FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ I KOMUNIKACIJE UNIVERZITETA U SARAJEVU
SEMINARSKI RAD INDUSTRIJSKI TRANSPORT «Grabuljasti transporteri-grabuljari»
Predmetni nastavnik: V. prof. dr Abdulah Ahmić
Kandidati: Selma Tatarević Lejla Velić Amela Hamzić Irhana Beganović Hajrija Mulić Amira Hodzić
Sarajevo, Mart 2007. SADRŽAJ Uvod...............................................................................................................................3 1.GRABULJASTI TRANSPORTERI – GRABULJARI........................................6 1.1. Laki grabuljasti transporter KLG 80..................................................................10 1.1.1. Dvolančani grabuljasti transporteri KLG 81 i KLG 82...........................11 1.2. Pogon g r a b u l j a s t i h t r a n s p o r t e r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 1.3.Primjeri .................................................................................................................15
Zaključak........................................................................................................................17
LITERATURA..............................................................................................................19
2
Uvod U tehničom, tehnološkom, ekonomskom i organizacionom smislu „kapija fabrike“ nikad nije granica između javnog i industrijskog transporta, mada tako piše u mnogim knjigama.
Pošto su grabuljari dio opreme industrijskog transporta prvo ćemo nošto reći o samom pojmu i značaju industrijskog transporta. Industrijski transport u cjelini predstavlja složenu i multidisciplinarnu djelatnost. On ima značajnu ulogu u zadovoljenju transportnih potreba u proizvodnim organizacijama, raznim industrijama, i slično, kako u proizvodnom procesu tako i u međupogonskim i spoljnim prenošenjima. Iz tih razloga je i tehnička baza i tehnologija industrijekog transporta različita. Njegovu strukturu čine: industrijski željeznički transport, drumski transport, parkovi za vlastite potrebe, jednošinske željeznice, pneumatski, hidraulički transport, razne žičare, skladišni sistem, pretovarna mehanizacija, oprema i dr. U zavisnosti od vrste proizvodnje, u mnogim kompleksima i pogonima redovno se eksploatišu pneumatski, hidraulični, konvejerski i drugi vidovi transporta. U posljednjoj deceniji se problemima industrijskog transporta posvećuje sve veća pažnja u svim zemljama svijeta. To je razumljivo ako se ima vidu da neprekidno raste učešće transportnih troškova u ukupnim troškovima reprodukcije. Mehanizacija i automatizacija industrijskog transporta u većini industrijskih grana predstavlja jedan od uslova neprekidnog i racionalnog obavljanja osnovnih procesa proizvodnje. Zapravo, ekonomski rezultati osnovnog proizvodnog procesa u direktnoj su zavisnosti od organizacije i tehničkog razvoja industrijskog transporta. Sve ovo industrijskom transportu daje poseban značaj, što se ogleda u povećanom istraživačkom radu u ovom domenu i svakodnevnim novi tehničkim rješenjima, kako u oblasti postojećih vidova transporta, tako i razvoja novih oblika i sistema savremenog industrijskog transporta. Osnovnu pretpstavku racionalne organizacije i tehnologije industrijskog transporta čini, prije svega, pravilan izbor vida transporta i transportnih sredstava, kao i obezbjeđenje premještanja tokova proizvoda najkraćim putevima bez pretovara sa jednog vida transporta na drugi, uz minimalne troškove distribucije. 3
Krupni industrijski kombinati i kompanije, čija se proizvodnja odvija na znatnom prostranstvu, sve češće formiraju posebne organizacije koje se neprekidno bave istraživanjem i usavršavanjem transportnih procesa. Tako je firma „Ford“ u SAD-u još prije petnaest godina osnovala posebno odjeljenje za izučavanje problematike procesnog
i međupogonskog
