Univerzitet u Kragujevcu Fakultet tehničkih nauka - Čačak an s p o r t n i s i s t e m i Predmet: T r an eh n i k a i i n f o r m a t i k a Smer: T eh
SEMINARSKI RAD
TRAKASTI TRANSPORTERI
OPŠTE NAMENE
Student:
Profesor:
Kuzmanović Biljana, 14/ 14/2009
Dr Milivoje Ćućilović
Čačak, decembar 2012.
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
SADRŽAJ 1. UVODNE NAPOMENE .......................... ............. .......................... .......................... ........................... ........................... ...................... ......... 2 2. NAMENA, VRSTE I OSNOVNE KARAKTERISTIKE .......................... ............. .......................... ................ ... 2 3. KONSTRUKCIJA I OSNOVNI ELEMENTI ........................... .............. .......................... .......................... .................. ..... 4 3.1 TRAKA ........................................................................................................... 6 3.1.1
Tkane trake .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... ........................... .............. 6
3.1.2
Trake sa čeličnim ulošcima .......................... ............. .......................... .......................... .......................... ................ ... 8 Čelične trake ......................................................................................... 9
3.1.3
3.2 POGONSKA STANICA ........................... .............. .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 10 3.2.1 3.2.2 3.2.3
Doboši transportnih traka ........................... .............. .......................... .......................... .......................... ................ ... 10 Uređaji za čišćenje .......................... ............. .......................... .......................... .......................... .......................... ............... 14 Kočnice ................................................................................................ 16
3.3 NOSEĆA STRUKTURA TRANSPORTERA ....................... ......................... ............. ............ 17 3.3.2
Noseća konstrukcija .......................... ............. .......................... .......................... .......................... ......................... ............ 17 Valjci za nošenje trake ......................................................................... 17
3.3.3
Valjci za usmeravanje trake ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ............... 19
3.3.1
3.4 ZATEZNA STANICA .................................................................................... 20 3.5 UREĐAJI ZA UTOVAR I ISTOVAR MATERIJALA ................................. ........................ ......... 21 3.5.1 3.5.2
Uređaji za utovar materijala ................................................................. 21 Uređaji za istovar ................................................................................. ................................................................................. 22
4. PRORAČUN TRAKASTIH TRANSPORTERA ......................... ............ .......................... ......................... ............ 23 4.1 KAPACITET TRANSORTERA I BRZINA TRANSPORTOVANJA .............. 23 4.2 DIMENZIONISANJE ELEMENATA TRANSPORTERA.......................... ............. ................ ... 25 4.2.1
Određivanje širine trake ........................... ............. ........................... .......................... ......................... .................. ...... 25
4.2.2
Debljina trake ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ........................... ....................... ......... 26
4.2.3
Prečnik doboša .................................................................................... 26
4.3 ZATEZNA I VUČNA SILA U TRACI ......................... ............ .......................... ........................... ....................... ......... 27 4.3.1
Približna vrednost vučne sile ............................................................... 27
4.3.2
Analiza otpora kretanju trake ......................... ............ .......................... .......................... ......................... ............ 30
4.3.3
Tačna vrednost zatezne i vučne sile ......................... ............ .......................... .......................... ............... 33
4.3.4
Potrebna pogonska snaga ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ................ ... 35
4.4 DINAMIČKO OPTEREĆENJE POGONA PRI PUŠTANJU U RAD ............. 35 LITERATURA ......................................................................................................... 36
- 1 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
1. UVODNE NAPOMENE Proces stalnog obnavljanja proizvodnje, kao materijalna osnova reprodukcije, iziskuje između ostalog i primenu manipulativno-transportnih operacija sa sirovinama, poluproizvodima i gotovim proizvodima. Za ove procese se primenjuju odgovarajući mehanizmi, uređaji i mašine koji mogu biti različitih izvedbi i tehnoloških karakteristika . U osnovi se dele na: - mašine sa kontinuiranim (neprekidnim) radom i - mašine sa cikličnim (prekidnim) radom. Savremena tehnologija eksploatacije je odredila poseban značaj i ulogu kontinuiranog transporta, naročito trakastih transportera kao njihovog glavnog predstavnika. Transport trakama omogućuje primenu kompleksne tehnologije pri eksploataciji, utovaru i istovaru, svih vrsta čvrstih mineralnih sirovina i postizanje visoke produktivnosti i ekonomičnosti rada. Primena traka omogućuje da se ceo proizvodni proces organizuje kontinuirano i potpuno automatizovano uz mogućnost serijskog povezivanja radnih mesta . U ovom seminarskom radu se bliže objašnjavaju tehnološke mogućnosti i osnovne akteristike trakastih transportera opšte namene , pojedinačno se opisuju njihovi kar akteristike
osnovni elementi sa prikazom potrebnih proračuna. 2. NAMENA, NAMENA, VRSTE I OSNOVNE KARAKTERISTIKE Trakasti transporter je univerzalno sredstvo neprekidnog transporta koje, pomoću beskrajne trake, prenosi nasipne (rasute) materijale ili komadnu robu između dva mesta. Kod ovih transportera traka predstavlja i vu čni i noseći element. Zbog svojih izuzetno povoljnih tehnoekonomskih karakteristika predstavljaju najrasprostranjenije uređaje nep rekidnog transporta u eksploataciji.
U pretovarnim i skladišnim procesima koristi se samostalno, ali i u sklopu kompleksnih pretovarnih postrojenja. Trakasti transporteri imaju široku i raznovrsnu primenu i to u: - rudnicima (kako u podzemnoj tako i u površinskoj eksploataciji); - svim granama industrije (metalurška, hemijska, farmaceutska, prehrambena, grafička, automobilska, računarska i elektronska industrija, poljoprivreda, proizvodnja hrane i pića itd.); - skladištima i prometu gde se vrši prenošenje i komadne robe kao što su vreće,
sanduci, paketi i slično. U industriji se mogu upotrebljavati i kao radna podloga.
Transporteri sa trakom opšte namene prenose materijal e ili komadnu robu na horizontalnim ili horizontalnim ili malo nagnutim trakama, trakama, sa manjim nagibnim uglom od 10° do 25° (maksimalan ugao nagiba transportera ograni čen je veličinom trenja između trake i robe koja se transportuje). Prema vezanosti za mesto gde se koriste, izvode se kao stacionarni (nepokretni), prenosivi ili prenosivi ili pokretni (mobilni) pokretni (mobilni) koji imaju svoj pogon za kretanje. Postoji veliki broj izvedbi trakastih transportera opšte namene, projektovanih zavisno od kapaciteta i uslova eksploatacije, a neke od njih su prikazane na slici 1. Kapacitet Kapacitet ovih transportera može biti izuzetno veliki i iznositi čak i preko 10000 t/h (realizovana su postrojenja sa kapacitetom do 50.000 t/h). Brzina trakastih transportera iznosi od 0,8 do 8 m/s (u posebnim uslovima i do 15 m/s). Dužina trakastih transportera ima izuzetno veliki raspon i kreće se od nekoliko metara pa do nekoliko stotina metara, a u nekim slučajevima i više kilometara, sa mogućnošću neograničenog nastavljanja (najduži realizovani pojedinačni trakasti transporter je dugačak 17 km). - 2 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Transporter za prevoz kamena, šljunka, peska šljunka, peska i sl. materijala
Transporter za prevoz drobljenog kamena
Transporter za prevoz kutija
Transporter za prevoz vreća vreća
Transporter za prevoz kutija, vrećica i sl.
Lučni transporter 90° , 90° , za za prevoz vreća
Slika 1. Pri mer mer i izve izvedbi tr akastih akastih transporte transporterr a
Prednosti u odnosu na druga transportnana sredstva su: - velike dužine transporta, velike transportne brzine i veliki transportni kapaciteti; - mala specifična potrošnja energije zbog relativno male mase radnog organa i malih otpora kretanja; - jednostavna i laka konstrukcija, malih gabarita; - velika pouzdanost u radu i relativno nizak nivo buke u odnosu na druge uređaj e; - niski troškovi održavanja i eksploatacije. Nedostaci u odnosu na druga transportna sredstva su: - cena trake je visoka u odnosu na cenu transportera i ima relativno relativno kratak radni radni vek; - trake su dosta osetljive osetljive na atmosferske atmosferske prilike prilike (vlaga, visoke ili niske temperature), temperature), hemijske uticaje i na poremećaje koji nastaju lepljenjem čestica materijala; - veliko zaprašivanje transportera, do koga dolazi pri transportu određenih vrsta robe, komplikuje zaptivanje ležajeva i izaziva povećane investicione i tekuće troškove , - gumena obloga trake je izložena brzom habanju, kao i oštećenjima pri transportu grubih nasipnih materijala sa oštrim ivicama, - trakasti tranporter nema nema osobinu aktivnog zahvatanja zahvatanja tereta, pa je za zahvatanje zahvatanje neophodna primena odgovarajućeg sredstva za postavljanje tereta na traku . - 3 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
3. KONSTRUKCIJA KONSTRUKCIJA I OSNOVNI ELEMENTI Osnovni i najvažniji deo trakastog transportera (Slika 2) je beskrajna gumirana traka, koja predstavlja uj edno i noseći i vučni element . Traka se vodi preko najmanje dva valjka-doboša, jednog pogonskog i drugog zateznog. Doboši su postavljeni na krajeve noseće strukture, pri čemu n jihovo osno rastojanje određuje transportnu udaljenost. Radna-opterećena i povra tna-neopterećena strana trake oslanjaju se na odre đeni broj, duž trase pravilno raspoređenih nosećih valjaka. Pogonsku stanicu koja se sastoji od pogonskog motora, reduktora, pogonskog valjka- doboša, elementa za zatezanje i slogove nosećih valjaka objedinjuju noseć a struktura u obliku rešetkaste metalne konstrukcije. Ova struktura može biti sta cionarna-nepokretna, mobilna-pokretna ili prenosiva. Osim toga, u sastav transportera ulaze utovarni uređaj sa prijemnim košem, uređaj za istovar, uređaj za čišćenje trake, uređaj za centriranje trake i različiti sigurnosni i pomoćni uređaji koji imaju zadatak da zaštite traku od bilo kakvog oštećenja u toku rada, kao i aparutura za automatsko upravljanje i kontrolu transportera i čitave transportne linije.
