Ako funguje hadicový navijak?

Hadicový navijak funguje tak, že navíja pružnú hadicu okolo rotujúceho bubna a riadi, ako sa hadica nasadzuje, skladuje a zasúva. Aj keď je princíp činnosti relatívne jednoduchý, priemyselný hadicový navijak je koordinovaná mechanická zostava zahŕňajúca bubon, hriadeľ, ložiská, otočné koleso, hadicu, navíjací mechanizmus, vedenie hadice a montážnu konštrukciu.

Navijak musí umožňovať pohyb hadice pri zachovaní nepretržitého pripojenia k prívodu kvapaliny alebo plynu. Zároveň potrebuje ovládať ohýbanie hadice, rotačný pohyb a ťažnú silu.

Rôzne hadicové navijaky to dosahujú rôznymi hnacími mechanizmami. Navijaky poháňané pružinou,{1}}ručnou-kľukou, motorom{3}}a hydraulicky poháňané všetky používajú rovnaký základný koncept bubna-a{5}}hadice, ale spôsob, akým vytvárajú a ovládajú otáčanie bubna, je odlišný.

Pochopenie fungovania hadicového bubna je dôležité pri výbere zariadenia pre stlačený vzduch, vodu, hydraulický olej, mazivo, palivo, čistiace kvapaliny a iné priemyselné aplikácie.

Základným princípom fungovania je rotačné ukladanie.

Namiesto toho, aby sa hadica nechala voľne ležať na podlahe alebo sa ručne navíjala, je hadica omotaná okolo valcového bubna. Bubon sa otáča okolo centrálneho hriadeľa, čo umožňuje hadicu vytiahnuť alebo navinúť späť.

Prevádzkový cyklus možno rozdeliť do troch etáp:

Kľúčovým technickým problémom je, že bubon sa otáča, zatiaľ čo napájacie spojenie zostáva nehybné. To je dôvod, prečo je otočná zostava kritickou súčasťou priemyselného hadicového navijaka.

Typický priemyselný hadicový navijak možno chápať ako niekoľko mechanických systémov, ktoré spolupracujú.

Presná konfigurácia sa líši v závislosti od veľkosti hadice, tlaku, média, polohy inštalácie a spôsobu navíjania.

Bubon je namontovaný na hriadeli podoprenom ložiskami alebo inými rotačnými podperami.

Keď je hadica vytiahnutá smerom von, sila pôsobiaca na hadicu vytvára rotačný moment okolo osi bubna.

Pri ťahaní hadice sa bubon otáča a uvoľňuje ďalšiu hadicu.

Keď je hadica stiahnutá, smer otáčania bubna sa obráti.

Požadovaný krútiaci moment nie je konštantný počas celého procesu navíjania. Keď sa hadica hromadí na bubne, zväčšuje sa účinný polomer navíjania. V dôsledku toho sa vzťah medzi napätím hadice a krútiacim momentom bubna mení s množstvom hadice, ktorá zostáva na cievke.

Toto je obzvlášť dôležité pre pružinové-navijaky, pretože pružina musí poskytovať primeraný krútiaci moment po celej dĺžke použiteľnej hadice.

Toto je úloha otočného kĺbu.

Jedna strana hadicového bubna je pripojená k stacionárnemu prívodnému vedeniu. Druhá strana sa otáča s bubnom. Bežné pevné spojenie by sa pri otáčaní bubna krútilo.

Otočný prvok umožňuje rotačný pohyb pri zachovaní utesneného priechodu pre pracovné médium.

Zjednodušená cesta toku je:

Obrtlík preto vykonáva dve funkcie súčasne:

• ■Umožňuje rotačný pohyb.
• ■Udržuje dráhu tekutiny-obsahujúcej tlak.

Pre priemyselné aplikácie sa musí otočný prvok zvoliť podľa pracovného tlaku, teploty, kompatibility kvapalín, veľkosti pripojenia a požadovaného rotačného výkonu.

Maximálny tlak navijaka by sa nemal určovať len z konštrukcie bubna. Hadicu, otočné kĺby, armatúry, tesnenia a ďalšie tlakové{1}}súčiastky je potrebné posudzovať spoločne.

Pružinový-navíjač hadice využíva uloženú mechanickú energiu na stiahnutie hadice.

Vo vnútri navijaka je predpätá pružina spojená s bubnom.

Keď operátor vytiahne hadicu smerom von:

Keď operátor dovolí, aby sa hadica vrátila:

To je dôvod, prečo pružinové navijaky môžu automaticky vrátiť hadicu bez externého elektrického alebo hydraulického zdroja energie.

