DIN 21151-2016 Shaft sinking - Pulleys for flat winding ropes - Safety requirements and testing《竖井掘进 用于扁式起重索的滑轮 安全要求和测试办法》.pdf

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1、Mrz 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 73.100.10!%K)w“2400684www.din.deDIN 21151Schachtbau Seilscheiben fr Flachfrderseile Siche

2、rheitstechnische Anforderungen und PrfungShaft sinking Pulleys for flat winding ropes Safety requirements and testingFonage de puits Molettes pour cbles plats Exigences de scurit et essaiAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 21151:200911www.beuth.deGesamtumfang 1

3、4 SeitenDDIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)DIN 21151:2016-03 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn dieser Norm ist 2016-03-01 Fr DIN 21151:2009-11 besteht eine bergangsfrist bis 2016-08-31. Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Sicherheitstechnische Anforderun

4、gen 5 3.1 Allgemeines . 5 3.2 Mae, Bezeichnung . 5 3.2.1 Allgemeines . 5 3.2.2 Seilscheibe 5 3.2.3 Einzelteile . 8 4 Auswahl der Seilscheiben . 11 4.1 Auswahl des Seilscheiben-Nenndurchmessers 11 4.2 Auswahl der Lager . 11 5 Technische Unterlagen 12 6 Prfung 12 7 Kennzeichnung . 12 8 Hinweise . 12 A

5、nhang A (informativ) 13 Literaturhinweise . 14 DIN 21151:2016-03 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 008-01-01 AA Schachtbau“ im DIN-Normenausschuss Bergbau (FABERG) ausgearbeitet. Seit dem 01.01.2016 werden die Arbeiten im Arbeitsausschuss NA 005-51-10 AA Schachtbau“ im DIN-Normenaus

6、schuss Bauwesen (NABau) fortgefhrt. Diese Norm enthlt sicherheitstechnische Festlegungen im Sinne des Gesetzes ber die Neuordnung des Gerte- und Produktsicherheitsrechts (Artikel 1 Gesetz ber die Bereitstellung von Produkten auf dem Markt (Produktsicherheitsgesetz - ProdSG) sowie im Sinne der bergbe

7、hrdlichen Bestimmungen, z. B. Technische Anforderungen an Schacht- und Schrgfrderanlagen (TAS). Auch nach dem angegebenen Datum drfen vorhandene Seilscheiben, die nach den Vorgngerausgaben dieser Norm gebaut wurden, aufgebraucht werden. Neue Seilscheiben sind nach dieser Norm zu erstellen. Diese Nor

8、m wurde unter Verwendung von Festlegungen aus DIN 22410 erstellt. Unverndert bernommen wurden die Mae fr Lagergehuse, Lager und Spannscheiben. Die gewhlten Betriebslaststufen decken die Einsatzbreite der Seilscheiben fr Flachfrderseile in Abteufanlagen ab. In dieser Norm sind nur Festlegungen zu den

9、 Achsen, den Lagergehusen, den Lagern und den Laufkrnzen getroffen. Nach Angaben der Lagerhersteller sind die Lagergehuse durch die Wahl des Werkstoffes gegenber den in DIN 22410 erhhten Nennbelastungen ausreichend bemessen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokumen

10、ts Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 21151:2009-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Hinweis zur Verwendung der Lagerpunkte fr den Frderbetrieb aufgenommen; b) Ergnzung des

11、 Hinweises zur Nennlast je Lager in Tabelle 1; c) redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 21151: 1950-12, 1990-03, 2009-11 DIN 21151:2016-03 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr einteilige Seilscheiben mit Pendelrollenlagern und zweiteiligen Lagergehusen. Die Seil-scheiben werden bei der H

12、erstellung und Sanierung von seigeren und schrgen Schchten eingesetzt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Au

13、sgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 635-2, Wlzlager Radial-Pendelrollenlager Teil 2: Zweireihig, zylindrische und kegelige Bohrung DIN 5416, Wlzlager Abziehhlsen DIN 22410, Frderseilscheiben fr Rundseile D

14、IN EN 1563, Gieereiwesen Gusseisen mit Kugelgraphit DIN EN 10025-2, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bausthlen Teil 2: Technische Lieferbedingungen fr unlegierte Bausthle DIN EN 10083-3, Vergtungssthle Teil 3: Technische Lieferbedingungen fr legierte Sthle DIN EN 10204, Metallische Erzeugnisse Arten von