8 9
1
6 4
3 2 5
3 7
Slika 2. Os Osnovni novni elementi elementi tr akasti akasti h tran portera
Sa prikazane skice na sl. 2. se uočavaju sledeći osnovni elementi: 1 - gornja (radna, noseća) strana trake , 2 - donja (povratna), strana trake, 3 - slog valjaka koji nose traku, 4 - slog valjaka na mestu nasipanja (utovara) materijala, 5 - pogonski doboš , 6 - zatezni doboš , 7 - zatezni teg, 8 - utovarni koš, 9 - istovar materijala (preko čela transportera). Opisani trakasti transporter, sa stanovišta konstrukcije , predstavlja osnovnu, odnosno najjednostavniju verziju. Postoji još mnogo raznovrsnih, složenijih verzija koje su konstrukcijski prilagođene potrebnom kapacitetu transporta i uslovima eksploatacije (Slika 3). Kod trakastih transportera trase mogu biti horizontalne ili pod nagibom, sa prevozom tereta naviše ili naniže. Najveći ugao nagiba trase ograničen je veličinom trenja ili
prosipanjem tereta usled dejstva sile teže. Iz tog razloga ugao nagiba trake mora biti manji od ugla trenja tereta po traci. Trase, osim toga, mogu biti pravolinijske i krivolinijske, sa vertikalnim konveksnim i konkavnim krivinama. Veličina radijusa konkavne krivine mora obezbediti da ne dođe do izdizanja trake i odvajanja od valjaka usled zatezanja trake.
Jednostavniji transporteri sa trakom su sa jednim pogonskim dobošem, ali postoje višebubanjskim (dvobubanjskim) pogonom. izvedbe i sa višebubanjskim - 4 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
a) horizontalna trasa sa sa pokretnim pretovarnim uređajem
b) kombinovana trasa sa sa konveksnom krivinom
c) kombinovana trasa sa sa konkavnom krivinom
d) kombinovana trasa sa sa pretovarom
e) kombinovana trasa sa sa pokretnim pretovarnim uređajem
Slika 3. Geometrijske šeme trakastih transportera transportera
- 5 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
3.1 TRAKA Traka je Traka je osnovni element trakastog transportera, koji istovremeno ostvaruje i noseću i vučnu funkciju. Predstavlja najvredniji ali i najkratkotrajniji deo trakastog transportera, čije učešće u ceni celog transportera iznosi čak 25% do 35%. Traka treba da poseduje odgovarajuće tehničko -tehnološke i eksploatacione zahteve: veliku uzdužnu čvrstoću i elastičnost (radi savijanja oko valjaka i doboša) , poprečnu elastičnost (zbog dobrog naleganja na noseće valjke), malu higroskopnost, postojanost oblika, malo istezanje, otpornost na uticaj toplote, otpornost na hemijske i mehaničke uticaje, malu sopstvenu težinu, veliku otpornost na habanje. .. Transportne trake se, prema konstrukciji, dele na: - tkane, tkane, - gumenogumeno-čelične (sa jezgrom od čelične užadi) i - čelične (pune, mrežaste).
3.1.1 Tkane trake Tkana traka ima složenu strukturu i u osnovi se sastoji od jezgra od jezgra (korda) korda) i gumenog omotača (Slika 4). Jezgro sačinjava 3 14 uložaka tkanine, tkanine, u obliku osnove i potke, koji su pravilno složeni i međusobno povezani sa gumenim proslojcima. proslojcima. Postupkom vulkanizacije nanosi se gumena obloga i obloga i to na gornju (radnu), donju (povratnu) i bočne strane trake. Između jezgra i omotača, na gornjoj (radnoj) strani može se, radi ojačanja, dodati i
zaštitni uložak u vidu čvrste tkanine ili tanke žičane mreže. Jezgro prima sile naprezanja, dok gumeni omotač služi kao zaštita jezgra od habanja, atmosferskih uticaja i mehaničkih oštećenja , ali i za bolje prianjanje na pogonski doboš . a)
2
3 1 - tkani ulošci - zaštitni uložak 2 - zaštitni 3 - gumeni - gumeni omotač 4 - gumeni - gumeni proslojci
1 4
b)
d)
c)
3
2
3
1
1
4
4
e)
3 1 4
Slika 4. Konstrukcij Konstrukcij a tkanih tkanih traka
Debljina omotača zavisi od materijala koji se transportuje kao i od načina utovara i istovara materijala sa trake. Materijali velike čvrstoće sa oštrim ivicama i velikom težinom zahtevaju deblji omotač u odnosu na fine i lake materijale. Debljina omotača na nosećoj strani je 3 6 mm, dok je debljina na donjoj (povratnoj) strani 1,5 2 mm. - 6 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Tkani ulošci daju čvrstinu traci i određuju njene mehaničke karakteristike . Gumeni proslojci koji se nalaze između uložaka su debljine 0,2 0,3 mm i daju elastičnost traci. Broj i kvalitet uložaka se utvrđuje zavisno od vučne sile i naprezanja na savijanje oko pogonskog doboša. Sa stanovišta konstrukcije (Slika 4) postoji više tipova tkanih traka : a) traka koja se sastoji od tkanih uložaka, gumenih proslojaca, obloge i zaštitnog uloška; b) traka bez zaštitnog uloška ; c) traka sa zaštitnim uloškom koji prelazi na bočne stranice trake i tako štiti uložak i bočne površine od oštećenja ; obuhvaćene bočne stranice i povratna d) traka koja ima tkani zaštitni uložak kojim su obuhvaćene čime je povećana otpornost otpornost trake na habanje ; strana trake, čime je e) traka sa jednim uloškom od tkanine , sa višeslojnom osnovom i potkom, čime se povećava elastičnost i isključuje mogućnost raslojavanja. standardizovanim širinama koje kod gumenih traka Transportne trake se proizvode u standardizovanim iznose od 300 3600 mm. Materijali
Omotač se najčešće najčešće izrađuje izrađuje od gume, gume, na bazi bazi prirodnog ili sintetičkog kaučuka, u više raznih kvaliteta. Moraju da ispunjavaju zahteve o zateznoj čvrstoći, izduženju, habanju (200460 cm3/kWh), tvrdoći (65±5°Sh), temperaturnom opsegu okoline od -25°C do +60°C, temperaturi transportnog materijala do 60°C, zapaljivosti, otpornosti na razne hemijske uticaje.
U nekim slučajevima omotač kod tkanih traka može biti izrađen i od plastike. Između gumene i plastične trake ne postoji bitna razlika u konstrukciji, ona je prisutna samo u vrsti materijala od koga je napravljen omotač trake. Kod plastične trake omotač je od PVC-a, poliamida ili nekog drugog plastičnog materijala. Plastične trake su otpornije na vlagu, ulja, masnoću, derivate nafte, hemikalije i morsku vodu . Kod tkanih uložaka uzdužna vlakna čine osnovu, a poprečna potku trake. Njihov a osnovna karakteristika je zatezna čvrstoća (), uzdužna i poprečna, i definiš e se u N/mm. Ove karakteristike se predstavljaju pr edstavljaju razlomkom: zatezna čvrstoća osnove/zatezna čvrstoća potke. Osnovni materijali za izradu uložaka jezgra trake su: Pamuk ( Pamuk (B B) Kod ovih uložaka osnova i potka su od pamučnih vlakana. Ovakve trake imaju relativno
veliko izduženje (do 15%), dobru elastičnost i zateznu čvrstoću. Zatezna čvrstoća - : B50/20 … B80/32 (N/mm)
Raion ( Raion (R R) Za osnovu i potku se koriste raion-vlakna koja se dobijaju iz celuloze. Ovakvi ulošci se retko primenjuju s obzirom da imaju malu elastičnost i veliku hidroskopnost .
Zatezna čvrstoća - : R63/30 … R125/50 (N/mm) Raion - Polimaid (RP) RP) Za osnovu se koriste raion-vlakna u kombinaciji sa poliamidnim vlaknima za potku.