Požadované charakteristiky pružiny závisia od:

• ✔Dĺžka hadice
• ✔Priemer hadice
• ✔Hmotnosť hadice
• ✔Priemer bubna
• ✔Orientácia inštalácie
• ✔Trenie
• ✔Požadovaná zaťahovacia sila

Príliš slabá pružina nemusí úplne zatiahnuť hadicu. Príliš silná pružina môže sťažiť rozvinutie hadice a spôsobiť agresívne stiahnutie.

Ručný-kľukový navijak nahrádza automatické zaťahovanie pružiny ručne ovládaným mechanickým pohonom.

Kľuka je spojená s bubnom cez hriadeľ alebo ozubené usporiadanie.

Keď operátor otáča kľukou:

Na rozvinutie hadice operátor vytiahne hadicu z bubna, čím umožní bubnu otáčať sa v opačnom smere.

Ručné{0}kľukové systémy poskytujú priamu kontrolu nad procesom navíjania.

Sú obzvlášť užitočné, keď:

• ✔Hadica je dlhá.
• ✔Hadica je ťažká.
• ✔Zatiahnutie nemusí byť automatické.
• ✔Obsluha potrebuje presné ovládanie navíjania.
• ✔Navijak je inštalovaný na mobilnom zariadení.

Kľukový mechanizmus môže tiež poskytnúť mechanickú výhodu, ktorá znižuje manuálnu silu potrebnú na ovládanie ťažkej hadice.

Hadicové navijaky-poháňané motorom využívajú na otáčanie bubna externý zdroj energie.

V závislosti od aplikácie môže byť pohon:

• ■Elektrické
• ■Hydraulické
• ■Pneumatické

Základná prevádzková postupnosť je:

Konfigurácia poháňaná motorom- sa vo všeobecnosti zvažuje, keď je hadica príliš dlhá alebo ťažká na praktickú pružinovú alebo ručnú prevádzku, alebo keď je potrebné časté automatické zaťahovanie.

Napríklad navijak hydraulickej hadice namontovaný na servisnom vozidle môže používať hydraulický motor pripojený k hydraulickému systému vozidla.

Motorizované systémy prinášajú ďalšie technické aspekty, vrátane:

• Krútiaci moment motora
• Rýchlosť otáčania
• Redukcia prevodu
• Brzdenie
• Riadiaci systém
• Zdroj energie
• Napnutie hadice
• Núdzové zastavenie

Vedenie hadice riadi, ako hadica vstupuje a vychádza z cievky.

Bez vhodného vedenia sa hadica môže priblížiť k bubnu v nepriaznivom uhle, čo spôsobí bočné zaťaženie a nerovnomerné navíjanie.

Vodidlo môže na ovládanie pohybu hadice používať valčeky alebo iné povrchy s-nízkym trením.

Počas prevádzky:

Počas sťahovania:

Správne navrhnuté vedenie pomáha rozložiť hadicu cez bubon namiesto toho, aby sa hromadila na jednom mieste.

Toto sa stáva čoraz dôležitejším, keď operátor ťahá hadicu v rôznych uhloch.

Navíjanie hadice je viac než len otáčanie bubna.

Pri mnohých kotúčoch je potrebné hadicu rozložiť po šírke bubna, aby sa zachovalo organizované skladovanie.

Ak hadica opakovane vstupuje do rovnakého bodu, môže sa lokálne vytvoriť viacero vrstiev. To môže vytvoriť:

• ■Nerovnomerné navíjanie
• ■Zvýšený lokálny priemer
• ■Vyššie bočné zaťaženie
• ■Znížená dostupná kapacita hadice
• ■Väčšie trenie
• ■Ťažké nasadenie

Niektoré konštrukcie cievok preto obsahujú vodiaci mechanizmus, ktorý pohybuje hadicou bočne, keď sa bubon otáča.

Vzor vinutia závisí od:

• Vonkajší priemer hadice
• Šírka bubna
• Priemer bubna
• Tuhosť hadice
• Usporiadanie sprievodcu
• Počet vrstiev hadíc

Pri vysokokapacitných kotúčoch sú tieto faktory obzvlášť dôležité, pretože viacero vrstiev môže výrazne zmeniť efektívny polomer bubna.

Priemer bubna priamo ovplyvňuje ohýbanie hadice.

Keď je hadica omotaná okolo bubna, dochádza k jej zakriveniu. Ak je bubon príliš malý na hadicu, opakované navíjanie môže spôsobiť nadmerné ohýbanie hadice.

Preto je potrebné pri výbere navijaka zvážiť minimálny polomer ohybu určený pre hadicu.

Táto otázka je dôležitá najmä pre:

• ✔Hydraulické hadice
• ✔Vysokotlakové-hadice
• ✔Vystužené hadice
• ✔Hadice s-veľkým priemerom
• ✔Hadice vystavené častému cyklovaniu

Vhodná cievka by mala poskytovať priemer navíjania kompatibilný s povoleným polomerom ohybu hadice.

Pre automatické cievky je kritickým parametrom výkonu navíjacia sila.