transporta. Treba napomenuti da se industrijski transport dijeli na unutrašnji industrijski transport i spoljni industrijski transport. Unutrašnji industrijski transport se dalje dijeli na procesni i međupogonski. Dok spoljni industrijski transport predstavlja početnu i krajnju fazu javnog saobraćaja. Funkcija spoljnog industrijskog transporta je dopremanje sirovina do fabričkih rejonskih skladišta, kao i odvoz gotovih industrijskih proizvoda sa područja fabrike, odnosno preduzeća, do punkta predaje javno transportu ili neposredno potrošaču. S obzirom da grabuljasti transporteri, odnosno grabuljari imaju veliku ulogu u iskopavanju i transportu rude u rudnicim možemo na osnovu navedenog zaključiti da oni pripadaju unutrašnjem industrijskom transportu. Brojna istraživanja, razvoj transportne tehnologije, kao i svakodnevni zahtjevi privrede za što kvalitenijim i efikasnijim transportnim uslugama, opredjelili su uglavnom, osnovne pravce razvoja industrijskog transporta u nizu zemalja, a to su: •
Široka i racionalna primjena svih vidova industrijskog transporta, i ekonomičnijih i pouzdanijih transportnih uređaja;
•
Automatizacija i kompleksna mehanizacija transportnih procesa uz postepeni prijelaz na upravljanje uređajima i sredstvima (posebno procesnog transporta), primjenom elektronskih računskih mašina i sredstava kibernetike;
•
Uvođenje novih principa i sistema manipulasanja i transporta dobara, prvenstveno integralnih sistema transporta;
•
Poboljšanje
strukture
organizacije
upravljanja
transportom
formiranjem
specializovanih pogona u većini industrijskih kompleksa i rejona, uz neprekidno usavrašavanje tehnologije rada industrijskog transporta .1 Pored pomenutih faktora, koji su umnogome uticli na opredjeljenje pravaca razvoja i modernizaciju industrijskog transporta, uticao je i broj zaposlenih radnika u određenim granama transporta koji su neposredno angažovani na izvršavanju procesa industrijskog transporta. U industrijskim preduzećima na izvršenju transportnih operacija svakodnevno radi čitava armija radnika. Broj zaposlenih u ovoj djelatnosti uglavnom zavisi od vrste i obima rada, stepena mehnizacije, i automatizacije proizvodnje.
1
Dr Risto Perišić; „Savremene tehnologije transporta I “, integralni sistemi transporta ;Str.73.
4
Isto tako na broj radnika u industrijskom transportu bitno utiče i karakter proizvodnje, koji predodređuje veličinu mase predmeta rada ili proizvoda koje treba premještati na manja ili veća rastojanja, sa manjim ili većim brojem transportno-manipulativnih operacija. O tome svjedoči i izjava generalnog direktora rudnika Breza, Jakuba Dinarevića: “ Nabavili smo jedan grabljasti transporter za to mehanizovano čelo, izvršili smo modernizaciju glavnog iskopa u Rudniku, gdje sada u dužini 1.450 metara imamo dva gumena transportera koji služe za prijevoz materijala i ljudi. Time smo smanjili broj zaposlenih a smanjen je i broj zastoja.” 2
2
Nezavisne novine „Naša riječ“,Br.3354 (19.12.2006)
5
1.GRABULJASTI TRANSPORTERI - GRABULJARI
Primjenjuju se najviše u rudnicima uglja za transport pri otkopavanju tankih, srednijh i debelih slojeva uglja. Mogu se primjeniti i za transport ostalih rasutih materijala, pogtovu onih neabrazivnih i malo abrazivnih. U primjeni su od 1937.godine u rudnicima uglja. Sastoje se od jednog ili dva beskonačna lanca prebačena preko nazubljenih pogonskog i povratnog kotura na kome je postavljen uređaj za zatezanje da bi se spriječilo spadanje lanca sa ozubljenih koturova.
Za lance su, na određenom rastojanju vezane metalni profili- grabulje koje služe za zgrtanje materijala i transport istog po metalnom žlijebo, po kome se kreću grabulje. Sa donje strane grabulja, grabulje se također kreću po metalnom dijelu žlijeba kako bi se osigurao pravac kretanja grabulja i spriječilo njihovo vučenje po tlu. Prema broju lanaca kao vučnog organa, proizvode se dva tipa transportera i to:
transporteri sa jednim vučnim lancem -jednolanćani transporteri,
transporteri sa dva lanca - dvolančani transporteri sa grabuljama. 6
Jednolančani grabuljari služe za manje kapacitete proizvodnje i kraće transportne daljine.