Ovom kombinacijom se dobijaju velika zatezna čvrstoća, elastičnost i otpornost na toplotu. Nedostatak ovih traka je što su neotporne na vlagu. Zatezna čvrstoća - : RP125/50 … RP500/100 (N/mm)
Polimaid (PA) PA) Osnova i potka su od poliamidnih vlakana (najlon i perlon). Ovi tkani ulošci imaju veliku čvrstoću i elastičnost i otporni su na vlagu i hemijske uticaje. - 7 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Trake sa ovim ulošcima su elastične, otporne na habanje i dobro amortizuju udare, ali
im je veliko izduženje pod opterećenjem pa je ograničena mogućnost zatezanja. Poliester - Polimaid (EP) EP) Za osnovu se koriste vlakna od poliestera (trevira, diolen) u kombinaciji sa poliamidnim vlaknima za potku. Ovom kombinacijom materijala se dobijaju mala izduženja trake, postojane dimenzije, velika otpornost na vlagu i hemikalije, elastičnost u poprečnom pravcu, otpornost na probijanje. Zatezna čvrstoća - : EP160/65 … EP630/120 (N/mm)
Traka je prilikom rada izložena kako trajnom tako i elastičnom istezanju, a u slučaju da dođe do prekoračenja maksimalnog na prezanja na kidanje dolazi do prekida trake. Trajno istezanje se otklanja skraćivanjem trake, dok se problem elastičnog istezanja rešava zatezanjem trake. Spajanje krajeva trake
Prilikom montaže potrebno je izvršiti spajanje krajeva trake. Za trake do 60 m dužine spajanje se vrši u fabrici, a preko 60 m na licu mesta. Dobijeni spoj mora imati čvrstoću kao i ostali deo trake, savitljivost, otpornost na istrošenje i trajnost. Pouzdanost trake zavisi i od kvaliteta spoja gde je traka sastavljena (nastavljena).
Spajanje krajeva trake se vrši na jedan od sledećih načina: - toplom vulkanizacijom; - mehaničkim spojevima; - lepljenjem (hladnom vulkanizacijom). Najkvalitetniji spoj obezbeđuje se postupkom tople vulkanizacije koji se sprovodi na temperaturi 140 150°C. Ovaj proces traje otprilike 40 60 min.
Spajanje krajeva trake može se izvršiti i mehaničkim spojevima primenom zakovica, metalnih kopči, metalnih zglobova i sl. Ovako dobijeni spojevi se odlikuju malom čvrstoćom i elastičnošću pa se primenjuju kod malih, mobilnih transportera sa manjim kapacitetima i brzinama transporta.
3.1.2 Trake sa čeličnim ulošcima Traka sa čeličnim ulošcima se u osnovi sastoji od jezgra od jezgra,, koje sačinjavaju čelična užad , i gumenog omotača. Sa stanovišta konstrukcije (Slika 5) postoji nekoli ko tipova traka
sa čeličnim ulošcima: a) traka kod koje postoji tkani uloci od veštačkih vlakana, kao i zaštitna tkanina; b) traka bez tkanih uložaka; c) traka koja nema ni uloške sa zaštitnom tkaninom ; a)
1
2
3
b)
1
2
3
c)
4
1
1 - čelično uže
- gumeni omotač 2 - gumeni - zaštitni uložak 3 - zaštitni 4 - tkani uložak
Slika 5. Konstrukcija traka traka sa čeličnim ulošcima ulošcima
- 8 -
2
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Tkani ulošci imaju ulogu zaštite gumenog omotača od prokidanja užadima pri prelasku preko doboša. Osim toga, povećavaju i krutost trake. Prva dva tipa traka sa čeličnim ulošcima, a) i b), namenjeni su za slučajeve kada su nepovoljniji uslovi rada, a najveću primenu imaju u rudarstvu . Ove vrste transportnih traka su pogodne za površinske kopove, gde transporteri imaju izuzetno velike dužine. Širina traka sa užadima se kreće od 800 2400 mm, dok je prečnik užadi 6 11 mm. Zatezna čvrstoća iznosi - : 1000 … 6000 (N/mm) Dobre karakteristike ovih traka su velika čvrstoća, savitljivost, veoma malo izduženje (0,150,2%), mala debljina itd. Njihovi nedostaci su velika masa, hidroskopnost koja može izazvati koroziju užadi, složeno spajanje, visoka cen a.
3.1.3 Čelične trake
Čelične trake za trakaste transportere se izrađuju od ugljeničnog ili ner đajućeg đajućeg čelika debljine 0,4 1,6 mm. Nakon valjanja sprovodi se odgovarajuća termička obrada . Čelične trake dozvoljavaju brzine transporta do 1,6 m/s. S opružnim nosivim valjcima može se postići i blagi koritast oblik trake. Primenjuju se u specijalnim uslovima transporta kada kapacitet nije odlučujući. Ove trake su osetljive na udarce, otporne su na niske i visoke temperature, pogodne su za transport abrazivnih i lepljivih materijala i ako postoje posebni hemijski ili higijenski zahtevi (prehrambena industrija). Osnovne karakteristike čeličnih traka su velika robusnost, čvrstoća, tvrdoća, elastičnost, bešuman rad, kao i dobro ponašanje pri različitim temperaturnim uslovima. Najveći nedostatak čeličnih traka je zamor materijala pa se pri proračunu trake bira veliki koeficijent sigurnosti, koji je četiri puta veći nego kod gumene tkane trake.
Da bi se udružila dobra svojstva č elika i gume, proizvode se čelične trake sa gumenim slojem, slojem, vulkaniziranim sa obe strane trake. Takve su trake pogodne za velike dužine t eške pogonske uslove. transporta, velike visine i teške Trake sa žičanom mrežom su ispletene od čelične ili metalne žice okruglog ili pljosnatog preseka različitog pletenja i gustine (Slika 6). Transporteri sa žičanom trakom mogu se upotrebljavati za prenos vrućih i usijanih komadnih materijala kao i krupnog sipkog materijala. Zbog površinske propusnosti žič ane trake omogućavaju pranje, odvodnjavanje, sušenje i hlađ enje materijala koji se transportuje. Iz tog razloga posebnu primenu imaju u prehrambenoj, konditorskoj i nekim oblastima procesne industrije.
Slika 6. Trake u obliku žičane mreže
- 9 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
3.2 POGONSKA STANICA Pogonska stanica (Slika 7) obuhvata sve elemente neophodne za pogon trake. Ona se sastoji od pogonskog motora, motora, reduktora, reduktora, spojnice, spojnice, pogonskog doboš a (jednog ili dva), otklonskog doboša, usmeravajuće g doboša, uređaja za čišćenje, kočnice. Eventualno, može sadržati i zatezni uređaj . - pogonski doboš 1 - pogonski 2 - traka 3 - čistač trake 4 - doboš za odbacivanje odb acivanje 5 - otklonski doboš 6 - reduktor - spojnica 7 - spojnica 8 - elektromotor 9 - nosač elektromotora 10 - kočnica
Slika 7. Pogonska Pogonska stani stani ca tr akastog akastog tr ansportera ansportera
Pogonski motor kod trakastih transportera manje snage je najčešće kratkospojni asinhroni elektromotor. Za veće snage (iznad 130 kW) se obično primenjuje asinhroni elektromotor sa kliznim prstenovima. Kod trakastih transportera sa velikim vučnim
silama primenjuju se dva motora, obično jednake j ednake snage. Reduktor služi za regulisanje brzine trake . U uslovima gde nema prostora za ugradnju konvencionalnog pogonskog uređaja koriste se doboš i kod kojih je reduktor ugrađen zajedno sa motorom u sam doboš (unutrašnji pogon) . Spojnica se ugrađuje između motora i reduktora i reduktora i vratila doboša kao zaštita od preopterećenja i udara. Vrsta spojnice zavisi od broja pogonskih doboš a, snage pogonskog sistema, kao i od vrste elektromotora. Najčešće su u primeni klizne spojnice (frikcione, hidraulične ili elektromagnetske) koje znatno umanjuju dejstvo dinamičkih opterećenja na sistem. Za snage veće od 15 kW između reduktora i motora se obično postavlja elastična spojnica. 3.2.1 Doboši transportnih traka Prema svojoj funkciji, doboši mogu biti: pogonski, pogonski, otklonski, otklonski, povratni, povratni, zatezni, zatezni, povratno - zatezni, zatezni, povratno za odbacivanje. odbacivanje.
Pogonski doboš predstavlja osnovni element pogonske stanice koji prima obrtni moment od pogonskog sistema i posredstvom trenja obezbeđuje pokretanje trake. Povratni doboš se uvek postavlja na kraju transportera nasuprot onome na kojem je postavljen pogonski doboš. Često se izvodi i kao zatezni doboš koji obezbeđuje neophodnu silu u traci i sprečava proklizavanje trake. Otklonski doboši obezbeđuju željeno vođenje trake na radnoj ili povratnoj grani trake. Doboš za odbacivanje omogućava da se preko njega vrši istovar na na strain pogona. Navedeni tipovi doboša se mogu primenjivati u okviru trakastog transportera primenom raznovrsnih tehnoloških i konstruktivnih rešenja (Slika 8). - 10 10 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
povratno-zatezni
pogonski
otklonski
povratni
pogonski
zatezni povratno-zatezni
za odbacivanje
pogonski otklonski Slika 8.
