moment of inertia is chosen such that the rotational energy at Rated engine speed the sum of the previously determined potential and equals kinetic energy, testing the brake without a provided Nominal load piece is carried out. This solution has the advantages already mentioned.
Eine Einrichtung zur Prüfung der Bremsfunktion eines Hubwerks mit einer Seiltrommel, einem vorgeschalteten Getriebe und diesem zugeordneten Motor mit Bremse wird dahingehend gestaltet, daß anstelle eines zu Prüfzwecken an dem Seil der Seiltrommel anzubringenden Nennlaststücks an einem schnelldrehenden Bauteil des Hubwerks eine Rotationsmasse mit einem vorherbestimmten Massenträgheitsmoment lösbar befestigt ist, daß eine Meßvorrichtung zur Drehzahlerfassung und eine Meßvorrichtung zur Erfassung der Nachlaufumdrehungen im Einrichtungsgehäuse vorgesehen sind. Eine solche Einrichtung ist kompakt und kann z. B. an einem Elektromotor, einem Brennkraftmotor oder an anderen Antrieben nachträglich angebaut werden, ohne große Änderungen der betreffenden Einheit durchzuführen.A device for testing the braking function of a hoist with a cable drum, an upstream transmission and this associated motor with brake designed in such a way that instead of a for testing purposes on the rope the Rope drum to be attached to a fast rotating component of the Hoist a rotating mass with a predetermined moment of inertia is releasably attached that a measuring device for Speed detection and a measuring device for detecting the wake revolutions are provided in the device housing. Such a device is compact and can, for. B. on one Electric motor, an internal combustion engine or other drives later can be grown without making major changes to the unit in question.
So ist es zum Beispiel vorteilhaft, daß die Rotationsmassen an die Motorwelle ankuppelbar ist. Dadurch wird die Vorbereitungszeit für die Prüfung auf ein Minimum eingeschränkt.For example, it is advantageous that the rotating masses on the motor shaft can be coupled. This will minimize the preparation time for the exam limited.
Eine Alternative ist gekennzeichnet durch eine Befestigung der Einrichtung an einer Bremshaube. An alternative is characterized by fastening the device to one Brake cover.
Im übrigen kann die Überprüfung des statischen Bremsmomentes nach Durchführung der dynamischen Bremsprüfung mittels eines Drehmomentschlüssels durchgeführt werden.In addition, the check of the static braking torque after implementation dynamic brake test carried out using a torque wrench will.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, anhand deren das Verfahren und die Einrichtung im folgenden näher beschrieben werden.An embodiment of the invention is shown in the drawing, based on the the method and the device are described in more detail below.
Ein Hubwerk 1 weist ein Lastaufnahmemittel 2 mit einem Seil 3 auf, das über eine Seiltrommel 4 geführt ist. Die Seiltrommel 4 wird über ein Getriebe 5 angetrieben, an das ein Motor 6, vorzugsweise ein elektrischer Bremsankermotor, angeschlossen ist. Es können auch andere Motoren, wie z. B. ein Verbrennungsmotor, eingesetzt werden. Der Motor 6 ist mit einer Bremse 7 ausgerüstet, die bei einem Bremsankermotor innerhalb einer Bremshaube 8 angeordnet sein kann.A hoist 1 has a load suspension device 2 with a rope 3 , which is guided over a rope drum 4 . The cable drum 4 is driven by a gear 5 to which a motor 6 , preferably an electric brake armature motor, is connected. Other motors, such as e.g. B. an internal combustion engine can be used. The motor 6 is equipped with a brake 7 which , in the case of a brake armature motor, can be arranged within a brake hood 8 .
Im Neuzustand des Hubwerkes 1 wird innerhalb einer Serienfertigung eine Prüfung mit einem je nach Tragkraft des Hubwerkes 1 sehr großen Nennlaststück 9 durchgeführt. Hierbei werden die Nenndrehzahl und die maximale Drehzahl der Motorwelle 6a beim Senken der Nennlast 9, die Einfallzeit der Bremse 7 und die Anzahl der Nachlaufumdrehungen der Motorwelle 6a aufgezeichnet.In the new state of the hoist 1 , a test is carried out within a series production with a very large nominal load piece 9 , depending on the load capacity of the hoist 1 . Here, the nominal speed and the maximum speed of the motor shaft 6 a when lowering the nominal load 9 , the application time of the brake 7 and the number of follow-up revolutions of the motor shaft 6 a are recorded.
