rodzaje wciągarek i zasada działania

Wciągarka hydrauliczna jest urządzeniem służącym do ciągnięcia lin stalowych bądź syntetycznych . We wszystkich rodzajach wciągarek lina ciągnięta jest za pomocą silników hydraulicznych. Silniki hydrauliczne są siłownikami, zamieniającymi ciśnienie hydrauliczne i przepływ cieczy na moment obrotowy i rotację. Pod względem budowy silniki hydrauliczne są tożsame z pompami hydraulicznymi, jednak spełniają odwrotne funkcje. Ze względu na system ciągnięcia rozróżniamy wciągarki kabestanowe i bębnowe z różnym systemem zasilania jak spalinowe, czy elektryczne.

Wciągarki kabestanowe ciągną linę za pośrednictwem kabestanów, czyli 2 rolek połączonych ze sobą mechanicznie bądź hydraulicznie na których rowkach nawinięta jest lina, a następnie zwijana jest na bęben z równomierną siłą Ten stosunkowo niepozorny element ma wielką moc i pozwala na utrzymanie stałej siły i prędkości ciągnięcia liny. Lina ciągnięta przez kabestany przewijana jest 6-8 razy wokół kabestanów, a następnie przechodzi na szpulę gdzie jest zwijana docelowo. Taki system jest możliwy ponieważ powierzchnia liny i kabestanów ma odpowiednie tarcie, które nie pozwala na ślizganie się liny. Jest to najbardziej popularny i niezawodny sposób na ciągnięcie lin w zastosowaniu przemysłowym, ponieważ układy hydrauliczne są praktycznie bezawaryjne. Warunkiem jest oczywiście wykonanie z odpowiednich materiałów i podzespołów.

Wciągarki kabestanowe wykorzystywane są praktycznie w każdej gałęzi gospodarki, gdzie niezbędne jest ciągnięcie liny. Ze względu na sposób wykorzystania możemy je dodatkowo podzielić na wciągarki z ograniczona i nieograniczoną długością liny. Te pierwsze maja szpulę z liną montowaną pod obudową w celu łatwiejszego przemieszczania się pomiędzy budowami i używa się ich w sytuacjach, gdzie długość liny może być ograniczona do 1-1,5km np. przy pracach układania kabli energetycznych, telefonicznych, rurociągów gazowych bądź wodno-kanalizacyjnych i wielu innych o różnej mocy uciągu nawet do 100 Ton. Jak np. Model UP50

W sytuacjach, gdzie jest niezbędna zdecydowanie większa długość liny używa się wciągarek z bębnem zewnętrznym. Takie rozwiązanie pozwala na łączenie lin do nieskończonej długości. Rozwiązanie to wykorzystywane jest m.in. do wciągania przewodów napowietrznych na liniach wysokiego napięcia, gdzie często wciągane odcinki sięgają nawet do 6-8 km, jak np. model F280.40

Wciągarki bębnowe są używane jako wciągarki mniejszej mocy i zwykle jako pomocnicze. Lina nawijana jest bezpośrednio na bęben zainstalowany bezpośrednio na wciągarce, na który nawijana jest lina. Cała siła z którą ciągnięta jest lina znajduje się na nawijanej linie, co powoduje zaciskanie się lina na bębnie co nie jest wskazane dla żywotności liny, a także nie jest komfortowe podczas pracy. Zgodnie z fizyką, z każdym zwojem nawijanej liny zmienia się również siła ciągniętej liny ponieważ zmienia się średnica wewnętrzna ciągnącego bębna . Przykładem może być model F206.10

Każda z tych wciągarek może być zasilana silnikiem spalinowym benzynowym lub wysokoprężnym diesel lub elektrycznym . Najczęściej używane są wciągarki z napędem diesla ze względu na ich większy moment obrotowy i oszczędność, ale coraz częściej wprowadza się wciągarki elektryczne i akumulatorowe.  System wciągarek akumulatorowych jest pożądany w wielu miejscach o ostrzejszych normach ochrony środowiska oraz tunelach i pomieszczeniach zamkniętych. Nowoczesne wciągarki elektryczne posiadają moc podobną do spalinowych, a jedynym mankamentem jest pojemność akumulatora, która ogranicza długość pracy. We wciągarkach elektrycznych montuje się systemy IBS (Intelligent Battery System), czyli system zarządzania akumulatorami co daje pewność, że podczas wyciągania nie zużyjemy całej energii i akumulatory nie będą przeciążone.