Vrste doboša kod trakastih transportera
Mesto ugradnje pogonskog doboša može biti različito (Slika 9): - napred ( napred (prednji čeoni pogon), sa istovarom preko pogonskog bubnja (a); - pozadi ( pozadi (zadnji zadnji pogon), sa istovarom preko povratnog doboša sa druge strane (b); - napred, napred, sa istovarom preko doboša za odbacivanje, na strani pogona (c, d); - kombinacija prednjeg i zadnjeg pogona (e, pogona (e, f). a)
e)
b)
f)
c) d)
Slika 9. Uobičajena rešenja ugradnje pogonskih doboša
Najčeše se primenjuju izvedbe trakastih transportera sa jednim pogonskim dobošem (Slika 9 - a, b, c, d). Ukoliko tehno- ekonomske analize ukažu na svrsihodnost, mogu se primeniti i izvedbe sa dva i više pogonskih doboša (Slika 9 - e, f). Oni se mogu pokretati povezana motora ili se svaki ponaosob pokreće sa jednim motorom, sa dva međusobno povezana samostalnim motorom. Doboši za trakaste transportere izrađuju se od livenog čelika ili kao varena konstrukcija . Dužina doboša je kod gumenih, plastičnih i žičanih traka uvek veća od širine trake : Ld = B + (0,2 0,4) m.
Ovo pravilo ne važi kod čelične trake, t rake, gde je bubanj uži u odnosu na traku. Omotač doboša je cilindričan ili ispupčen (bu r ast). ast). Prečnik doboš a za tkane trake zavisi od broja uložaka u traci (i) i iznosi: Dd = i Cm (koeficijent Cm zavisi od materijala tkanih uložaka). - 11 11 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Oko spoljašnje površine pogonskog doboša može se postaviti zamenljiva gumena obloga radi povećanja koeficijenta trenja između trake i doboša. Ova obloga se može učvrstiti zavrtnjima, zakivcima ili postupkom lepljenja, ali je ipak najbolji način da se to uradi toplom vulkanizacijom, što je moguće izvesti samo u fabrici . Obloženi pogonski doboš (Slika 10) konstruisan je tako da je omotač od čeličnog lima čvrsto vezan čeličnim naglavk om. Svaki doboš se mora uravnotežiti pre nego što se ugradi.
Slika 10. Pogonski doboš doboš
U uslovima gde nema prostora za ugradnju konvencionalnog pogonskog uređaja koriste se pogonski doboši sa ugrađenim motorom i planetarnim reduktorom u samom dobošu (unutrašnji pogon). Ovakva izvedba pogonskog doboša smanjuje masu cele pogonske stanice 3 6 puta, ali je potrebna visoka tačnost izrade i montaže. 1
2
3
4
2
3
1
1 - omotač doboša
- planetarni reduktor 2 - planetarni - stator i rotor elektromotora 3 - stator 4 - priključnica - priključnica za za električnu električnu energiju 5 - osovina doboša
4
5 3
Slika 11. Pogonski doboš sa planeta planetarr ni m r eduktorom
- 12 12 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Slika 12. prikazuje konstrukciju jednog zateznog doboša. Doboš je postavljen na kotrljajna ležišta. Vratilo doboša je oslonjeno na sfe rnim osloncima koji se nalaze u
klizačima sa žljebovima zbog sprege sa vođicama. Na vratilu doboša je fiksiran fi ksiran lančanik koji se pri kretanju doboša kotrlja po zupčastoj polugi čime se izbegava zakošavanje . 1 2 1 - kotrljajni ležaj 3
4
5
2 - omotač doboša 3 - vratilo doboša
- sferni oslonci 4 - sferni 5 - lančanik 6 - klizači 6
Slika 12. Zatezni doboš
Analiza sila na pogonskom pogonskom dobošu
Pogonski doboš pokreće traku pomoću trenja koje se ostvaruje između njega i trake. Iz tog razloga treba ostvariti vučnu silu koju na svom obodu treba da ima pogonski doboš, a koju on prenosi na traku. a) o
F
b)
F1
F
I 1
Fz
II
Fz
2
F2
F2 sil a na dobošu Slika 13. An ali za sil
Prvo će biti razmotren slučaj pogona sa jednim pogonskim dobošem (Slika 13 -a). Da bi pogonski doboš vukao traku, bez proklizavanja, odnos sila u nosećoj i povratnoj grani trake, prema Ojlerovoj formuli, formuli, iznosi:
gde su:
e = 2,718... – osnova prirodnog logaritma; – obuhvatni ugao; μ – koeficijent trenja (kreće se u granica ma 0,1 0,5).
Vučna sila F o čini razliku izmedu sila F 1 i F 2, pa se dalje može pisati:
- 13 13 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Na ovaj način smo dobili maksimalnu vučnu silu koja silom trenja može da se prenese sa pogonskog doboša na traku. Ona se može izr aziti i kao:
gde su:
F o o – stvarna vučna sila;
k s s = 1,3…1,4 – koeficijent sigurnosti sprezanja trake i doboša;
Na osnovu prethodnih izraza može se napisati izraz za minimalno dozvoljeno zatezanj e trake na pogonskom dobošu, u tački odvajanja, sa aspekta proklizavanja:
Iz prethodno navedenog može se zaključiti da se sa većim koeficijentom trenja i većim obuhvatnim uglom može povećati vučna sila. Ukoliko se pogon ostvaruje sa dva pogonska doboša (Slika 13 -b) mogu se pisati sledeće zavisnosti između sila:
Iz ovih relacija sledi:
Uočava se da oba pogonska doboša deluju kao jedan sa ukupnim obuhvatnim uglom: = 1 + 2
Na pogonskim dobošima I i II vučne sile se mogu izraziti kao:
Shodno prethodnim izrazima, za pojedinačne vučne sile, može se napisati izraz za ukupnu vučnu silu koja se prenosi na traku: t raku:
3.2.2 Uređaji za čišćenje
Postojanje nalepljenih čestica materijala na povratnoj strani trake i dobošima može izazvati ukošavanje trake, bežanje trake sa valjaka, smanjenje trenja, probijanje omotača trake sl. Zato je neophodno stalno i potpuno čišćenje trake u cilju pravilnog rada postrojenja i produž avanja radnog veka trake. Uređaji za čišćenje se postavljaju ispod pogonskih doboša kako bi skinuti materijal bio utovaren na odlaznu traku. Kod većih postrojenja postavljaju se male trake koje sprovode skinuti materijal do odlazne trake. Za čišćenje traka od ljepljivih materijala koristi se dosta tipova uređaja (Slika 14). Po principu rada mogu biti mehanički, hidraulički ili pneumatski (sa mlazom vode ili komprimiranog vazduha). Konstrukcija samog uređaja zavisi od vrste materijala koji se transportuje. Uređaji za čišćenje treba da budu što jednostavnije konstrukcije, da što
manje habaju traku, da se na njih ne lepe čestice materijala i da što bolje čiste traku. Najčešće korišt eni materijali za izradu uređaja za čišćenje traka su guma i plastika. - 14 14 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
a)
b)
c)
d)
e)
f )
g) h)
a-c) fiksirani brisači d) četka e) valjci brisača f) obrtni brisač g) viobracioni brisač h) lanac sa gumenim brisačima i) čistač sa vodom pod pritiskom j) nož brisač za bubnjeve
i)
j)
Slika 14. Uređaji za čišćenje trake i doboš a
- 15 15 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Fiksirani brisači (a - c) se izrađuju od specijalne gume koja ne izaziva veliko habanje omotača trake. Izrađuju se u obliku običnih i dvojnih brisača sa kratkim gumenim pločama koje mogu biti kose ili upravne. Utege ili opruge se koriste za ostvarivanje potrebne pritisne sile. Obrtni čistači podrazumevaju četke (d), valjke sa spiralno savijenim diskovima diskovima (e) kao i obrtne brisače (f), koji imaju četiri zamenljive gumene ploče koje su spiralno ičvršćene za osovinu. Njihov smer obrtanja je suprotan pravcu kretanja trake da bi se pr ičvršćene
omogućilo bacanje materijala na prihvatni transporter. Radi boljeg čišćenja, ovi čistači t rake. imaju 2 3 puta veću brzinu od trake. Fiksirani i obrtni čistači se mogu primenjivati i kombinovano. Često se upotrebljavaju pokretni brisači učvršćeni za lanac (h), kao i vibracioni uređaji (g). Hidraulički i pneumatski čistači (i) rade na principu spiranja, odnosno izduvavanja čestica mlazom vode ili vazduha pod pritiskom kroz mlaznice postavljene blizu trake. Čelični brisač (j) u vidu noža brisača služi za čišćenje doboša sa limenim omotačem. 3.2.3 Kočnice
Kočnice (Slika 15) imaju ulogu zaustavljanja trake, odnosno održavanja trake u stanju mirovanja nakon isključivanja motora (kod trasa pod nagibom) . Postavljaju se na nekoj od spojnica pogonske stanice i mogu biti elektromagnetne ili elektrohidrauličke. Pri uključenom motoru cilindar se pod pritiskom ulja podiže naviše i posredstvom poluga odmiče kočne papuče od kočnog venca. Na taj način je omogućen normalan rad transportera. Kada se isključi motor prekida se rad pumpe što za posledicu ima spuštanje klipa usled sopstv ene težine koje izaziva pomeranje poluga i pritezanje kočionih papuča uz kočni venac. Ovo izaziva kočenje postrojenja. Kočnice se automatski aktiviraju pri uključivanju i isključivanju pogona. Slika 15. Kočnica transportn transportn e tr ake
Ukoliko su transporteri pod nagibom postavljaju se uređaji za zaustavljanje trake koji imaju ulogu da spreče povratni hod trake kada se isključi motor. Oni se mogu se postaviti i kao dopuna kočnicama, radi veće sigurnosti .
