Derek di atas kepala adalah peralatan khusus yang penting untuk perusahaan produksi dan manufaktur, yang bertanggung jawab atas pengangkatan, pemeliharaan, dan pemasangan peralatan dan aksesori harian. Kondisi bridge crane secara langsung mempengaruhi apakah perusahaan dapat menyelesaikan tugas produksi tepat waktu dan lancar. Oleh karena itu, memastikan kondisi crane jembatan yang baik merupakan pekerjaan penting untuk produksi dan pemeliharaan. Menggerogoti rel merupakan fenomena umum dalam penggunaan derek jembatan. Hal ini terutama disebabkan oleh penyimpangan jalur derek atau penyimpangan roda yang melebihi standar, sehingga mengakibatkan rel menggerogoti. Hal ini dapat menyebabkan keluar jalur, yang tidak hanya mempengaruhi kemajuan produksi tetapi juga dapat menyebabkan kecelakaan. Artikel ini menganalisis penyebab menggerogoti rel pada derek jembatan dan mengusulkan tindakan pencegahan yang sesuai, membantu Anda dengan cepat mengatasi rel yang menggerogoti derek jembatan.
Manifestasi dan Dampak Buruk dari Menggerogoti Rel Derek di Atas Kepala
Selama penggunaan derek di atas kepala, pelek roda derek dan rel saling bergesekan, menyebabkan keausan parah pada pelek roda dan sisi rel. Fenomena ini disebut dengan rail gnawing. Manifestasi utamanya adalah sebagai berikut:
1. Derek mengeluarkan suara mencicit atau menderu keras selama pengoperasian.
2. Terdapat bintik-bintik atau tanda terang pada sisi rel, atau mungkin ada serutan besi di sekitar rel.
3.Selama pengoperasian derek, terdapat indikasi yang jelas adanya ketidaksejajaran antara roda tepi dan rel.
4. Derek mungkin mengalami hambatan selama pengoperasian, dan karena gesekan antara pelek roda dan rel, start kendaraan yang lambat-dan fenomena lainnya dapat terjadi.
- Dampak Penggerogoti Rel pada Struktur Bengkel: Roda derek yang menggerogoti rel akan langsung menimbulkan gaya lateral horizontal, yang akan menyebabkan rel menyimpang ke samping, mengakibatkan getaran peralatan dan akhirnya menyebabkan kendornya sekrup yang dipasang pada rel. Selain itu, hal ini dapat menyebabkan kegagalan derek secara keseluruhan dan berbagai tingkat dampak terhadap stabilitas struktur di dalam bengkel.
- Dampak Penggerebekan Rel terhadap Produksi, Keselamatan, dan Peralatan: Jika penggerebekan rel parah, kerusakan pada rel akan semakin meningkat, sehingga menyulitkan derek untuk melakukan kontak yang baik dengan roda selama pengoperasian, yang pada akhirnya memengaruhi penggunaannya. Jika rel perlu diganti, hal itu memerlukan sejumlah besar tenaga kerja, material, dan sumber daya keuangan, sehingga menyebabkan gangguan besar terhadap keselamatan produksi.
- Dampak Menggerogoti Rel pada Peralatan Listrik: Sekali terjadi penggerebekan pada rel, hal ini akan menyebabkan hambatan yang signifikan selama pengoperasian derek, sehingga meningkatkan beban listrik secara signifikan dan mudah menyebabkan kerusakan beban berlebih pada motor. Pada saat yang sama, peningkatan hambatan kerja derek akan menyebabkan berbagai tingkat kerusakan pada berbagai komponen dalam sistem transmisi.
Analisa Penyebab Menggerogoti Rel Overhead Cranes
Ada berbagai alasan pengoperasian derek jembatan untuk menggerogoti rel, terutama melalui alasan analisis teoritis berikut:
Menggerogoti Rel Karena Penyebab Orbital
Penyebab1: Kemiringan Rel
Pada saat pemasangan balok rel, jika terjadi kemiringan maka akan menyebabkan rel yang dipasang miring sehingga mengakibatkan roda berjalan bergerak kesamping, dan keausan pada bagian dalam salah satu sisi pelek roda dan bagian luar sisi yang lain.