15、 Prfbescheinigungen DIN EN 10228, Zerstrungsfreie Prfung von Schmiedestcken aus Stahl Teil 3: Ultraschallprfung von Schmiedestcken aus ferritischem oder martensitischem Stahl DIN EN ISO 13920, Schweien Allgemeintoleranzen fr Schweikonstruktion Lngen und Winkelmae; Form und Lage DIN EN ISO 16823, Zer

16、strungsfreie Prfung Ultraschallprfung Durchschallungstechnik DIN ISO 2768-1, Allgemeintoleranzen Toleranzen fr Lngen- und Winkelmae ohne einzelne Toleranz-eintragung Stahl-Eisen-Werkstoffblatt SEW 550, Ausgabe 1976-08, Sthle fr grere Schmiedestcke Gte-vorschriften Technische Anforderungen an Schacht

17、- und Schrgfrderanlagen (TAS)1)1)Siehe elektronisches Sammelblatt www.bezreg-arnsberg.nrw.de DIN 21151:2016-03 5 3 Sicherheitstechnische Anforderungen 3.1 Allgemeines Fr die Auswahl der Seilscheiben und ihrer Lager ist neben den Seilnennmaen die Seilscheiben-beanspruchung magebend. Diese errechnet s

18、ich aus der maximalen Betriebslast unter Bercksichtigung eines Umschlingungswinkels von 180 und lotrechten Seilzgen. Die Betriebslast setzt sich zusammen aus den Gewichten des Frdermittels, der Nutzlast, der Seillnge zwischen der Seilscheibe und dem Seileinband bei tiefster Stellung des Frdermittels

19、, des Zwischengeschirrs und des Fhrungsschlittens. Die Seilscheiben mssen der Beanspruchung durch die Betriebslast mit wenigstens 7facher Sicherheit, bezogen auf die Streckgrenze, standhalten. Fr die Berechnung von Lagergehusen und Schrauben fr die Lagerbefestigung wurde auch ein Umschlingungswinkel

20、 von 90 bercksichtigt; d. h., dass eine Seilzugrichtung parallel zur Lagerspannflche verluft. Es sollten Lagergrundplatten (Sohlplatten) verwendet werden. 3.2 Mae, Bezeichnung 3.2.1 Allgemeines Allgemeintoleranzen: ISO 2768c und DIN EN ISO 13920 3.2.2 Seilscheibe Dargestellt ist in Bild 1 eine Vollw

21、andseilscheibe (D 2 000) mit Verstrkungsrippen. Die zugehrigen Mae sind in Tabelle 1, die Einzelteile in Tabelle 2 angegeben. Nicht angegebene Einzelheiten sind zweckentsprechend zu whlen und entsprechend den Beanspruchungen zu bemessen. DIN 21151:2016-03 6 Bild 1 DIN 21151:2016-03 7 Tabelle 1 Mae i

22、n Millimeter Seilscheiben-Nenndurchmesser Da1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 Betriebslast kN max. 10 15 25 30 35 Nennlast je LagerbkN 10,5 15,7 26,4 32,0 38,0 Seilnennbreite max. 80 104 146 176 194 Lagermittenabstand a1470 550 680 740 820 Gesamtbreite a2700 820 990 1 050 1 180 Achshhe h1175 210 260 260

23、 300 a D ist der Laufkranzdurchmesser im Neuzustand (siehe 3.2.3.1, Tabelle 3). b Neben der Nennlast je Lager sind auch Umschlingungswinkel, Drehzahl und gewnschte Lebensdauer magebend fr die Auswahl der Pendelrollenlager und der Lagergehuse. Bei einem Umschlingungswinkel von 180 und lotrechten Seil

24、zgen entspricht die Nennlast je Lager der Betriebslast zuzglich des halben Gewichtes der Teile von Pos. Nr 1 und 2 in Tabelle 2. Bezeichnung einer Seilscheibe mit Nenndurchmesser D = 2 000 mm: Seilscheibe DIN 21151 2 000 Tabelle 2 Pos. Nr Stckzahl Normbezeichnung Benennung Identifizierung 1 1 Scheib

25、e DIN 21151 1 a2 1 Achse DIN 21151 2 .a3 1 Lagergehuse mit Labyrinthring als Festlager DIN 22410 4 .a4 1 Lagergehuse mit Labyrinthring als Loslager DIN 22410 5 .a5 2 Pendelrollenlager DIN 635 .a6 2 Abziehhlse DIN 5416 .a, b7 2 Spannscheibe DIN 22410 6 .aa Seilscheiben-Nenndurchmesser einsetzen. b Na