Osnovne vrste uređaja za zaustavljanje trake (Slika 16) su: trakasti (a), trakasti (a), valjkasti (b) valjkasti (b) i zupčasti (c). a)
b)
1 - valjak
1 - traka
2 - svornjak - svornjak sa oprugom
2 - branik 1 c)
1
2
12 3 4 1 - skakavica - skakavica 2 - elektromagnet 2 (elektromotor) 3 - zaustavni - zaustavni točak
3 Slika 16. Uređaji za zaustavljanje trake
- 16 16 -
3 - nepokretni prstenast omotač 4 - obrtni prstenast omotač
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
3.3 NOSEĆA STRUKTURA TRANSPORTERA
Noseća struktura trakastih transportera se sastoji od noseće metalne konstrukcije izrađene od valjanih profila i elemenata za nošenje i usmeravanje trake. 3.3.1 Noseća konstrukcija
Noseća konstrukcija povezuje sve elemente transportera u jednu celinu. Ona nosi valjke radne i povratne strane, traku, sve ugrađene doboše kao i sve kontrolne i sigurnosne uređaje. Kod transportera za rasute terete velikih dužina konstrukcija je složena i prati konfiguraciju terena, dok je kod lakih transportera kompaktna i povezuje sve elemente transportera. Pored nošenja elemenata omogućava i zaštitu od spoljnih atmosferskih uticaja. Kod mobilnih transportera se postavlja na šasiju.
Slika 17. Primeri nosećih konstrukcija konstrukcija transportera transportera
Noseća konstrukcija se najčešće izrađuje od valjanih U I L profila ili cevi. Predstavlja krutu prostorno-rešetkastu konstrukciju koja se oslanja na podlogu (Slika 17). Na ovu konstrukciju se fiksiraju valjci za nošenje trake. Za posebne uslove eksploatacije noseća konstrukcija može biti izvedena i sa nosećom užadi za koje su obešeni valjci (viseća izvedba) . 3.3.2 Valjci za nošenje trake Osnovna funkcija valjaka je nošenje trake i tereta. Pored ove funkcije oni svojim oblikom
određuju i profil trake. Prema broju nosećih valjaka u slogu trake mogu biti: bi ti: - ravne, kod kojih jedan valjak nosi celu širinu trake ( Slika 18 - a); - olučaste, sa dva valjka u slogu (Slika 18 - b); - koritaste, koritaste, sa tri ili pet valjaka u slogu (Slika 18 - c).
Traka naleže na sve valjke, odnosno svi valjci nose traku sa teretom. a)
b)
c)
Slika 18. Profi li trake prema prema br br oju valjaka u slogu slogu
- 17 17 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Rastojanje između slogova valjaka je veoma bitan parametar transportera sa značajnim
uticajem na ponašanje sistema pri radu i kreće se u sledećim granicama: • ravna traka (rasuta roba) : 1,5 2,5 m; • koritasta traka (rasuta roba) : 0,8 1,8 m; • kod komadne robe razmak valjaka je : G p ≤ 250 N od 1 1,4 m, a za G p > 250 N, razmak iznosi amax / 2;
• u povrat noj grani rastojanje je dva puta veće u odnosu na opterećenu granu. Na mestu prijema materijala slogovi valjaka su uvek gušće postavljeni. Valjci su raspoređeni duž trake na relativno malom rastojanju i zbog njihovog v elikog broja imaju značajan uticaj na investicione i tekuće troškove. Njihovo učešće u investicionim troškovima je do 25%. Tehnički vek valjaka je 36000 h, a vremenski zavisi od uslova rada i kreće se od 4 do 6 godina. Prema načinu učvršćivanja za noseću k onstrukciju valjci se dele na: - fiksirane (Slika 19); - elastične, viseće valjke (Slika 20).
Slika 19. Primeri fi ksir ksir anih valj valj aka a)
b)
Slika 20. Primeri
visećih valjaka
Elastično učvršćeni valjci mogu bi ti izvedeni kao: - noseći valjci međusobno zglobno vezani, koji se vešaju o krutu noseću konstrukciju ili o noseću užad (Slika 20 -a); - noseći valjci sa gumenim diskovima, koji su međusobno elastično povezani, i koji se postavljaju na mesto utovara kod transpo rta čvrstokomadnog tereta (Slika 20 -b); - noseći valjci u slogu na elastičnoj osovini, koja se okreće zajedno sa njima; - noseći valjci u slogu na elastičnoj osovini, koja se ne okreće. - 18 18 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Valjci inače mogu biti izrađeni od čelika, livenog gvožđa, gume, plastike itd. Najčešća konstruktivna izvedba nosećih valjaka je sa nepokretnom osovinom i ležajevima koji su raspoređeni u valjku (Slika 21). Ležajevi su obavezno zaptiveni sa obe strane, pri čemu se najčešće koristi labirintsko zaptivanje. 2
1 1 - omotač od standardnih cevi 2 - kućište ležišta 3 - poklopac - poklopac 4 - osovina 5 - kotrljajući ležaj 6 - labirintski zaptivač
3 4 6 5
Slika 21. Konstrukcija nosećeg nosećeg valjaka valjaka
3.3.3 Valjci za usmeravanje usmeravanje trake trake
Transportna traka se ispravno kreće po valjcima ukoliko se uzdužne ose postrojenja i trake poklapaju. Ukošavanje trake ili njeno napuštanje valjaka se može pojaviti zbog naslaga materijala na traci i valjcima, nepravilnog formiranja profila navoja, grešaka u montaži i sl. Da bi se sprečilo bočno kretanje trake , na mestima gde se očekuje spadanje trake sa valjaka, ugrađuju se valjci za usmeravanje koji obezbeđuj u njeno pravilno kretanje. Sa stanovišta konstrukcije oni se mogu podeliti u dve osnovne grupe: samocentrirajuće i regulacione. regulacione. b)
a)
Slika 22. Val j ci za za usmerava usmeravanj nj e tr ake
Kod samocentrirajućeg tipa (Slika 22-a) slogovi nosećih valjaka reaguju na bočno skretanje trake i vraćaju je u početni položaj. Ovi valjci za usmeravanje trake se montiraju na krajevima slogova nosećih valjaka i obrtni su oko svoje ose ( koja može biti vertikalna ili kosa). Ako dođe do bočnog sk retanja trake ona svojim rubom pritiska usmeravajući valjak usled čega se posredstvom pomerljivog nosača valjci pomeraju unapred a traka potiskuje prema centru. U drugu grupu spadaju prelazni valjci (Slika valjci (Slika 22-b), tj. noseći valjci koji se postavljaju sa odgovarajućim horizontalnim i vertikalnim nagibom. Ovi valjci se koriste za pravilno
navođenje trake na pogonski doboš. Pravilno kretanje trake na povratnoj strani trake (Slika 23) se obezbeđuje valjcima za usmeravanje (a), usmeravanje (a), obrnuto postavljenim koritastim slogom (b) slogom (b) i sl. a)
b)
Slika 23. Usmer Usmer avanj avanj e tr ake na povratnoj str ani
- 19 19 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
3.4 ZATEZNA STANICA
Obezbeđivanje potrebne sile trenja je osnovni uslov da bi se ostvario prenos vučne sile sa pogonskog doboša na traku . To se postiže ugradnjom odgovarajućeg zateznog uređaja koji omogućava da se ostvari potrebno potr ebno zatezanje trake. Zatezni uređaji se prema principu stvaranja zatezne sile svrstavaju u tri osnovne grupe: ručni zatezni uređaji (krute zatezne stanice); zatezni uređaji sa tegom (gravitacioni) tegom (gravitacioni) i automatski zatezni uređaji. Kod ručnih zateznih uređaja (Slika 24-a) zatezanje se ostvaruje putem zavrtnjeva ili zavojnog vretena. Ručni zatezni uređaji se postavljaju uvek kod povratnog doboša. Jednostavne su konstrukcije i kompaktni su, ali se ipak zbog malog hoda primenjuju kod
kraćih transportera. Potrebno ih je periodično podešavati zbog slabljenja zatezanja. Zatezni uređaji sa tegom (gravitacioni) obezbeđuju konstantno zatezanje trake. Teg može biti postavljen na silaznoj strani pogonskog doboša (Slika 24-b) ili kod povratnog doboša koji je ujedno i zatezni (Slika 24 -c). U ovoj drugoj verziji pokretljivost doboša, a time i zatezanje trake, se ostvaruje preko kolica za koja je vezan teg neposredno ili preko sistema koturača. Ovakav tip uređaja za zatezanje se najčešće primenjuje kod
stacionarnih postrojenja. Mane zateznih uređaja sa tegom su velika težina tega i glomaznost konstrukcije. Mogu se primenjivati i u kombinaciji sa električnim vitlom (Slika 24-d) koji podiže i spušta teg na osnovu komandi prekidača koji se a ktiviraju u donjem ili gornjem položaju tega. Automatski zatezni uređaji se najčešće primenjuju kod transportera velike dužine. Aktiviraju se električnim vitlom koje namotava zatezno uže na bubanj, a zatezna sila se reguliše njenim kontrolisanjem preko din amometra (Slika 24-e). Ovo je samo jedna od mnogobrojnih izvedbi automatskih zateznih uređaja. a)
b)
c)
2
2
1
1 3 5
4
4
d)
1
3 4
e)
1
5
3
6
5
6
7
Slika 24. Šematski prikaz zateznih uređaja
- 20 20 -
1 - povratni - povratni doboš 2 - otklonski doboš 3 - zatezno - zatezno uže 4 - teg 5 - koturača 6 - električno vitlo 7 - dinamometar
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Izbor zateznog uređaja koji će biti primenjen zavisi od dužine transporte ra, potrebne vučne sile u traci kao i konstruktivnih mogućnosti. Kod kraćih transportera, traka sa jezgrom od čelične užadi i transportera pod nagibom zatezna stanica se najčešće postavlja kod povratnog bubnja . Kod transportera većih dužina primenjuju se u glavnom automatske zatezne stanice koje se postavljaju kod pogonskog doboša, odnosno na platformi pogonske stanice. Kod transportera sa tkanom trakom put zatezanja ne treba da bude veći od 1,5 2% osnog rastojanja dva krajnja doboša, ili 0,5% za traku koja ima jezgro od čelične užadi. 3.5 UREĐAJI ZA UTOVAR I ISTOVAR MATERIJALA 3.5.1 Uređaji za utovar materijala
Prilikom izbora načina utovara materijala na traku najveći uticaj imaju konstruktivne karakteristike transportera, vrsta i stanje materijala, kao i brzina transportovanja.
