Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 8/24
Bij het berekenen van de pennenstangaandrijving wordt overigens wel uitgegaan van de maxi-
male kracht die de pennenstang moet kunnen leveren zodat het geheel met een factor is over
bemeten van 180,5 / 130 = 1,39
De grootste statische kracht in de pennenstang treedt op bij maximaal hoogteverschil van het
water, dus stuwklep omhoog en benedenstrooms peil lager dan scharnier. Dat zou dus beteke-
nen dat benedenstrooms er een calamiteit is opgetreden, waardoor het water is weggestroomd.
Het eigengewicht van de stuwklep zit verdisconteerd in de druk van het remventiel, zodat dat
verder niet in de berekeningen wordt meegenomen. Bovendien is het niet bekend wat het ge-
wicht van de stuwklep is.
De grootste kracht komt van kruiend ijs, meedrijvende boomstammen en dergelijke, waarvoor
moeilijk een kracht is te bepalen. Mocht de kracht te groot worden dan zal het overstortventiel
in het huidige remventiel op de cilinder openen en de cilinder uitlopen.
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 12/24
Als ervan uitgegaan wordt dat het gewicht 110% hoger is, dan is de compensatiekracht per set
veren 3575 N
De gespannen lengte is in dit geval 27,84 mm
Het verschil met de gespannen lengte bij de minimale toegestane trekkracht in de pennenstang
is dan 1,03 mm. Dit verschil is goed te detecteren met behulp van een naderingsschakelaar.
Er is een voorziening getroffen om de juiste werking van de kantelconstructie te kunnen con-
troleren, bijvoorbeeld met een koevoet.
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 15/24
De spieën brengen het aandrijfkoppel over op de pennenstang. Er zit een spie in de koppelbus
van de wormwielkast en een spie in het rondsel. VOBB par. 11.3.5.2 geeft een rekenmethode
voor spieën.
Het maximaal over te brengen koppel is Mmax = 67762 Nm
De diepte van de spie in de hoofdas waar de diameter Ø150 mm is, is 12 mm
De lengte van de spie in de hoofdas waar de diameter Ø150 mm is, is 195 mm
De kracht op het scheidingsvlak is F = 903 kN
De vlaktedruk op het scheidingsvlak is s = 386,1 N/mm2
De diepte van de spie in de koppelbus is 8,4 mm
Hiermee wordt de vlaktedruk in de spie en koppelbus s = 551,6 N/mm2
De rekenwaarde voor de toelaatbare vlaktedruk voor de as is 1,25 * fy , voor de spie 1,05 * fy
en voor de naaf 1,45 * fy
De vloeigrens voor de as is fy = 460 N/mm2
De vloeigrens voor de spie (C45) is fy = 370 N/mm2
De vloeigrens voor de koppelbus (S355?) is fy = 265 N/mm2
De vlaktedruk moet kleiner zijn dan de rekenwaarde voor de toelaatbare vlaktedruk voor elk
onderdeel.
Controle vlaktedruk as 0,67
Controle vlaktedruk spie 1,42
Controle vlaktedruk koppelbus 1,44
De laatste twee waardes zijn net iets groter dan 1, daarom wordt ervoor gekozen om twee
spieën in de koppelbus aan te brengen. Echter mag dan per spie maar 75% van de capaciteit in
rekening worden gebracht. Dit wordt verdisconteerd door de kracht op het scheidingsvlak te
verlagen tot 66%. Voor twee spieën is het resultaat dan als volgt:
De kracht op het scheidingsvlak wordt dan F = 596 kN
De vlaktedruk op het scheidingsvlak is s = 254,8 N/mm2
Hiermee wordt de vlaktedruk in de spie en koppelbus s = 364,0 N/mm2
Controle vlaktedruk as 0,44
Controle vlaktedruk spie 0,94
Controle vlaktedruk koppelbus 0,95
5.4 Spieën
5.4.1 Koppelbus
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 16/24
De diepte van de spie in de hoofdas waar de diameter Ø180 mm is, is 15 mm
De lengte van de spie in de hoofdas waar de diameter Ø180 mm is, is 155 mm
De kracht op het scheidingsvlak is F = 753 kN
De vlaktedruk op het scheidingsvlak is s = 323,8 N/mm2
De diepte van de spie in het rondsel is 10,4 mm
Hiermee wordt de vlaktedruk in de spie en rondsel s = 467,1 N/mm2
De rekenwaarde voor de toelaatbare vlaktedruk voor de as is 1,25 * fy , voor de spie 1,05 * fy
en voor de naaf 1,45 * fy
De vloeigrens voor de as is fy = 460 N/mm2
De vloeigrens voor de spie (C45) is fy = 370 N/mm2
De vloeigrens voor het rondsel (C45) is fy = 320 N/mm2
De vlaktedruk moet kleiner zijn dan de rekenwaarde voor de toelaatbare vlaktedruk voor elk
onderdeel.
Controle vlaktedruk as 0,56
Controle vlaktedruk spie 1,20
Controle vlaktedruk rondsel 1,01
De laatste twee waardes zijn bijna gelijk aan 1, daarom wordt ervoor gekozen om twee spieën
in het rondsel aan te brengen. Echter mag dan per spie maar 75% van de capaciteit in rekening
worden gebracht. Dit wordt verdisconteerd door de kracht op het scheidingsvlak te verlagen
tot 66%. Voor twee spieën is het resultaat dan als volgt:
De kracht op het scheidingsvlak wordt dan F = 497 kN
De vlaktedruk op het scheidingsvlak is s = 213,7 N/mm2
Hiermee wordt de vlaktedruk in de spie en rondsel s = 308,3 N/mm2
Controle vlaktedruk as 0,37
Controle vlaktedruk spie 0,79
Controle vlaktedruk rondsel 0,66
5.4.2 Rondsel
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 19/24
Gezien de geometrie van het bestaande brugdeel ten opzichte van de draaipunten van de stuw-
klep, is ervoor gekozen om het stangoog aan de pennenstang onder een hoek te plaatsen ten
opzichte van de langsrichting van de pennenstang. Hierdoor wordt de hoek van de pennen-
stang ten opzichte van de horizontaal iets gunstiger zodat in geen enkele stand van de pennen-
stang het brugdeel geraakt zal worden, mits de aanname van de ligging van de draaipunt juist
is.
In het stangoog is een kogelgewrichtslager gemonteerd die opgesloten wordt door bussen die
een geringe hoekverdraaiing van het lager mogelijk maken.
De laatste 1,5 m van de pennenstang is niet voorzien van pennen, zodat dat deel van het HEB-
profiel afgedicht en afgeschuind wordt om vervuiling van de pennenstang tegen te gaan aan
de bovenstroomse zijde. Vuil kan zich namelijk ophopen boven het aangrijpingspunt van de
pennenstang aan de stuwklep.
Het is aan te raden om regelmatig te inspecteren of er zich vuil heeft opgehoopt rondom het
aangrijpingspunt van de pennenstang en de stuwklep of de onderste pennen, met name net
voordat de stuwklep van geheel open naar (gedeeltelijk) dicht wordt gestuurd. Als zich er vuil
heeft opgehoopt, moet dat natuurlijk worden verwijderd. Als de stuwklep half open of open
is, kan dat gedaan worden met een soort haak aan de benedenstroomse kant van het brugdeel.
Als de stuwklep bijna dicht is, lukt dat echter niet meer en moet het vuil worden verwijderd
via de onderzijde van de aandrijving. In het bordes rondom de aandrijving moet daartoe een
opening worden gemaakt om met behulp van een stuk �speciaal� gereedschap bij het vuil te
kunnen komen.
Een vergrendeling in de hoogste stand van de pennenstang voorkomt dat de stuwklep (onver-
wachts) naar beneden kan gaan als er werkzaamheden aan de benedenstroomse kant van de
stuwklep worden uitgevoerd. Deze vergrendeling hoeft daarom de pennenstang niet te fixeren,
maar alleen te blokkeren in neergaande beweging.
Onder de onderste pen in de pennenstang zit een gat waar doorheen een lange pen kan worden
gestoken die op uitsparingen in het looppad rust.
Voorzieningen moeten natuurlijk wel worden getroffen om te voorkomen dat de stuwklep au-
tomatisch wordt aangestuurd, maar dat valt buiten de scope van dit document.
6.3 Vervuiling
6.4 Vergrendeling
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 20/24
De belasting op het brugdeel wordt ongunstiger doordat het aangrijpingspunt van de kracht in
de aandrijving verplaatst van het midden tussen beide liggers naar buiten en boven de boven-
stroomse ligger. Wat het effect op het huidige brugdeel zou kunnen zijn, is op dit moment nog
niet bekend. Het zou kunnen zijn dat het huidige brugdeel niet sterk genoeg is en dus versterkt
of misschien wel geheel nieuw gemaakt zou moeten worden.
Het brugdeel is inmiddels in 3D gemodelleerd, zodat de nieuwe belastingen daarop gevisua-
liseerd kunnen worden als ook de aandrijving helemaal vastligt.
Onbekend is hoe de staat van het metselwerk is en of het in staat is de krachten vanuit het
nieuwe bewegingswerk op te nemen.
Paragraaf 7 Brugdeel
7.1 Metselwerk
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 21/24
Aan de brugligger aan de bovenstroomse kant worden twee stoelen gemonteerd door middel
van boutbevestigingen en gaten te boren in het bestaande brugdeel. Deze stoelen komen onge-
veer op de plaats waar nu ook al de dwarsverbindingen zitten voor de cilinderbevestiging. De
krachten op de stoelen worden dus dan ook doorgeleid naar de andere brugligger.
Het gat dat ontstaat tussen de pennenstang en de dwarsverbinding tussen beide brugliggers,
wordt afgedekt met een constructie aan beide zijden van de pennenstang die deel uitmaakt van
de stoelen. De ruimte van 400 mm was nodig voor het cardan van de hydraulische cilinder en
hoeft nu namelijk nog maar 200 mm breed te zijn. Deze extra constructie ligt hoger dan het
loopvlak van de brug, zodat scheve schopranden daarop moeten worden geplaatst om struikel-
gevaar tegen te gaan.
De plaats en de diameter van de gaten die geboord moeten worden in de bestaande brugligger-
profielen ten opzichte van het hart van het profiel zijn ontleend aan DIN 997.
Het aandrijfgedeelte wordt in de fabriek in Sneek gemonteerd en bestaat uit de hoofdas met
lagers en lagerhuizen, de pennenstangkast met lagers, de wormwielkast (zonder E-aandrij-
ving) en de verbindende stoel. Alleen twee tegenhoudrollen zijn in de pennenstangkast ge-
monteerd, degene bovenop de pennenstang echter nog niet.
Het aandrijfgedeelte wordt op de stoelen op de brugligger geplaatst, waarna de pennenstang
door de ruimte tussen de brugligger wordt geschoven en aan de stuwklep wordt gekoppeld.
Eén van de pennen zal nog niet precies in het rondsel vallen als de pennenstang wordt neerge-
laten, zodat het rondsel verdraaid moet worden. Om het rondsel te kunnen verdraaien, moet
de AUMA kast tijdelijk worden voorzien van een handwiel. Als de pen in het rondsel valt,
wordt de laatste tegenhoudrol gemonteerd en de beschermkap over de pennenstangkast ge-
plaatst.
Hierna worden het bordes om de aandrijving heen en de E-aandrijving op de wormwielkast
met beschermkap gemonteerd.
Als laatste moeten nog de 3 sets schotelveren worden gemonteerd. De schotelveren worden
om de schotelveerassen geplaatst en de schotelveerbussen worden handvast in de onderplaat
van de stoel gedraaid. Om en om worden de bussen 90° totdat de stoel vrij komt van het mon-
tagevlak. Elke bus moet nu weer 90° terug worden gedraaid, zodat de stoel weer aanligt. Als
de neergaande beweging van de stuwklep moet worden afgeschakeld voordat de pennenstang
al gaat duwen � dus nog bij een trekkracht - , moeten de bussen elk weer verder worden ge-
draaid. Elke millimeter komt overeen met een trekkracht van 1126 N. De naderingsschakelaar
moet zo worden afgesteld dat hij net niet gemaakt wordt als de stoel aanligt op het montage-
vlak.
Paragraaf 8 Montage
8.1 Stoelen
8.2 Aandrijfgedeelte
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 23/24
S001A
ST001A
Bijlage I Tekeningen
Ontwerpnota Stuwklepaandrijving Stuw Junne ON-001
Versie: 3 Molenmaker Techniek B.V. Datum: 13-02-2024 24/24
Bijlage II Documentatie
26 juni 2024 | 5.61 MB | Hoort bij dossier Woo-verzoek, de sluis, de stuw en/of brug te Junne 21 maart 2024