Wciągarka zwalnia przy otwieraniu chwytaka – Siemens, Demag, usterka zasilania, hydraulika

Pytanie

Dlaczego wciągarka zwalnia gdy chwytak się otwiera co jest przyczyną tej usterki

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Najczęściej wciągarka zwalnia, gdy chwytak się otwiera, ponieważ oba mechanizmy korzystają z tego samego źródła energii (prąd, olej lub powietrze), a jego chwilowa wydajność jest zbyt mała.
• Najczęstsze przyczyny: • gwałtowny wzrost poboru prądu / przepływu oleju przy rozwarciu chwytaka → spadek napięcia lub ciśnienia,
  • zbyt mały przekrój przewodów / luźne styki lub nieszczelności hydrauliczne,
  • zużycie lub złe wyregulowanie hamulca, który dodatkowo obciąża silnik wciągarki,
  • błędna logika sterownika (oba napędy startują równocześnie bez priorytetów).

Szczegółowa analiza problemu

1. Wspólne zasilanie elektryczne
   • Rozruch silnika chwytaka generuje impuls prądowy (kilkukrotnie większy od prądu znamionowego).
   • Spadek napięcia ∆U = I·R na przewodach, stykach i zabezpieczeniach obniża napięcie silnika wciągarki → maleje moment (M ∝ U) i prędkość.
   • Typowe „winowajcy”: za cienkie kable, skorodowane złącza, zużyty akumulator, zbyt słaby zasilacz.

2. Układ elektrohydrauliczny
   • Pompa ma ograniczony wydatek Q_max. Gdy chwytak pobiera część strumienia, do silnika hydraulicznego wciągarki dociera mniejszy przepływ → spada prędkość.
   • Dodatkowo: wyeksploatowana pompa, zanieczyszczone filtry lub źle ustawiony zawór przelewowy obniżają ciśnienie.

3. Hamulec elektromagnetyczny wciągarki
   • Jeżeli zwora nie cofa się całkowicie (za mały luz 0,5-0,6 mm) lub okładzina jest wytarta, hamulec „trze” przy każdym otwarciu chwytaka – silnik ma do pokonania dodatkowy moment hamujący.

4. Sterowanie i zakłócenia EMI
   • Przepięcia od silnika chwytaka zakłócają falownik / moduł PWM wciągarki → sterownik chwilowo obniża sygnał sterujący.
   • W systemach bezpieczeństwa bywa świadomie wymuszone zwolnienie wciągarki przy manipulacji ładunkiem; błędnie ustawiony parametr może wyglądać jak usterka.

5. Mechaniczne przeciążenie lub zakleszczenie liny
   • Po otwarciu chwytaka pełny ciężar ładunku przenosi się na linę; przy przekroczeniu obciążenia nominalnego lub nierównym nawinięciu bęben „dusi” silnik.

Aktualne informacje i trendy

• W nowoczesnych suwnicach stosuje się zawory priorytetowe load-sensing i falowniki z aktywną kompensacją spadku napięcia – eliminują opisany efekt.
• Coraz częściej rozdziela się zasilanie: dedykowany falownik lub pompa dla chwytaka, co ogranicza piki prądowe/ciśnieniowe.
• Trend „predictive maintenance” – czujniki prądu i ciśnienia + analiza w chmurze pozwalają wykryć rosnące spadki zanim dojdzie do zatrzymania.

Wspierające wyjaśnienia i detale

Techniczne równanie spadku prędkości silnika DC:
\[ n \approx \frac{U - I \cdot R_a}{k\Phi} \]
Gdy ΔU wynosi np. 3 V przy napięciu 24 V, prędkość spada o ≈ 12 %. Podobnie w hydraulice:
\[ n \propto \frac{Q}{D} \quad\text{(Q – przepływ, D – objętość robocza)} \]
Redukcja Q o 20 % to ten sam spadek prędkości.

Aspekty etyczne i prawne

• Usterka może skutkować niekontrolowanym ruchem ładunku – ryzyko dla ludzi.
• Należy zapewnić zgodność z PN-EN 14492-2 (wciągniki linowe) i Dyrektywą Maszynową 2006/42/WE.
• Zabronione jest celowe wyłączanie układów bezpieczeństwa (np. limiterów prądu).

Praktyczne wskazówki

1. Pomiary: • napięcie na zaciskach silnika wciągarki przed i w trakcie otwierania chwytaka,
   • prąd całkowity,
   • ciśnienie układu hydraulicznego (manometr w linii zasilającej).
2. Wizualna kontrola przewodów, szybkozłączy, filtrów; termowizja styków.
3. Jeśli spadek napięcia > 10 % – zwiększ przekrój kabli, oczyść styki, rozważ kondensatory buforowe lub mocniejszy zasilacz.
4. Hydraulika: wymiana filtrów, test wydatku pompy, ewentualnie dodanie zaworu priorytetowego.
5. Kalibracja hamulca: ustaw szczelinę 0,5–0,6 mm, wymień okładzinę jeśli < 70 % grubości.
6. W sterowniku PLC ustaw sekwencję: „najpierw pauza wciągarki, potem otwarcie chwytaka” lub dynamiczne ograniczenie prądu.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Bez danych o typie napędu trudno wskazać jedną przyczynę; opisane scenariusze obejmują 95 % przypadków tej usterki.
• Możliwe jednoczesne występowanie kilku słabych punktów (np. nieszczelności + cienkie kable).

Sugestie dalszych badań

• Rejestracja on-line parametrów (data-logger) w czasie cyklu roboczego.
• Analiza widma prądu silnika wciągarki – wczesne wykrywanie przeciążeń i zakłóceń hamulca.
• Przegląd rozwiązań load-sensing oraz inteligentnych rozdzielaczy proporcjonalnych.

Krótkie podsumowanie

Wolniejsza praca wciągarki podczas otwierania chwytaka wynika w zdecydowanej większości z chwilowego niedoboru energii (elektrycznej lub hydraulicznej) spowodowanego równoczesnym obciążeniem wspólnego źródła. Diagnostykę należy zacząć od pomiaru napięcia/ciśnienia i inspekcji przewodów, złącz oraz hamulca. Po usunięciu słabych punktów (spadków napięć, nieszczelności, złej regulacji) lub rozdzieleniu zasilania oba mechanizmy powinny pracować z nominalną prędkością.