Aufgrund der nachstehend wiedergegebenen Berechnungsmethoden wird aus der Anzahl der Nachlaufumdrehungen, der Getriebeübersetzung des Getriebes 5 und der Seileinscherung auf der Seiltrommel 4 die potentielle Energie berechnet. Sodann wird die kinetische Energie aus der maximalen Drehzahl zum Bremseinfallszeitpunkt bestimmt. Based on the calculation methods given below, the potential energy is calculated from the number of caster revolutions, the gear ratio of the gear 5 and the rope reeving on the rope drum 4 . Then the kinetic energy is determined from the maximum speed at the time of braking application.
Diese Berechnungsweise wird an einem Beispiel erläutert:This calculation method is explained using an example:
Verwendete Formelzeichen und Abkürzungen:Formula symbols and abbreviations used:
nnenn = Nenndrehzahl (Senken)
nmax = max. Drehzahl (Senken)
m = Masse
DTr = Trommeldurchmesser
igetr = Getriebeübersetzung
iseil = Seilübersetzung - 2/1 Einscherung
iges = Gesamtübersetzung
TL = Lastmoment bezogen auf Motorwelle
ηges = Gesamtwirkungsgrad
tein = Einfallzeit der Bremse
Θkup = Massenträgheitsmoment der Kupplung
ΘLäufer = Massenträgheitmoment des Läufers
ΘBr = Massenträgheitsmoment der Bremsscheibe
= reduziertes Massenträgheitsmoment des Getriebes
Θvorh = vorhandenes Massenträgheitsmoment rotierender Bauteile
= reduziertes Massenträgheitsmoment der Last
= zusätzlich erforderliches Massenträgheitsmoment
Uein = Einfall-Nachlaufumdrehungen
UBr = Bremsnachlaufumdrehungen
Uges = Gesamtnachlaufumdrehungen
b = Breite der Scheibe
r = Radius der Scheiben nom = nominal speed (lowering)
n max = max. Speed (lowering)
m = mass
D Tr = drum diameter
i drink = gear ratio
i rope = rope ratio - 2/1 reeving
i tot = total translation
T L = load torque related to the motor shaft
η tot = total efficiency
t a = time of the brake
Θ kup = moment of inertia of the clutch
Θ rotor = moment of inertia of the rotor
Θ Br = moment of inertia of the brake disc
= reduced moment of inertia of the gear
Θ prev = existing moment of inertia of rotating components
= reduced moment of inertia of the load
= additionally required moment of inertia
U a = incidence trailing revolutions
U Br = brake overrun revolutions
U tot = total wake revolutions
b = width of the disc
r = radius of the disc
Indizes:
0 = ohne Last, nur Totlast
l = mit Last
t = mit zusätzl. Trägheit
4 = 4. Messung mit zusätzl. Trägheit
Indices:
0 = no load, only dead load
l = with load
t = with additional inertia
4 = 4th measurement with additional inertia
Diese Messung wird durchgeführt, um die Nenndrehzahl und die maximale Drehzahl der Motorwelle beim Senken zu ermitteln.This measurement is carried out at the nominal speed and the maximum speed the motor shaft when lowering.
nnenn₀ = Nenndrehzahl ohne Last
nmax₀ = maximale Drehzahl ohne Lastn nominal₀ = nominal speed without load
n max₀ = maximum speed without load
Diese Drehzahlen können vom Meßschrieb eines Tachogenerators 14 abgelesen werden.These speeds can be read from the measurement record of a tachometer generator 14 .
Nenndrehzahl: = x U/min - abgelesen vom Tachogeneratormax. Drehzahl: = y U/min - abgelesen vom Tachogenerator (maximale Drehzahl mit Last)Nominal speed: = x rpm - read from the tachometer generator max. Speed: = y rpm - read from the tachometer generator (maximum speed with load)
Diese Drehzahlen können ebenfalls vom Meßschrieb eines Tachogenerators abgelesen werden.These speeds can also be obtained from the measuring record of a tachometer generator be read.
Die Nachlaufumdrehungen der Motorwelle während der Einfallzeit der Bremse werden wie folgt berechnet:The follow-up revolutions of the motor shaft during the brake application time are calculated as follows:
Die Einfallzeit wird vom Tachogenerator abgelesen:
Danach ergeben sich die Bremsnachlaufumdrehungen:The incidence time is read from the tachometer generator:
Then the brake overrun revolutions result:
wird mit dem Impulsgeber gemessen, kann aber auch aus der Drehzahlkurve des Tachogenerators integriert werden. is measured with the pulse generator, but can also from the speed curve of the tachometer generator can be integrated.
