Ocena wytrzymałości zmodyfikowanej konstrukcji

panelu kabiny dźwigu osobowego wykonanego z materiału bezniklowego

Dr inż. Paweł Lonkwic – LWDO LIFT Service S.A.

Dr inż. Maciej Włodarczyk – Politechnika Lubelska

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typowa kabina windy składa się z paneli wykonanych ze stali głównie nierdzewnej w gatunku 1.4301 o grubości 1.2 mm. Jest to stal z podwyższoną zawartością niklu, co powoduje, że 1 kg blachy kosztuje w granicach 13 zł.

W celu obniżenia kosztów produkcji oraz zwiększenia produkcji, zdecydowano się na zmianę gatunku materiału na stal nierdzewną 1.4509 oraz zmniejszenie grubości do 1 mm. Cena za 1 kilogram stali w gatunku 1.4509 szacuje się na poziomie 8 zł.

Elementy składowe kabin dźwigów muszą spełnić wymagania normy PN EN 81.1, pod kątem wytrzymałości oraz estetyki.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Problem do rozwiązania:

Problemem do rozwiązania była zmiana technologii wykonania paneli kabinowych

dźwigów osobowych poprzez zmianę gatunku materiału nierdzewnego, jego grubości oraz opracowanie sposobu łączenia tych paneli z

usztywnieniami typu omega przy tych samych parametrach wytrzymałościowych.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typowy układ paneli w kabinie dźwigu elektrycznego

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

W celu rozwiązania problemu badawczego postanowiono:

1. Zmniejszyć grubość materiału do 1 mm

2. Dokleić usztywnienie typu omega w celu zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości

3. Zmienić gatunek materiału na materiał o obniżonej zawartości niklu typu 1.4509

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Otrzymane wyniki rozciągania klejonych próbek z blachy 1.4509 o grubości 1 mm.

Uzyskane wyniki na podstawie przeprowadzonych prób wytrzymałościowych pozwoliły na wprowadzenie do modelu dyskretnego analizowanej konstrukcji panela właściwego modelu materiałowego w użytego spoiwa

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Model panelu kabiny dźwigu osobowego

Model dyskretny panelu kabiny dźwigu osobowego

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Głównym kryterium użytkowo – wytrzymałościowym jest warunek sztywności definiowany przez PN EN 81.1, który

brzmi:

Siła 300 N, przyłożona w dowolnym miejscu prostopadle do ściany, skierowana od wewnątrz kabiny na zewnątrz i

równomiernie rozłożona na powierzchni koła lub kwadratu wielkości 5 cm2 nie może przekroczyć ugięcia 15 mm lub

spowodować trwałego odkształcenia

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Otrzymane wyniki analizy numerycznej panelu wraz z usztywnieniem

Rozkład przemieszczeń elementów siatki na badanym panelu. Wartość największego ugięcia wynosi 7,1 mm, czyli nie przekracza połowy wartości określonej w normie

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wnioski:Na podstawie przeprowadzonych badań można

jednoznacznie stwierdzić, że istnieje technologiczne uzasadnienie zastosowania materiału w gatunku 1.4509 pod względem wytrzymałościowym.

Zmniejszenie grubości materiału wejściowego do 1 mm oraz zastosowanie usztywnień typu omega, klejonych do panela, nie narusza warunku wytrzymałościowego opisanego w PN EN 81.1.

W celu produkcji paneli klejonych należy stworzyć odpowiednie stanowisko do klejenia paneli z omegami wg obowiązujących przepisów.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Rozwiązanie problemu zostało wykonane w ramach projektu systemowego „Wsparcie Regionalnej Sieci

Współpracy” Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013,

Priorytet VIII Regionalne kadry gospodarki, Działanie 8.2. Transfer wiedzy, Poddziałanie 8.2.2 Regionalne Strategie

Innowacji.

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Dziękujemy za uwagę

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego