1. POJAM RUKOVANJA I TEHNOLOGIJA RUKOVANJA TERETOM Rukovanje teretom jest prijenos tereta na malim udaljenostima. To je lučko-prekrcajna djelatnost u obliku ukrcaja, iskrcaja, prekrcaja te rukovanja u lučkim skladištima. U svim prometnim djelatnostima za vrijeme rukovanja teretom sva transportna sredstva su isključena iz procesa transporta. Rukovanje teretom obavlja se na početku transporta u obliku ukrcaja, na završetku u obliku iskrcaja, a kao međuproces u obliku prekrcaja. U lučko-prekrcajnoj djelatnosti pojavljuje se veći broj raznovrsnih postrojenja i transportnih sredstava koji su konstrukcijski prilagođeni vrsti i svojstvima robe. Pod pojmom transportni sustavi, koji je širi pojam od pojma prekrcaj, podrazumijevaju se svi oblici transporta i skladištenja robe koji su sastavni dio premještanja robe od mjesta proizvodnje do krajnjih potrošača. Prekrcaj i prekrcajna sredstva su vezana za prometna čvorišta tj. mjesta pripreme robe za transport (luke i terminali, skladišta, rudnici, industrijske i željezničke postaje,...). Prema stupnju mehaniziranosti i automatiziranosti, prekrcaj može biti: manualni (ručni) – premještanje robe fizičkom snagom čovjeka polumehanizirani – kombinacija ručnog i mehaniziranog rada mehanizirani – potpuno mehanizirani proces prekrcaja, čovjek obavlja potrebne pripremne radnje, kontrolu i određene završne radnje. Uloga čovjeka je vezana za rukovanje. automatizirani – uloga čovjeka je sažeta na kontrolu funkcioniranja strojeva i postrojenja
2. POJMOVNO RAZLUČIVANJE TERETA U PROCESU PREKRCAJA Predmeti transporta i prekrcaja su svi proizvodi svih gospodarstvenih grana. Prema tehničkoj pogodnosti za transport i prekrcaj, roba se može razvrstati:
Za potrebe planiranja, u određenim ekonomskim analizama razvoja transporta, ponekad je pogodnija podjela robe prema načinu transporta:
3. FIZIČKO – TEHNIČKE ZNAČAJKE ROBE Na pravilan izbor prekrcajnih uređaja i načina transporta za komadnu robu najviše utječu sljedeća fizičko-tehnička svojstva: izmjere (dimenzije) komada oblik težina (masa) pogodnost za slaganje lomljivost temperatura eksplozivnost zapaljivost U tekuće robe mogu se izdvojiti: kemijski sastav viskoznost agresivnost zapaljivost Za sipku ili rasutu robu: granulacija gustoća materijala kut unutarnjeg trenja habajuće (trošivo) djelovanje ljepljivost vlažnost Daljnja podjela sipke robe može se obaviti na osnovi granulacije, gustoće, kuta unutarnjeg trenja i habajućeg (trošivog) djelovanja. Prema krupnoći zrna sipkog materijala i prema njegovoj većoj ili manjoj ujednačenosti po dimenzijama, razlikuje se razvrstani i nerazvrstani materijal. Ako je odnos najveće mjere najmanjeg komada amin i najveće mjere najvećeg komada amax a min : a max ≤ 0,4 smatra se da je sipka roba razvrstana. A ako je odnos a min : a max ≥ 2,5 tada je to nerazvrstana sipka roba. Razvrastana roba, ovisno o krupnoći zrna, na osnovi veličine granulacije
a=
a min + a max 2
(mm)
može biti: komadna ako je a > 10 (mm) zrnčana ako je a = 0,5 – 10 (mm) prašnasta ako je a < 0,5 (mm) Na temelju gustoće materijala sipki materijali se mogu razvrstati: laki materijali u kojih je gustoća ρ < 1 t/m3 srednje laki materijali s ρ = 1 – 2 t/m3 teški materijali s ρ > 2 t/m3 Pri nasipavanju na ravnu površinu sipki materijali oblikuju stožac pri čemu se javlja kut ϕ - kut prirodnog nasipavanja ili nasipni kut. Između zrnaca sipkog materijala postoji trenje, a koeficijent trenja povezan je s nasipnim kutom ϕ izrazom µ = tg ϕ gdje je ϕ kut unutarnjeg trenja materijala. Habajuće djelovanje sipkog materijala ovisi uglavnom o tvrdoći, obliku materijala i trenju klizanja na kliznicama transportnog uređaja. Prema stupnju habanja (trošenja) sipki materijali se dijele: malo habajući (okrugli šljunak, vapno i dr.) srednje habajući (ugljen, pijesak, troska) jako habajući (željezne rude, koks, boksit,...) 4. RAZVRSTAVANJE PREKRCAJNIH SREDSTAVA Svaki elementarni tok ima polaznu i krajnju točku koje su povezane putanjom – trajektorijom. Trajektorije elementarnih tokova su u biti najkraće linijske veze između polazne i krajnje točke. U transportu tereta, u praksi, trajektorija najčešće nije najkraća linijska veza jer je na putu od polazne do krajnje točke potrebno zaobići razne prepreke. Prema geometrijskom obliku trajektorije, sva prekrcajna sredstva se mogu podijeliti na: linijska prekrcajna sredstva – u njih se ubrajaju prekrcajna sredstva koja mogu opslužiti 1 ili više elementarnih tokova s raznim početnim i krajnjim točkama, poklapaju li se sve njihove trajektorije. Imaju samo 1 stupanj slobode. površinska prekrcajna sredstva - u njih se ubrajaju prekrcajna sredstva koja mogu opslužiti 1 ili više elementarnih tokova s raznim početnim i krajnjim točkama, nalaze li se sve njihove trajektorije u jednakoj ravnini. Imaju 2 stupnja slobode. prostorna prekrcajna sredstva - u njih se ubrajaju prekrcajna sredstva koja mogu opslužiti 1 ili više elementarnih tokova s raznim početnim i krajnjim točkama, nalaze li se sve njihove trajektorije u određenom prostoru. Imaju 3 stupnja slobode. Osim ove osnovne podjele imamo i: prekrcajna mehanizacija s povremenim djelovanjem (diskontinuirani transport): - lučke obalne dizalice (dizalice s krakom, mostne dizalice, specijalne dizalice) - zahvatna sredstva (užad, lanci, kliješta, hvatači, grabilice,...) - brodske dizalice (samarice, palubne, u strojarnici) - lučke mobilne dizalice - prekrcajni mostovi - iskrcivači - rampe prekrcajna mehanizacija s neprekidnim djelovanjem (kontinuirani transport): - transporteri - strojevi koji transportiraju robu po horizontali ili pod malim kutem. Tu razlikujemo: trakaste, pločaste (člankaste), strugajuće, pužne, inercijske, gravitacijske, pneumatske, hidraulične.
konvejeri - strojevi koji transportiraju robu horizontalno i okomito, u ravnini ili u prostoru. Imamo: prizemne, zračne i žičare. elevatori - strojevi koji transportiraju robu okomito i pod velikim kutem.
-
5. PROIZVODNOST PREKRCAJNIH SREDSTAVA Proizvodnost je tehnička mogućnost i maksimalni transportni efekt nekog prekrcajnog sredstva koje ono može izvršiti uz optimalne uvjete. Proizvodnost prekrcajnih sredstava s neprekidnim djelovanjem: za komadnu robu - uz pretpostavku da transporter premješta komadnu robu, pričem komadi imaju jednaku masu i pojavljuju se na transporteru na jednakim razmacima, vrijedi izraz: m⋅v v Qk = 3,6 ⋅ Qkk = 3600 ⋅ (t/h) odnosno (kom./h) a a gdje je: Qk - maseni protok premještanog materijala (t/h) Qkk - protok premještanog materijala (kom./h) m - masa jednog komada (kg) v - brzina premještanog materijala (m/s) a - razmak između komada robe na transporteru (m) za sipku robu – u kontinuiranom transportu sipke robe, vrijede izrazi: Qs = 3600 ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) Qsv = 3600 ⋅ A ⋅ v (m3/h) odnosno gdje je: Qs - maseni protok premještanog sipkog materijala (t/h) Qsv - obujam premještanog sipkog materijala (m3/h) A - površina poprečnog presjeka materijala (m2) v – brzina premještanja materijala (m/s) ρ - gustoća premještanog materijala (t/m3) Budući da se uvjeti popunjavanja poprečnog presjeka bitno razlikuju za pužne, trakaste, pneumatske i ostale transportere, imamo koeficijent ψ koji uzima u obzir popunjenost transportera pri eksploataciji, a to je odnos između stvarnog (As) i teorijskog poprečnog presjeka materijala (A) :
ψ=
As A
Tada je eksploatacijska proizvodnost pri transportu sipke robe:
Qsve = 3600 ⋅ψ ⋅ A ⋅ v (t/h) odnosno Proizvodnost prekrcajnih sredstava s povremenim djelovanjem: Qse = 3600 ⋅ψ ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ
(m3/h)
teorijska proizvodnost iznosi: Qt = m ⋅
3600 T
(t/h)
gdje je: m - masa materijala (t) T – vrijeme trajanja jednog ciklusa (s); koje iznosi T = tp + tr tp – vrijeme utrošeno na pripremne radnje tijekom jednog ciklusa (prilaz dizalice do tereta, vezivanje i odvezivanje tereta) (s) tr – radno vrijeme (podizanje, vožnja tereta i spuštanje) (s) 3600 Budući da je broj ciklusa u jednom satu (i), tada je: T Qt = m ⋅ i Teorijska proizvodnost umanjena je tijekom eksploatacije, a te smetnje uzimaju se u obzir s koeficijentima: k1 – koeficijent iskorištenja materijala k2 - koeficijent iskorištenja radnog vremena k3 – koeficijent ravnomjernosti pristizanja materijala Tada je eksploatacijska proizvodnost: Qe = Qt ⋅ k1 ⋅ k 2 ⋅ k 3 6. OSNOVNE VELIČINE U TEHNICI TOKA TERETA Općenito se u području mehanike javljaju transportna masa (m), transportno vrijeme (t) i transportni put (s). Izračunavanje učinka protoka materijala može se izvesti iz zakona o kontinuitetu. To je prosječna količina protoka V tj. Q. neprekidni transport: - rasuti teret: o
V =
V ⋅ v (m3/s) - volumni protok a
o
Q = A⋅v ⋅ ρ
(t/s) - maseni protok
- jedinični teret: o
Q=
m ⋅v a
(t/s) - maseni protok
Z=
U ⋅v a
(kom./s)
prekidni transport: o
Q=
m Tc
(t/s) - maseni protok
gdje je: o
o
2 V - volumni protok; Q - maseni protok; A - površina poprečnog presjeka (m );
a - razmak između ukrcajnih jedinica (m); V - volumen tereta (m3); Z - broj ukrcajnih jedinica; U - ukrcajna jedinica; Tc - vrijeme jednog radnog ciklusa; s - duljina puta 7. POKAZATELJI VREDNOVANJA RADA PREKRCAJNIH SREDSTAVA 1. Relacija puteva – pod transportnim putem može se podrazumjevati stvarni put, najkraći put (zračna udaljenost) ili ostvareni put. Put što ga ostvari prekrcajno sredstvo može biti proizvodni (puni) i neproizvodni (prazni) put. Proizvodni put – put što ga prekrcajno sredstvo ostvari za vrijeme prijenosa tereta tj. duljina puta na kojoj je prekrcajno sredstvo prenosilo teret. Neproizvodni put – put što ga prekrcajno sredstvo ostvari bez prijenosa tereta; taj put je neophodan da bi se transportni postupak uopće mogao odvijati. Neproizvodni put može biti: nulti i prazni. Nulti put – put što ga prekrcajno sredstvo prijeđe bez tereta tijekom putovanja od mjesta polaska (parkiralište, garaža) do mjesta rada (obala, skladište), te put u povratku.
Prazni put - put što ga prekrcajno sredstvo prijeđe bez tereta između mjesta iskrcaja i mjesta ukrcaja tereta.
Iskorištenje transportnog puta: ηs =
korišteni put , što se odvojeno za horizontalne i vertikalne puteve može izraziti: zbroj dijelova puta
η sh =
s h min s = nh min - horizontalni put sh ∑ shx
η sv =
x =1
sv min s = nv min - vertikalni put sv ∑ svx x =1
gdje je: ηs – koeficijent iskorištenja transportnog puta shmin, svmin – najkraća horizontalna (vertikalna) udaljenost između početne i krajnje točke sh, sv – ukupan horizontalni (vertikalni) put Faktor brzine transporta:
vs =
korišteni put vrijeme transporta
2. Relacija vremena – koeficijent iskorištenja radnog vremena prekrcajnog sredstva pokazuje intenzitet njegova korištenja u promatranom razdoblju. Iskorištenje radnog vremena:
ηt =
korišteno vrijeme zbroj vremena
- koeficijent iskorištenja radnog vremena
3. Relacija tereta – nosivost – razlikujemo dva koeficijenta iskorištenja nazivne nosivosti prekrcajnog sredstva: 1. koeficijent statičkog iskorištenja nazivne nosivosti prekrcajnog sredstva: n
korištena nosivost ηG = , nazivna nosivost
tj. matematičkim izrazom
η Gi =
∑q i =1 n o
i
∑Q i =1
i
gdje je: ηGi – koeficijent statičkog iskorištenja nazivne nosivosti qi – korištena nosivost prekrcajnog sredstva u radnom ciklusu o
Q - nazivna nosivost prekrcajnog sredstva u radnom ciklusu 2. koeficijent dinamičkog iskorištenja nazivne nosivosti prekrcajnog sredstva: ηGs =
ost var eni transportni rad moguci transportni rad
4. Stupanj korištenja učinka prekrcaja – može se odrediti prema relaciji: ηt / h =
prosjecni prekrcajni ucinak za vrijeme transportne operacije teorijski ucinak prekrcajnog sredstva
t /h t /h
8. DEFINIRANJE TIJEKA KRETANJA TERETA U LUCI I RADNOG POSTUPKA Definiranje tijeka kretanja tereta u luci – primjenom prekrcajnih sredstava prijevoz tereta u luci redovito se događa na prostoru između broda ili obale i skladišnih površina i obrnuto. Kod rukovanja teretom u luci između broda i kopnenog transportnog sredstva primjenjuju se dva osnovna sustava: direktan prekrcaj – s jednog na drugo transportno sredstvo indirektan prekrcaj – obavlja se na većim rastojanjima (roba se privremeno skladišti) Definiranje radnog postupka transporta tereta u luci – radni postupak povremenog transporta ima karakteristiku kružnog transporta u kome je početak transportnog puta ujedno i njegov kraj. Radni ciklus se može odvijati na dva osnovna načina:
radni ciklus bez odvajanja zahvatnog sredstva tj. priključnog vozila – radni ciklus se odvija uz pomoć jednog transportnog sredstva i jednog ili više zahvatnih odnosno priključnih sredstava. Radni ciklus se ostvaruje u jednom smjeru s kretanjem tereta i praznim hodom (bez tereta) u povratnom smjeru do polazne točke, sa stajanjem u polaznoj i krajnjoj točki radi utovara i istovara tereta. Primjenom ovog radnog postupka dolazi do većih gubitaka vremena na kraćim rastojanjima i s klasičnim oblikom tereta (komadni teret) tj. U/I traje daleko dulje nego sa suvremenim (kontejnerski, Ro-Ro,...) radni ciklus s odvajanjem zahvatnog sredstva tj. priključnog vozila - radni ciklus se odvija uz pomoć jednog transportnog sredstva i triju ili više zahvatnih odnosno priključnih sredstava u zavisnosti o duljini puta i vremenu njihove zauzetosti. Primjenom ovog radnog postupka vremenski gubici prekrcajnog sredstva svode se na minimum. 9. POVIJESNI RAZVITAK PREKRCAJNIH SREDSTAVA I TENDENCIJE RAZVITKA 10. PREKRCAJNA SREDSTVA POVREMENOG DJELOVANJA Prekrcajna sredstva povremenog djelovanja (diskontinuirani transport): - lučke obalne dizalice (dizalice s krakom, mostne dizalice, specijalne dizalice) - zahvatna sredstva (užad, lanci, kliješta, hvatači, grabilice,...) - brodske dizalice (samarice, palubne, u strojarnici) - lučke mobilne dizalice - prekrcajni mostovi - iskrcivači - rampe
11. VRSTE, KONSTRUKCIJA, POKRETLJIVOST, POGON I EKSPLOATACIJSKA SVOJSTVA DIZALICA Prema svom konstrukcijskom izvođenju dizalice se dijele na: jednostavni dizalični mehanizmi i strojevi (male dizalice, koloturnici, čekrci,...) dizalice (granici ili kranovi) podizači (dizala ili liftovi) a također se dalje mogu podijeliti na: dizalice s granom (krakom, dohvatnikom) – koje mogu biti: - zidne ili konzolne dizalice - stupne dizalice - pokretno - okretne dizalice - portalne i poluportalne dizalice
dizalice mosnog tipa – koje mogu biti: - mosne dizalice - prekrcajni mostovi specijalne dizalice – tu spadaju: - razne vrste specijalnih prekrcajnih mostova (za prekrcaj kontejnera, sipkih tereta i dr.) - plovne dizalice, i dr. Konstrukcija lučkih obalnih dizalica može biti izvedena kao: rešetkasti nosači, izrađeni od profila kutijastog oblika, od čeličnog lima zatvorenog u obliku kutije, zavareno cijevne izvedbe (svi dijelovi su izrađeni od čeličnih cijevi odgovarajućih dimenzija) S aspekta mogućnosti i slobode kretanja tj. pokretljivosti mogu biti: stacionarne (nepokretne) dizalice – izvode rotacijsko kretanje, a za dizanje tereta osim rotacijskog gibanja koristi i vertikalno dizanje pokretne dizalice – osim navedenih mogućnosti gibanja izvode i translatorno gibanje; mogu se kretati zajedno sa teretom i to vlastitim pogonom ili mehaničkim uređajem bilo po tračnicama ili po prometnim površinama prijenosne dizalice – nemaju vlastiti uređaj za kretanje (npr. male ručne dizalice, lančane dizalice, vitla i dr.) S obzirom na gospodarsku djelatnost razlikujemo: građevinske metalurške željezničke lučke brodske brodogradilišne i dr. S obzirom na postolje imamo: portalne poluportalne šepaste Prema vrsti pogona koji koriste: ručni pogon – danas se rijetko koristi (ručna vitla) motorni pogon – široko zastupljene, razlikujemo: - električne dizalice (pogonjene elektromotorima) - motorne dizalice (pogonjene SUI motorima) - hidraulične dizalice - pneumatske dizalice - parne dizalice Najčešće se koristi električni pogon, a pored njega u zadnje vrijeme se sve više koristi i hidraulični pogon (naročito na brodskim dizalicama, autodizalicama, autoviličarima). Eksploatacijska svojstva: tip dizalice, nosivost dizalice, dohvat dizalice, raspon portala (podnožja), težina cijele dizalice, opterećenje po kotaču na podlogu, visina dizanja, brzine pojedinih kretanja dizalice, instalirana snaga za svaki pojedini pogon i ukupna snaga, vrsta pogona, prijenosni mehanizam, zahvatne naprave. 12. RAZVRSTAVANJE DIZALICA I UTVRĐIVANJE POGONSKE KLASE S obzirom na režim rada sve dizalice se razvrstavaju u jednu od četiri pogonske klase. Pogonske klase određuju se na osnovu vrijednosti parametara: OZNAKA POGONSKE KLASE laka 1
BROJ RADNIH CIKLUSA/SAT (nc) do 16
TEORETSKO RADNO VRIJEME Tt (h) do 0,5
srednja teška vrlo teška
2 3 4
16 – 32 32 – 63 preko 63
0,5 – 1 1–2 preko 2
Radni ciklus – skup operacija koje dizalica izvrši u okviru jednokratnog dizanja, premještanja i spuštanja tereta te dovođenja u stanje pripravnosti za sljedeći zahvat. Tt – teoretsko radno vrijeme je duljina vremena u satima u toku kojeg bi dizalica trebala da radi dnevno pod nazivnim opterećenjem, a da njen vijek trajanja bude isti kao pri stvarnom radnom vremenu Ts pri prosječnom opterećenju. Za određivanje klase dizalice mjerodavna je vrijednost onog parametra koji daje veću odnosno težu klasu. 13. RASPONI, BRZINE I VISINE DIZANJA DIZALICA Nosivost, dohvat i brzina dizalica razlikuju se s obzirom na namjenu. Nosivost lučkih obalnih dizalica je od 30 – 300 kN za komadne terete a u posebnim uvjetima i do 500 kN. Maximalni dohvat od 15 – 45 m, a minimalni od 7 – 12 m, brzina dizanja tereta je do 65 m/min ovisno o visini (h) dizanja i nosivosti dizalice. Brzina promjene dometa vrha dohvatnika od 40 – 60 m/min, brzina okretanja dohvatnika je od 0,75 – 1,6 okret/min, s time što se dizalica s većim dohvatnikom okreće sporije. Brzina vožnje cijele dizalice po tračnicama je oko 30 okret/min. 14. KOLOTURNICI, VITLA I DIZALICE MANJIH NOSIVOSTI Kolotura (užnica, žaba) služi za vođenje užeta. To je mehaničko pomagalo koje se sastoji od jednog ili više užlijebljenih koluta (užnica) u zajedničkom kućištu (oklopu). Kolotura prenosi silu ili mijenja smjer sile. Užad ili lanci pri prolazu preko užnica (kolotura) ne smiju biti izloženi velikim naprezanjima na savijanje kao i opasnosti brzog habanja, zato obodi užnica trebaju omogućiti nesmetano ulaženje i izlaženje užeta. Da bi se osiguralo zadovoljavajuće trajanje i izbjegla povećana naprezanja pri savijanju, analitičkim putem utvrđuju se najmanji promjeri užnica i to za konope D ≥ 10⋅du, za lance D ≥ 20⋅dk. Promjer užnica za namatanje čeličnog užeta dobije se iz izraza D D = du
⋅ d k
gdje su: D – promjer užnice ili bubnja du – promjer užeta dk – promjer karike lanca D/du – odnos ovisan o pogonskoj klasi Često se sklop užnica spojenih u jednu funkcionalnu cjelinu naziva blok koloturnika, a on može biti: pomičan - pomična kolotura istodobno se okreće oko svoje nepomične osi i mijenja položaj kod dizanja tereta. Pomična kolotura smanjuje silu u užetu na pola tj. omogućuje podizanje tereta sa manjom sliom ili postizanje većih brzina podizanja. Koeficijent η - koeficijent korisnog djelovanja koloture je nešto veći nego kod nepomičnih, a prosječno za sve koloture se može uzeti η = 0,975 nepomičan - nepomična kolotura je pričvršćena na jedno mjesto i može se okretati samo oko svoje osi. Ne smanjuje silu u užetu kao pomična kolotura. Prema funkciji kolotura može biti nosiva, provodna ili skretna. Skretna mijenja pravac djelovanja sile. Prema broju užnica kolotura je jednostruka ili višestruka. Prema vrsti slaganja i namjeni blok koloturnika naziva se faktorski koloturnik – koloturnik koji se sastoji od sklopa kolotura na kuki i gornjeg sklopa užetnika. Koristi se na granicima većih nosivosti gdje se teret vješa preko više nosivih užeta. Tako se postiže veća ekonomičnost i manja sila na bubnju na namatanje. Prednost je u manjim promjerima bubnja za namatanje i užetnika.
potencijski koloturnik – kod kojeg je prijenosni odnos potencija broja pomičnih užnica. Rabi se za ručno dizanje. Nedostatak mu je velika ugradbena visina, zbog zahtjeva da užnice budu jedna iznad druge. Preveliko je opterećenje užeta. diferencijalni koloturnik – princip rada diferencijalnog koloturnika je namatanje lanca na bubnjeve ili užnice različitih promjera. Ostvaruje veliki prijenosni odnos. Nedostatak je veliki put a time i brzo trošenje lanca i mala iskoristivost. Mali koeficijent η. Rabi se samo za ručno dizanje tereta. Užnice se izrađuju od lijevanog željeza, čeličnog lijeva i zavarene izvedbe. Suvremene izvedbe koriste valjne ležajeve između užnica radi smanjenja otpora i povećanja vijeka trajanja užnica. Vitla su mehanizmi za dizanje ili povlačenje tereta, a to se izvodi pomoću čeličnog užeta. Razlikuju se ove izvedbe: manevarsko vitlo – često se upotrebljava u lukama za povlačenje vagona pred skladištem ili brodom. Vučna sila iznosi 30 – 50 kN, brzina užeta 3,2 – 0,05 m/s, snaga motora od 4,5 – 16 kW, a dužina povlačenja je oko 100 m. vozno vitlo granika – upotrebljava se na mnogim lučkim dizalicama, i to na onim gdje treba da se kuka, grabilica ili spreader giba horizontalno. Ima na sebi dva mehanizma: mehanizam za vožnju voznog vitla po mostu i mehanizam za rad s kukom odnosno grabilicom. Brzina vožnje voznog vitla je 0,25 – 3,2 m/s. Razmak tračnica je 420 – 1040 mm, a pogon je električni. vitla mehanizma za dizanje tereta – kod dizalica za komadnu robu gdje se radi isključivo s kukom upotrebljava se jednoradno vitlo, koje se sastoji od elektromotora, spojke s kočnicom, prijenosnika (reduktora) i bubnja za namatanje čeličnog užeta. vitla dizala – suvremena vitla na dizalima lučkih skladišta imaju pogonsku užnicu a ne bubanj. Vitlo dizala je redovito smješteno iznad okna u posebnoj kabini. Brzine dizala su 0,3 – 2 m/s. Za teretna dizala se koriste 0,3 – 0,5 m/s, a veće brzine su za osobna dizala i specijalna dizala. Ubrzanja i usporenja dizala veća od 2,5 m/s2 izazivaju mučninu. Za pogon se koriste elektromotori vitlo zgrtalice – upotrebljavaju se za iskrcaj žita i raznih sipkih tereta. Vitlo je učvršćeno na zid ili pod, a mehanička lopata je vezana za vitlo čeličnim užetom. Radnik pomoću sklopke upravlja. Ručne podne dizalice – služe za manja pomicanja tereta u brodskom skladištu ili u vagonima. Rade na principu vijka(zupčanika), hidraulike, lake su izvedbe, nosivosti do 200 kN, hod pokretnog dijela je 140 – 200 mm i više. Hidrauličkih dizalica ima i veće nosivosti 200 – 3000 kN, a prikladne su kod montaže i malih pomaka vrlo teških tereta. 15. KONZOLNI I MOSNI GRANICI Prenosila koja dižu i vodoravno prenose teret na relativno malim visinama nazivaju se granici. Vodoravni prijenos obavlja se gibanjem čitavog granika. Dizala sa granom (krakom, dohvatnikom) mogu se podijeliti na: zidne ili konzolne dizalice stupne dizalice pokretno – okretne dizalice portalne i poluportalne dizalice Dizalice mosnog tipa dijele se na: mosne dizalice prekrcajne mostove Konzolni granik
Konzolna dizalica
Mosni granik
16. TEHNIČKO – TEHNOLOŠKA OBILJEŽJA LUČKIH OBALNIH DIZALICA Osnovni tehničko – tehnološki parametri lučkih obalnih dizalica su: tip dizalice nosivost dizalice dohvat dizalice raspon portala (podnožja) težina cijele dizalice opterećenje po kotaču na podlogu visina dizanja brzine pojedinih kretanja dizalice instalirana snaga za svaki pojedini pogon i ukupna snaga vrsta pogona prijenosni mehanizam specijalne zahvatne naprave. "SWL" – safe working load – dopuštena nosivost dizalice ili samarice u tonama. Svestranom analizom tih tehničko – tehnoloških parametara moguće je izraziti prednost upotrebe pojedine vrste tj. tipa dizalica. 17. MEHANIZMI, UPRAVLJAČKI I SIGURNOSNI UREĐAJI DIZALICA Mehanizmi ili pogonski uređaji služe za izvođenje raznih kretanja dizaličnog postrojenja. Veći dio strojnog kompleksa smješten je u strojarnici dizalice. Tamo se najčešće nalazi mehanizam za dizanje, mehanizam za okretanje i glavni dijelovi električnih instalacija, te kabina dizaličara. Mehanizmi, prema vrsti pogona mogu biti: mehanički – najčešće ima elektromotor koji preko reduktora pokreće namatanje užeta hidraulički – rijetko se primjenjuju na obalnim dizalicama. Dižu teret pomoću tlačnih cilindara ili posredno pomoću hidrauličkih motora koji pokreću bubnjeve za namatanje čeličnog užeta
pneumatski Vrste mehanizama: mehanizam za dizanje i spuštanje tereta mehanizam za okretanje dizalice mehanizam za promjenu dohvata kraka mehanizam za vožnju dizalice po tračnicama ili stazi tj. obali mehanizam za vožnju voznog vitla Dijelovi mehanizma za dizanje su: pogonski elektromotor, spojka, kočnica sa otkočnim magnetom, reduktor, bubanj sa odvojenim koloturnikom, granični prekidač za ograničavanje dizanja, sklop kuke za dizanje, dio okvira vitla. Upravljački uređaji na obalnim dizalicama služe za ukapčanje i iskapčanje motora, za promjenu smjera okretanja tj. reverziranje, za regulaciju brzine okretanja i za aktiviranje kočenja motora. Na dizalice se primjenjuju, ovisno o vrsti i snazi motora, tri vrste uređaja za upravljanje: uređaji za direktno ukapčanje i reverziranje elektromotora (grebenaste sklopke ili sklopnici sa tasterima) uređaji za direktno i indirektno ukapčanje motora i otpornika elektromotora (kontroleri) uređaji za direktno i indirektno ukapčanje motora i otpornika elektromotora (mikroprocesori i upravljačke sklopke) Sigurnosni uređaji na dizalicama osiguravaju besprijekoran rad dizalice, stabilitet dizalice, zaštićuju pojedina postrojenja i sklopove, dizaličara i radnike koji rade oko dizalice. Oni su točno definirani propisima te su obavezni za pojedine vrste dizalica. Sigurnosni uređaji obavljaju svoju funkciju u prvom redu električnim putem, iako su u većini slučajeva strojarsko – električna rješenja. Postoji dosta različitih izvedbi ovih uređaja ovisno o vrsti dizalice, a najznačajniji su: glavna sklopka i motorne zaštitne sklopke za svaki pojedini mehanizam. Za osiguranje pojedinih strujnih krugova koriste se osigurači uzemljenje svakog motora i električnog aparata je važna zaštita od dodirnog napona svakog radnika koji radi na dizalici krajnji prekidači i krajnje sklopke postavljaju se tamo gdje treba automatski zaustaviti rad pojedinog mehanizma automatski uređaji za mjerenje jačine vjetra i iskapčanje pogona dizalice kad vjetar prijeđe dozvoljenu jačinu električno blokiranje ima svrhu da onemogući rad dizalice ako nisu svi kontroleri u nultom položaju uređaj za sprječavanje preopterećenja dizalice moraju imati sve veće dizalice. U slučaju preopterećenja automatski se iskapča struja dizalici i mehanizmu za dizanje STOP – taster (dugme za nuždu) postavlja se u kabini dizaličara i koristi se u slučaju opasnosti kada dizalicu hitno treba zaustaviti elektromagnetsko ili elektrohidrauličko (eldro) otvaranje kočnice. Kočnica se automatski zatvara kada se kontroler stavi u nulti položaj upozoravajući zvučni uređaj (sirene) Te strojarski (mehanički) sigurnosni uređaji: odbojnici automatska kočnica koju treba imati svaki mehanizam kliješta za učvršćivanje dizalice za stazu osiguravaju dizalicu od pomaka u slučaju jačeg vjetra 18. VRSTE DIZALICA S OBZIROM NA IZVEDBU DOHVATNIKA I PUTANJU TERETA Razlikujemo: dizalice sa fiksnim (čvrstim) krakom od jednog komada, bez mijenjanja dohvata ili s promjenljivim dohvatom dizalice s krakom iz nekoliko dijelova (pregibni krak)
19. DOVOD STRUJE NA DIZALICU I VRSTE ELEKTROMOTORA ZA POGON DIZALICA Dovod struje na dizalicu može biti: pomoću fiksnog kabela pomoću kliznog voda (trolej-voda) pomoću gumenog fleksibilnog kabela pomoću strujne tračnice Prednosti električnog pogona su: mala težina, uređaji zauzimaju malo mjesta i prostora, jednostavno rukovanje, uvijek spremno za pogon, prilagodljivost vrsti pogona, sigurnost u pogonu, velika ekonomičnost. Na izbor elektromotora utječe: relativno trajanje opterećenja (intermitencija), radnja ubrzanja i broj ukapčanja u satu. Na svim dizalicama se danas uglavnom upotrebljava trofazna izmjenična struja napona 3 x 380/220 V, 50 Hz. Kod velikih i teških dizalica i prekrcajnih mostova se dovodi struja višeg napona 3 x 10 kV, 50 Hz. Na samoj dizalici postoji transformatorska stanica koja po potrebi transformira struju na potrebne niže napone. Za pojedine mehanizme upotrebljavaju se pretvarači koji izmjeničnu pretvaraju u istosmjernu struju odgovarajućeg napona. Kod istosmjerne upotrebljavaju se naponi 110, 220, 440 i 500 V kod teških obalnih i plovnih dizalica. Vrste elektromotora za pogon dizalice su: trofazni asinhroni elektromotori s kliznim prstenima – podnose veći broj ukapčanja i iskapčanja, manje se kvare i potreban im je manji prostor za ugradnju od istosmjernih istosmjerni elektromotori – često se upotrebljavaju kod teških dizalica za pokretanje velikih masa. Često se upotrebljava i Ward-Leonard grupa. kavezni elektromotori (Teslin) – koristi se za pogon dizalica kod kojih nije potrebna velika snaga ni regulacija brzine vrtnje. 20. INTERMITIRANI POGON DIZALICA Intermitirani (isprekidani) pogon dizalice – električni motor se izmjenično grije i hladi, nakon nekoliko sati takvih izmjena dosegne neku srednju temperaturu. Pod intermitencijom se podrazumjeva omjer trajanja opterećenja unutar jednog ciklusa i trajanja cijelog radnog ciklusa izražen u postocima npr. intermitencija 25% - znači da motor radi 25% od trajanja ciklusa, a miruje 75% tj. za svaki prekid rada slijedi trostruka stanka, npr. 2,5 minuta radi, 7,5 minuta miruje. Prosječna intermitencija određuje se prema ciklusu:
E=
∑t tc
r
⋅ 100 % =
∑t ∑t +∑t r
k
⋅ 100 % s
gdje je: tr – nazivna snaga tk – vrijeme kočenja ts – vrijeme stajanja tc – vrijeme radnog ciklusa Standardne intermintencije kod dizalica su 25,40 i 65%. Svi pogonski mehanizmi obalne dizalice i svi uređaji za pogon, upravljanje i kočenje rade u intermitiranom pogonu. 21. WARD – LEONARDOV SPOJ I TIRISTORI Za osobito finu regulaciju okretanja motora, koja se ne može postići običnim kontrolerom i trofaznim asinhronim motorom, upotrebljava se Ward – Leonard spoj.
RST O – mreža A – pogonski trofazni motor G – istosmjerni generator, spojen s A na istoj osovini E – uzbudni stroj, ugrađen u G fa, fe – uzbudni namotaji St – upuštač (kontroler s otpornicima) M – radni motor istosmjerne struje fm – uzbudni namotaj na M Prednosti tog načina regulacije su: regulacija se obavlja malim otporom (kontroler) upuštača, nema gubitaka, dobar stupanj djelovanja 60 do 80%. Nedostaci: veliki nabavni troškovi, uvijek se može napajati samo jedan radni motor. Upotreba: kod velikih teških dizalica i plovnih dizalica.
RST – mreža M – trofazni asinhroni motor R – otpornik u rotorskom strujnom krugu n – tahometar (brojač okretaja) ns – potrebni broj okretaja, podešavanje ni – stvarni broj okretaja 1 – uređaj za regulaciju i upravljanje 2 – statorska zaštita "gore" 3 – statorska zaštita "dolje" 4 – rotorska zaštita
5 – ručica kontrolera (potenciometar) U novije vrijeme, pojavom tiristora, dolazi do zamjene sistema Ward – Leonard s upravljanjem pomoću tiristora. 22. AUTO-DIZALICE Auto-dizalice spadaju u lučke mobilne dizalice. Sastoje se od pokretnog postolja ili vozila i dizalice. Najčešće se koriste: SUI motori (dizel motori), motori u kojima se prijenos energije ostvaruje pomoću električne energije, hidrauličkim ili mehaničkim prijenosom. Auto-dizalice imaju veliku primjenu u prijenosu i pretovaru tereta na skladištu luke. Njihova svojstva su velika manevarska sposobnost, rad s različitim zahvatnim sredstvima te brzine vožnje do 50 i 60 km/h. Auto-dizalica ima raznih vrsta, tipova i namjena, čije se nosivosti kreću od 25 do 180 kN. 23. LUČKE MOBILNE DIZALICE To su samohodne dizalice. U tu skupinu spadaju: željezničke dizalice lokomotivske dizalice auto-dizalice gusjenične dizalice. Sastoje se od pokretnog postolja ili vozila i dizalice. S obzirom na konstrukciju pokretnog postolja imamo: dizalice na pogonskim kotačima dizalice na gusjenicama na pneumatskim gumama Imaju veliki dohvat i mogu vršiti ukrcaj i iskrcaj brodova, a po potrebi se premještati s jednog pristana na drugi ili raditi unutar skladišnog prostora luke. Današnje mobilne dizalice podižu i do 400 kN na dohvat od 48 m, a maksimalna nosivost prelazi i 1000 kN. Osnovni konstrukcijski dijelovi su: nosivi stup dizalice s kabinom za upravljanje dohvatnik (krak) dizalice kabina za vožnju postroj s pogonskim i prijenosnim uređajem za vožnju dizalica 24. VRSTE BRODSKIH UREĐAJA ZA RUKOVANJE TERETOM Brodski uređaji za rukovanje teretom: brodske dizalice sa samaricama – to je uređaj za rukovanje teretom koji pomoću samarica, kolotura i užadi pričvršćenih iza samarice na jarbolu ili stupu, i palubnog vitla diže, premješta i spušta teret. Samarica je čelična cijev promjenljiva presjeka. Sve se samarice testiraju prema odgovarajućim propisima - "SWL" – safe working load – dopuštena nosivost dizalice ili samarice u tonama. Nosivost im je do 10 tona, dok kod teških samarica je to 10 i više tona. Nepomične samarice – one koje pod opterećenjem ne mogu mijenjati dohvat. Pomične samarice – i pod opterećenjem mogu mijenjati dohvat. brodske palubne dizalice – za dizanje, premještanje i spuštanje tereta. Ne zahtijevaju sustav užadi i kolotura koji se pričvršćuju iznad konstrukcije dizalica. Brodske dizalice (prema stupnju iskoristivosti ovisno o veličini opterećenja) dijelimo u tri skupine: - I skupina – dizalice nosivosti preko 120 tona - II skupina – dizalice za rukovanje teretom pomoću kuke - III skupina – dizalice za rad s grabilicom brodske pokretne dizalice dizalice u strojarnici
dizala dizalice na teničkim plovnim objektima (plovne dizalice, brodovi-dizalice) 25. RAČUNSKA PROVJERA OPTEREĆENJA BRODSKIH DIZALICA Dizalice sa samaricama ispituju se računskim opterećenjem koje je jednako nosivosti dizalice. Ukoliko masa samarice sa opremom iznosi 20% i više od njene nosivosti tada se mora uzeti u obzir pri proračunu i vlastita masa. Provjera teških samarica vrši se kod kuta nagiba od 5° i trimu od 2° kod najvećeg dohvata samarice izvan broda. Veličina sila koje djeluju na elemente samarice određuju se tako da se uzmu slijedeće vrijednosti nagiba samarice prema horizontali: - 15% za lake samarice - 25% za teške samarice Ako su u uvjetima rada minimalni kutevi veći od navedenih nagiba, tada se u proračunu uzimaju stvarni kutevi nagiba. Vrste opterećenja: stalno opterećenje (FG) – vlastita težina dijelova dizalice i ovjesne opreme do uključivo, teretne kuke, bez zahvatnih naprava opterećenje tereta (FQ) – težina tereta i zahvatne naprave vertikalne sile inercije pri podizanju tereta – nastaju pri iznenadnom podizanju tereta, pri ubrzavanju ili usporavanju. Koeficijent dinamičkog opterećenja ψ (I grupa – 1,15; II grupa – 1,20; III grupa – 1,25) vertikalne sile inercije pri spuštanju tereta – pri iznenadnom spuštanju tereta. Spuštanje ψ −1 izaziva vibracije konstrukcije. ψ' = 2 sile inercije koje nastaju pri okretanju i promjeni dohvata centrifugalne sile opterećenje uslijed ljuljanja tereta
tlak vjetra – sila vjetra koja djeluje na dizalicu Fv = c ⋅ q ⋅ A
[N / m ] 2
ili [ Pa ]
gdje su: c – koeficijent oblika konstrukcije (iz tablice) q – tlak vjetra u neradnom stanju A – površina konstrucije dizalice izložene vjetru, m2 26. TEHNIČKO – TEHNOLOŠKA SVOJSTVA BRODSKIH DIZALICA Osnovni tehničko – tehnološki parametri brodskih dizalica su: tip dizalice nosivost dizalice dohvat dizalice težina cijele dizalice visina dizanja brzina rada dizalice instalirana snaga za svaki pojedini pogon i ukupna snaga vrsta pogona prijenosni mehanizam specijalne zahvatne naprave. "SWL" – safe working load – dopuštena nosivost dizalice ili samarice u tonama. Svestranom analizom tih tehničko – tehnoloških parametara moguće je izraziti prednost upotrebe pojedine vrste tj. tipa dizalica.
27. TRAJEKTORIJA TERETA, RADNI CIKLUS I PRORAČUN UČINKA LUČKIH OBALNIH I BRODSKIH DIZALICA Svaki elementarni tok ima polaznu i krajnju točku koje su povezane putanjom – trajektorijom. Trajektorije elementarnih tokova su u biti najkraće linijske veze između polazne i krajnje točke. U transportu tereta, u praksi, trajektorija najčešće nije najkraća linijska veza jer je na putu od polazne do krajnje točke potrebno zaobići razne prepreke. Definiranje tijeka kretanja tereta u luci – primjenom prekrcajnih sredstava prijevoz tereta u luci redovito se događa na prostoru između broda ili obale i skladišnih površina i obrnuto. Kod rukovanja teretom u luci između broda i kopnenog transportnog sredstva primjenjuju se dva osnovna sustava: direktan prekrcaj – s jednog na drugo transportno sredstvo indirektan prekrcaj – obavlja se na većim rastojanjima (roba se privremeno skladišti) Definiranje radnog postupka transporta tereta u luci – radni postupak povremenog transporta ima karakteristiku kružnog transporta u kome je početak transportnog puta ujedno i njegov kraj. Radni ciklus se može odvijati na dva osnovna načina: radni ciklus bez odvajanja zahvatnog sredstva tj. priključnog vozila – radni ciklus se odvija uz pomoć jednog transportnog sredstva i jednog ili više zahvatnih odnosno priključnih sredstava. Radni ciklus se ostvaruje u jednom smjeru s kretanjem tereta i praznim hodom (bez tereta) u povratnom smjeru do polazne točke, sa stajanjem u polaznoj i krajnjoj točki radi utovara i istovara tereta. Primjenom ovog radnog postupka dolazi do većih gubitaka vremena na kraćim rastojanjima i s klasičnim oblikom tereta (komadni teret) tj. U/I traje daleko dulje nego sa suvremenim (kontejnerski, Ro-Ro,...) radni ciklus s odvajanjem zahvatnog sredstva tj. priključnog vozila - radni ciklus se odvija uz pomoć jednog transportnog sredstva i triju ili više zahvatnih odnosno priključnih sredstava u zavisnosti o duljini puta i vremenu njihove zauzetosti. Primjenom ovog radnog postupka vremenski gubici prekrcajnog sredstva svode se na minimum. Učinci prekrcaja, prijevoza, prijenosa tereta u lučkom transportu ovisni su o tijeku i načinu rukovanja teretom, a mogu se analitički odrediti i vrjednovati. Za pojedini pravac i udaljenost učinak prekrcaja slijedi iz obrasca Qh = m s ⋅ n c gdje su: Qh – učinak prijevoza tereta za jedno prekrcajno sredstvo (t/h) ms – prosječna masa (količina) tereta što se transportira u jednom radnom ciklusu nc – broj ciklusa jednog prekrcajnog sredstva na sat Prosječna masa tereta (ms) je aritmetička sredina količine svih pojedinih tereta (m i) što se prenose tj. prevoze u periodu od 1 h: n
m + m2 + m3 + ... + m n ms = 1 = n
∑m i =1
i
n
Za određivanje broja radnih cilusa (nc) prekrcajnog sredstva postavlja se relacija: 3600 nc = s s + + t p + tk v1 v 2 gdje su: s – udaljenost između polazne i krajnje točke puta (m) v1 – prosječna brzina kretanja transportnog sredstva s teretom (m/s) v2 - prosječna brzina kretanja transportnog sredstva u povratnom hodu (m/s) tp – vrijeme ukrcaja ili utovara (s) tk – vrijeme iskrcaja ili istovara (s) Za određivanje prosječne brzine kretanja postavlja se relacija:
vs =
s⋅a⋅v ( m / s) L ⋅ a + v2
Izvedena je uvrštenjem vremena ukrcaja i usporenja (v/a) i vremena jednolikog gibanja (L/v) umjesto vremena (t) u izrazu vs=s/t. Tu su: vs – prosječna brzina kretanja na putu (s) (m/s) v – brzina jednolikog gibanja (m/s) a – ubrzanje/usporenje (m/s2) L – put jednolikog gibanja (m) t – ukupno vrijeme kretanja transportnog sredstva na putu (s) 28. ISPITIVANJE I PREGLEDI OBALNIH I BRODSKIH DIZALICA Hidraulički sustav - Konstrukcija cijevi mora biti prema odgovarajućim normama. Vanjske površine zaštićene od korozije. Sve cijevi testiraju se tlakom 1,5 puta većim od nominalnog. Prije puštanja u rad hidrauličkog sustava čitav sistem treba dobro isprati. Grijač ulja u spremniku ulja mora automatski reagirati čim temperatura ulja padne ispod najniže dopuštene granice (20°C), a također ako se temperatura ulja povisi (iznad 40°C) mora se automatski uključiti hladnjak. Periodično je potrebno obavljati preglede svih spojeva konstrukcije ostvarenih zavarima, vijcima s maticama i to njihovu zategnutost, provjeru podložaka i kontrolu eventualnih pomicanja spojenih površina. No nikakva dodatna pojačanja ili drugi konstrukcijski detalji ne smiju se zavarivati na dizalici bez pismenog odobrenja proizvođača. Detaljni pregled granika vrši se prema odgovarajućim normama u zemlji a obavezno svakih 5 godina. Čelična užad – njih je potrebno stalno provjeravati. Vanjski promjer užeta u nijednom dijelu ne smije biti smanjen za 7% od originalnog. A to se odnosi i na onu užad gdje ni jedna žica nije pukla. Čelično uže može imati deformacije koje se mogu grupirati u: - valovitost - izobličenje u obliku košarice - izbačenost žica - lokalno povećanje ili smanjenje promjera - nagnječenost – spljoštenost - pojava gropova - prijelom 29. ZAHVATNA SREDSTVA U tehnološkom procesu rada dizalice redovito se koristi određena oprema, alati i razni pomoćni uređaji koji olakšavaju rad i proces prekrcaja. Univerzalni alat za vješanje tereta je kuka i uže za vješanje tereta. Kao radni elementi pribora za zavješenje tereta primjenjuju se: 1. za transport komadnih tereta kuke užad i lanci za vezivanje stremeni kliješta i hvatači teretne platforme nosive grede zahvatači spremnika (sprederi) 2. za transport sipkog tereta grabilice specijalne posude (baje) elektromagneti 30. VRSTE UŽADI I UTJECAJ KUTA ZAVJEŠENJA TERETA
S obzirom na materijal od kojeg je izrađeno uže, razlikujemo tri vrste užadi koje se koriste za vezanje i zavješenje tereta: užad biljnih vlakana (konopi) – pogodni za vezivanje tereta, gipki i ne oštećuju teret. Zbog veoma malih nosivosti i osjetljivosti na vlagu (natopljeno uže gubi 30% nosivosti) rijetko se koristi za zavješenje tereta na kuku dizalice užad sintetskih vlakana (manila) – elastična, žilava, otporna na vlagu čelična užad – najčešće se koriste. Upotrebljavaju se na dizalicama kao nosiva užad, konstrukcijska užad i kao užad za vezivanje (brage) S obzirom na način pletenja žice oko čelične jezgre razlikujemo: istosmjerno pletenu – savitljivija od ostalih ali se lako raspreda suprotno (unakrsno) pletenu užad – obično se koristi na dizalicama Kod prilagođavanja i vezivanja čeličnih pasica i lanaca treba voditi računa i o kutu ovješenja tereta, jer što je veći kut ovješenja to je manja otpornost pasica i lanaca. U praksi se ne prelazi kut ovješenja od 120°C jer je tada uže 2 puta jače opterećeno nego uže koje radi na 0°C. 31. HVATAČI I RASPONSKE GREDE Hvataljke (hvatači) se koriste u tehnološkom procesu prekrcaja generalnih tereta (bačve, limene ploče, role papira, auto-gume, bale pamuka, kabeli) za zahvat i prenošenje tereta. Hvataljke mogu biti: jednostruke dvostruke višestruke a izvedba im ovisi o teretu za koji se primjenjuje. Gornji dio hvataljke sastoji se od čeličnog užeta ili lanca na čijem se kraju nalazi karika koja se zahvaća na kuku dizalice, a na donjem kraju nalazi se kuka, kliješta, stezaljka ili neka druga naprava za pričvršćenje tereta. Pri prekrcaju velikih, teških i dugačkih tereta npr. cijevi, konstrukcija čeličnih limova, automobila, specijalnih tereta koji imaju ekscentrična težišta i dr. upotrebljavaju se noseće grede tzv. traverse koje u kombinaciji sa kukom i hvataljkom ili dr. zahvatnom napravom čine poseban lučki alat za rukovanje sa većim generalnim teretima. U posebnim slučajevima kad 2 ili više dizalica moraju prenjeti ili podići jedan teret koriste se specijalne izvedbe nosećih greda. 32. KUKE, BALANCERI I TRAVERSE Kuka je najrasprostranjeniji element za vješanje i prekrcaj tereta. Može biti: jednostruka – negativna osobina je što je vrat opterećen istezanjem i na savijanje dvostruka – koriste se za podizanje teških tereta Kuke su standardizirane. Takvog su oblika, da imaju minimalne dimenzije, težinu i u svim presjecima jednaku čvrstoću. Izrađuju se najčešće kovanjem ili prešanjem. Materijal im je uglavnom čelik. Kuka može biti različitog oblika ovisno o namjeni i nosivosti (2 – 3500 kN) i mora imati atest, a ispituje se statičkim opterećenjem 25% većim od dozvoljene nosivosti. Svaka kuka se mora moći okretati oko svoje vertikalne osi. Kod obalnih dizalica najčešće se koriste sigurnosne kuke sa sigurnosnim zatvaračem i jednostruke kuke. Kuke se najmanje jednom godišnje ispituju s obzirom na deformacije ili pukotine te se po potrebi žare zbog uklanjanja unutarnjih napetosti. Koriste se različite izvedbe kuka: obična kuka, brodska kuka, C-kuka, itd.
Balanceri spadaju u teretne platforme. Osnovu im čini paleta na koju se složi teret i prenosi do mjesta iskrcaja. Pri prekrcaju velikih, teških i dugačkih tereta npr. cijevi, konstrukcija čeličnih limova, automobila, specijalnih tereta koji imaju ekscentrična težišta i dr. upotrebljavaju se noseće grede tzv. traverse koje u kombinaciji sa kukom i hvataljkom ili dr. zahvatnom napravom čine poseban lučki alat za rukovanje sa većim generalnim teretima. U posebnim slučajevima kad 2 ili više dizalica moraju prenjeti ili podići jedan teret koriste se specijalne izvedbe nosećih greda. 33. UŽNICE I UŽETNICI Kolotura (užnica, žaba) služi za vođenje užeta. To je mehaničko pomagalo koje se sastoji od jednog ili više užlijebljenih koluta (užnica) u zajedničkom kućištu (oklopu). Kolotura prenosi silu ili mijenja smjer sile. Užad ili lanci pri prolazu preko užnica (kolotura) ne smiju biti izloženi velikim naprezanjima na savijanje kao i opasnosti brzog habanja, zato obodi užnica trebaju omogućiti nesmetano ulaženje i izlaženje užeta. Da bi se osiguralo zadovoljavajuće trajanje i izbjegla povećana naprezanja pri savijanju, analitičkim putem utvrđuju se najmanji promjeri užnica i to za konope D ≥ 10⋅du, za lance D ≥ 20⋅dk. Promjer užnica za namatanje čeličnog užeta dobije se iz izraza D D = du
⋅ d k
gdje su: D – promjer užnice ili bubnja du – promjer užeta dk – promjer karike lanca D/du – odnos ovisan o pogonskoj klasi Često se sklop užnica spojenih u jednu funkcionalnu cjelinu naziva blok koloturnika, a on može biti: pomičan - pomična kolotura istodobno se okreće oko svoje nepomične osi i mijenja položaj kod dizanja tereta. Pomična kolotura smanjuje silu u užetu na pola tj. omogućuje podizanje tereta sa manjom sliom ili postizanje većih brzina podizanja. Koeficijent η - koeficijent korisnog djelovanja koloture je nešto veći nego kod nepomičnih, a prosječno za sve koloture se može uzeti η = 0,975 nepomičan - nepomična kolotura je pričvršćena na jedno mjesto i može se okretati samo oko svoje osi. Ne smanjuje silu u užetu kao pomična kolotura. Prema funkciji kolotura može biti nosiva, provodna ili skretna. Skretna mijenja pravac djelovanja sile. Prema broju užnica kolotura je jednostruka ili višestruka. Prema vrsti slaganja i namjeni blok koloturnika naziva se faktorski koloturnik – koloturnik koji se sastoji od sklopa kolotura na kuki i gornjeg sklopa užetnika. Koristi se na granicima većih nosivosti gdje se teret vješa preko više nosivih užeta. Tako se postiže veća ekonomičnost i manja sila na bubnju na namatanje. Prednost je u manjim promjerima bubnja za namatanje i užetnika. potencijski koloturnik – kod kojeg je prijenosni odnos potencija broja pomičnih užnica. Rabi se za ručno dizanje. Nedostatak mu je velika ugradbena visina, zbog zahtjeva da užnice budu jedna iznad druge. Preveliko je opterećenje užeta. diferencijalni koloturnik – princip rada diferencijalnog koloturnika je namatanje lanca na bubnjeve ili užnice različitih promjera. Ostvaruje veliki prijenosni odnos. Nedostatak je veliki put a time i brzo trošenje lanca i mala iskoristivost. Mali koeficijent η. Rabi se samo za ručno dizanje tereta. Užnice se izrađuju od lijevanog željeza, čeličnog lijeva i zavarene izvedbe. Suvremene izvedbe koriste valjne ležajeve između užnica radi smanjenja otpora i povećanja vijeka trajanja užnica. 34. GRABILICE
Grabilice se koriste za prekrcaj sipkih materijala kao što su željezna rudača, ugljen, fosfati, šljunak, pijesak). Grabilica ima raznih vrsta kako po namjeni tako i po izgledu. S obzirom na konstrukcijsku izvedbu u smislu otvaranja i zatvaranja mogu biti: četveroužetne dvoužetne jednoužetne motorne specijalne grabilice U specijalne izvedbe grabilica obično se ubraja polip grabilica koja se najčešće koristi kod prekrcaja starog željeza ali i kod čišćenja i produbljivanja luka, u rudarstvu. Za prekrcaj starog željeza koriste se i magnetske grabilice. Postoje i posebne izvedbe polip grabilica za prekrcaj okruglog drva. Pri iskrcaju većih količina sipkih materijala upotrebljavaju se 3 osnovne konstrukcije grabilica: školjkasta (dvočeljusna) grabilica grabilica za čišćenje (trimm grabilica) polužna (škarasta) grabilica Odraz grabilice na iskrcajni učinak reflektira se putem sadržaja grabilice i potrebnog vremena za njeno zatvaranje. Pored grabilica za sipke terete koriste se baje koje se mogu upotrijebiti u kombinaciji sa nosećom gredom. 35. PLOVNE DIZALICE Plovne dizalice koriste se za prekrcaj teških tereta (strojnih dijelova, lokomotiva, teških vozila). Glavni dijelovi plovne dizalice: plovni dio dizalice-pontona – plovilo (sastoji se od korita pontona u kojem se nalazi: strojarnica, prostorije za posadu, spremišta za potrebe broda, balastni tankovi, sidra, kabina za upravljanje dizalicom,...) dizalica – koja se nalazi na palubi (okretni stup, mehanizam za okretanje, glavni stup dizalice, strojarnica, električni uređaji za upravljanje,...) Pojedini mehanizmi i pogon: Mehanizam za okretanje – mogućnost okretanja oko svoje osovine za 360°C. Mehanizam za dizanje tereta – nalazi se na dizalici i to na njenom zadnjem dijelu, tako da djeluje kao dio protuutega. Takve dizalice imaju nekoliko mehanizama za veću i manju nosivost, te posebne uređaje koji osiguravaju kontrolu nosivosti i nagib pontona. Mehanizam za promjenu dohvata – posebni uređaji daju informaciju dizaličaru o dohvatu kraka i nagibu pontona. Sigurnosni mehanizmi – inklinomjer (uređaj za kontrolu nagiba pontona), moment-metar (automatski iskapča i signalizira ako je pređena granica dopustivog momenta (sila x krak) kod određenog dohvata). Vlastita električna centrala u strojarnici – nalaze se redovito po dva agregata (diesel-motor i generator), te mali agregat za slučaj kada je dizalica na vezu ali ne radi. Pogon pontona (broda) – plovne dizalice pokreću se po luci pomoću: van-brodskog motora, vlastitog diesel motora ili pomoću električno pokretanih propelera. 36. PREKRCAJNI MOSTOVI Prekrcajni mostovi sastoje se od istih elemenata i dijelova kao i lučke obalne dizalice, međutim bitno se razlikuju po konstrukciji i električnom dijelu koji je mnogo kompliciraniji i gdje se primjenjuju sustavi regulacije i automatizacije. Mogu se podijeliti prema vrsti tereta za koji su namijenjeni. U osnovi razlikujemo dvije značajne skupine prekrcajnih mostova: prekrcajni mostovi za kontejnere prekrcajni mostovi za sipke terete Pored navedenih u lukama se još koriste i skladišni pretovarni mostovi, željeznički kontejnerski mostovi te specijalni prekrcajni lučki mostovi u koje se svrstavaju:
uređaji za iskrcaj banana i južnog voća uređaji za iskrcaj žitarica uređaji za iskrcaj fosfata uređaji za ukrcaj rudače na brodove uređaji za iskrcaj putnika
37. PREKRCAJNA SREDSTVA ZA KONTEJNERE Na suvremenim kontejnerskim terminalima koriste se prekrcajni mostovi – konstrukcija znatno veća od klasičnih obalnih dizalica. Razlikuju se obzirom na raspon portala. Nosivost 300–500 kN, kapacitet od 30 kont/sat pa na više (luka Hamburg – 55 kont/sat i preko 1900 u tri dana). Na različitim kontejnerskim terminalima primjenjuje se raznovrsna prekrcajna mehanizacija: viličar (Fork Lift) – primjenjuje se za dizanje/spuštanje kontejnera, najčešće od 20', a za rad na kontejnerskim terminalima obično imaju nosivost od 300-500 kN. Osim čeonih viličara koji rade sa sprederom, pri prekrcaju kontejnera koriste se i bočni viličari. Piggy Packer – uglavnom se koristi za dizanje kontejnera na kotačima, na vagone i za spuštanje sa njih. Može nositi kontejner od 40' koji će kasnije nastaviti put željeznicom ili RoRo brodom. opkoračni nosač (portalni prijenosnik manjeg raspona; Straddle Carrier) – mogućnost nošenja kontejnera jednog iznad drugoga. Postoje tri tipa: • portalni nosač (portal frame straddle carrier) • portalni nosač otvoren na vrhu (open top portal frame straddle carrier) • portalni nosač teleskopski (telescope portal frame straddle carrier) bočni prijenosnik (Side Loader) – može krcati i iskrcavati kontejnere sa strane i slagati ih u tri visine portalni prijenosnik velikog raspona (Transtainer) – karakteristike ovog sredstva su: masivnost i veličina što zahtijeva veliki raspon (to je njegova glavna prednost). Rukuju sa svim tipovima kontejnera, a mogu se koristiti za ostale krupne i teške terete. Mogu slagati tri kontejnera u visinu tako da dobro iskorištavaju skladišni prostor. Zbog velikih dimenzija zahtijeva znatne površine za rad. Može se kretati na tračnicama ili na pneumatskim gumama. portalni prijenosnik malog raspona (Straddle Carrier) – visokospecijalizirani prijenosnici za rad na najsuvremenijim terminalima. Prednost im je velika brzina što uzrokuje kratka vremena trajanja ciklusa i velike radne učinke. 38. POKAZATELJI VREDNOVANJA, IZBOR VRSTE I POTREBNOG BROJA DIZALICA Pri izboru lučkih obalnih dizalica treba analizirati veći broj utjecajnih parametara jer se radi o sredstvu koje se nabavlja za dugi eksploatacijski vijek te se mora računati sa prosjecima koji će se postizati u idućih 10 godina. Jedan od osnovnih parametara je učinak dizalice. Da bi se izračunao učinak potrebno je odrediti vrijeme trajanja ciklusa dizalice. Da bi se izračunalo poželjno trajanje ciklusa dizalice potrebno je izračunati: Qv – godišnji kapacitet pristana Qv – oko 200 000 t/god Z – broj dizalica na jednom brodskom vezu Z=3 QD – godišnji kapacitet dizalice T – efektivno vrijeme rada jedne smjene r – broj smjena dnevno D – broj efektivnih dana u godini DP – broj državnih praznika i neradnih dana DP = 80 dana DR – prosječan broj dana remonta dizalice u godini DR = 10 dana DT – prosječan broj dana nerada DT = 15 dana 39. BRODSKA VITLA I SAMARICE
Vitla su mehanizmi za dizanje ili povlačenje tereta, a to se izvodi pomoću čeličnog užeta. Razlikuju se ove izvedbe: manevarsko vitlo – često se upotrebljava u lukama za povlačenje vagona pred skladištem ili brodom. Vučna sila iznosi 30 – 50 kN, brzina užeta 3,2 – 0,05 m/s, snaga motora od 4,5 – 16 kW, a dužina povlačenja je oko 100 m. vozno vitlo granika – upotrebljava se na mnogim lučkim dizalicama, i to na onim gdje treba da se kuka, grabilica ili spreader giba horizontalno. Ima na sebi dva mehanizma: mehanizam za vožnju voznog vitla po mostu i mehanizam za rad s kukom odnosno grabilicom. Brzina vožnje voznog vitla je 0,25 – 3,2 m/s. Razmak tračnica je 420 – 1040 mm, a pogon je električni. vitla mehanizma za dizanje tereta – kod dizalica za komadnu robu gdje se radi isključivo s kukom upotrebljava se jednoradno vitlo, koje se sastoji od elektromotora, spojke s kočnicom, prijenosnika (reduktora) i bubnja za namatanje čeličnog užeta. vitla dizala – suvremena vitla na dizalima lučkih skladišta imaju pogonsku užnicu a ne bubanj. Vitlo dizala je redovito smješteno iznad okna u posebnoj kabini. Brzine dizala su 0,3 – 2 m/s. Za teretna dizala se koriste 0,3 – 0,5 m/s, a veće brzine su za osobna dizala i specijalna dizala. Ubrzanja i usporenja dizala veća od 2,5 m/s2 izazivaju mučninu. Za pogon se koriste elektromotori vitlo zgrtalice – upotrebljavaju se za iskrcaj žita i raznih sipkih tereta. Vitlo je učvršćeno na zid ili pod, a mehanička lopata je vezana za vitlo čeličnim užetom. Radnik pomoću sklopke upravlja. Brodske dizalice sa samaricama – to je uređaj za rukovanje teretom koji pomoću samarica, kolotura i užadi pričvršćenih iza samarice na jarbolu ili stupu, i palubnog vitla diže, premješta i spušta teret. Samarica je čelična cijev promjenljiva presjeka. Sve se samarice testiraju prema odgovarajućim propisima - "SWL" – safe working load – dopuštena nosivost dizalice ili samarice u tonama. Nosivost im je do 10 tona, dok kod teških samarica je to 10 i više tona. Nepomične samarice – one koje pod opterećenjem ne mogu mijenjati dohvat. Pomične samarice – i pod opterećenjem mogu mijenjati dohvat. 40. PREKRCAJNA SREDSTVA POSEBNE NAMJENE U lučko-prekrcajnim operacijama i sladištenju često se koriste uređaji vrlo jednostavni i prikladni za transport razne robe tako npr. u skladištenju se mogu koristiti klizaljke za prijenos na kraće udaljenosti (iz kata u kat) ili za veće udaljenosti u obliku spirale. Taj se sustav transporta koristi za spuštanje robe u vrećama, sanducima i sl. manjih jediničnih tereta. Slobodan pad se koristi najčešće u silosima, i kod plosnih uređaja za prekrcaj žita sa brod na brod. Kod brodoiskrcivača redovito se koristi teleskopska cijev koja usmjerava sipki teret u brodska skladišta. U izvoznim lukama za sipki teret često se susreću uređaji kojima je omogućeno brzo istresanje tereta u vagone. Takvi uređaji mogu raditi na slijedeći način: okretanje vagona istovarivači (kiperi) mehaničke lopate Pored nabrojenih na terminalima za sipke terete se upotrebljavaju i prebacivači koji prebacuju teret na otvorenim skladištima iz jedne linije na drugu čime se skladišni prostor može povećati za nekoliko puta. Oni se mogu kretati po određenom pravcu, na tračnicama ili gusjenicama. Vrste prebacivača: bacači – koriste se za punjenje vagona, brodova, skladišta i vezani su za rad transportera. Usmjeravaju teret u razne dijelove brodskih skladišta i tako omogućuju brzo i lako punjenje broda. Bacači su mali strojevi, lako se prenose sa jednog mjesta na drugo, a pogon je riješen
pomoću benzinskog ili elektro motora. Udaljenost bacanja može biti i preko 20 metara, na visini 6 m, pod kutem od 45°. brodski prebacivač (mali utovarivač, zgrtač) – je vozilo s utovarnim košem koje služi za skupljanje sipkog tereta kad je grabilica obavila svoj posao, jer u brodskom skladištu ostane još robe pod kutevima koje grabilica ne može dostići, pa zgrtač taj preostali materijal skupi na sredinu skladišta na dohvat grabilici. Rampe – za olakšanje i ubrzavanje prekrcaja vagona ili kontejnera koriste se često u lukama razni sistemi rampi. 41. SKLADIŠNA DIZALA Skladišna dizala su glavna transportna sredstva za vertikalni transport robe iz prizemlja skladišta na katove i obratno. U ovisnosti od broja katova i površine skladišta, te frekvencije obrta robe u skladištu se postavi određeni broj dizala. Svako odjeljenje skladišta mora imati dva dizala. Nosivost teretnih dizala je od 10 do 50 kN, rijetko više, što ovisi o vrsti robe, njenim dimenzijama, pakiranju i tehnologiji rada. Brzine su od 0,3 – 0,5 m/s. Pogon je električni. Glavni dijelovi postrojenja dizala su: strojarnica vozno okno kabina protuteg vodilice Sigurnosni uređaji su: uređaj za preopterećenje, uređaj za prisilno kočenje, krajnji prekidači, automatske brave na vratima, alarmni gumb, katni prekidači, regulator brzine kabine i dr. 42. BRODSKA DIZALA Brodska dizala služe za brzi prijevoz između paluba. Na velikim putničkim brodovima ovakva dizala se ugrađuju u parovima. Posebnu podvrstu dizala predstavljaju dizala za transport prtljage između paluba kada je potrebno u vrlo kratkom vremenu obaviti ukrcaj i iskrcaj putnika. 43. VRSTE, IZVEDBA I NAMJENA TRANSPORTERA Prekrcajna mehanizacija s neprekidnim djelovanjem (kontinuirani transport): transporteri - strojevi koji transportiraju robu po horizontali ili pod malim kutem. Tu razlikujemo: trakaste, pločaste (člankaste), strugajuće, pužne, inercijske, gravitacijske, pneumatske, hidraulične. konvejeri - strojevi koji transportiraju robu horizontalno i okomito, u ravnini ili u prostoru. Imamo: prizemne, zračne i žičare. elevatori - strojevi koji transportiraju robu okomito i pod velikim kutem. Transporteri su jedni od najznačajnijih sredstava neprekidnog transporta te uz cjevovode čine najzastupljeniju skupinu. Ima ih različitih vrsta, izvedbi i namjena, a najčešće se primjenjuju trakasti transporteri. Rabe se za brz i neprekidan prijevoz teret, i to najčešće onda kada je potreban ravnomjeran dotok materijala na mjesto iskrcaja. Namjena im je dakle za velike količine rasutog tereta na manje i veće udaljenosti. Mogu biti samostalni, pokretljivi, ili mogu biti čvrsto montirani na određeno mjesto i dio su nekog proizvodnog procesa. Proizvodnost najvećih transportera prelazi 10 tisuća tona u satu. Trakasti transporteri se mogu razvrstati na razne načine: po obliku trake: - ravni - konkavni po tipu trake: - s metalnom trakom - s gumiranom trakom - s metalnom mrežastom trakom
po vrsti pogona: - pogon s jednim bubnjem - pogon s dva bubnja - pogon s tri i više bubnjeva po načinu sipanja materijala s trake: - transporteri sa sipanjem materijala na kraju bubnja - transporteri sa sipanjem materijala u rasponu između dva bubnja - transporteri sa polužnim skidanjem materijala No svrhovitijom se čini podjela: kosi i kombinirani trakasti transporteri transporteri za velike proizvodnosti i velike udaljenosti – brzina trake 20-40 km/h; mali troškovi, najčešće povezuju velike luke sa rudnicima; najveći je 200 km dug transporteri za ugradbu – kao podskupovi ugrađeni su u velike strojeve tj. dio su nekog velikog postrojenja transporteri posebne namjene – posebni prekretni transporteri namijenjeni za usmjeravanje različitih sipkih materijala u bokseve ili bunkere, tj. utovarne koševe. Tu se svrstavaju i prijevozni transporteri s uređajem za podizanje lake konstrukcije.
44. TRAKASTI TRANSPORTERI Trakasti transporteri čine najveću skupinu uređaja za kontinuirani transport s obzirom na potražnju i proizvodnju. Masovnost njihove primjene proistječe iz njihove jednostavne konstrukcije, velike proizvodnosti, mogućnosti transportiranja materijala vodoravno i pod kutem, velike duljine transportiranja i nečujnog rada. Rabe se za brz i neprekidan prijevoz teret, i to najčešće onda kada je potreban ravnomjeran dotok materijala na mjesto iskrcaja. Način ukrcaja i iskrcaja transportera može biti vrlo jednostavan i može se primjenjivati sve do automatskog ukrcaja i iskrcaja. Uvelike se primjenjuju u raznim granama industrije, u skladištima, na gradilištima, pri preradi minerala, u povezivanju rudnika ugljena sa velikim termoenergetskim objektima te u posljednje vrijeme sve više za kontinuirani transport sipke robe na udaljenostima većim od 100 km. Proizvodnost najvećih trakastih transportera prelazi 10 tisuća tona u satu. Pogon im je redovito električni. Nagib trake transportera je ograničen vrstom robe, brzinom kretanja trake, razmakom,... Kut nagiba je obično 12° - 20°. Trakasti transporteri se mogu razvrstati na razne načine: po obliku trake: - ravni - konkavni po tipu trake: - s metalnom trakom - s gumiranom trakom - s metalnom mrežastom trakom
po vrsti pogona: - pogon s jednim bubnjem - pogon s dva bubnja - pogon s tri i više bubnjeva po načinu sipanja materijala s trake: - transporteri sa sipanjem materijala na kraju bubnja - transporteri sa sipanjem materijala u rasponu između dva bubnja - transporteri sa polužnim skidanjem materijala No svrhovitijom se čini podjela: kosi i kombinirani trakasti transporteri transporteri za velike proizvodnosti i velike udaljenosti – brzina trake 20-40 km/h; mali troškovi, najčešće povezuju velike luke sa rudnicima; najveći je 200 km dug transporteri za ugradbu – kao podskupovi ugrađeni su u velike strojeve tj. dio su nekog velikog postrojenja transporteri posebne namjene – posebni prekretni transporteri namijenjeni za usmjeravanje različitih sipkih materijala u bokseve ili bunkere, tj. utovarne koševe. Tu se svrstavaju i prijevozni transporteri s uređajem za podizanje lake konstrukcije. 45. TRAKE TRANSPORTERA Traka je glavni element transportera jer se prenošenje robe obavlja pomoću elastične trake. Ona služi kao vučni i noseći element za kretanje i nošenje materijala. Mora biti gipka, otporna na habanje (trošenje) i udare i čvrsta. S obzirom na uvjete eksploatacije, primjenjuju se trake raznih izvedaba i izrađene od raznih materijala. Najviše se primjenjuju trake izrađene od nekoliko slojeva tekstilnih vlakana sjedinjenih vulkaniziranom gumom. U posljednje vrijeme sve se više koriste sintetički materijali umjesto tekstila. Tako imamo trake od: gume, tekstila, plastičnih materijala, čelične trake i žice. Krajevi traka spajaju se pomoću metalnih kopči, šivanjem ili vulkaniziranjem. Obična gumena traka otporna je na temperature od -20°C do 65°C, a postoje i posebne trake kojima je radna temperatura i do 100°C. Za transport habajućih (trošivih) ljepljivih i materijala s višom temperaturom koriste se čelične trake od nahrđajućeg čelika. Dopušteni nagib tih traka je nešto manji nego u gumenih. Nedostatak čeličnih traka je u tomu što promjeri bubnjeva transportera moraju biti veći. Širina trake za transport komadne robe određuje se prema izmjerama premještanih komada. Potrebna širina trake za transport sipkih materijala izračunava se na temelju količine materijala premještanog u jedinici vremena tj. na osnovi proizvodnosti trakastog transportera. Pritom se, za ravnu traku, ako je nasipni kut ϕ = 30°, širina trake b dobije iz izraza: b=
Q 155 ⋅ v ⋅ ρ
( m)
gdje je: Q –proizvodnost transportera (t/h) v – brzina trake (m/s) ρ - gustoća materijala (t/m3) ISO standard predviđa širinu trake od 300 do 2000 mm. Dopuštena odstupanja širine trake za trake širine do 500 mm iznose 5 mm, a za one široke više od 500 mm 1%. 46. BUBNJEVI, VALJCI, UKRCAJNE I ISKRCAJNE NAPRAVE TRAKASTIH TRANSPORTERA Bubnjevi su neophodni elementi svakog trakastog transportera. Bubnjevi mogu biti: pogonski natezni
Pogonski bubnjevi, kao vučni ili pogonski elementi, moraju ostvariti određeni koeficijent trenja sa trakom. Stoga je ponekad površina bubnja, koji su obično od ljevenog željeza ili zavarene čelične konstrukcije, presvučena materijalima koji povećavaju koeficijent trenja između bubnja i trake. Koeficijent trenja za gumenu traku i bubanj od sivog lijeva iznosi 0,20 – 0,25, a ako je bubanj presvučen gumom, tada je 0,35. Valjci mogu biti: nosivi – nose traku i primaju masu materijala povratni – primaju samo masu prazne trake pri njezinu povratku Uobičajene vrijednosti kuta priklanjanja valjka λ su: za nosive valjke λ = 20°, 25°, 30°, 35° i 45° i iznimno 55° na prijelazu od bubnja ka koritu λ = 5° ili 10° za povratne valjke λ = 10° Kut zakošenja valjka ϕ koji je definiran u tlocrtu valjaka kao kut između vodoravne ravnine i zakošenja valjka u odnosu na nju, poprima vrijednosti od 0° do 3° u ovisnosti o brzini kretanja trake. Standardni promjeri nosivih valjaka (d1) su: od 63,5 do 219,1 mm. Valjci se izrađuju od ljevanog željeza, zavarene čelične konstrukcije i plastike. Prema obliku mogu biti: glatki s gumenim prstenovima valjci s dvosmjernom zavojnicom Valjci s gumenim prstenovima primjenjuju se na presipnim mjestima transportera radi ublažavanja udara i zaštite transportne trake od oštećenja. Ti se valjci primjenjuju na transporterima s gumenom trakom koji premještaju prljav i ljepljiv materijal. Ukrcajne naprave osiguravaju ravnomjeran i neprekidan dovod materijala bez oštećivanja trake. Najčešće se koriste lijevci i žljebovi. Svrha lijevaka i žljebova je spuštanje materijala na traku bez udaraca. Daje im se određeni kut nagiba i određena duljina, da materijal klizeći prema traci postigne brzinu trake. Time se sprječava ili smanjuje trošenje trake i oštećenje od udaraca. Širina lijevka na donjem dijelu iznosi 60 – 80% od širine trake. Sa strane se stavljaju štitnici visine 100 – 150 mm, koji sprječavaju prosipanje materijala. Postavljanjem većeg broja nosivih valjaka sprječava se veći ugib trake i prosipanje materijala. Izvedbe iskrcajnih naprava materijala ovise o tomu hoće li se iskrcaj obavljati na kraju transportera ili na bilo kojem dijelu uzduž trake. Ako se iskrcaj obavlja na kraju transportera, koriste se iskrcajne glave s cijevi i kliznim žlijebom. Pri iskrcaju materijala negdje uzduž trake primjenjuju se iskrcajne naprave s bubnjem, ravni i plužni strugači. Ravni i plužni strugači služe za skidanje sipke i komadne robe s trake. 47. PRORAČUN TRAKASTOG TRANSPORTERA Proizvodnost se trakastog transportera određuje se prema izrazu: Q = 3600 ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) gdje je: A - površina poprečnog presjeka materijala (m2) v – brzina premještanja materijala (m/s) ρ - gustoća premještanog materijala (t/m3) Proizvodnost se povećava s povećavanjem brzine trake. Površine poprečnih presjeka sipkih materijala iznose: za ravnu traku 2
b A = 1 ⋅ tgϕ 4 za trokutastu traku
2
b A = 1 ⋅ ( tgϕ + tgλ ) 4 za trapezni oblik trake 2
l32 b1 A= ⋅ ( tgϕ + tgλ ) − ⋅ tgλ 4 4 za pravokutni oblik s ravnim dnom 2
b A = b1 ⋅ h + 1 ⋅ tgϕ 4 gdje je: b1 – aktivna širina trake (m) ϕ - kut nasipavanja materijala u pokretu λ - kut nagiba nosivog valjka l1, l2, l3 – duljine nosivih valjaka (m) h – dubina materijala u koritu (m) Aktivna širina trake b1 određuje se iz izraza: b1 =
A ⋅ 3600 f
gdje je: f – čimbenik oblika presjeka materijala A - površina poprečnog presjeka materijala (m2) Stvarna širina trake: b + 0,005 b= 1 0,9
( m)
48. TRANSPORTERI STRUGAČI I PRORAČUN TRANSPORTERA STRUGAČA Na transporterima strugačima materijal se ubacuje u nepokretno korito i premješta se pomicanjem po dnu. Rabe se za prijevoz zrnčanog i grudastog materijala (ne većeg od 200 mm), kao što su rude, ugljen, vapnenac, sol i sl. Zbog jednostavne konstrukcije i pouzdanosti u radu često se koriste u rudarstvu, metalurgiji i poljodjelstvu. Za pomicanje materijala služe lopatice, gredice ili hvatači različitih oblika. Glavni nedostaci su: troše više energije za relativno malu dobavu pojačano je trošenje korita jer se materijal premješta klizanjem po nepokretnom koritu nisu prikladni za ljepljivi i veoma abrazivni materijal u transportu oštećuju materijal trenjem i gnječenjem. Prednosti: manja težina i niža cijena od člankastih transportera jednostavan je ukrcaj i iskrcaj materijal se može uzimati i iz hrpe Njihova proizvodnost je od 300 t/h, a duljina transporta je do 60 m sa normalnim lopaticama a može biti i do 300 m s lopaticama manje visine. Kut uspona je do 40°. U skupinu transportera strugača spadaju i žljebasti lančani transporteri. Proračun transportera strugača: Proizvodnost transportera strugača određuje se iz izraza: m⋅v Qk = 3,6 ⋅ ( t / h ) tj. Q = 3600 ⋅ V ⋅ ϕ ⋅ v ( t / h ) a a a – razmak između lopatica Obujam materijala ispred lopatica iznosi:
V = ( l1 + l 0 ) ⋅
h1 ⋅b 2
(m ) 3
gdje je: l1, l0 – gornja i donja stranica hrpe materijala (m) h1 – visina hrpe materijala ispred lopatice (m) b – širina žlijeba (m) Proizvodnost žljebastih zatvorenih lančanih transportera iznosi: Q = 3600 ⋅ c ⋅ ψ ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ
( t / h)
gdje je: c – koeficijent koji uzima u obzir nagib transportera (0,5 – 0,9) ψ - koeficijent popunjenosti 49. ČLANKASTI ILI PLOČASTI TRANSPORTERI I PRORAČUN Člankasti transporteri prenose komadnu i sipku robu ravno i zavojito, i to horizontalno ili pod nagibom. Ti se transporteri sastoje od nosivih članaka i ploča koje su međusobno povezane s jednim ili dva vučna lanca. Ploče oblikuju beskrajnu traku ili pokretno korito. Trake se kreću na kotačima koje povlači vučni lanac. Lanac dobiva pogon od pogonskog lančanika koji pokreće motor. Kao vučni element najčešće se primjenjuju lanci, i to zavareni i valjkasti. Lanci mogu biti sa dugim i kratkim člancima. A kao vučni element mogu se još koristiti i čelična užad. Konstrukcija člankastih transportera je složenija. Proizvodnost člankastih transportera je oko 1000 t/h, a duljina dobave do 500 m. Brzina lanca obično je 1 – 1,2 m/s, a iznimno i do 2 m/s. Razikujemo ih po izvedbi ploča koje pri prijenosu sipkih materijala imaju oblik korita. Korita se obično izrađuju od prešanog lima ili plastike. Člankasti transporteri mogu premještai sipki materijal i pod nagibom, kada se koriste korita čije je dno izvedeno s udubljenjima. Kut nagiba transportera s pločama s udubljenjima može iznositi i 45° dok je u onih s ravnim pločama oko 15° - 20°. Člankasti transporteri mogu biti izvedeni i kao pokretni kao npr. pokretni letvičasti transporteri koji se koriste za prijenos sanduka, vreća, bačvi i sl. Proračun člankastog transportera određuje se iz izraza: Q = 3600 ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) Poprečni presjek materijala A je:
A = b1 ⋅ h1 +
b12 ⋅ tgϕ 4
gdje je: b1 – širina žlijeba h – visina materijala ϕ - nasipni kut materijala trake u pokretu Snaga za pogon transportera je: P=
F0 ⋅ v η
( kW )
v – brzina traka transportera η - stupanj djelovanja prijenosnog mehanizma 50. TRESIVI TRANSPORTERI I PRORAČUN Tresivi transporteri rabe se za prijevoz sipkog i komadnog materijala na vodoravnim i malo nagnutim putovima. Njihov temeljni element je žlijeb (ili cijev) koji se giba oscilatorno. Dijele se na: oscilacijske vibracijske
Oscilacijski transporteri su oni u kojih se materijal ne podiže s dna i ne odvaja od žlijeba tijekom transporta. Oscilacijski transporteri se dijele na: transportere sa stalnom silom trenja, tj. s nepromjenljivim pritiskom materijala na žlijeb – brzina žlijeba pri gibanju naprijed se postupno povećava i materijal se zbog sile trenja giba zajedno sa žlijebom transportere sa promjenljivom silom trenja tj. s promjenljivim pritiskom materijala na žlijeb – žlijeb je postavljen na nosače nagnute pod određenim kutom Vibracijski transporteri su oni u kojih se materijal podiže s dna žlijeba za vrijeme transporta, odnosno koji rade na principu bacanja. Vibracijski transporteri se dijele na: obješene konstrukcije poduporne konstrukcije Proračun tresivih transportera: Q = 3600 ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) tj. Q = 3600 ⋅ b ⋅ h ⋅ψ ⋅ ρ ⋅ v s (t/h) gdje je: b – širina žlijeba (m) h – visina žlijeba (m) ψ - (0,5 – 0,6) koeficijent popunjenosti vs – srednja brzina kretanja materijala (m/s) 51. OSCILACIJSKI TRANSPORTERI Oscilacijski transporteri su oni u kojih se materijal ne podiže s dna i ne odvaja od žlijeba tijekom transporta. Oscilacijski transporteri se dijele na: transportere sa stalnom silom trenja, tj. s nepromjenljivim pritiskom materijala na žlijeb – brzina žlijeba pri gibanju naprijed se postupno povećava i materijal se zbog sile trenja giba zajedno sa žlijebom transportere sa promjenljivom silom trenja tj. s promjenljivim pritiskom materijala na žlijeb – žlijeb je postavljen na nosače nagnute pod određenim kutom Pomicanje materijala postiže se primjenom pogona s dvjema vodilicama. Žlijeb se giba lijevo-desno s pomoću kliznih valjaka, oscilacijsko kretanje žlijeb postiže s pomoću pogona za koji se najčešće koristi elektromotor. Duljina žlijeba je od 500 do 4000 mm. Širina poprima vrijednosti od 125 do 2500 mm, a visina od 80 do 800 mm. Proizvodnost doseže do 300 t/h. Koriste se za prijevoz materijala na udaljenosti do 100 m, a pogodni su za transport zatvorenog tipa. Nisu pogodni za transport ljepljivih materijala. Glavne odlike oscilacijskih transportera su: jednostavna konstrukcija mogućnost potpune hermetizacije prilikom transporta mala potrošnja pogonske energije smanjeno trošenje žlijeba Nedostaci: relativno mala proizvodnost pri radu se pojavljuju znatne dinamičke sile te dolazi do vibracije nosive konstrukcije znatni pad proizvodnosti pri transportu materijala pod nagibom bučan rad 52. VIBRACIJSKI TRANSPORTERI
Vibracijski transporteri su oni u kojih se materijal podiže s dna žlijeba za vrijeme transporta, odnosno koji rade na principu bacanja. Vibracijski transporteri se dijele na: obješene konstrukcije poduporne konstrukcije Rade na principu bacanja materijala. Mogu obavljati vodoravni transport i pod kutom uspona do 15°. Mogu biti izbalansirani s koljenčastim pogonskim mehanizmom. Brzina premještanja materijala pri koljenčastoj pogonskoj napravi je 0,3 – 0,7 m/s, a maksimalni uspon ili pad 5° - 10°. Veliki brojevi titraja u vibracijskih transportera postižu se s pomoću mehaničkog elektromagnetskog hidrauličkog pneumatskog pogona. Mehanički pogon ostvaruje se pomoću centrifugalnog mehanizma koji može biti debalasni i autobalasni te s pomoću koljenčastog pogona. 53. PUŽNI TRANSPORTERI I PRORAČUN Pužni transporteri svrstavaju se u skupinu transportera bez vučnog elementa. Način rada je sličan radu transportera strugača, jer puž kao strugač gura ispred sebe materijal koji se nalazi u žlijebu ili zatvorenoj cijevi. Najčešće se koriste za prijevoz sipkog materijala. Nisu pogodni za prijevoz krupnog i komadnog materijala, te ljepljivog i krhkog. Najprikladniji radni položaj je vodoravni ili s blagim usponom. Iznimno se mogu koristiti za okomiti transport. Koriste se u industriji građevnih materijala, u silosima, mlinovima i dr. Prednosti su u jednostavnoj konstrukciji, lakom održavanju, manjoj težini i manjim dimenzijama. Nedostaci su u tome što se zbog trenja i klizanja brzo troše žlijeb i puž, otpori kretanja su veći pa je veća i potrošnja pogonske energije. Primjenjuju se za prenošenje materijala na kraće udaljenosti, do 40 m. Transport materijala ostvaruje se okretanjem puža. O vrsti materijala ovisit će i oblik pužne zavojnice, koja može biti puna, trakasta i s lopaticama. Proizvodnost pužnih transportera mijenja se s povećanjem kuta nagiba osi transportera i iznosi oko 100 t/h, a iznimno može biti i do 500 t/h. Brzina prijenosa materijala je do 0,5 m/s. Promjer puža je od 100 do 1250 mm. Osnovni oblici pužnih transportera su: laki pužni transporteri s lijevom ili desnom zavojnicom okomiti pužni transporteri Proračun pužnog transportera: Q = 3600 ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) tj. Q = 3600 ⋅ c ⋅ψ ⋅ A ⋅ v ⋅ ρ (t/h) odnosno Q = 15 ⋅ D 2 ⋅ π ⋅ n ⋅ S ⋅ ρ ⋅ c ⋅ψ (t/h) c – koeficijent smanjenja proizvodnosti zbog nagiba osi transportera ψ - koeficijent popunjenosti S – korak pužne zavojnice (m) n – broj okretaja (o./min) D – promjer zavojnice (m) P P= 0 Snaga za pogon:
η
P0 – snaga na vratilu pužne zavojnice η - stupanj djelovanja prijenosnog mehanizma 54. ELEVATORI I PRORAČUN
Dizalice (elevatori) služe za kontinuirano premještanje sipkog materijala i komadne robe u okomitom smjeru ili pod velikim kutom nagiba. Za premještanje sipkog materijala koriste se vedrice, a za komadnu robu dizalice s konzolama i vješalicama. Vučni element dizalice može biti vrpca ili lanci. Lanci se obično primjenjuju kod većih visina dizanja (preko 45 m) i pri većim otporima zahvatnog elementa. U usporedbi s drugim transporterima, zauzimaju manje mjesta i najekonomičniji su transporteri za okomiti transport sipkih materijala. Visina podizanja je do 80 m (rijetko do 100 m), a proizvodnost do 1000 t/h. Dizalice se mogu razvrstati: po vrsti vučnog elementa na: - trakaste - lančaste po brzini kretanja zakretnog sredstva na: - sporohodne - brzohodne po zahvatnom sredstvu na: - konzolne - s vedricama - dizalice s vješalicama prema vrsti transportirane robe na: - dizalice za sipke materijale - dizalice za komadnu robu Proračun proizvodnosti dizalice: V ⋅v Q = 3600 ⋅ ⋅ρ a V – volumen materijala u jednoj vedrici (m3) v – brzina dobave (m/s) a – razmak vedrica (m) ρ - gustoća materijala (t/m3) V =ψ ⋅Vv Volumen materijala u vedrici: (m3) Vv – volumen vedrice ψ - koeficijent punjenja (0,40 – 0,85) 55. KONVEJERI I PRORAČUN Konvejeri se najviše koriste u industriji, dok ih u lukama rjeđe susrećemo. Mogu se koristiti za transport sipkog materijala i komadne robe. Imamo konvejere s posudama te konvejere sa naboranom trakom (primjenjiv u lukama). 56. CJEVOVODNI TRANSPORT Cjevovodi mogu biti: naftovodi plinovodi produktovodi vrelovodi i parovodi Cjevovodi su stabilni objekti kroz koje protječe samo proizvod. Sva je energija usmjerena direktno na proizvode i nema gubitaka na pokretanje prijevoznog sredstva. Proizvod je zaštićen od onečišćenja i isparavanja jer se kreće kroz neprekinutu cijev. Smješteni su pod zemljom. Cjevovodi omogućuju primjenu kompletne automatizacije i isključuju neposredni udio radnika u prijevozu. Omogućuju kontinuirani transport velikih količina goriva, te veliku fleksibilnost jer dopuštaju prijevoz više različitih vrsta proizvoda istim cjevovodom do iste ili različite lokacije i to bez prekida. Prijevoz je nečujan i nevidljiv (pod zemljom).
Negativnosti su: njihova gradnja dolazi u obzir samo ondje gdje ih ima i treba visoka ulaganja i troškovi (fiksni) odvijanje prometa samo u jednom smjeru preinake su teške 57. HIDRAULIČNI TRANSPORT Hidraulični transporteri premještaju sipki materijal strujom tekućine u otvorenim koritima ili zatvorenim cjevovodima. Za potrebnu vodenu struju koristi se prirodni pad ili mlaz vode ostvaren tlakom crpke. Za hidraulični transport pogodna je roba koja se može miješati s vodom i koja ne podliježe oštećenju (ugljen, pepeo, pijesak, šljunak, ruda, krumpir, šećerna repa i sl.). Primjenjuju se u različitim industrijskim granama, u građevinarstvu i unutarnjem transportu. Žlijebovi, korita ili cijevi imaju nagib 3–6%. Transporteri s tlačnim crpkama ostvaruju transport materijala mlazom vode pod tlakom. Materijal se dodavalom dovodi u cjevovod iza crpke i zatim se tlači kroz cjevovod. Proizvodnost im iznosi 100–500 t/h. Promjer cijevi je 150–1000 mm, a duljina dobave i do 200 km. Glavne odlike: velika udaljenost dobave bez potrebe prekrcaja slobodno oblikovanje trase mali troškovi eksploatacije velika proizvodnost mogućnost tehnoloških operacija tijekom transporta (ispiranje, razvrstavanje, gašenje i sl.) Nedostaci: velika potrošnja vode ograničenja granulacije i vrste transportiranih materijala opasnost od zamrzavanja u zimskim uvjetima visoke investicije uređaja za odvajanje Proračun hidrauličnih transportera: Volumenska koncentracija smjese ψ je odnos volumena materijala (Vm) i volumena utrošene vode (Vv) tijekom jednog sata: V ψ= m Vv Vrijednost za ψ obično je između 0,2 i 0,5. Promjer cijevi:
D=
4 ⋅ Vsm 3600 ⋅ v ⋅ π
( m)
gdje je Vsm – ukupna volumenska količina smjese (Vsm=Vm+Vv) (m3/h) v – brzina smjese (m/s) 58. ANALOGNI TRANSPORTNI MODEL PRIJENOSA RASUTOG TERETA m p = F ⋅ c ⋅ ϕ = const. V0 = F ⋅ v = const.
gdje je mp – maseni protok (kg/s) (t/h) V0 – obujamski protok (m3/s) (l/h) F – presjek cjevovoda c – brzina transporta materijala (m/s) v – brzina tekućeg materijala ϕ - gustoća materijala (kg/m3)
Osnovna zadaća transporta i skladištenja masovnih rasutih tereta jest uspostavljanje jednostavnog upravljanja, sigurnosti u radu i mogućnosti potpune automatizacije transportnog procesa. Snaga za transport tereta: 1000 ⋅ Fc ⋅ v ( kW ) Pp = jedinični
ηp
cjevovodni transport
PV =
1000 ⋅ V0 ⋅ ∆p ηp
( kW )
Fc – vučna sila pogona (N) v – brzina transporta (m/s) V0 – obujmni protok tereta (m3/s) ∆p – razlika u tlaku (Pa) ηp – stupanj iskoristivosti transportnog sredstva 59. PNEUMATSKI TRANSPORT Pneumatski transporteri prenose uglavnom sipki materijal, ponekad i komadnu robu, s pomoću struje plinova, kroz cjevovod. Transport se ostvaruje tako što se u struju plina, najčešće zraka, dovodi sipki materijal. Zatim se on zajedno sa strujom zraka premješta do željenog mjesta gdje se odvaja materijal od zraka i pohranjuje u skladišta. Pokretljivost smjese materijala i zraka u cjevovodima ostvaruje se stvaranjem razlika tlaka na njihovim krajevima. Pneumatski transporteri imaju sljedeće prednosti: hermetičnost koja omogućuje primjenu u transportu materijala što zagađuje okoliš jednostavnost konstrukcije, montaže i demontaže mogućnost primjene elastičnih cijevi za skupljanje materijala s teško pristupačnih mjesta, te ukrcaj i iskrcaj na više mjesta male dimenzije jednostavno opsluživanje i održavanje uz male troškove omogućuje visok stupanj automatizacije Nedostaci su: povećano trošenje cjevovoda, osobito kada rade velikim brzinama potrošak pogonske energije je za 5-14 puta veći nego u mehaničkih transportera Pneumatski transporteri najčešće se primjenjuju u transportu suhih, lako pokretljivih sitnih komada materijala, zrnčanog i prašnastog materijala. To su obično sve vrste žitarica, cement, piljevina, pepeo, ugljena prašina i sl. Proizvodnost im se kreće do 500 t/h, a duljina dobave od 200 do 2000 m. Razlikujemo: usisne pneumatske transportere – imaju vakuumsku crpku na kraju postrojenja, koja usisavanjem zraka stvara potrebnu razliku tlaka. Na kraju transportnog cjevovoda nalazi se odvajalo gdje dolazi do nagle promjene smjera i brzine što uzrokuje odvajanje čestica materijala od zraka. Promjer cjevovoda je 60-250 mm. Odlikuju se mogućnošću uzimanja materijala s hrpe i s više ukrcajnih mjesta. Nisu pogodni za transport na veće udaljenosti (do 350 m), a visina dizanja im je do 50 m. Proizvodnost iznosi do 100 t/h po cijevi. Brzina strujanja zraka je 20-40 m/s. Ovi transporteri najčešće se primjenjuju za transport lakih materijala kao što su žitarice, drvena piljevina i sl. tlačne pneumatske transportere – rade sa većom razlikom tlaka od usisnih transportera. Prikladni su za transport na veće udaljenosti (do 2000 m), i to težeg materijala (ugljen, ruda, pijesak, cement i sl.). Za tlačni sistem koriste se: niskotlačni (20 kN/m2), srednjetlačni (20-50 kN/m2) i visokotlačni (50 kN/m2). mješovite pneumatske transportere – koriste se u slučajevima kada je potrebno skupljati materijal s više mjesta istodobno i premještati ga na veće udaljenosti. Sustav se sastoji od dva dijela: usisnog i potisnog.
Proračun pneumatskog transportera: proizvodnost
promjer cijevi
D=
Q = 3600 ⋅ψ ⋅ V ⋅ ρ z 4 ⋅V π ⋅ vz
tj.
D=
(t/h)
4⋅Q 3600 ⋅ π ⋅ψ ⋅ v z ⋅ ρ z
gdje je ψ - koncentracija smjese V – volumen utrošenog zraka (m3/s) ρz – gustoća zraka (t/m3) vz – brzina zraka (m/s) 60. SLURRY TRANSPORT Transport ugljena, željezne rudače cjevovodom u suspenziji vode. 61. ŽIČARE Žičare se primjenjuju većinom za sipki teret, te rjeđe za komadni teret. Koristi se tamo gdje terenski uvjeti daju žičari određene tehničke i ekonomske prednosti. Također se primjenjuje za prijevoz ljudi u turističke i sportske svrhe, no najčešće je to u rudarstvu, šumarstvu i crnoj i obojenoj metalurgiji. Žičare imaju sposobnost prilagođavanja konfiguraciji terena, premošćujući široke i duboke provalije i svladavajući oštre uspone do 45° nagiba. Troše malo energije, malo radne snage, a prijevozni proces se može u potpunosti automatizirati. Duljina transportne linije žičare u okviru jedne pogonske stanice je 8 km. Nedostaci su im ograničeni kapacitet zbog ograničene nosivosti i male gustoće vagončića i relativno male brzine kretanja. Najskuplji i najsloženiji dijelovi žičare su utovarna i istovarna stanica te noseće uže koje mora biti izrađeno od visoko kvalitetnog čelika. Žičara se sastoji od: utovarne stanice linije transporta žičare istovarne stanice vagoneta pogonskog uređaja zateznog uređaja nosećeg užeta vučnog užeta Žičare se razlikuju prema sljedećim obilježjima: prema broju užadi: - žičara s jednim užetom (služi i za nošenje i za vuču) – koristi se samo za male terete do 1 t - žičara s dva užeta (jedno je noseće a drugo je vučno) - žičara s tri užeta (užadi su postavljene paralelno pa služe kao podupirači tj. tegljači) po načinu kretanja vagoneta: - sa kružnim kretanjem - sa isprekidanim kretanjem Dvo-žičara je namijenjena za transport tereta mase do 5 tona i postiže kapacitet do 500 t/h. Vagončići za prijenos sipkih tereta najčešće se prazne otvaranjem dna ili sa boka, pri čemu je postupak istovara potpuno automatiziran. Za kapacitete do 300-400 t/h cijena postavljanja žičare je jeftinija od cijene trakastog transportera, ali su zato transporteri do 4 km duljine obično jeftiniji od žičare zbog potrebe postavljanja stanica žičare. Najduža izgrađena žičara je u Švedskoj, 96 km, a služi za transport bakrenog koncentrata. Kapacitet je 400 000 t/god.
62. USPINJAČE Uspinjača je transportno sredstvo neprekinutog transporta koja služi obično za prijevoz sipkih tereta. Uspinjače obično imaju jedan kolosjek sa mimoilaznicom po sredini ili rjeđe dva kolosjeka. Najveći nagib koji je svladala uspinjača je 120 %. Po kolosjeku se kreće platforma na kolicima slično vagonetu. Nosivost platforme je 20-30 kN, a brzina kretanja do 2 m/s. Na gornjem kraju uspinjače nalazi se motorno vitlo koje pomoću čeličnog užeta vuče platformu gore, dok se druga kreće dolje. Time se samo diže netto težina što je povoljno za motor. Nedostaci su mali kapacitet i brzina kretanja, što je ograničavajući faktor povećanja transporta. 63. VRSTE VILIČARA, KONSTRUKCIJA, POGON I UVJETI PRIMJENE Viličari su specijalna transportno-manipulativna sredstva s ugrađenom vilicom. Spadaju u najkorisnija i najzastupljenija transportna sredstva unutarnjeg transporta koja su se pojavila u poslijeratnom vremenu. Njihova primjena je vezana za pojavu paletizacije odnosno primjenu principa objedinjenog jediničnog tereta. Oni danas imaju primjenu ne samo u okviru paletizacije već i u okviru kontejnerizacije te multimodalnog sustava transporta. Osnovna svojstva viličara očituju se: dižu teret transportiraju (voze) teret slažu teret nisu vezani za određeno mjesto i pravce kretanja Viličari su najbolje iskorišteni kada dižu teret do granica nazivne nosivosti, voze ga najdublje do 50 m i slažu na policu. Prednosti rada s viličarima su brojne: ušteda radnog vremena roba se bolje slaže i skladišti što povećava koeficijent iskorištenja potreban je manji broj radnika smanjuje se broj ozljeda i nesreća pri radu manja su oštećenja robe povećava produktivnost rada Svi viličari se mogu razvrstati u tri grupe: ručni ručno-motorni motorni Primjena ručnih viličara je česta u zatvorenim skladištima koji rade pomoću ručice tj. silom čovjeka. Najčešće se kombiniraju s nekom drugom vrstom pogona pa se tako dobivaju ručno-hidraulični i ručno-motornohidraulični viličari. S obzirom na vrstu pogona najzastupljeniji su motorni viličari koji se dijele na: elektro-viličare (elektromotor) viličari sa SUI motorima (diesel, benzinski, plinski) Prema namjeni motorni viličari mogu biti: univerzalni (oni koji mogu raditi sa raznovrsnim teretom, što se postiže mogućnošću priključivanja različitih zahvatnika) specijalni (rade samo sa paletama) S obzirom na radna obilježja motorni viličari mogu biti: čeoni (frontalni) bočni kombinirani Nosivost viličara je standardizirana i iznosi 5, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 50 i 80 kN, a viličari specijalne izvedbe mogu biti nosivosti i do 400 kN.
Viličari koji se koriste u lučkim skladištima nosivosti su 10-20 kN, na otvorenim skladištima 50-200 kN. Na skladištima drva 20-100 kN, na skladištima kontejnera 100-300 kN, na skladištima crne metalurgije 50-200 kN, za teške terete 100-400 kN. 64. RUČNI I RUČNO-MOTORNI VILIČARI Ručni viličari imaju specijalnu vilicu koja ulazi u otvore palete koju podiže s poda na visinu od 10 cm te prenosi do drugog prekrcajnog mjesta. Podizanje ili spuštanje obavlja se jednim ili s više pokreta ručice, a kod hidrauličkog sustava i pomoću pedale. Vrlo su pogodni za rad na cestovnim vozilima. Ukupne su dužine 1430 mm, mase 90 kg, konstrukcije od čeličnog lima postavljena na 6 kotača. Najvažniji dio ovog viličara je hidraulički sustav. Ručno-motorni viličari za razliku od ručnih, lakše se i brže kreću, a radnik se fizički ne napreže te može i sjediti na viličaru. Ukoliko imaju ugrađen teleskop mogu podizati teret na visinu iznad 3 m i slagati na policu. Najčešće nemaju teleskop pa se s njime ne može slagati roba. Nosivost je različita i kreće se od 5-15 kN. Izvedbe s teleskopom upotrebljavaju se u velikim skladištima za slaganje robe u regale. Postoje i specijalne izvedbe ovih viličara kao npr. s razmaknutim kotačima, s mogućnošću horizontalnog pomicanja tereta itd. 65. ELEKTROVILIČARI Elektroviličari su pogonjeni elektromotorom. Oni se s ulazne strane napajaju istosmjernom strujom preko upravljačkih uređaja iz akomulatora. Na izlaznoj strani su povezani preko odgovarajućeg prijenosnog elementa s radnim mehanizmom. Motori elektroviličara imaju u prosjeku 15 do 30% snage dieselskog viličara iste nosivosti, te nisu pogodni za vuču i guranje. Elektroviličari se koriste u zatvorenim skladištima iz razloga što bi primjena diesel viličara mogla štetno utjecati na robu u skladištu zbog štetnih plinova i opasnosti od zapaljenja. Obično se koriste na optimalnoj dužini transportnog puta od 50 m. Nisu baš pogodni za vanjski transport i rukovanje na otvorenom. Proizvode se u svim standardnim nosivostima. Elektroviličari spadaju u grupu ekološki vrlo prihvatljivih proizvoda. 66. MOTORNI VILIČARI I IZBOR VILIČARA ZA ODREĐENI TRANSPORTNI ZADATAK Motorni viličar je najzastupljenije transportno sredstvo u skladištu, a služi za prijenos, prekrcaj i uskladištenje paletizirane robe ili pojedinih nepaletiziranih jediničnih tereta. Okvirna tehnička obilježja su: nosivost 4-250 kN (iznimno do 400 kN) udaljenost težišta tereta od čela vilica 0,35 – 1,2 m visina dizanja 1,8 – 6,5 m (iznimno do 9 m) vlastita masa 1 – 40 t (iznimno do 60 t) Glavni dijelovi su: postroj (služi kao nosač motora i svih ostalih mehanizama i sklopova viličara) i protuuteg (služi za stabilitet) pogonski uređaj za vožnju pogonski uređaj za upravljanje – razlikujemo dvije vrste: sa 4 kotača (2 upravljačka) i sa 3 kotača (1 upravljački) uređaj za kočenje – putem prednjih kotača uređaj za dizanje – sastoji se od teleskopa i hidrauličkog pogonskog i prijenosnog sustava 67. STABILITET VILIČARA I DIJAGRAM NOSIVOSTI Stabilitet viličara zavisi od rasporeda dinamičkih i statičkih sila koje djeluju na viličara. Od dinamičkih sila djeluje sila inercije, masa tereta i dijelova viličara koja se javlja prilikom njegova zaustavljanja i pokretanja.
Stabilnost u mnogome ovisi i od kosine radne površine na kojoj se manipulira podignutim teretom. Nagib terena prilikom prenošenja tereta viličarom ne smije biti veći od 3°. Sistemi vodilica viličara su: simplex – visina dizanja 2000 mm duplex – 2640 – 4500 mm triplex – 3800 – 5600 mm (9000 mm) nosivost (kN) težište tereta za homogen pravokutnik
udaljenost težišta tereta (m) 68. OSOVINSKI PRITISAK VILIČARA Uvjet ravnoteže momenata sila određen je relacijom: ∑M S = 0 Pritisak prednje osovine:
FP =
F (a + b) + FV (b − x ) b
Pritisak stražnje osovine:
FS =
FV ⋅ x − F ⋅ a b
gdje je: F – težina tereta FV – težina viličara FP – pritisak prednje osovine FS – pritisak stražnje osovine Udaljenost težišta viličara od prednje osovine određena je relacijom: F ⋅ a + FS ⋅ h x= FV 69. PRORAČUN POTREBNOG BROJA PALETA I VILIČARA Potreban broj paleta:
PP =
Tr ⋅ OP t rp
PP – potreban broj paleta Tr – tone raspoložive robe trp – težina robe na jednoj paleti OP – obrt paleta Potreban broj viličara:
Vbr =
G 60 ⋅ 8 ⋅A T
T = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 + t n + ... + t p
Vbr – potreban broj viličara u jednoj smjeni od 8 sati G – dnevna količina tereta
A – jedinica tereta T – ukupno vrijeme operacije (min) t1,2,3,4,n,p – vrijeme potrebno za: uzimanje tovarne paletne jedinice, da se prijeđe put od mjesta uzimanja do mjesta ostavljanja tovarne palete, za slaganje, za povratnu vožnju, za uzimanje goriva, za dolazak, odlazak, pauze 70. VRSTE TRAKTORA I PRIKOLICA I UVJETI PRIMJENE Razlikujemo: obične lučke prikolice – za razvoz robe od skladišta do broda i obrnuto. Jednostavne su konstrukcije sa 2x4=8 kotača s pneumaticima, nosivosti 50 - 100 kN, dimenzija platforme cca 5x3 m. Vuču obavlja traktor snage od 22 do 36 kW. prikolice za teške terete – kvalitetnije prikolice za kraće i veće udaljenosti specijalne prikolice – za transport dugačkih komada. Nosivost prikolice iznosi od 90 – 380 kN, brzina 50 – 80 km/h ovisno o namjeni i izvedbi Roll-o-Trailer sistem sastoji se od specijalno građenih prikolica i vučnog traktora. Cijelu manipulaciju rada na priključku prikolice na traktor obavlja vozač (20 sekundi). Prikolica ima kotače na zadnjem dijelu, a na prednjem dijelu je udubljenje u koje uđe nosač u obliku labuđeg vrata, podigne hidraulički prednji dio prikolice i ona je spremna za vožnju Vuča spomenutih prikolica obavlja se diesel-traktorima snage 45 – 98 kW. Tlačna sila prikolice na traktor je 150 kN. Najveća brzina vožnje je do 30 km/h. Vučna sila na kuki iznosi 50 kN. Svrha vučnog vozila je transport od obale do skladišta i obratno. 71. OSOVINSKI PRITISAK RO-RO TEGLJAČA I POLUPRIKOLICA Pritisak tereta na sedlo tegljača određen je: Pritisak osovine poluprikolice: Pritisak na stražnjoj osovini tegljača: Pritisak na prednjoj osovini tegljača:
F0 ⋅ e + G (d + e) d +e F ⋅d F2 = 0 d +e Fr (l − b) + F1 (l − c) F3 = l Fr ⋅ b + F1 ⋅ c F4 = l F1 =
72. TEHNIČKA DOKUMENTACIJA, ISPITIVANJE I PREGLED PREKRCAJNIH SREDSTAVA Hidraulički sustav - Konstrukcija cijevi mora biti prema odgovarajućim normama. Vanjske površine zaštićene od korozije. Sve cijevi testiraju se tlakom 1,5 puta većim od nominalnog. Prije puštanja u rad hidrauličkog sustava čitav sistem treba dobro isprati. Grijač ulja u spremniku ulja mora automatski reagirati čim temperatura ulja padne ispod najniže dopuštene granice (20°C), a također ako se temperatura ulja povisi (iznad 40°C) mora se automatski uključiti hladnjak. Periodično je potrebno obavljati preglede svih spojeva konstrukcije ostvarenih zavarima, vijcima s maticama i to njihovu zategnutost, provjeru podložaka i kontrolu eventualnih pomicanja spojenih površina. No nikakva dodatna pojačanja ili drugi konstrukcijski detalji ne smiju se zavarivati na dizalici bez pismenog odobrenja proizvođača. Detaljni pregled granika vrši se prema odgovarajućim normama u zemlji a obavezno svakih 5 godina. Čelična užad – njih je potrebno stalno provjeravati. Vanjski promjer užeta u nijednom dijelu ne smije biti smanjen za 7% od originalnog. A to se odnosi i na onu užad gdje ni jedna žica nije pukla. Čelično uže može imati deformacije koje se mogu grupirati u: - valovitost - izobličenje u obliku košarice - izbačenost žica - lokalno povećanje ili smanjenje promjera - nagnječenost – spljoštenost - pojava gropova - prijelom
"SWL" – safe working load – dopuštena nosivost dizalice ili samarice u tonama.