Die Gesamtenergie wird von der Bremse während eines Bremsvorganges aufgenommen. Das mittlere dynamische Bremsmoment wird wie folgt berechnet:The total energy is from the brake during a braking process added. The average dynamic braking torque is calculated as follows:
In der 2. Messung wurde ermittelt, wieviel Energie von der Bremse aufzunehmen ist. Ein zusätzliches Massenträgheitsmoment soll nun in Verbindung mit dem vorhandenen Massenträgheitsmoment die gleiche Gesamtenergie in Form von Rotationsenergie darstellen.In the second measurement it was determined how much energy is to be absorbed by the brake. An additional moment of inertia should now be combined with the existing one Mass moment of inertia the same total energy in the form of rotational energy represent.
Da die 3. Messung unmittelbar nach der 2. Messung durchgeführt wird, kann angenommen werden, daß sich das mittlere dynamische Bremsmoment nicht verändert hat und somit die gleiche Anzahl der Nachlaufumdrehungen registriert wird.Since the 3rd measurement is carried out immediately after the 2nd measurement, be assumed that the average dynamic braking torque is not has changed and thus the same number of caster revolutions is registered.
Es können jedoch geringe Schwankungen aus verschiedenen Bremseinfallzeiten resultieren. Die Bremseinfallzeit ist hauptsächlich abhängig von der Stellung des Läufers im magnetischen Feld des Ständers. Die Einfallzeit kann jedoch nachträglich gemessen werden.However, there may be slight fluctuations from different brake application times result. The brake application time mainly depends on the position of the Rotor in the magnetic field of the stator. However, the application time can be added later be measured.
Die Nenndrehzahl wird angenommen aufgrund der 1. Messung.The nominal speed is assumed based on the 1st measurement.
Die Drehzahlerhöhung während der Einfallzeit der Bremse beträgt:The speed increase during the brake application time is:
ist noch nicht bekannt; die Größenordnung kann jedoch vorab über die Energieanteile, die die zusätzliche Massenträgheit ersetzen sollen, abgeschätzt werden. is yet unknown; however, the order of magnitude can be determined in advance Energy proportions to replace the additional inertia are estimated will.
damit folgt Δn mit obiger Gleichung.thus Δn follows with the above equation.
Da die Drehzahlerhöhung ohne Last nur gering ist, mit und ohne Massenträgheit, kann von dieser Abschätzung ausgegangen werden.Since the increase in speed without load is only slight, with and without inertia this estimate can be assumed.
Annahme: =
Systemenergieanteile:Assumption: =
System energy shares:
Das erforderliche zusätzliche Massenträgheitsmoment berechnet sich zu:The required additional moment of inertia is calculated as follows:
Das erforderliche zusätzliche Massenträgheitsmoment setzt sich aus dem einer zusätzlichen Kupplung, einer Trägerwelle mit Lagerung und einer zusätzlichen rotierenden Masse zusammen. The required additional moment of inertia is made up of one additional clutch, a carrier shaft with bearings and an additional rotating mass together.
Das Trägheitsmoment der rotierenden Masse wird demnach wie folgt bestimmt:The moment of inertia of the rotating mass is determined as follows:
Daraus läßt sich die Geometrie einer rotierenden Zusatzmasse bestimmen.The geometry of a rotating additional mass can be determined from this.
Radius der Metallscheibe:Radius of the metal disc:
Die Breite der Scheibe wurde angenommen.The width of the disc was assumed.
Diese 3. Bremsmessung mit vorstehend bestimmter zusätzlicher rotierender Masse muß die gleiche Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen liefern wie die zuvor durchgeführte 2. Bremsmessung mit Last.This 3rd brake measurement with the above determined additional rotating mass must deliver the same number of brake follow-up revolutions as that previously 2nd brake measurement carried out with load.
Bei gleicher aufzunehmender Gesamtenergie und gleicher Anzahl von Bremsnachlaufumdrehungen gilt: = , wobei eine Toleranzbreite für die Bremsnachlaufumdrehungen von etwa 5-15% vorzugeben ist, vorzugsweise etwa 10%.With the same total energy to be absorbed and the same number of brake overruns applies: =, with a tolerance range for the Brake follow-up revolutions of about 5-15% is to be specified, preferably about 10%.