By zapewnić jak najdłuższy czasu działania, przy równoczesnym zachowaniu pełnej funkcjonalności, każda wyciągarka hydrauliczna wymaga okresowych zabiegów konserwacyjnych. Nie inaczej jest w przypadku wyciągarek hydraulicznych, które pracując w trudnych warunkach, narażone są na eksploatację poszczególnych elementów, co przekłada się nie tylko na utrudnione funkcjonowanie urządzenia, ale także na zmniejszenie bezpieczeństwa pracy z wyciągarką. Właśnie dlatego należy wykonywać okresowe przeglądy sprzętu i konserwować go przez oczyszczenie i nasmarowanie ruchomych elementów, wymianę zużytych części wyciągarki. Ważnym czynnikiem jest również regularna wymiana olejów w silniku i układzie hydraulicznym, co poprawi żywotność urządzenia. Oprócz tych czynności należy pamiętać o regularnym czyszczeniu maszyny z brudu nagromadzonego w czasie pracy, a będziemy mogli cieszyć się bezawaryjną pracą wyciągarki hydraulicznej przez wiele lat.

Jak dobrać moc wciągarek i hamowników hydraulicznych

Wciągarki kablowe – ziemne

Aby dobrać odpowiednią moc wciągarki kablowej niezbędna jest wiedza jakiego rodzaju i średnicy kable będą wciągane. Ciężar kabla jest nieistotny, ponieważ kabel nie jest podnoszony, a jedynie ciągnięty w wykopie otwartym na rolkach kablowych lub rurze przepustowej .  W obu tych przypadkach należy zminimalizować tarcie, aby kabel ciągnięty był możliwie jak najdelikatniej. Obecnie produkowane kable, są bardzo delikatne ze względu na swoja budowę. Wykonane są z kruchych stopów metali, wypełnień z tworzywa oraz cienkich żył powrotnych, które po nadmiernym przeciągnięciu ulegają szybkiemu uszkodzeniu.  W związku z powyższym maksymalna siła ciągnięcia kabla określana jest przez producentów i to jest jedynym wyznacznikiem maksymalnej siły ciągnięcia kabli i doboru siły wciągarki kablowej.

Aby ciągnąc długie odcinki kabla, jedynym sposobem jest odpowiednie układanie w wykopie rolek kablowych prostych i odpowiednie profilowanie rolek kątowych na zakrętach. Każde złe wyprofilowanie będzie powodowało zwiększenie oporu tarcia, co jest jednoznacznym ze zwiększeniem siły ciągnięcia. Jeśli ciągniemy kabel w rurach jedyną metodo jest dokładne oczyszczenie rurociągu i używanie płynów poślizgowych co minimalizuje tarcie nawet o 80%.

W przypadku dłuższych odcinków z wieloma zakrętami, na którym nie ma możliwości ustawienia rolek w sposób redukujący tarcie do poziomu bezpiecznego ciągnięcia kabla ustawia się urządzenia wspomagające wzdłuż linii zwane pieskiem kablowym. Jest to urządzenia działające na zasadzie dopychania kabla redukując w ten sposób naprężenia.

Zestawy linii napowietrznej – Wciągarka – Hamownik – metoda działania

Najszybszą metodą obliczenia minimalnej siły niezbędnej do wciągania przewodów napowietrznych jest prezentowana poniżej.

W pierwszej kolejności obliczamy siłę hamowania przewodów na podstawie przekroju przewodów. Waga przewodu nie jest brana pod uwagę.

– FT – siła hamownika  (daN) = (Przekrój przewodu w mm2 ) X 4 X Ilość przewodów na fazę.

Na przykład – Przewód AFL  6-240; Średnica = 21,7 mm; Przekrój = 240 mm2

Dla linii z jednym przewodem na fazę

Obliczanie minimalnej mocy – Hamownika = (240 x 4) X 1 = 960 daN tj. ok. 1 Tona

Dla linii z trzema przewodami na fazę

Obliczanie minimalnej mocy – Hamownika = (240 x 4) X 3 = 2880  daN tj. ok. 3 Tony

Aby obliczyć minimalną siłę wciągarki należy dodać minimum 30 % siły hamownika wg wzoru poniżej:

– FP – siła wciągarki  (daN) = FT + 30%.

Dla linii z jednym przewodem na fazę

– Wciągarka =  960 daN + 30% = 1248 daN

Dla linii z trzema przewodami na fazę

– Wciągarka =  2880 daN + 30% = 3744 daN

Istnieje możliwość określenia siły wciągania przewodów, bez wchodzenia w dokładne obliczenia, biorąc pod uwagę specyficzne obciążenie przewodów 4 kg / mm2.

Jest to oczywiści minimalna siła urządzeń niezbędna do pokonania oporów, przy wciąganiu przewodów na liniach napowietrznych średniego i wysokiego napięcia.

Jednak, aby w pełni wykorzystać urządzenia z odpowiednią prędkością sugerujemy zakup maszyn o sile 2 krotnie wyższej. Pozwoli to na ciągnięcie przewodów  do 5km na godzinę .