26、ch Vereinbarung knnen auch nicht genormte Abziehhlsen in Hydraulikausfhrung, die mindestens den Anforderungen nach DIN 5416 entsprechen, verwendet werden. DIN 21151:2016-03 8 3.2.3 Einzelteile 3.2.3.1 Scheibe (Pos. Nr 1) Die Scheibe besteht aus Laufkranz, Nabe und Vollwand (V) oder Speichen (S). Die

27、 gewnschte Ausfhrung ist bei der Bestellung anzugeben. Mae nach Bild 2 und Tabelle 3. Mae in Millimeter Legende arohBild 2 Bezeichnung einer Scheibe (Pos. Nr 1) mit Vollwand (V) fr eine Seilscheibe mit Nenndurchmesser D = 2 000 mm: Scheibe DIN 21151 1 V 2 000 DIN 21151:2016-03 9 Tabelle 3 Mae in Mil

28、limeter D b1b2b3b4cad1H7 e min. 1 000 95 100 130 150 10 160 40 1 500 125 135 165 210 10 195 60 2 000 175 185 215 300 15 240 65 2 500 215 225 255 360 15 260 75 3 000 235 245 275 420 20 285 80 a Bei der Berechnung des Laufkranzes ist die ausgefhrte Laufkranzdicke abzglich der zulssigen Abnutzung c zu

29、bercksichtigen. Werkstoff: S355 J2+N nach DIN EN 10025-2 Ausfhrung: Die Scheibe ist mit der Achse (Pos. Nr 2) fest zu verbinden; z. B. durch Aufschrumpfen. ANMERKUNG Zweiteilige Scheiben sind besonders zu vereinbaren. 3.2.3.2 Achse (Pos. Nr 2) Mae nach Bild 3 und Tabelle 4. Mae in Millimeter D 2 000

30、 D 2 000 Legende a3 Gewindelcher je Stirnflche (nach DIN 22410) Bild 3 DIN 21151:2016-03 10 Bezeichnung einer Achse (Pos. Nr 2) fr eine Seilscheibe mit Nenndurchmesser D = 2 000 mm: Achse DIN 21151 2 2 000 Tabelle 4 Mae in Millimeter D b4d1d2r6 d3h6 d4d5i1i2k l r1r2r3t11 000 310 160a 115 70 M 20 nul

31、l 1,5 136,5 35 583 40 4 5 1 500 370 195a 145 90 M 24 null 1,5 165 40 700 50 5 10 2 000 464 240a 180 105 M 30 null 2 191,5 50 847 60 6 14 2 500 360 260 240 180 105 M 30 null 2 191,5 82 50 907 60 6 80 14 3 000 420 285 265 200 120 M 36 null 3 215,5 83 60 1 017 60 6 90 14 a Die Passung zum Durchmesser d

32、1ist wegen des Schrumpfsitzes zwischen Seilscheibennabe und Achse vom Hersteller, unter Bercksichtigung der Passung der Labyrinthringe, festzulegen. Werkstoff: 42CrMo4+QT nach DIN EN 10083-3 oder ein anderer Werkstoff von mindestens gleicher Streckgrenze und Kerbschlagarbeit, nach Wahl des Herstelle

33、rs. Bei der Berechnung ist von den Streckgrenzen, in Abhngigkeit von den Materialdicken, nach Stahl-Eisen-Werkstoffblatt SEW 550, Ausgabe August 1976, auszugehen. 3.2.3.3 Lagergehuse (Festlager) mit Labyrinthring (Pos. Nr 3) oder Lagergehuse (Loslager) mit Labyrinthring (Pos. Nr 4) und Pendelrollenl

34、ager (Pos. Nr 5) Die Auswahl der Lagergehuse erfolgt nach Tabelle 5 (siehe Vorwort und 4.2). Von den beiden Lagern einer Seilscheibe ist stets das eine als Festlager und das andere als Loslager auszufhren. Tabelle 5 D Fr Festlager Fr Loslager Pendelrollenlager DIN 635 . Lagergehuse DIN 22410 . 1 000

35、 4 223 24 K 5 223 24 K 223 24 K 1 500 4 223 30 K 5 223 30 K 223 30 K 2 000 4 223 38 K 5 223 38 K 223 38 K 2 500 4 223 38 K 5 223 38 K 223 38 K 3 000 4 223 44 K 5 223 44 K 223 44 K Werkstoff: EN GJS-400-15 nach DIN EN 1563 DIN 21151:2016-03 11 3.2.3.4 Abziehhlse (Pos. Nr 6) nach Tabelle 6 Tabelle 6 D

36、 Abziehhlse DIN 5416 . 1 000 AHX 2324 1 500 AHX 2330 2 000 AH 2338 2 500 AH 2338 3 000 AH 2344 3.2.3.5 Spannscheibe (Pos. Nr 7) nach Tabelle 7 Tabelle 7 D Spannscheibe DIN 22410 . 1 000 6 223 24 K 1 500 6 223 30 K 2 000 6 223 38 K 2 500 6 223 38 K 3 000 6 223 44 K Werkstoff: S 355 J2+N nach DIN EN 1

37、0025-2 4 Auswahl der Seilscheiben 4.1 Auswahl des Seilscheiben-Nenndurchmessers Der von der Seilnenndicke s abhngige Seilscheiben-Nenndurchmesser D bezieht sich auf den Laufkranz-grund im Neuzustand. Seilscheiben-Nenndurchmesser D 60fache Seilnenndicke (nach TAS). 4.2 Auswahl der Lager Die fr die en

38、tsprechenden Nennlasten (siehe Tabelle 1) erforderlichen Lager sind in Tabelle 5 festgelegt. Bei der Lagerauswahl wurde die jeweilige maximale Betriebslast, das Gewicht der Seilscheibe mit Achse und eine rechnerische Lebensdauer der Lager von mindestens 45 000 Betriebsstunden bercksichtigt. Bei eine

39、m Umschlingungswinkel von 180 und lotrechten Seilzgen entspricht die Nennlast je Lager der Betriebslast zuzglich dem halben Eigengewicht der Seilscheibe einschlielich der Achse. DIN 21151:2016-03 12 5 Technische Unterlagen Bei der Lieferung ist dem Besteller eine Zeichnung, eine Bescheinigung nach D

40、IN EN 10204 (siehe Beispiel in Anhang A), sowie ein rechnerischer Nachweis fr die Seilscheibe auszuhndigen. 6 Prfung Die Erfllung aller sicherheitstechnischen Anforderungen muss durch Besichtigen und Nachmessen geprft werden. Fr Anforderungen an die Werkstoffe ist ein Prfzeugnis nach DIN EN 10204 vo

41、rzulegen, in dem die Prfung besttigt wird. Die Art des Prfzeugnisses ist zwischen Hersteller und Besteller vertraglich festzulegen. Fr die Achse (Pos. 2) gilt: US-Prfung nach DIN EN ISO 16823, Bewertung nach DIN EN 10228-3, 100%ige Prfung Typ 2, Qualitts-klasse 3, Senkrecht- und Schrgeinschallung ei

42、nschlielich Axialprfung der Stirnflchen. 7 Kennzeichnung Die Seilscheiben sind an geeigneter Stelle auf dem Laufkranz mit der jeweiligen maximalen Betriebslast dauerhaft zu kennzeichnen. Auf dem Laufkranz ist auerdem eine Markierung anzubringen, die es ermglicht, die zulssige Abnutzung im Laufgrund

43、zu kontrollieren (siehe 3.2.3.1). 8 Hinweise Zweiteilige Seilscheiben und einteilige Lagergehuse sind besonders zu vereinbaren. Bei der Wahl der Lagerabstnde einer Seilscheibe fr den Teufbetrieb ist eine mgliche sptere Nutzung der Anlage zu beachten. DIN 21151:2016-03 13 Anhang A (informativ) Dem An

44、wender dieses Formblattes ist unbeschadet der Rechte des DIN an der Gesamtheit des Dokumentes die Vervielfltigung des Formblattes gestattet. Beispiel fr eine Bescheinigung nach DIN EN 102043.1 ber Seilscheiben fr Flachfrderseile nach DIN 21151 Besteller: _ Bestellnummer:_ vom _ Hersteller: _ Auftrag-Nummer: _ vom _ Normbezeichnung: _ Seilscheiben-Nenndurchmesser:_ Nr der verbindlichen Zeichnung der Seilscheibe: _ Nr der verbindlichen Zeichnung der Achse: _ Werkstoff (Normbezeichnung): 1. Laufkranz: _ 2. Vollwand/Speichen: _ 3. Nabe: _ 4. Achse: _