Vor dieser Messung ist der optimale Bremshub einzustellen, so wie dieser auch bei den drei ersten Messungen eingestellt war.Before this measurement, the optimal braking stroke must be set, just like this for the first three measurements were set.
Bei der 4. Messung sind drei Alternativen zu unterscheiden. Für jede dieser Alternativen sind eine Beispielrechnung und die Vorgehensweise angeführt. Die Messung wird mit der in der 3. Messung bestimmten Zusatzmasse durchgeführt.There are three alternatives in the fourth measurement. For each of these Alternatives are a sample calculation and the procedure. The measurement is carried out with the additional mass determined in the third measurement.
Mit Hilfe des Impulsgebers werden Uges Nachlaufumdrehungen innerhalb der vorgegebenen Toleranz gemessen. Wie bei der 2. Messung lassen sich die Nachlaufumdrehungen während der Einfallzeit berechnen. In diesem Beispiel wird angenommen, daß nnenn₄, nmax₄ und tein₄ gleich geblieben sind wie in der 3. Messung. With the help of the pulse generator, U tot overruns are measured within the specified tolerance. As with the second measurement, the overrun revolutions can be calculated during the incidence time. In this example it is assumed that n nom₄ , n max₄ and t ein₄ have remained the same as in the 3rd measurement.
Daraus folgt:It follows:
Die Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen liegen in dem bei der 3. Messung vorgegebenen Toleranzbereich. Die Bremse ist als in Ordnung anzusehen. Das mittlere Bremsmoment ist hier:The number of brake overrun revolutions is in the 3rd measurement specified tolerance range. The brake can be regarded as OK. The middle one Braking torque is here:
Ähnlich der Vorgehensweise bei Alternative 1 werden die Bremsnachlaufumdrehungen ermittelt. Hier ergibt sich z. B. UBr₄.Similar to the procedure in alternative 1, the brake overrun revolutions are determined. Here is z. B. U Br₄ .
Die gemessene Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen liegt nicht mehr im vorgegebenen Toleranzbereich.The measured number of brake follow-up revolutions is no longer within the specified range Tolerance range.
Eine Verringerung der Bremsnachlaufumdrehungen bedeutet, daß der Nachlaufweg der Last geringer geworden ist, d. h. die potentielle Energie der Last wird von aufA reduction in the braking overrun revolutions means that the overrun distance the load has decreased, d. H. the potential energy of the load is from on
verringert.decreased.
Das bedeutet, daß die zusätzlich aufgebrachte rotierende Masse geringer sein müßte; der Bremsweg würde nochmals kürzer. Da die Bremse jedoch in der Lage ist, eine höhere Energie aufzunehmen als tatsächlich auftreten würde, stellt dies eine zusätzliche Sicherheit dar.This means that the additional rotating mass applied should be less; the braking distance would be even shorter. However, since the brake is capable of one To absorb higher energy than would actually occur, this constitutes a additional security.
Eine weitere Bremsmessung mit geringerer zusätzlicher rotierender Masse wird nicht erforderlich.Another brake measurement with less additional rotating mass is not required.
Das mittlere dynamische Bremsmoment errechnet sich hier zu:The average dynamic braking torque is calculated here:
Ähnlich der Vorgehensweise bei Alternative 1 wird die Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen ermitttelt. Hier ergibt sich z. B. UBr₄.Similar to the procedure in alternative 1, the number of brake overrun revolutions is determined. Here is z. B. U Br₄ .
Die Anzahl der gemessenen Umdrehungen liegt nicht mehr im vorgegebenen Toleranzbereich.The number of revolutions measured is no longer within the specified range Tolerance range.
Eine Erhöhung der Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen bedeutet eine Vergrößerung des Nachlaufweges, d. h. die potentielle Energie der Last wird höher als zuvor; somit muß auch das Massenträgheitsmoment der zusätzlich aufgebrachten Masse vergrößert werden.An increase in the number of brake follow-up revolutions means one Increase in overtravel, d. H. the potential energy of the load becomes higher than before; thus the moment of inertia of the additionally applied must Mass can be increased.