Penyebab2: Deviasi Horizontal Antara Dua Rel Melebihi Standar
Karena penurunan yang tidak merata dan deformasi fondasi bengkel pada beberapa pengguna, terdapat perbedaan ketinggian yang melebihi standar antara kedua rel pada penampang-yang sama, yang menyebabkan rel menggerogoti. Jika perbedaan ketinggian relatif pada saat pemasangan rel terlalu besar maka akan menyebabkan pergerakan lateral pada saat pengoperasian crane, dan sering terjadi penggerebekan rel pada sisi dalam rel bawah dan sisi luar rel atas. Ketinggian rel dapat diukur dengan menggunakan alat perata.
Penyebab3: Deviasi Rentang Antara Dua Rel Melebihi Standar
Rentang merupakan parameter penting dalam desain crane jembatan. Namun pada saat pemasangan rel sebenarnya, jika terjadi kesalahan pemasangan akan menimbulkan masalah deviasi bentang. Jika bentang pemasangan rel terlalu kecil, maka akan menyebabkan rel menggerogoti bagian dalam pelek roda. Jika bentang pemasangan rel terlalu besar, maka akan menyebabkan rel menggerogoti bagian luar pelek roda.
Bentang lintasan dapat diukur dengan pita pengukur baja, salah satu ujung pita diikat dengan penjepit, dan ujung pita lainnya diikat pada skala pegas dengan gaya tarik 0,7-0,8kg per meter, yang diukur setiap 5m sekali. Sebelum melakukan pengukuran, tandai titik acuan pada bagian tengah lintasan, tegangan skala pegas harus sama pada setiap titik pengukuran.
Penyebab4: Penyimpangan Lurus Antara Dua Rel Melebihi Standar
1.Bentang rel yang tidak konsisten, salah satu ujung dengan ukuran yang lebih besar dan ujung lainnya dengan ukuran yang lebih kecil, menyebabkan pelek roda luar menggerogoti rel pada ukuran yang lebih besar dan pelek roda bagian dalam menggerogoti rel pada ukuran yang lebih kecil.
2. Rel lentur horizontal.
Kelurusan rel dapat diperiksa dengan menarik kawat baja berukuran 0,5 mm di antara penahan rel di kedua ujungnya kemudian mengukur posisi kawat menggunakan plumb bob. Titik pengukuran dapat diberi jarak sekitar 2m.
Roda-penyebab rel menggerogoti yang berhubungan dengan roda
Penyebab1: Penyimpangan Diameter Roda
Jika terdapat perbedaan diameter roda yang besar, pada saat roda yang dipasang pada ujung balok yang berbeda sedang bergerak, pasti akan terjadi masalah pada roda yang lebih besar yang berjalan di depannya, sehingga menyebabkan penyimpangan horizontal pada lintasan lari. Jika deviasi melebihi 15mm, flensa roda akan dibatasi oleh rel, sehingga menyebabkan fenomena rel menggerogoti. Gigitan rel yang disebabkan oleh penyimpangan diameter roda diwujudkan dengan roda yang lebih besar menggerogoti sisi luar rel selama gerakan maju-dan-maju, sedangkan roda yang lebih kecil menggerogoti sisi dalam rel. Pada tahap awal, tidak ada tanda-tanda rel menggerogoti.
Penyebab2: Penyimpangan Diagonal
Kedua rodanya tidak sama diagonalnya, hal ini sering kali mengakibatkan kedua lintasan dikunyah di dalam atau di luar secara bersamaan.
