Rodzaje suwnic - przegląd konstrukcji i zastosowań

Rodzaje suwnic - przegląd konstrukcji i zastosowań

Od tego zależy, gdzie urządzenie da się zamontować, jaki ciężar podniesie i ile miejsca zajmie. W tym przeglądzie porządkujemy podziały, które stosują producenci i Urząd Dozoru Technicznego, i pokazujemy, jak przełożyć je na wybór suwnicy do konkretnej hali lub placu.

Co to jest suwnica i czym różni się od żurawia?

Suwnica to dźwignica pracująca w ruchu przerywanym, której mechanizm podnoszenia - wciągnik lub wciągarka - przemieszcza się po konstrukcji nośnej poruszającej się po torach. Ładunek może poruszać się w trzech kierunkach, a każdy z nich obsługuje osobny napęd. Mechanizm podnoszenia unosi i opuszcza hak lub inny chwytak, wózek z wciągnikiem jeździ w poprzek hali wzdłuż dźwigara, a cała suwnica przemieszcza się wzdłuż toru jezdnego, czyli wzdłuż hali lub placu.

Te trzy osie tworzą prostopadłościan roboczy, ograniczony rozpiętością mostu, długością toru i wysokością podnoszenia. Żuraw działa inaczej: ma wysięgnik, który obraca się wokół słupa lub punktu mocowania, więc obsługuje pole w kształcie koła lub jego wycinka. Dlatego suwnicę wybiera się do obsługi całej nawy, a żuraw słupowy czy przyścienny - do jednego stanowiska pracy. Ruch przerywany oznacza z kolei, że suwnica pracuje cyklami: chwyta ładunek, przenosi go, odkłada i wraca po następny. Tym różni się od przenośnika, który transportuje materiał bez przerwy.

Każdą suwnicę opisują trzy podstawowe parametry: udźwig (Q), rozpiętość (L, odległość między osiami szyn) i wysokość podnoszenia (H). Na tabliczce znamionowej spotkamy też zapis dwuczłonowy, np. Q = 20/5 t - oznacza on hak główny o udźwigu 20 t i hak pomocniczy 5 t.

Rodzaje suwnic według konstrukcji nośnej

Podział konstrukcyjny jest najczęściej stosowany i to od niego zaczyna się każda rozmowa o nowym urządzeniu. Wyróżniamy sześć podstawowych typów.

Suwnice pomostowe natorowe i podwieszane

Suwnica pomostowa ma most złożony z jednego lub dwóch dźwigarów i dwóch czołownic z kołami jezdnymi. W wersji natorowej koła toczą się po szynach ułożonych na górnych pasach belek podsuwnicowych, opartych na słupach hali lub osobnej estakadzie. To najpopularniejszy układ w halach produkcyjnych: pozwala na duże udźwigi i rozpiętości, a suwnica pomostowa natorowa w wersji dwudźwigarowej obsługuje ładunki kilkudziesięciotonowe.

Suwnica podwieszana jeździ po dolnych półkach torów zawieszonych pod konstrukcją dachu. Nie potrzebuje słupów ani belek podsuwnicowych, a czołownice mogą wystawać poza tor, co poprawia dojazd haka do ścian. Ogranicza ją nośność stropu – stosujemy ją głównie przy udźwigach do kilku ton i w obiektach, gdzie strop zaprojektowano z myślą o takim obciążeniu.

Suwnice bramowe, półbramowe, wspornikowe i kolumnowe

Suwnica bramowa ma most oparty na dwóch podporach, które jeżdżą po szynach ułożonych na poziomie gruntu lub posadzki. Sprawdza się na placach składowych, bocznicach i w halach bez estakady. Suwnica bramowa wymaga przy tym wolnego pasa wzdłuż torowiska i zabezpieczeń przeciwwiatrowych, jeśli pracuje na zewnątrz. Most może mieć wysięgi wystające poza podpory – dzięki nim hak sięga nad naczepę stojącą obok toru, co skraca przeładunek z placu na samochód. Podobnie jak pomostowe, bramowe występują w wersji jedno- i dwudźwigarowej, a przy dużych rozpiętościach jedna podpora bywa wahliwa, żeby konstrukcja kompensowała odkształcenia termiczne i nierówności toru.

Suwnica półbramowa łączy oba rozwiązania: jedna strona mostu jeździ po torze na estakadzie lub ścianie, druga po szynie w posadzce. Suwnica wspornikowa (konsolowa) ma wysięgnik przymocowany do wózka jeżdżącego po torze na ścianie lub słupach i obsługuje pas stanowisk wzdłuż hali, pod pracującą wyżej suwnicą pomostową. Suwnica kolumnowa to odmiana pomostowej z pionową kolumną, stosowana na kompaktowych stanowiskach montażowych.

Jak dzielimy suwnice według napędu, sterowania i chwytaka?