Aus den gemessenen Bremsnachlaufumdrehungen und der Gesamtenergie läßt sich das mittlere dynamische Bremsmoment berechnen:From the measured brake follow-up revolutions and the total energy calculate the average dynamic braking torque:
Ausgehend von einem Gesamtsystem mit Nennlast läßt sich die Anzahl der Bremsnachlaufumdrehungen unter Annahme des gemessenen mittleren dynamischen Bremsmomentes UBr₄ mit Hilfe folgender Gleichung berechnen:Starting from an overall system with nominal load, the number of brake overruns can be calculated using the following equation: Assuming the measured mean dynamic braking torque U Br₄ :
Die Gesamtenergie dieses angenommenen Systems mit Last bei zuvor berechneten Bremsnachlaufumdrehungen errechnet sich wie folgt:The total energy of this assumed system with load at previously calculated Brake overrun revolutions is calculated as follows:
Die Gesamtenergie soll von einem System mit rotierenden Zusatzmassen aufgebracht werden anstelle einer translatorisch bewegten Last. Ähnlich des Rechnungsganges bei der 3. Messung kann das Trägheitsmoment der zusätzlich rotierenden Masse neu bestimmt werden.The total energy is to be applied by a system with rotating additional masses instead of a translationally moving load. Similar to the invoice process at the 3rd measurement can change the moment of inertia of the additional rotating mass be determined.
Die Systemenergieanteile setzen sich hier wie folgt zusammen:The system energy components are made up as follows:
Rotationsenergie der neu hinzuzufügenden TrägheitsmomenteRotational energy of the new moments of inertia to be added
Erforderliches neues zusätzliches Massenträgheitsmoment:Required new additional moment of inertia:
Daraus läßt sich die Geometrie einer rotierenden Zusatzmasse bestimmen:The geometry of a rotating additional mass can be determined from this:
Die Breite der neuen Zusatzmasse wird vorgegeben. Diese neue zusätzliche rotierende Masse wird der bereits vorhandenen rotierenden Masse hinzugefügt. Es erfolgt eine erneute Bremsmomentenmessung mit den gesamten zusätzlichen rotierenden Massen. Bei dieser Messung müssen Bremsnachlaufumdrehungen gemessen werden (innerhalb der neu vorgegebenen Toleranzbreite). D. h. die Last kann auch bei Verringerung des mittleren dynamischen Bremsmomentes gehalten werden; jedoch vergrößern sich hier die Nachumlaufumdrehungen bzw. die Nachlaufwege. The width of the new additional mass is specified. This new additional rotating mass is added to the existing rotating mass. There is a new braking torque measurement with the entire additional rotating masses. During this measurement, the brake overruns be measured (within the newly specified tolerance range). That is, weight can be maintained even when the average dynamic braking torque is reduced will; however, the revolving revolutions or the increase here Overtravel.
Die maximal zulässigen Nachlaufumdrehungen müssen festgelegt werden, genau wie bei der herkömmlichen Messung der zulässige Nachlaufweg festgelegt werden muß.The maximum permissible caster revolutions must be specified, just like in the conventional measurement, the permissible overtravel must be determined.
Nach der dynamischen Bremsmomentenmessung (3. Messung, 4. Messung und jede weitere Messung in einem vorgegebenen Zeit-Abstand) ist nach Stillstand der Motorwelle eine statische Bremsmomentenmessung, z. B. mit einem Drehmomentenschlüssel vorzunehmen. Das statische Bremsmoment gibt an, mit welcher Sicherheit die Last gehalten wird. Das Drehmoment muß mit einem Drehmomentenschlüssel aufgebracht werden, da ein Drehmoment aus Last nicht vorliegt.After the dynamic braking torque measurement (3rd measurement, 4th measurement and each further measurement at a specified time interval) is after the motor shaft has come to a standstill a static braking torque measurement, e.g. B. with a torque wrench to make. The static braking torque indicates with what certainty the load is held. The torque must be with a torque wrench be applied because there is no torque from the load.
