Algemeen
De hoofdraaipunten zijn het meest belaste installatiedeel van de mechanische aandrijflijn. Op figuur B11.1 is te zien dat het hoofdraaipunt essentieel is onder te verdelen in drie onderdelen: de as, de lagerhuizen en de lagers. Zoals op figuur B11.2 is weergegeven zitten de loslagers links en de
vastlagers rechts. Hierdoor kunnen lengteveranderingen ten gevolge van uitzetting of krimp worden opgevangen zonder dat hierdoor in axiale richting ongewenste krachten op de draaipunten ontstaan. In totaal zijn er vier hoofddraaipunten met elk twee steunlagers. Voor het onderhoud van de
hoofddraaipunten zijn de lagers het belangrijkste onderdeel. Wederom zijn de lagers van het soort tonlager. In tabel B11.1 is de variant met de belangrijke eigenschappen weergegeven.
Tabel B11.1: Gegevens tonlager hoofdraaipunten. Opgehaald van: https://shop.eriks.nl Type lager Binnen
diameter (mm) Buiten diameter (mm) Breedte (mm) Statisch draaggetal (kN) Dynamisch draaggetal (kN) 24052CCK30/W33 + AOH 24052 G 260 400 140 3450 2135
Als smeermiddel zal er ook voor de hoofddraaipunten een wissel plaatsvinden naar Klübersynt HBE 94-401. Hiervoor is het eerst nodig om twee maanden het vet Klübersynt BZ 68-400 te gebruiken om de resten vet en vervuiling te verwijderen. Hierna kan het vet Klübersynt HBE 94-401 worden gebruikt; de vervanging hiervan zal worden gedaan op basis van vetanalyses. (Klüber, 2019)
Figuur B11.1: Werktekening hoofddraaipunt. Werktekening: 7389/6
Montage
De montage van het hoofddraaipunt valt buiten het kader van de opdracht, omdat hier ook het brugdek bij in zit. Wel is het hierbij nuttig een aantal punten voor het smeren en nasmeren van de lagers aan te geven. Bij het hoofddraaipunt klemt de drukbus het tonlager op de as. Het lagerhuis heeft een H7 passing zodat het lager kan schuiven. In tabel B11.2 zijn de criteria voor de montage weergegeven.
Zoals eerder aangegeven zal voor de tonlagers eerst het vet Klübersynt BZ 68-400 worden gebruikt en vervolgens het vet Klübersynt HBE 94-401. Hierbij is het belangrijk de lager volledig te vullen. Het
Figuur B11.2: Overzicht plaatsing hoofddraaipunten. Werktekening: 7389/6
volledig vullen wordt gedaan, zodat nasmeren in principe niet meer nodig is voor de
hoofddraaipunten en er enkel een wisseling op basis van vetanalyses zal plaatsvinden. (Klüber, 2019) Tabel B11.2: Criteria montage hoofddraaipunten. *) Berekening voor deze aanhaalmomenten is te vinden in het onderzoek van het rondsel en panamawiel. Bron: Brammer, z.d.; NEN, 2010; NSK, 2019.
Omschrijving Criteria
Ruwheid en vlakheid van de plaat van het lagerhuis controleren
Ra < 12,5 μm en vlakheid IT7 (0,090 mm) Passing lagerhuis controleren H7 (tussen 400 en 400,057 mm) passing en
cilindrische tolerantie van IT5/2 (0,027 mm) As controleren op passing h9 (tussen 239.885 en 240 mm) passing en
cilindrische tolerantie van IT5/2 (0,020 mm) Aanhaalmomenten verbindingsbouten* M30 8.8 = 1309 Nm en M20 8.8 = 383 Nm Lagerspeling controleren voor montage Speling tussen de +0,220 en +0,300 mm
(volgens ISO 5753-1)
Lagerspeling controleren na montage Speling tussen de +0,100 en +0,130 mm (Volgens ISO 5753-1)
Risicomatrix
De realistische afwijkingen na het correct installeren van de hoofdraaipunten zijn: A. Overmatige slijtage tonlagers.
B. Degradatie van het vet. C. Overmatige slijtage lagerhuis.
D. Onregelmatigheden voetbouten lagerhuis.
In tabel B11.3 is de invulling van de afwijkingen zonder onderhoud gegeven en in tabel B11.4 is de invulling gegeven met toereikend onderhoud. Bij de tweede onderbouwing worden de kans en de ernst van de gevolgen toegelicht. De eerste onderbouwing geeft alleen kort aan of onderhoud voor de betreffende afwijking invloed heeft op de kans van optreden.
Tabel B11.3: Risicomatrix geen onderhoud hoofddraaipunt.
Ernst x Kans 1 – Laag 2 - Gemiddeld 3 - Hoog
1 - Minimaal (1) (2) (3)
2 - Maximaal (2) (4) B. (6)
3 - Kritisch (3) D. (6) A, C. (9)
4 - Catastrofaal (4) (8) (12)
Onderbouwing van de plaatsing van de afwijkingen zonder onderhoud:
A. Door de degradatie van het vet zal er slijtage ontstaan bij de lagers. Dit begint onderin aangezien hier de grootste belastingen op werken.