Inspeksi Deviasi Diagonal: Posisikan derek di atas kepala pada bagian rel dengan linearitas yang baik dan temukan pusat permukaan gelinding roda menggunakan penggaris baja. Gantungkan plumb bob di tengah dan tandai tempat yang sesuai di rel. Ulangi proses ini untuk tiga roda lainnya. Keempat titik ini berfungsi sebagai titik pengukuran diagonal dan bentang roda. Untuk mengurangi kesalahan pengukuran, kencangkan salah satu ujung penggaris baja dengan penjepit dan pasang neraca pegas ke ujung lainnya. Ketegangan harus dipertahankan pada 0,7-0,8kg per meter bentang.
Penyebab 3: Penyimpangan Horizontal Roda
Faktor penyebab roda menyimpang secara horizontal biasanya berasal dari proses transportasi, pemasangan, dan operasional. Misalnya salah satu roda yang menyimpang maka akan menyebabkan rel menggerogoti salah satu sisi roda. Jika bergerak ke arah berlawanan, akan terjadi penggerebekan rel di sisi yang lain. Menggerogoti rel biasanya lebih parah bila terjadi deviasi horizontal.
Pemeriksaan Deviasi Horizontal Roda: Pilih bagian rel dengan linearitas yang baik sebagai referensi dan tempatkan kawat baja halus 0,5 mm sejajar dengan permukaan luar rel pada jarak yang sama dengan "a". Kemudian ukur jarak di titik “b1”, “b2”, dan “b3” dengan menggunakan penggaris baja. Simpangan mendatar roda 1 adalah "b1 – b2", simpangan mendatar roda 2 adalah b4 – b3, dan simpangan lurus roda adalah "(b1 + b2)/2 – (b3 + b4)/2".
Penyebab4: Deviasi Vertikal Roda
Saat derek dalam keadaan miring, jarak antara rel dan flensa roda akan berkurang secara signifikan. Bagian tengah tapak roda akan membentuk sudut dengan garis vertikal. Ketika deviasi vertikal melebihi nilai yang ditentukan, rel akan menggerogoti. Oleh karena itu, pengendalian deviasi vertikal sangatlah penting.
Pemeriksaan Deviasi Vertikal Roda: Ukur X dengan menggunakan plumb bob untuk menentukan deviasi vertikal roda.
Deformasi Jembatan Menyebabkan Rel Menggerogoti
Penyebab 1: Pembengkokan Horizontal pada Ujung Balok Akibat Deformasi Jembatan
Apabila terjadi kesalahan diagonal lebih besar dari 5mm maka akan menyebabkan deviasi bentang. Jika selisihnya negatif maka akan menyebabkan rail gnaw pada sisi luar roda, dan sebaliknya pada rail gnaw pada sisi dalam.
Penyebab 2: Penyimpangan Horizontal Roda yang Disebabkan oleh Pembengkokan Horizontal pada Ujung Balok
Akar penyebab fenomena ini adalah pembengkokan horizontal yang besar pada ujung balok akan meningkatkan kemiringan roda, sehingga menyebabkan kesejajaran roda tidak sesuai dengan garis tengah rel, sehingga mengakibatkan rel menggerogoti.
Penyebab3: Deformasi Vertikal Jembatan
Dengan bertambahnya amplitudo deformasi vertikal jembatan akan menimbulkan serangkaian perubahan struktur, antara lain kemiringan vertikal kendaraan, munculnya sudut antara permukaan tapak dan garis tegak lurus, sehingga terjadi perubahan radius putar roda. Ketika crane mempunyai beban, perubahan ini juga meningkat, dan jumlah defleksi yang lebih besar juga akan menyebabkan fenomena menggerogoti rel.
Rail Gnaw Disebabkan oleh Sistem Transmisi
Berdasarkan analisis pengalaman penerapan overhead crane, masalah pada sistem penggerak dan sistem pengereman juga dapat menyebabkan rel menggerogoti.