Osnovna funkcija utovarnog uređaja kod rasute robe je da obezbedi prihvatanje materijala i da ga ravnomerno rasporedi na traci pre nego što dostigne brzinu trake , pri čemu treba da bude minimalno usitnjavanje materijala . Utovarni uređaj treba da obezbedi i zaštitu trake od intenzivnog habanja i destabilizacije pri kretanju. Naime, na mestu utovara materijala komadi padaju na traku i izazivaju udare, a nastaje i relativno kretanje između trake i tereta, što za posledic u ima intenzivno habanje trake. Postoje tri vrste utovara materijala na traku (Slika 25): inercijalni, gravitacioni i prinudni. a)
b)
c)
Slika 25. Vr ste utovara utovara m ateri ateri jal a
Inercijalni utovar (a) (a) materijala se vrši pomoću inercijalnih transportera -dodavača. Dno korita kod ovog tipa uređaja je perforirano čime se prosejavaju sitnije frakcije koje na
traci formiraju sloj koji je zaštita od oštećenja pri udaru krupnijih komada. Kod gravitacionog utovara (b) utovara (b) utovar se vrši kroz profilisani žljeb (oluk) gde se formira profil materijala na traci pri brzini koja je bliska brzini trake. Dno oluka i u ovom slučaju može biti perforirano iz istih razloga kao u prethodnom slučaju. Prinudni utovar (c) se koristi kod transportera sa velikim brzinama i podrazumeva ugradnju pomoćnog trakasto g transportera-dodavača koji ubrzava material do brzine
trake glavnog transportera. Na ovaj način se izbegava oštećenje i trošenje trake na mestu utovara.
stani ce Slika 26. I zgled utovarn e stani
- 21 21 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Utovarna stanica može da bude i pokretna (Slika 26). To se ostvaruje preko kolica koja se kreću po šinama na ramu transportera, pri čemu pomeranje može da bude manuelno ili sa mehaničkim pogonom . Utovar kod transportera za komadne terete realizuje se manuelno, ili se roba doprema nekim drugim sistemom (cikličnim ili kontinualnim) .
3.5.2 Uređaji za istovar Istovar materijala kod trakastog transportera realizuje se najčešće preko povratnog doboša (Slika 27) ili bočno, primenom odgovarajućih istovarnih uređaja.
Slika 27. I stovar preko povratno povratno g doboša
Istovar materijala bočno u bilo kojoj tački na trasi realizuje se preko izbacivača sa dobošima (Slika 28) ili štitnog skretača.
Slika 28. Izbacivač sa sa dobošima
Štitni skretač (Slika 29) može da bude jednostrani i dvostrani. Postavlja se u odnosu na osu trake pod uglom od 30 o do 45o u smeru kretanja. Površina štita koja je u dodiru sa materijalom presvlači se plastikom, da bi materijal lakše klizio duž štita, koji mora da bude oslonjen na traku da bi se izbeglo zaglavljivanje materijala između trake i štita.
Slika 29. Štitni skretač i za komadnu r obu
Štitni skretač uspešno se primenjuje i za istovar rasutih tereta, a na ovom principu bazirana rešenja koriste se i kao uredjaji za čišćenje trake .
Slika 30. Štitni skretač Štitni skretač za rasutu robu
- 22 22 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
4. PRORAČUN TRAKASTIH TRANSPORTERA 4.1 KAPACITET TRANSORTERA I BRZINA TRANSPORTOVANJA Kod horizontalnih transportera sa ravno vođenom trakom kod kojih se materi jal nasipa ravnomerno, kapacitet transportera iznosi: transportera iznosi:
gde su: A – poprečni presek nasutog materijala (m 2 ) ; – brzina transportovanja (m /s) ; – gustina materijala (t /m 3 ) .
Poprečni presek (A) zavisi od materijala materijala koji se transportuje i oblika trake. Za praktičnu upotrebu se uzima da nasipni materijal oblikuje jednakokraki trougao sa nasipnim uglom ( ), ), koji zavisi od unutrašnjeg trenja materijala. Za različite oblike trake veličine poprečnog preseka nasutog materijala su prikazane tabelom 1: Tabela 1. Veličine poprečn og pr eseka n asutog asutog materi j ala Slogovi nosećih valjaka a k a r t
Površina poprečnog preseka
B b
a n v a r
)
a
a k a r t a
t s a č u l
B b
o
)
b
a k a r t a t s a t i r o k
B b
)
c
- tačna vrednost površine,
- uprošćena vrednost,
- 23 23 -
- približna vrednost
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Brzina transportovanja, transportovanja, odnosno brzina trake bira se na osnovu vrste materijala koji se transportuje, dužine trase i namene transportera. Za transportere opšte namene orijentacione vrednosti za izbor brzine su navedene u tabeli 2: Tabela 2. Preporučene Preporučene vrednosti za brzine transportovanja transportovanja
krupnokomadni abrazivni materijali (rude)
0,8 2
srednjekomadni abrazivni materijali (kamen, šljunak, so…)
0,5 2
…
srednjekomadni maloabrazivni materijali (koks, ugalj…) ugalj…)
0,5 2
1,6 5
sitnokomadni sitnokomadni abrazivni i zrnasti materijali (pesak, šljunak…)
0,5 2
2,5 6,3
praškasti materijali (cement, brašno…)
0,5 1
0,8 1,25
zrnasti materijali (pšenica, kukuruz…)
0,5 1
2 4
-
0,5 1
Širina trake
Vrsta materijala
Brzina (m /s )
B (m )
komadni materijali
1,6 4
Vrednosti preporučenih brzina transportera date su u određenim granicama pa se pri konačnom izboru odgovarajuće vrednosti moraju uzeti u obzir i sledeće napomene: - maksimalne vrednosti daju mogućnost smanjenja širine i broja uložaka trake čime se smanjuje njena cena; - izbor vrednosti brzine zavisi i od krupnoće komada , s obzirom na to da velike brzine
izazivaju velike dinamičke sile a kod lakih i sitnozrnastih materijala rasipanje, zaprašivanje i povećavanje otpora na trasi; - kod kraćih transportera velike brzine uvećavaju broj savijanja trake čime se povećava habanje a smanjuje radni vek.
Ukoliko se uzme u obzir i uticaj mogućeg nagiba trase transportera () njegov kapacitet će iznositi:
…
S obzirom da nasuti material ne zauzima celu širinu trake može se uspostavit i odnos: koji predstavlja koeficijent iskorišćenja širine trake.
Kada se ovaj odnos uvrsti u izraz za kapacitet transportera sa ravnom r avnom trakom dobija se:
Grupisanjem odgovarajućih članova u prethodnom izrazu utvrđuje se:
- koeficijent kapaciteta (zavisi od iskorišćenja širine trake i nasipnog ugla) .
i skorišćenja ravne trake Za srednju vrednost koeficijenta iskorišćenja kapaciteta date su u tabeli 3:
, vrednosti koeficijenta
Tabela 3. Vr ednosti dnosti k oefi oefi cij enta kapaciteta -
10
12
15
17
20
22
23
24
25
115
138
175
200
255
265
275
290
300
- 24 24 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
- koeficijent smanjenja kapaciteta zbog nagiba transportera
(zavisi od pokretljivosti čestica materijala i ugla nagiba transportera).