B. Zoals aangegeven bij de andere installatiedelen wordt voor elke tonlager hetzelfde vet gebruikt, waarbij de degradatie geschat is op 5 jaar in de gegeven situatie. Na een aantal jaar afnemen van vetmonsters voor een vetanalyses kunnen er trends worden bepaald. Vanuit deze trends kan een betere schatting worden gemaakt. (A.R. Analyses, 2019)
C. De lagerhuizen zullen eerder slijtage vertonen door het degraderen van het vet. Als het tonlager vast loopt zal de buitenste ring ook meedraaien. Dit zorgt voor slijtage aan de binnenkant van het lagerhuis.
D. Er is geen standaard onderhoud wat onregelmatigheden van de voetbouten voorkomt. Dit zal gebeuren op basis van inspecties. Hierbij zal dit ter plekke worden opgelost.
Tabel B11.4: Risicomatrix toereikend onderhoud hoofddraaipunt
Ernst x Kans 1 – Laag 2 - Gemiddeld 3 - Hoog
1 - Minimaal (1) (2) (3)
2 - Maximaal (2) (4) B. (6)
3 - Kritisch (3) A, C, D. (6) (9)
4 - Catastrofaal (4) (8) (12)
Onderbouwing van de plaatsing van de afwijkingen met toereikend onderhoud:
A. Voor de lagers bij de hoofddraaipunten zal het volledig gevuld worden met het vet en vervolgens vervangen worden op basis van vetanalyses. Als het vet naar behoren
functioneert zal er naar verwachtingen geen slijtage voorkomen binnen de termijn van de levensduur. Indien er slijtage optreedt zal dit hoogstwaarschijnlijk aan de onderkant van de lager zijn, aangezien hier de grootste krachten werken en er veel stilstand is in de installatie. Indien overmatige slijtage is geconstateerd kan de installatie nog functioneren maar wel met een afname van deze functionaliteit en een verhoogde kans op andere calamiteiten.
Hierdoor is het belangrijk om de lager zo snel mogelijk te vervangen.
B. De degradatie van het vet heeft met veel factoren te maken. Gewoonlijk is het hierbij belangrijk om het vet te analyseren om te achterhalen wat er in het vet zit aan additieven, het watergehalte en de metalen. Bij de hoofdraaipunten komt er meer vocht binnen de lagers door de plaatsing. Naar verwachtingen degradeert het vet in de hoofddraaipunten sneller als bij de andere tonlagers. Toch blijft het moeilijk in te schatten hoe lang het zou duren voordat het vet gedegradeerd is naar een onvoldoende niveau. Daarom is er van de slechtste situatie uit gegaan bij het bepalen van de kans. Dit zou neerkomen op een periode van maximaal 5 jaar. (A.R. Analyses, 2019)
C. De slijtage van de lagerhuizen wordt veroorzaakt door het meedraaien van de buitenste ring van de tonlagers. Dit kan gebeuren bij extreme vochtopname en slijtage. Bij de slijtage van het lagerhuis kan de installatie nog functioneren. Wel neemt de kans op calamiteiten toe. De rondheid van het lagerhuis zal bij de slijtage niet meer voldoen aan de cilindrische tolerantie. Het is hierbij aan te raden het lagerhuis zo spoedig mogelijk te vervangen.
D. De voetbouten bij de hoofddraaipunten zijn belangrijk om ongewenste verplaatsingen tegen te gaan en het brugdek goed vast te houden. Indien er onregelmatigheden zijn, zorgt dit voor problemen, zoals onjuist verdeelde belastingen. Naar verwachtingen zal dit binnen de levensduur niet voor komen. Het is belangrijk de voetbouten te controleren om schade te voorkomen.
Bij de hoofddraaipunten zorgt toereikend onderhoud voor het behouden van de functionaliteit over een lange periode. Indien er ontoereikend onderhoud wordt uitgevoerd zal de functionaliteit van het installatiedeel naar verwachtingen na ongeveer vijf jaar afnemen. Om ervoor te zorgen dat de afwijkingen worden voorkomen is er in de volgende paragraaf aangegeven wat voor onderhoud hiervoor vereist is.
Onderhoud
Het onderhoud van de hoofdraaipunten zal alleen bestaan uit;
- Inspecties: 6-maandelijks inspecteren van de boutverbindingen. - TAO: 6-maandelijks vetanalyses.
Het inspecteren van de boutverbindingen is noodzakelijk om de schade, die onregelmatigheden in de boutverbindingen veroorzaken, te voorkomen. Aangezien de vetanalyses standaard zesmaandelijks worden gedaan is het nuttig om het inspecteren tegelijkertijd te doen. De vetanalyses van de hoofddraaipunten vallen samen met alle andere vetanalyses. Voor alle vetanalyses worden dezelfde onderzoeken uitgevoerd: waterbesmetting, deeltjestelling en slijtagemateriaal.
Door het lage toerental van de tonlagers heeft de vetlevensduurberekening en het uitvoeren van trillingsmetingen geen toegevoegde waarde.