Sistem penggerak: Ketika derek digerakkan oleh beberapa motor, kecepatan yang tidak konsisten dapat menyebabkan penyimpangan pada kecepatan gerak roda, yang menyebabkan rel menggerogoti.
Sistem pengereman: Rasio perlambatan derek yang tidak konsisten juga dapat mengakibatkan perbedaan efisiensi pengereman pada roda, sehingga menyulitkan roda untuk mengerem dengan mulus. Ketika deviasi melebihi batas, terjadi keretakan rel akibat pengereman yang tidak sinkron.
Alasan Lainnya
Pengoperasian yang tidak benar, seperti troli yang sering bekerja di satu sisi, menyebabkan peningkatan tekanan dan hambatan pada roda di sisi tersebut, sehingga mengakibatkan rel menggerogoti. Memulai atau menghentikan secara tiba-tiba dapat menyebabkan roda selip, yang menyebabkan rel menggerogoti.
Derek{0}}kelebihan beban dalam jangka panjang, pengoperasian yang tidak sah, dan alasan lainnya dapat menyebabkan deformasi balok utama, balok ujung, atau rangka troli, yang mengakibatkan perubahan vertikalitas dan rentang roda, sehingga menyebabkan rel menggerogoti selama pengoperasian.
Penyimpangan pada keselarasan roda dapat terjadi jika roda dan bantalan tidak disetel dengan benar setelah perawatan dan penggantian.
Strategi solusi dari Overhead Cranes Rail Gnawing
Solusi Masalah Kereta Api
Kemiringan Rel: Gunakan cara penambahan alas baja untuk mengatur besarnya kesalahan untuk memastikan ketinggian, tinggi, dan kelengkungan rel sesuai dengan standar.
Penyimpangan Horizontal Rel: Untuk penampang-yang sama dari kedua rel, perbedaan ketinggian relatif terlalu besar yang disebabkan oleh rel yang menggerogoti, harus disesuaikan dengan kesalahan tinggi dan rendah, menggunakan metode penambahan bantalan untuk menyesuaikan pilihan pelat baja biasa, yang ketebalannya dipilih sesuai dengan lintasan yang diukur kesalahan tinggi dan rendah, bantalan memerlukan permukaan yang rata, tidak ada gundukan dan lesung pipit, lebar dimensi luar tidak boleh lebih dari pelat tekanan lintasan 20mm, Bagian bawah lintasan harus diisi tanpa menggantung, dan dipasang pada balok di bawah dengan pelat penekan dengan baut; metode ini ekonomis, andal, efektif, dan strukturnya sederhana.
Penyimpangan Rentang Rel: Sesuaikan sekrup pelat penekan rel, lalu sesuaikan rel di sisi lain dengan rel yang telah disesuaikan sebagai patokan, perhatikan ketinggian rel pemandu dalam penyetelan agar sesuai dengan standar.
Penyimpangan Lurus Rel: kalibrasi posisi deviasi rel, kendurkan pelat penjepit buntut ikan dan baut rel bertekanan, lalu gunakan palu tangan dan beberapa instrumen keras lainnya untuk memalu pin miring dari rel bertekanan, mendorong tekanan samping pin miring untuk mengubah posisi rel, kemudian perkuat baut rel bertekanan, dan seterusnya ulangi pengecekan beberapa kali hingga mencapai level yang sesuai, dan perbaiki fenomena pembengkokan horizontal.
Solusi Masalah Roda
Deviasi Diameter Roda : Apabila deviasi diameter roda melebihi standar maka perlu dilakukan pengolahan ulang atau penggantian. Penyimpangan diameter antara roda aktif dan pasif setelah penggantian tidak boleh melebihi 3mm, jika tidak maka akan mempengaruhi keseluruhan struktur derek.