Vrednosti koeficijenta smanjenja kapaciteta zbog nagiba transportera, za ravne trake, date su tabelom 4: Tabela 4. Vr ednosti dnosti koefi koefi cij enta pokretljivost
Ugao nagiba transportera - °
čestica 1…5°
6…10°
11…15°
16…21°
21…24°
0,95
0,9
0,85
0,8
-
srednja, =15°
1
0,97
0,95
0,90
0,85
mala, =20°
1
0,98
0,97
0,95
0,90
materijala
laka, =10°
4.2 DIMENZIONISANJE ELEMENATA TRANSPORTERA 4.2.1 Određivanje širine trake Poprečni presek nasutog materijala na traci transportera se može izraziti u zavisnosti od
aktivne širine trake (Tabela 1). Shodno tome može se uspostaviti sledeći onos:
Ukoliko je zadat kapacitet, poprečni presek se može izraziti na sledeći način:
Zamenom u izraz za širinu trake dobija se:
, potrebna širina trake se dobija:
S obzirom da je aktivna širina
- koeficijent kapaciteta, čije su vrednosti zavisno od oblika poprečnog preseka nasutog materijala na traci date u tabeli 5:
Tabela 5. Vr ednosti dnosti k oefi oefi cij enta kapaciteta -
Nasipni Nasipni ugao
Oblik trake transporte transportera ra
ravna traka
olučasta traka
koritasta traka
- 25 25 -
250
330
420
500
580
660
570
615
660
470
550
640
550
625
700
590
660
730
635
690
750
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Nakon proračuna potrebne širine trake potrebno je još izvršiti i proveru širine trake prema krupnoći komada nasipnog materijala , a na osnovu iskustvenog podatka:
gde je:
(za sortirani nasipni material), (za nesortirani nasipni material);
- veličina komada (zrna).
…
Kod transporta komadnih materijala (kutije, džakovi, sanduci,…) širina trake se određuje tako da bude veća za (mm ) od najveće dimenzije komada. Konačna vrednost širine trake - (mm ) se usvaja na osnovu preporuka proizvođača ili iz reda standardnih vrednosti: 300 - 400 - 500 - 650 - 800 - 1000 - 1200 - 1400 - 1600 1600 - 1800 - 2000 - 2250 - 2500 - 2700 - 3000 mm .
4.2.2 Debljina trake
Debljina trake ( se dobija kao zbir debljine svih uložaka i debljine omotača sa radne (noseće) kao i povratne strane trake. gde je:
- debljina jednog uloška; - debljina omotača sa radne strane trake (habajući sloj) i iznosi 3 6 mm;
i znosi 1,5 2 mm; - debljina omotača sa povratne strane (oslonački sloj) i iznosi - broj uložaka tkane trake.
Broj pamučnih uložaka tkane trake ( ) računa se prema slede ćem obrascu:
gde je:
- koeficijent sigurnosti; - maksimalna sila u traci;
- zatezna čvrstoća po 1 cm širine umetka ; - širina trake .
Vrijednosti koeficijenta sigurnosti zavise od broja uložaka navedene i iznose: -
(za broj umetaka 3 do 5) (za broj umetaka 12 do 14)
Koeficijent sigurnosti uzima u obzir dodatno naprezanje zbog savijanja, neravnomernost opterecenja svih uložaka , starenje materijala, udare pri padu materijala na traku i sl.
4.2.3 Prečnik doboša
Prečnik pogonskog doboša najviše zavisi od vrste trake i njenih karakteristika kao što su tip i broj uložaka, odnosno prečnik užeta kod trake sa užetom. Prečnik doboša treba da bude dovoljno veliki da smanji napone na savijanje i smicanje u traci koja se savija oko doboša , čime se doprinosi poveća nju trajnosti trake. S druge strane, veliki prečnik doboša uslovljava povećanje dimenzija pog ona kao i prenosnog odnosa reduktora.
Za tkane trake prečnik doboša (
Koeficijent
se dobija proporcionalno broju uložaka (
:
zavisi od materijala tkanih uložaka i njegove vrednosti su date tabelom 6. - 26 26 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Tabela 6. Vr ednosti dnosti koefi koefi cij enta M aterijal uložaka
B
R
PA
RP
EP
pamuk pamuk
raion raion
poliamid polimaid
raion poliamid
polyester poliamid
čelična užad
80 100
80 100
90 110
90 110
100 120
140 160
…
Vrednost prečnika doboša -
…
…
…
…
…
(mm ) se usvaja iz reda standardnih vrednosti: 160 - 200 - 250 - 400 - 500 - 630 - 800 - 1000 - 1250 - 1600 - 2000 - 2500 mm .
Prečnik doboša se može proveriti i na osnovu pritiska između trake i doboša pod dejstvom normalne sile -
:
Srednja vrednost pritiska iznosi:
Veličina prečnika doboša je obrnuto proporcionalna obuhvatnom uglu , zbog čega se primenom dvobubanjskog pogona mogu primeniti doboši manjeg prečnika. 4.3 ZATEZNA I VUČNA SILA U TRACI Zatezna sila sila u traci, kao vučnom elementu transportera, se ostvaruje posredstvom pogonskih i zateznih uređaja i treba da savlada sve otpore koji se javljaju pri kretanju trake sa teretom, da spreči proklizavanje trake i prevelik ugib trake. Vučna sila u traci se ostvaruje pogonskim motorom i obezbeđuje kretanje trake savladavajući sve o tpore,
što znači da mora biti veća od sume svih otpora. Za proračun zatezne i vučne sile u traci potrebno je poznavati tehnološku namenu i uslove u kojima transporter radi. Na osnovu te analize se vrši dimenzionisanje trake, pogonskog i povratno-zateznog doboša, pogonskog sistema, rastojanja nosećih i povratnih valjaka i sl.
4.3.1 Približna vrednost vučne sile Kod transportera opšte namene jednostavnijih konstrukcija, malih dužina i kapaciteta, koji rade sa malim ili umerenim brzinama u normalnim uslovima, može s e sprovesti proračun približne vrednosti vučne sile. Ova metoda se zasniva na pretpostavci da otpor kretanju zavisi od masa koje su pokretne (traka, teret i oslonački valjci), dužine
transportera i koeficijenta otpora, uzimajući u obzir i otpor podizanja ili spuštanja tereta. Shodno tome, približna vrednost vučne sile u traci se može izraziti kao:
- raspodeljeno opterećenje koje izaziva teret, teret, po jedinici duži ne trake;
Ukoliko je poznat kapacitet transportera može se uspostaviti odnos:
- raspodeljeno opterećenje koje izaziva vlastita masa trake, trake, po jedinici
dužine trake;
Proizvođači daju podatak za masu trake određenog tipa pa je: - 27 27 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Za tkane trake:
Za trake sa čeličnim užadima:
- broj užadi ; - debljina trake; - vlastita težina užeta po dužnom metr u. u.
gde je:
- raspodeljeno opterećenje koje izaziva masa rotacionih nosećih t rake; valjaka u slogu na radnoj - nosećoj strani trake, po jedinici dužine trake;
Za n valjaka valjaka u slogu, koji su na međusobnom rastojanju -
:
- raspodeljeno opterećenje koje izaziva masa rotacionih nosećih valjaka u slogu na neopterećenoj - povratnoj strani trake, svedeno po
jedinici dužine trake;
gde je:
- masa povratnog valjka;
- rastojanje između valjaka.
- visina podizanja (spuštanja) tereta; tereta;
- koeficijent dužine transportera (vrednosti date u tabeli 7);
Tabela 7. Vr ednosti dnosti koef koef ici jenta dužine -
6
10
20
30
50
100
300
400
600
850
1000
6
4,5
3,2
2,6
2,2
1,75
1,32
1,24
1,15
1,1
1,09
- opšti koeficijent otpora kretanju trake; trake;
Koeficijent otpora zavisi od kvaliteta izrade, montaže kao i uslova eksploatacije trakastog transportera (vrednosti date u tabeli 8) .
Tabela 8. Vrednosti opšteg koefi koefi cijenta otpora -
transporteri transporteri sa vrlo dobrim uslovima eksploatacije (tačna montaža, lako pokretljivi valjci, umerene brzine traka, …)
transporteri transporteri sa normalnim uslovima eksploatacije transporteri sa
lošim uslovima eksploatacije (visoka
zaprašenost, niske temperature, niske brzine, teško nasipanje, …)
transporteri sa
izuzetno lošim uslovima eksploatacije eksploatacije
(vrlo niske temperature, loša montaža, montaža , loše održavanje, …)
transporteri sa većim uglom nagiba i sa
transportovanjem naniže
- 28 28 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Kao što se može videti iz izraza za približnu vrednost vučne sile, opšti koeficijent otpo ra ima istu vrednost i za radnu i za povratnu stranu trake. Korišćenjem ove metode se određuje vučna sila koja ne uključuje veoma bitne otpore kao što su otpor zbog valjanja nasutog materijala i trake, otpor zbog utiskivanja nosećih valjaka u opterećenu tr aku, otpor zbog savijanja trake oko doboša, otpor zbog ugiba trake t rake između susednih slogova nosećih valjaka itd. Ukoliko se želi dobiti približnija i tačnija vrednost vučne sile koristi se m etoda po kojoj se izračunavanje ukupnog otpora kretanju trake izrač unava kao zbir otpora na radnoj i povratnoj strani trake, koristeći pri tome različite koeficijente otpora :
U navedenim izrazima znak (+) predstavlja kretanje opterećene strane transportera naviše, a znak ( -) obrnuto, naniže. Vrednosti opštih koeficijenata otpora za radnu i povratnu stranu date su dabelom 9. Tabela 9.
