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Seilkraftregelnde Hubwerke: Steigerung der Betriebs- und Lebensdauer von Drahtseilen in Mehrlagenwicklung

Tension Control Hoists: Increasing lifetime and service life of wire rope under multi-layer spooling

  1. Dipl.-Ing. Raimond Hofmann Professur für Technische Logistik Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme Fakultät Maschinenwesen Technische Universität Dresden
  2. Prof. Dr.-Ing. habil. Thorsten Schmidt Professur für Technische Logistik Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme Fakultät Maschinenwesen Technische Universität Dresden

Abstracts

In Mobil-, Raupen- und Turmdrehkranen kommen häufig mehrlagig wickelnde Trommelwinden zum Einsatz. Für die eingesetzten Drahtseile geht dies mit einer deutlich geringeren Betriebsdauer einher und führt zu Mehrkosten. Wechselnde Hublasten beim Auf- und Abwickeln der Seiltrommel bilden sich inhomogene Spannungszustände aus, die zu lokalen Spannungsspitzen und Relativbewegungen im Wickelpaket führen. Das in diesem Artikel vorgestellte seilkraftregelnde Hubwerk reduziert die schädigende Wirkung der Mehrlagenwicklung, indem eine zusätzlich in Drehmoment-Drehzahl-Regelung vorgeschaltete Treibscheibe die Hublast von der Seilvorspannkraft im Wickelpaket entkoppelt. Eine Reihe von Dauerspulversuchen zeigt eine durchschnittliche Steigerung der Betriebs- und Lebensdauer um 85% bzw. 39%.

Mobile, crawler and tower cranes commonly utilise multi-layer spooling drum winches. This amounts to drastically reduced wire rope service life. During operation, changing loads result in an uneven pressure distribution inside the spooling package. This allows local peaks in pressure and relative movement between rope layers, both of which cause higher wear. In this article, we present a novel tension control hoist that reduces negative influence from multi-layer spooling by eliminating variations in rope tension on the spooling package. An additional traction sheave that runs in conjunction with the drum through a torque-drive-control disconnects the working load from the rope tension on the drum. Spooling experiments show an increase in service life and lifetime of 85% and 39%. Mobile, crawler and tower cranes commonly utilise multi-layer spooling drum winches. This amounts to drastically reduced wire rope service life. During operation, changing loads result in an uneven pressure distribution inside the spooling package. This allows local peaks in pressure and relative movement between rope layers, both of which cause higher wear. In this article, we present a novel tension control hoist that reduces negative influence from multi-layer spooling by eliminating variations in rope tension on the spooling package. An additional traction sheave that runs in conjunction with the drum through a torque-drive-control disconnects the working load from the rope tension on the drum. Spooling experiments show an increase in service life and lifetime of 85% and 39%.

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