Auf der Grundlage der somit einmal bestimmten potentiellen und kinetischen Energien basierend, wird außerhalb einer Serienfertigung, d. h. an einem beliebigen Einsatzort zwecks Durchführung einer in vorgeschriebenen Intervallen, z. B. jährlich, vorzunehmenden Prüfung eine Rotationsmasse 10 über eine axiale Verschiebungen erlaubende Kupplung 11 zugeschaltet. Das Massenträgheitsmoment einer zylindrischen Scheibe 10a mit einer festgelegten Dicke 10b, z. B. aus Stahl, wird derart gewählt, daß die Rotationsenergie bei Nenndrehzahl des Motors 6 der Summe der vorstehend einmal in der Serienfertigung bestimmten potentiellen und kinetischen Energien entspricht. Damit kann die Prüfung der Bremse 6 ohne ein bereitzustellendes, schwer und aufwendig transportierbares Nennlaststück 9 erfolgen.On the basis of the potential and kinetic energies thus determined once, outside of a series production, ie at any location for the purpose of carrying out at prescribed intervals, for. B. annually, test to be carried out a rotating mass 10 connected via an axial displacement coupling 11 . The moment of inertia of a cylindrical disc 10 a with a predetermined thickness 10 b, z. B. made of steel, is chosen such that the rotational energy at the nominal speed of the motor 6 corresponds to the sum of the potential and kinetic energies determined above once in series production. The brake 6 can thus be tested without a nominal load piece 9 that is difficult to provide and can be transported with difficulty.
Die rotierende Masse 10 stellt eine kalibrierte Standardmasse dar, die durch kleinere Zusatzmassen 12 genau abgestimmt werden kann. Die aufgrund der kalibrierten Rotationsmasse 10 durchgeführte Prüfung der Bremse 7 wird im Ergebnis durch die Anzahl der Nachlaufumdrehungen bestimmt. Hierbei kann durch Verminderung der Anzahl der Nachlaufumdrehungen bei gleicher Nennlast eine zusätzliche Bremssicherheit bestimmt werden. Dabei kann auch die zulässige Anzahl von Nachlaufumdrehungen festgelegt werden.The rotating mass 10 represents a calibrated standard mass which can be precisely matched by means of smaller additional masses 12 . The test carried out on the basis of the calibrated rotational mass 10 of the brake 7 is determined as a result by the number of follow-up revolutions. Additional braking safety can be determined by reducing the number of overruns at the same nominal load. The permissible number of overruns can also be specified.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung mit der Rotationsmasse 10 ist z. B. mittels der Kupplung 11 ankuppelbar und bildet eine selbständige trennbare Baugruppe, die leicht transportierbar ist. Eine Befestigung der Einrichtung an der Bremshaube 8 ist alternativ möglich. The device shown in the drawing with the rotating mass 10 is, for. B. can be coupled by means of the coupling 11 and forms an independent separable assembly which is easy to transport. An attachment of the device to the brake cover 8 is alternatively possible.
Die gezeichnete Einrichtung weist ferner eine Meßvorrichtung 13 zur Drehzahlerfassung und eine Meßvorrichtung 14 zur Erfassung der Nachlaufumdrehungen auf. Die Kupplung 11, die Rotationsmasse 10, die Zusatzmassen 12, die Lager 15a und 15b sowie die Meßvorrichtungen 13 und 14 können alle zusammen in einem eigenen Einrichtungsgehäuse untergebracht sein.The device shown also has a measuring device 13 for detecting the speed and a measuring device 14 for detecting the caster revolutions. The clutch 11 , the rotating mass 10 , the additional masses 12 , the bearings 15 a and 15 b and the measuring devices 13 and 14 can all be accommodated together in their own device housing.
Das statische Bremsmoment kann nach Durchführung der dynamischen Bremsprüfung mittels eines Drehmomentschlüssels geprüft werden.The static braking torque can be carried out after performing the dynamic braking test be checked using a torque wrench.
Claims (9)
daß anstelle eines zu Prüfzwecken an dem Seil (3) der Seiltrommel (4) anzubringenden Nennlaststücks (9) an einem schnelldrehenden Bauteil des Hubwerks (1) eine Rotationsmasse (10) mit einem vorherbestimmten Massenträgheitsmoment lösbar befestigt ist,
daß eine Meßvorrichtung (13) zur Drehzahlerfassung und eine Meßvorrichtung (14) zur Erfassung der Nachlaufumdrehungen im Einrichtungsgehäuse vorgesehen sind. 6. Device for testing the braking function of a hoist with a cable drum, an upstream transmission and this associated motor with brake, characterized in that
that instead of a nominal load piece ( 9 ) to be attached to the rope ( 3 ) of the rope drum ( 4 ) for test purposes, a rotating mass ( 10 ) with a predetermined mass moment of inertia is releasably attached to a fast-rotating component of the hoist ( 1 ),
that a measuring device ( 13 ) for speed detection and a measuring device ( 14 ) for detecting the wake revolutions are provided in the device housing.
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