Slika 1: Obični dvolančani grabuljar
Dvolančani grabuljasri transporteri služe za proizvodnju većeg kapaciteta, veće transportne dužine, na putanjama sa nagibom, u nepovoijnijim uslovima i td. Žljebovi se izrađuju u standardnoj dužini, i sastavljeni su iz dijelova koji se međusobno spajaju pomoću spojnica. To olakšava njgovu brzu montažu, produženje ili skraćenje kao i premještanje. Visoka mehanička sigurnost, mogućnost brzog prenosa, jednostavnost konstrukcije i niski troškovi eksploatacije, čine ga nezamjenljivim transportnim sredstvom na širokočelnim otkopima uglja, kao i u drugim poslovima. Transport ovim uređajima može se vršiti horizontalno, naviše do 35 stepeni i naniže do 25 stepeni.Prema funkciji koju vrše i uslovima u kojima rade , razlikujemo dvije vrste grabuljastih transportera i to:
obične, standardne grabuljare,i
oklopne grabuljare zaštićene od jakih udara i eksplozija minskih punjenja u otkopima,
Slika 2: Grabuljasti transporter u utovarnoj mašini Hanglund 8HR.-2
7
Grabuljari mogu biti sastavni dio mešina za utovar i istovar materijala, npr. bunker voz za transport iskopine iz tunela sa sammoistresanjem ili za utovar iskopine kao na slici 2.2.2 . Oklopni grabuljari su masivne konstrukcije, bez rizika se mogu postavljati uz široka čela a da ne budu oštećeni od miniranja. Nalaze primjenu u modernim rudnicima. Osnovne dimenzije i tehničke karakteristike transportera sa grabuljama su približno:
širina žlijeba .........................500 - 600 mm
dužina članka ......................1 500 - 2 000 mm
visina žlijeba .........................150 - 200 mm
ukupna dužina transportera. .200 -300 m
snaga pogonskih motora.........60 -90 kW
brzina
kretanja grabulja...........0,55- 0,65 m/sec
kapacitet proizvodnje............150 -200 t/h
Sastavni dijelovi grabuljara prikazani su na slici 3.
Slika 3. Dijelovi grabuljastog transportera
Postoje transporteri dužine 300 m i kapacireta 200 t/h. Izgled žlijeba i detalj lanca sa osnovnim dimenzijama , prikazan je na silic 4., a detalj vezivanja grabulje za lanac i detalj pogonske stanice, na slici 4.
8
Slika 4: Presjek žljeba lanca
Gornji dio žlijeba služi kao staza za kretanje kombajna ili podsjekačice za ugalj i između grabuljara i čela ne smiju se postavljati stubovi, pa se otkop osigurava podgradom u vidu konzola specijalne konstrukcije. Važna operacija u toku transporta uglja sa otkopa pomoću grabuljara je premještanje u pravcu otkopavanja. Može se vršiti na sljedeće načine:
ručno, polugama klizanjem po tlu, pomoću cilindara na komprimirani zrak ili hidraulični, koji se jednim krajem oslanjaju na podgradu,a drugim na bočnu stranu žlijeba,
pomoću sanki u obliku klina, koje klize po podini između stupaca i transportera, a vuče ih sam transporter. Odlike ovog transportera ogledaju se u lome što ima niske troškove eksploatacije, kontinuirani proizvodni rad, jedinstvenost u rukovanju, brzom premještanju, jednostavnom održavanju itd.
-, Slika 5. Detalj veze grabulje za lanac
9
1.1. Laki grabuljasti transporter KLG 80
Laki grabuljasti transporter služi na transport uglja iz uzanih i drugih otkopa (hodnika). Značajna prednost transportera KLG 80 je: •
Pored lake i jednostavne konstrukcije brza montaža i sigurnost pri radu.
•
Transporter se može postaviti na nagibima ± 18°.
Dozvoljena fleksibilnost u vertikalnom pravcu iznosti ± 3°. Transporter se radi u izvedbi sa jedan ili dva pogona. GLAVNI DIJELOVI: •
Pogonska stanica sa jednim pogonom.
•
Pogonska stanica sa dva pogona.
•
Normalno korito.
•
Pojačano korito.
•
Povratna stanica.
•
Normalno korito.
1.1.1. Dvolančani grabuljasti transporteri KLG 81 i KLG 82
Dvolančani grabuljasti transporteri KLG 81 i KLG 82 upotrebljavaju se za transport u rudnicima koji iziskuju mehanizaciju transporta. Prema uslovima transporta transporteri KLG 81 i KLG mogu biti opremljeni sa jednim ili dva pogona. Dvolančani grabuljasti transporteri tip KLG 81 i KLG 82 upotrebljvaju se kao transportno sredstvo u granicama max. nagiba ± 15°. Poslije kritične granice koja iznosi ca. ± 2 princip pogona je drugačiji. KARAKTERISTIKE •
Imaju veliku dužinu i kapacitet.
•
Mogu se lako i jednostavno premještati.
•
Mogu se pomicati, a da se pri tome ne demontiraju.
•
Korita težih tipova KLG upotrebljavaju se kao oslonci i vođice mašina za otkopavanje 10
• •
Sigurni su u radu, dugotrajni su i otporni prema habanju. Imaju malu visinu pa se zbog toga mogu montirati i u jamama sa nismim slojevima.
GLAVNI DIJELOVI •
Pogonska stanica za dvosmjerni rad kao glavni pogon.
•
Prelazno korito za glavni pogon.
•
Transportno korito.
•
Korito za prilagođavanje dužine.
•
Prelazno korito za povratnu stanicu sa glatkim bubnjem.
•
Povratna stanica.
•
Transportni lanac.
Slika 6. Shematski prikaz jednolančanog I dvolančanog grabuljara
11
1.2. Pogon g r a b u l j a s t i h t r a n s p o r t e r a
Za pogon grabuljastih transportera koji rade u metanskim sredinama, služe elektro motori u "S" izvedbi, ili motori na pneumatski pogon ukoliko jama ili objekat raspolaže sa kompresorskim postrojenjem i instalacijama. Pogon grabuljastih transportera može biti sa jednim i dva motora, a ovi mogu biti postavljeni uzdužno i popriječno na dužinu transportera, kako se vidi na slici 6 .
Slika 6. Dispozicija pogonske stanice sa jednim motorom
Kod transportera većih kapaciteta i dužina, kao i onih u težim uslovima rada, pogon se vrši sa dvije pogonske stanice koje se mogu postaviti i na utovarnoj i na istovarnoj stanici. Motori mogu biti postavljeni uzdužno i popriječno, i kombinovano, kako je prikazano na slici 2.2.7 a b , i c. Snaga pogonskih motora kreće se u granicama od 5 do 160 kW.
Slika 7. Dispozicija pogonske stanice sa dva motora
12
1.2. Proračun grabuljastih transportera
Kako je grabuljasti transporter uređaj sa izrazitim kontinuiranim transportom, to je potrebno obezbijediti da u procesu proizvodnje bude obezbijeđeno dovoljno materijala za kontinuirani rad, kako bi se postiglo što potpunije iskorišćenje uređaja. Osnova za izbor, odnosno dimenzioniranje transportera je časovna proizvodnja, koju dobijamo iz odnosa:
Qh
=
k p ⋅ Q sm t ef
( t h)
Ovu vrijednost možemo izraziti i sljedećim odnosom: Qh
= k p ⋅ B ⋅ h ⋅
( t h)
3600 ⋅ v ⋅ γ
gdje su: k p - koeficijent punjenja žlijeba 0,8 do 1,10, B - širina transportera, v - brzina kretanja lanca, γ - nasipna masa materijala h - visina tovarenja. Visina tovarenja ( h ) obično iznisi 0,15 m, te se zamjenom u prethodnom odnosu dobije širina transporetra.
B
=
Qh k p ⋅ h ⋅ 3600 ⋅ v ⋅ γ
=
Qh
=
Qh
0,15 ⋅ 3600 ⋅ v ⋅ γ 540 ⋅ v ⋅ γ
( m)
Brzinu kretanja transportera daju proizvođači i na osnovu proračunate širine i odabrane brzine izabira se transporter standardnih veličina. Na ravnoj putanji pogonski motor treba da savlada otpor trenja lanca i grabulja po žlijebu i otpor tranja materijala koga transportuje. Na kosim putanjama treba voditi računa o sili gravitacije za odgovarajuću masu. Vučna sila za punu stranu transportera iznosi: F 1 = L ⋅ q ⋅ ( f ⋅ cos α ± sin α ) + L ⋅ p ⋅ ( f 1 ⋅ cos α ± sin α )
13
q=
Qh
3,6 ⋅ v
Vučna sila na praznoj strani iznosiće: F 2 = L ⋅ p ⋅ ( f ⋅ cos α ± sin α ) ⋅ γ
Gdje su pored poznatih: f - koeficijent trenja lanca i grabulja po žlijebu 0,35 f 1- koeficijenat trenja uglja po žlijebu,0,50 p - sopstvena masa lanca i grabuija.
Ukupna vučna sila transportera ravna je zbiru vučnih sila na punoj i praznoj strani. F = F 1 + F 2
Efektivna snaga pogonskog motora iznosi
N =
F ⋅ v n z ⋅ nm
gdje su: n z – koeficijent korisnog dejstva reduktora 0,75 nm – koeficijent korisnog dejstva motora 0,95
Kao i kod drugih transportnih uređaja i kod ovih potrebno je posvetiti odgovarajuću pažnju tehničkoj ispravnosti, zašto je neminovno potrebno organizovati redovne preglede, kontrolu i održavanje.
Primjeri 14
Zadatak: Potrebno je izabrati i proračunati grabuljasti transporter za sljedeće uslove rada:
satna proizvodnja Qh=120 t/h, dužina transportera L=160m, brzina transportera je v=0,65 m/s, nasipna masa materijala γ=0,85 t/m3 i uspon α=20 stepeni, sopstvena masa lanca grabuljara p=23kg/m. Odrediti: •
Širinu grabuljara B
•
Težinu nasutog tereta po metru g
•
Vučne sile
•
Snaga pogonskog motora
Rješenje: = 120
Qh L
= 160m
v
=
0.65
γ = 0.85
t h
m s t m3
α = 20°
p
=
Qh
B
q
q
=
=
B
=
=
=
F 1
23
kg m
k p • B • h • 3600 • p • γ 120
Qh 540 • p • γ
=
t h
• 3600h
540 • 0,85
t m
3
• 0,65m
442m 120
Qh 3,6 • v
53,62
= L • q
=
t h
3,6 • 0,65
m
=
53,62
t m
s
t m
( f • cos α ± sin α ) + L • p( f 1 • cos α ± sin α )
15
F 1 = 160m • 53,62
t m
( 0,35 • 0,41 ± 0,91) + 160m • 23
kg m
( 0,5 • 0,41 ± 0,91)
F 1 = 9038,1872 + 4103,2 = 13141,3872 daN F 2
= L • p
F 2
=
F 2
=
( f • cos α ± sin α ) • γ
160m • 23
kg
( 0,35 • 0,41 ± 0,91) • 0,85
m −2397,612daN
Ukupna vučna sila: F = F 1 + F 2 = 10743,7752 daN Efektivna snaga pogonskog motora iznosi
N =
F • v n z • nm
10743,7752 daN • 0,65 =
0,75 • 0,95
m s
=
6983,45388 = 9801,34kW 0,7125
16
Zaključak Gdje se mi nalazimo u pogledu defimisanja koncpta razvoja industrijskog trandporta? Kod nas brojna pitanja teoretsko-praktične vrijednosti iz domena savremene tehnologije industijskog transporta, na sadašnjem stepenu razvoja nauke i transportnr tehnologije, odnosno tehnologije proizvodnih procesa, zahtevaju odgovore u vezi sa praktičnim problemima iz domena industrijskog transporta. Po našem mišljenu, nnivo razvoja proizvodnih procesa čija efikasnost funkcionisanja umnogome zavisi od nivoa tehnologije transporta, kako industrijskog tako i javnog, traži odgovore na pitanja kao što su: •
Koliko je kod nas izučen i definisan koncept razvoja industrijskog transporta kao komponente procesa proizvodnje, sa jedne strane, i kao elementa saobraćajnog sistema u našoj zemji, sa druge strane;
•
Kakva je tehnološka međuzavisnost industrijskog i javnog transporta u mizu oblasti materijalne proizvodnje;
•
Gdje počinje i gdje se završava tehnološka funkcija industrijskog, a gdje javnog transporta pri različiti oblicima organizacije transporta i skladištenja, odnosno kakva je njihova međuzavisnost u ekonomskom i tehnološkom smislu;
•
Kakav je utica transporta na privredu i koji su osnovni problemi minimizacije ukupnih troškova distribucije materijalnih dobara u savremenim uslovima neprekidnog razvoja proizodne i transportne tehnologije;
•
Kakva je funkcija potražnje usluga industrijskog transporta, odnosno koji osnovni faktori je determinišu;
•
Koliko je učešće i od čega zavise ukupni transportni troškovi u troškovima proizvodnje;
•
Koliko je učešće troškova industrijskog transporta u troškovima pojedinih proizvoda u različitim industrijskim granama;
•
Kako se ti troškovi iskazuju i koliko im se u svakodnevnoj praksi poklanja pažnje;
•
Koliko se u procesu transporta primjenjuju savremene metode, odnosno savremena tehnologija i organizacija, kao i kakva kadrovska struktura;
•
Koliko se izmjene tehnologija proizvodnih procesa paralelno praćene izmjenama tehnologije i tehničke baze industrijskog i javnog transporta;
•
Koliko se na sistematski način vrši anakiza funkcionisanja procesa industrijskog transporta i njegovih veza sa javnim transportom;
17
•
Koji procenat radnika u određenim granama industrije i oblastima radi neposredno u procesima industrijskog transporta od ukupnpg broja zaposlenih i sl.
Odgovor bi zahtijevao kod najvećeg broja industrijskih procesa i grana drugačiji pristup ovom problemu jer: U odnosu na stepen razvoja proizvodnih procesa kod nas, nivo tehnologije i korištenja kapaciteta industijskog transporta u većini naših preduzeća ne zadovoljavaju; učešće transportnih troškova u cijeni proizvoda je veća za dva do tri puta od najvećeg broja zemalja u Evropi. Znatan dio ovog učešća otpada na troškove industrijskog transporta. Učešće troškova transporta u ukupnim troškovima niza industrijskih proizvoda i sirovina prema nekim ocjenama, iznosi oko 25% (Naša je ocjena da je ovo učešće znatno veće: kod sirovina oko 60%, poluproizvoda i gotovih proizvoda oko 15%-30%). Danas je ozakonjena obaveza da se pri projektovanju novih industrijskih kompleksa i objekata paralelno projektuje tehnološki proces spoljnjeg-javnog transporta zajedno sa proizvodnim procesom kao njegovim sastavnim dijelom, a ne kao pomoćnim procesom. Dio tehnologije koji se odnosi na transport, manipulisanje i skladištenje robe treba tretirati kao neodvojivi dio proizvodnog procesa. nju treba paralelno rješavati i projektovati sa ostalim proizvodnim procesom, što u dosadašnjoj praksi, veoma često nije bio slučaj. Samo pod tim uslovima se obezbjeđuju potrebna funkcionalnost cijelokupnog tehnološko-proizvodnog procesa, minimalni eksploatacioni troškovi i investiciona ulaganja... Poslijednjih decenija radna snaga je i suviše skupa pa se sve više pribjegava sve višoj automatizaciji transportnih tokova. Grabuljasti transporteri-grabuljari u svemu tome imaju veliku ulogu jer njihovim korištenjem, a naročito današnjih modernijih znatno je smanjen broj zaposlenih radnika na riskantnim područjima djelovanja (rudne jame i slično).
18
LITERATURA Ahmić,A. Pretovarna i transportna mehanizacija, Univerzitetska knjiga, Univerzitet u
Sarajevu, 1996. Risto Perišić ,Savremene tehnologije transporta I i II, Univerzitet u Beogradu, 1994.
19