Sama konstrukcja nie mówi wszystkiego. Dwie suwnice pomostowe o identycznym udźwigu mogą zupełnie inaczej pracować, jeśli różnią się wyposażeniem. Poza podziałem konstrukcyjnym stosuje się kilka kolejnych kryteriów:

Kryterium Odmiany
Napęd ręczny (łańcuch, korba), elektryczny, w ciężkich układach hydrauliczny
Sterowanie z poziomu roboczego (kaseta na przewodzie), radiowe, z kabiny operatora, półautomatyczne i automatyczne
Chwytak hakowa, chwytakowa (do materiałów sypkich), magnesowa, z trawersem lub chwytnikiem specjalnym
Przeznaczenie ogólnego przeznaczenia, specjalne (np. hutnicze, kuźnicze, przeciwwybuchowe)

W praktyce sposób sterowania wpływa na organizację pracy bardziej, niż się zakłada. Suwnica z kasetą na przewodzie wymusza chodzenie operatora za ładunkiem, co w zastawionej maszynami hali spowalnia każdy cykl. Sterowanie radiowe pozwala stanąć tam, gdzie widać ładunek, i przy długich elementach umożliwia pracę dwóch suwnic w tandemie. Kabina ma sens przy dużych rozpiętościach i bardzo intensywnej pracy, np. na składach stali.

Rodzaj chwytaka zmienia też wymagania wobec całej maszyny. Suwnica magnesowa czy chwytakowa pracuje zwykle w cyklu ciągłym, więc jej mechanizmy dobiera się do znacznie wyższej klasy niż w suwnicy hakowej obsługującej montaż.

Grupa natężenia pracy - ten sam rodzaj suwnicy, inna klasa

Najrzadziej omawiany podział dotyczy intensywności pracy. Normy ISO 4301-1 i FEM 1.001 przypisują suwnicy jedną z ośmiu grup, od A1 do A8. O grupie decyduje liczba cykli w całym okresie eksploatacji i to, jak często urządzenie podnosi ładunki bliskie nominalnemu udźwigowi.

Grupa Przykładowe zastosowanie
A1–A3 suwnice warsztatowe, montażowe, w maszynowniach i elektrowniach
A4–A5 suwnice produkcyjne i magazynowe pracujące z przerwami
A6–A8 suwnice magnesowe, chwytakowe, hutnicze, praca ciągła na kilka zmian

Grupa natężenia pracy decyduje o wielkości silników, hamulców, kół, łożysk i o przekroju dźwigarów. Suwnica 10 t w grupie A3 i suwnica 10 t w grupie A6 to dwie różne maszyny, choć na zdjęciu wyglądają podobnie. Przy wycenie widzimy, że zaniżenie grupy obniża cenę zakupu, ale skraca żywotność mechanizmu podnoszenia nawet kilkukrotnie. Przeciążona wciągarka szybciej zużywa linę i hamulec, a każdy postój suwnicy zatrzymuje produkcję w całej nawie.

Rozsądnym punktem wyjścia jest policzenie, ile podnoszeń wykonuje się na jednej zmianie i jaki odsetek stanowią ładunki bliskie maksymalnym. Te dwie liczby pozwalają projektantowi przyjąć grupę z zapasem, zamiast zgadywać.

Który rodzaj suwnicy wybrać do hali, magazynu lub na plac?

Wybór typu zaczyna się od budynku, nie od katalogu. Te same potrzeby transportowe w jednej hali najlepiej obsłuży suwnica natorowa, a w innej – bramowa, bo obiekt nie ma słupów zdolnych przenieść obciążenie od kół. Najczęstsze sytuacje zestawiamy w tabeli:

Warunki w obiekcie Typ suwnicy
Hala ze słupami i belkami podsuwnicowymi, udźwig od kilku do kilkudziesięciu ton pomostowa natorowa jedno- lub dwudźwigarowa
Nośny strop, brak miejsca na estakadę, udźwig do kilku ton pomostowa podwieszana
Plac składowy, bocznica, hala bez estakady bramowa
Tor możliwy tylko po jednej stronie półbramowa
Stanowiska wzdłuż ściany pod istniejącą suwnicą wspornikowa (konsolowa)

Przy modernizacji starszych zakładów dochodzi jeszcze stan torowiska. Szyny ułożone kilkadziesiąt lat temu często nie spełniają tolerancji normy ISO 12488-1, a nowa suwnica jeżdżąca po krzywym torze szybko niszczy obrzeża kół. Zanim wybierzemy typ i parametry, mierzymy geometrię toru i w razie potrzeby wykonujemy rektyfikację torowiska.

Niezależnie od rodzaju suwnice z napędem mechanicznym podlegają dozorowi technicznemu. Przed pierwszym uruchomieniem przechodzą badanie odbiorcze UDT, a w trakcie eksploatacji - badania okresowe w terminach określonych w decyzji. Operator potrzebuje uprawnień właściwych dla danego sposobu sterowania, dlatego wybór między kasetą a kabiną ma znaczenie także przy planowaniu szkoleń załogi.