Navijak musí prekonať niekoľko odporov:

Skutočné správanie závisí od konštrukcie navijaka a pracovnej polohy.

Napríklad vertikálne namontovaná cievka môže mať iné požiadavky na napnutie hadice ako horizontálne namontovaný systém, pretože na hadicu pôsobí gravitácia.

V navijaku poháňanom pružinou- sa dostupný krútiaci moment tiež mení podľa stavu pružiny.

Preto nestačí len špecifikovať pružinový navijak na základe dĺžky hadice. Hmotnosť hadice a vonkajší priemer hadice sú rovnako dôležité.

Kapacita cievky sa vzťahuje na množstvo hadice, ktoré možno uložiť na konkrétny bubon.

Kapacita závisí predovšetkým od:

• Priemer bubna
• Šírka bubna
• Vonkajší priemer hadice
• Počet vrstiev vinutia
• Dostupný objem úložiska

Obzvlášť dôležitý je vonkajší priemer hadice.

Napríklad 20 m hadica s malým vonkajším priemerom môže zaberať podstatne menší objem bubna ako 20 m hadica s veľkým vonkajším priemerom.

To znamená, že pri výbere cievky by sa mal použiť skutočný vonkajší priemer hadice, a nie iba dĺžka alebo vnútorný priemer hadice.

Typický pružinový-priemyselný navijak možno opísať prostredníctvom nasledujúceho cyklu.

Tento opakujúci sa cyklus je dôvodom, prečo je životnosť cyklu dôležitým faktorom pri priemyselných cievkach používaných mnohokrát denne.

Zátka hadice určuje, ako ďaleko sa hadica stiahne.

Na automatickom navijaku zabraňuje úplnému zmiznutiu konca hadice v zostave navijaka.

Vytvára tiež pohodlný uchopovací bod pre ďalšiu operáciu.

Zátka musí byť kompatibilná s priemerom hadice a konfiguráciou cievky. Jeho poloha môže tiež ovplyvniť množstvo hadice dostupnej mimo cievky, keď je úplne zasunutá.

Správny mechanizmus závisí nielen od pohodlia. Je potrebné vyhodnotiť hmotnosť hadice, dĺžku, prevádzkovú frekvenciu, dostupný výkon, prostredie inštalácie a požadované ovládanie.

Princíp činnosti zostáva podobný, ale konfigurácia cievky sa mení podľa použitia hadice.

Navijak vzduchovej hadice

Navijak vzduchovej hadice dodáva stlačený vzduch z pevnej vzduchovej siete do pneumatického náradia alebo na pracovné stanice.

Menovitý tlak a vnútorný priemer hadice sú obzvlášť dôležité, pretože hadica musí udržiavať primeraný prietok do pripojeného zariadenia.

Navijak na vodnú hadicu

Vodné cievky sa často používajú na čistenie zariadení, priemyselné umývanie a údržbu.

Pri aplikáciách s horúcou vodou-je potrebné okrem tlaku zvážiť aj teplotnú odolnosť.

Hydraulický navijak na hadicu

Hydraulické aplikácie vyžadujú starostlivé zváženie tlaku, vystuženia hadice, polomeru ohybu, armatúr a mechanickej ochrany.

Samotný navijak nesmie klásť podmienky ohybu, ktoré by presahovali špecifikácie výrobcu hadice.

Navijak na mazacie hadice

Mazacie bubny môžu pracovať pri výrazne vyšších tlakoch ako bežná vodná alebo vzduchová doprava.

V dôsledku toho musí byť otočná spojka, hadica, armatúry a navijak primerane dimenzované-.

Tieto komponenty vykonávajú rôzne funkcie.

Ložiskápodoprite rotujúci bubon a znížte rotačný odpor.

Obrtlíkyudržiavať tekutinové spojenie medzi stacionárnymi a rotujúcimi komponentmi.

Pečatezabrániť úniku prepravovaného média cez rotačné rozhranie.

Tieto tri systémy musia spolupracovať.

Navijak môže mať mechanicky robustný bubon, ale ak je obratlík nesprávne zvolený pre tlak alebo médium, môže byť kompletná zostava stále nevhodná pre danú aplikáciu.

To je dôvod, prečo je dizajn priemyselných hadicových navijakov v podstate problémom systémového inžinierstva, a nie jednoducho problémom skladovania hadíc.

Bežné prevádzkové problémy možno často pripísať nesprávnemu výberu, inštalácii alebo údržbe.

Riešenie problémov by preto malo začať s celým operačným systémom a nie výmenou jednotlivých komponentov bez identifikácie základnej príčiny.

Technicky vhodný výber by mal zahŕňať aspoň tieto parametre:

Kotúč by sa mal vyberať podľa skutočných prevádzkových podmienok a nie zo všeobecnej veľkosti kotúča.