Penyimpangan Diagonal Roda: Jika rel yang menggerogoti disebabkan oleh deviasi horizontal roda, ketebalan shim kiri dan kanan dudukan bantalan dapat disesuaikan. Jika rel yang menggerogoti disebabkan oleh vertikalitas roda, shim tipis dapat ditambahkan di bawah dudukan bantalan. Gangguan yang disebabkan oleh penyimpangan bentang roda, jarak sumbu roda, diagonal atau kelurusan roda pada lintasan yang sama dapat diatasi dengan memindahkan posisi roda penggerak.
Kemiringan Horizontal Roda: Ada dua metode untuk mengatur kemiringan horizontal roda. Metode pertama adalah mengatur ketebalan shim dari kunci pemosisian pada kotak bantalan sudut untuk mengoreksi kemiringan horizontal. Metode kedua adalah-membuat kembali kunci pemosisian yang sesuai dan mengelasnya pada posisinya untuk menghilangkan kemiringan horizontal.
Kemiringan Vertikal Roda: Cara mengatur kemiringan vertikal roda adalah dengan menambahkan shim pada kotak bantalan sudut dan kunci pemosisian horizontal, atau menambahkan shim antara kunci pemosisian horizontal dan pelat pembengkok balok ujung. Tergantung pada arah kemiringan vertikal roda, tambahkan shim ke sisi yang sesuai dari kotak bantalan sudut. Jika ketebalan shim lebih besar dari 2/3 kedalaman slot posisi kotak bantalan sudut, tambahkan shim langsung ke pelat lentur balok ujung untuk mengatasi masalah menggerogoti rel.
Solusi Masalah Deformasi Jembatan
Deformasi jembatan mencakup banyak faktor, seperti transportasi, pemasangan, penggunaan dan hubungan lainnya. Apabila jembatan ditemukan memiliki tingkat deformasi yang kecil, Anda dapat memprioritaskan penyesuaian roda, dan dalam beberapa kasus hanya perlu menyesuaikan satu roda untuk menghilangkan fenomena menggerogoti, seperti menyesuaikan kemiringan horizontal roda, kemiringan vertikal, bentang dan diagonal dan sebagainya. Jika deformasi jembatan melebihi interval tertentu, dan terdapat fenomena rel menggerogoti yang lebih jelas, maka perlu dilakukan perbaikan pada bagian jembatan yang mengalami deformasi. Metode penanganan umum adalah dengan memperbaiki gangguan pada balok, tekukan samping, tekukan horizontal ujung balok, dll., seperti mengambil tindakan seperti koreksi pratekanan atau koreksi api. Diantaranya, metode koreksi prategang mengacu pada balok utama di bawah dudukan penyangga pengelasan pelat penutup, dan menggunakan kabel baja berkualitas tinggi sebagai penguat tegangan untuk menangkal deformasi rel derek di atas kepala. Metode koreksi nyala api adalah penggunaan nyala oksiasetilen, bagian deformasi jembatan dari penerapan perlakuan pemanasan, sehingga bagian deformasi mempunyai efek kontraksi, untuk mencapai tujuan koreksi jembatan.
Solusi Sistem Transmisi yang Menyebabkan Menggerogoti Rel
Untuk derek overhead yang digerakkan secara terpisah, kedua ujungnya harus dipilih dengan model yang sama, parameter motor yang sama, 2 kelompok bantalan mekanisme penggerak dan remnya harus disesuaikan dengan tingkat kekencangan yang sama. Pada saat yang sama, dalam proses pemasangan dan penggunaan, peredam, kopling, dan komponen transmisi terkait harus diuji untuk memastikan kekencangan pemasangan, jarak bebas, keausan, dan sebagainya untuk menjaga konsistensi, untuk memaksimalkan penghindaran kesalahan operasional.
Penggerogotan rel merupakan kekhawatiran besar bagi industri yang mengandalkan derek di atas kepala. Dengan memahami penyebab di balik keretakan rel dan menerapkan solusi yang sesuai, perusahaan dapat memitigasi masalah ini, memastikan pengoperasian derek yang lancar dan aman sekaligus meminimalkan biaya pemeliharaan.
