Rodzaj suwnicy i jego wpływ na koszt budowy lub adaptacji hali

Wybierając rodzaj suwnicy do udźwigowienia powierzchni produkcyjnej, często nie zdajemy sobie sprawy, jak bardzo rzutuje on na koszty całej inwestycji, a zwłaszcza na koszt budowy hali. W niniejszej publikacji chcemy uświadomić Państwu, skąd biorą się różnice w kosztach inwestycji oraz że nie zawsze zastosowanie najpopularniejszych suwnic natorowych jest najkorzystniejszym rozwiązaniem. 

W poniższych rozważaniach zakładamy tę sama rozpiętość i długość hali oraz ten sam udźwig suwnicy.

Wybierając rodzaj suwnicy do pracy wewnątrz hali, możemy wybrać jedną z poniższej grupy:

• suwnice natorowe,
• suwnice podwieszane, 
• suwnice półbramowe,
• suwnice bramowe.

Decydując się na zastosowanie suwnic do transportu wewnątrz hali, powinniśmy zastanowić się, czy na pewno istnieje tylko jedna metoda udźwigowienia procesu produkcyjnego przy pomocy suwnic natorowych, czy może istnieją też rozwiązania alternatywne.

Suwnica natorowa – duże siły wyniesione do góry

Wybierając suwnicę natorową, którą umieścimy na podtorzu, na wysokości kilku/kilkunastu metrów nad ziemią musimy mieć na uwadze fakt, że wynosimy na podtorze suwnicę, której masa własna i udźwig będą generowały podczas jej pracy wysokie siły dynamiczne. Wielkości tych sił odczytamy z rysunku ofertowego suwnicy. Im większy jest udźwig suwnicy, tym większa będzie jej masa i generowane przez nią siły dynamiczne.

Do parametrów wymiarujących konstrukcję nośną hali należą: naciski na koła suwnicy, siły rozruchu, siły hamowania, siły boczne od ukosowania mostu suwnicy, jak również obciążenia nadzwyczajne, które powstają w wyniku uderzenia suwnicy w odbój.

Wszystkie te wyniesione w górę obciążenia oraz całą dynamikę muszą przejąć belki podtorza, powiązane ze słupami hali i sprowadzić je na poziom zero do fundamentów.

Suwnica podwieszana wymaga solidnej konstrukcji dachu

Wybierając suwnicę podwieszaną, na torach jezdnych zamocowanych do konstrukcji dachu, musimy być świadomi, jak solidna musi być konstrukcja dachu, aby przejąć siły generowane w czasie pracy suwnicy.Instalacja suwnicy podwieszanej do konstrukcji dachu wprowadza skomplikowany schemat obciążeń wiązarów dachowych, powodując tym samym konieczność wykonania ciężkiej konstrukcji dachu.Jeżeli nie chcemy wprowadzać obciążeń w konstrukcję dachu, musimy tory suwnicy podwiesić do słupów w formie tzw. szubienicy, która będzie dawała dodatkowy moment obciążający konstrukcje słupów hali, ale odciąży konstrukcję dachu.

Suwnica natorowa versus podwieszana w praktyce

Ja pokazuje praktyka, udźwig suwnicy podwieszanej z reguły jest wielokrotnie niższy niż suwnicy na torowej. W sytuacji, kiedy musimy transportować ładunki o dużych masach lepszym rozwiązaniem będzie suwnica natorowa. Suwnice podwieszane są stosowane wielokrotnie rzadziej niż suwnice natorowe, a ich udźwigi są wielokrotnie niższe. Według danych z rynku polskiego, w 2020 roku zainstalowano 1 256 suwnic natorowych, podczas gdy suwnic podwieszanych zaledwie 246. Wśród zainstalowanych suwnic natorowych największy udźwig wynosił 110 ton, z kolei wśród suwnic podwieszanych - 18 ton. Dominująca ilość suwnic podwieszanych (165 szt.) to suwnice o udźwigu do 1 tony.

W jakich zastosowaniach, suwnice podwieszane są niezastąpione?

Bywają też przypadki, gdy pomimo konieczności transportowania potężnych i ciężkich elementów jedynym wyjściem jest zastosowanie suwnicy podwieszanej. Montuje się wówczas suwnice podwieszane wielotorowe (podwieszone na kilku torach jezdnych). Przykładem może być tutaj hala produkcji Airbusa, która jest obsługiwana przez ogromne suwnice podwieszane do ciężkiej konstrukcji wiązarów dachowych. Procesowa suwnica podwieszana o rekordowej rozpiętości 106 metrów została zastosowana w Hamburgu-Finkenwerder do montażu nowego samolotu długodystansowego - Airbusa A 321 XLR. Suwnica została zaprojektowana i wyprodukowana przez firmę Demag Cranes& Components GmbH.

Suwnica półbramowa umożliwia rozbudowę hali o lekkiej konstrukcji

Wybór rozwiązania z suwnicą półbramową w wielu przypadkach pozwoli na znaczącą obniżkę kosztów inwestycji. Torowisko będzie składało się tylko z jednej nitki podtorza (jak przy suwnicy na torowej), podczas gdy druga noga będzie wsparta na poziomie „0”, gdzie będzie tor płaski, równy z posadzką hali lub wzniesiony na kilkanaście milimetrów, po której będą jeździły koła bez obrzeży. To rozwiązanie jest chętnie stosowane, gdy chcemy wykorzystać istniejącą konstrukcję hali, dobudowując drugą nawę o bardzo lekkiej konstrukcji. Takie rozwiązania znajdują zastosowanie zwłaszcza podczas obsługi linii konfekcjonowania blach lub lekkich linii montażowych.

Suwnica bramowa – praca wewnątrz lekkiej hali produkcyjnej 

Wybór rozwiązania z suwnicą bramową zabudowaną wewnątrz hali, na torowisku wykonanym na poziomie „0” pozwala na zastosowanie bardzo lekkiej hali powłokowej, gdyż żadne siły od suwnicy nie oddziaływają na konstrukcję hali. Siły pochodzące od suwnicy pozostaną na podtorzu zamocowanym na poziomie podłoża. Takie rozwiązanie można zastosować w halach, gdzie suwnica bramowa obejmuje portalem obszar maszyny/maszyn zamontowanych wzdłuż podtorza i służy do jej obsługi, montażu, napraw i remontów w czasie eksploatacji.Oczywiście to samo rozwiązanie można sobie wyobrazić na halach konfekcjonowania blach, gdzie suwnica bramowa obsługuje rozładunek dostaw na magazyn oraz dostarcza zwoje blach na maszynę konfekcjonującą. 

Suwnica, która obsłuży procesy transportowe przy optymalnych kosztach

Podsumowując nasze rozważania, dochodzimy do kilku istotnych wniosków:

• Zastosowanie najpopularniejszych rozwiązań, nie zawsze jest najkorzystniejsze ze względu na koszty inwestycji.
• Zawsze warto uważnie przeanalizować alternatywne rozwiązania i ocenić łączne koszty hali, podtorza i suwnic.
• Rozważenie różnych rozwiązań udźwigowienia powierzchni produkcyjnej i skonsultowanie ich z dostawcami systemów, umożliwiają optymalny dobór suwnicy/suwnic.
• Kwestie rodzaju udźwigowienia należy omawiać z producentami suwnic i projektantami hali na samym początku procesu inwestycyjnego.
• Szersze spojrzenie na sposób udźwigowienia powierzchni produkcyjnej otwiera przed nami perspektywę optymalizacji kosztów inwestycji.