Vrednosti opštih koeficijenata otpora -
vrednost opšteg koeficijenta otpora
Dužina
100
150
200
250
300
350
400
500
600
50
0,036
0,046
0,05
0,052
0,055
0,056
0,056
0,06
0,062
100
0,036
0,044
0,048
0,052
0,05
0,05
0,05
0,054
0,058
200
0,034
0,042
0,044
0,046
0,044
0,044
0,044
0,046
0,05
300
0,032
0,036
0,04
0,042
0,038
0,038
0,038
0,042
0,044
400
0,03
0,036
0,038
0,038
0,036
0,036
0,036
0,038
0,04
500
0,03
0,035
0,036
0,036
0,034
0,034
0,034
0,036
0,038
600
0,028
0,034
0,034
0,034
0,032
0,03
0,03
0,032
0,032
700
0,026
0,032
0,032
0,032
0,03
0,028
0,028
0,03
0,03
1000
0,024
0,03
0,03
0,028
0,026
0,026
0,026
0,028
0,03
1500
0,022
0,026
0,026
0,024
0,022
0,024
0,024
0,026
0,028
2000
0,018
0,024
0,023
0,022
0,02
0,02
0,02
0,024
0,027
transportera
100
200
400
15
0,038
0,036
30
0,036
50 100
v rednost opšteg koeficijenta otpora rednost
500
600
700
1000
1500
2000
0,034
0,034
0,034
0,032
0,032
0,031
0,03
0,036
0,034
0,034
0,034
0,032
0,031
0,03
0,03
0,04
0,038
0,038
0,038
0,036
0,036
0,033
0,031
0,03
0,04
0,034
0,034
0,034
0,032
0,031
0,03
0,03
0,03
- 29 29 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
4.3.2 Analiza otpora kretanju kretanju trake
Da bi se dobila tačna vrednost vučne sile pot rebno je analizirati otpore kretanju trake koji se javljaju na karakterističnim mestima kao što su: - mesta gde dolazi do savijanja trake oko doboša (pogonskih, povratnih, otklonih); - mesta gde traka kao elastično -deformabilno telo prelazi preko slogova valjaka; - mesta gde se vrši utovar i istovar materijala; - mesta gde se vrši čišćenje trake itd. Gore navedeni otpori kretanju trake se mogu svrstasti u koncetrisane i raspodeljene tr eba ih izračunati kako bi se utvrdila tačna vrednost potrebne vučne sil e. otpore, i treba a) Otpor na dobošu
Na povratnim i otklonim dobošima javljaju se otpori zbog trenja u ležištima savijanje trake oko doboša :
i zbog
gde su: - geometrijska suma sila u kracima trake koja obuhvata doboš i težine doboša:
- koeficijent trenja u ležištima (zavisi od uslova rada): (za dobre uslove rada), (za srednje uslove rada),
(za teške uslove rada).
- koeficijenti dobijeni eksperimentalno: (za tkane trake),
(za trake sa čeličnim užadima).
- sila zatezanja u tački prvog kontakta trake sa pogonskim dobošom.
Sila u traci u tački odvajanja od doboša u odnosu na tačku prvog kontakta može se izračunati kao: za
,
za za
,
.
an j u t r a k e n a k r i v i n a m a p r o f i l a t r a s e b) O t p o r k r e t an Krivine profila trase mogu biti konveksne i konkavne i one uslovljavaju pojavu otpora kretanju trake . Intezitet ovog otpora zavisi od radijusa zakrivljenosti, centralnog ugla krivine, koeficijenta otpora na baterijama valjaka koji formiraju krivinu.
- 30 30 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Ako su noseći valjci u bateriji često raspoređeni i ako su manji uglovi
zakrivljenosti,
:
c) O t p o r n a m e s t u u t o v a r a
Na mestu utovara, zbog različitih brzina nasipnog materijala i tr ake u trenutku dodira, dolazi do povećanja sile otpora u traci koja se sastoji iz sledećih komponenti: - otpor zbog inercije čestica materijala;
- otpor trenja materijala o traku i
- otpor trenja materijala o bočne nepokretne stranice usmerivača.
- brzina trake; - brzina materijala pre kontakta sa trakom (brzina zasipanja); - koeficijent trenja materijala o traku; - koeficijent trenja materijala o stranice usmerivača ; - visina i dužina stranica usmerivača.
d) O t p o r n a m e s t u i s t o v a r a Otpor na mestu istovara nastaje zbog intezivnog trenja materijala i istovarnog raonika.
Koeficijent otpora zavisi od vrste kao i fizičkomehaničkih karakteristika materijala: (za lake i zrnaste materijale) i
(za sitno komadne materijale).
e) O t p o r n a m e s t u čišćenja trake
Zavisno od konstrukcije uređaja za čišćenje i osobina nasipnog materijala zavisi i sila otpora na ovom mestu.
Ukoliko se čišćenje vrši strugačem, onda je:
- širina trake;
- otpor strugača (manje vrednosti za suve neabrazivne a veće za vlažne lepljive materijale) . - 31 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Ukoliko se čišćenje vrši rotacionim četkama, onda je:
(za suve, vlažne i nelepljive mater ijale) ijale) i (za vlažne i lepljive materijale).
f) Otpor i inercije tereta, trake i rotacio nih elemenata
Zbog inercije pogonskog, otklonog i zateznog doboša javlja se otpor: ili
- moment inercije doboša;
- popravni koeficijent.
en i o t p o r i g) R a s p o d e l j en Ovi otpori nastaju na pravolinijskim delovima trase (horizontalnim ili kosim) i javljaju se usled: - deformacija trake, što izaziva valjanje tereta po uzdužnom i poprečnom profilu kao i
između dva susedna sloga nosećih valjaka; - utiskivanja valjaka u traku; - ugiba trake između dva susedna valjka i - trenja u osloncima valjaka na koje se oslanja traka.
Transportna traka predstavlja elastično telo koje je promenljivo po dužini, širini i debljini što zavisi od kvaliteta trake, inteziteta, pravca i vremena dejstva opterećenja. Osnovni parametar trake je krutost pri savijanju, od koje zavisi sposobnost trake da poprimi oblik
poprečnog profila sloga nosećih valjaka i zadrži ga između i zmeđu dva susedna sloga. Usled promene profila trake deformiše se i sloj nasutog materijala, odnosno dolazi do “valjanja” tereta i tereta i pojave otpora kretanju trake. Usled dejstva sile zbog vlastite mase trake i mase tereta dolazi do pojave utiskivanja metalnih valjaka u donju gumenu oblogu trake. Veličina ove sile otpora zavisi od prečnika valjaka, opterećenja, debljine i materijala donje obloge, brzine trake, temperature okoline itd. Posebno veliki otpor se javlja zbog uzdužnog “valjanja” tereta zbog pojave ugiba trake između susednih slogova valjaka. Veličina ove sile otpora zavisi opterećenja,
zategnutosti trake i međusobnog rastojanja između susednih slogova valjaka. Zbog opterećenja i sopstvene težine traka između dva susedna noseć a valjka formira položaj u obliku parabole sa ugibom - . Razlaganjem pomenute sile dobijaju se odnosi:
- 32 32 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
…
Veličina ugiba zavisi od ukupne dužine trasportera i iznosi: (za stacionarne transportere kraće od (
)
( ( (
) )
)
)
Minimalna potrebna zatezna sila se može izračunati na osnovu ovog uslova.
Za jako opterećene trakaste transportere uzimaju se veće vrednosti
.
4.3.3 Tačna vrednost zatezne i vučne sile Trakasti transporteri imaju različite konfiguracije i sastoje se iz pravolinijskih i lučnih sekcija različite dužine, koji imaju osnovni uticaj na otpore koji se suprotstavljaju kretanju trake jer se u određenim tačkama menjaju uslovi vuče, menja pravac transportovanja, smenjuju radna i povratna strana trake i sl. Osnovna ideja proračuna vanja tačne vrednosti vučne sile se zasniva na podeli trase transportera na karakteristične sekcije i utvrđivanju zateznih sila u tačkama sučeljavanja,
pri čemu je porast zatezne sile posledica pojedinačnih otpora koji se pojavljuju između dve sukcesivne karakteristične tačke . Suština primene ovog pristupa zapravo je u poznavanju karakterističnih otpora k oje unose pojedini uređaji na trasi transportera, odnosno poznavanju uticaja konfiguracije trase transportera, odnosno savlađivanja visinskih razlika, vertikalnih i horizontlnih krivina transportera i slično. Iako veoma precizan, ovaj pristup podrazumeva veoma detaljnu i vremenski zahtevnu analizu, pa se ovako detaljan pristup proračunu, u poslednih deceniju - dve, gotovo uvek bazira na primeni softverskih paketa. Metod pojedinačnih otpora najlakše je razumeti posmatrajući najjednostavniju trasu proizvoljnog transportera sa kontinualnim dejstvom, kako je to prikazano na slici 31: F j, j+1 F j
F j+1
Fi+1
Fi Fi, i+1
Slika 31. Metod pojedinačnih otpora
- 33 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
Dakle, suština ideje je u utvrđivanju zateznih sila u traci, duž trase transportera, pri čemu je zatezna sila u proizvoljnoj tački i+1 jednaka zateznoj sili u prethodnoj tački i, uvećanoj za otpore između tih dveju tačaka ( i, i+1) - Fi, i+1.
Tačke i, j, i+1, j+1, biraju se tako da one definišu karakteristične sekcije na trasi transportera. Praktično, radi se o parovima tačaka između kojih otpori imaju istu prirodu. Ključ primene ove metode je u definisanju karakterističnih tačaka na trasi transportera, te potom prepoznavanju vrste otpora i njihovom proračunu za svaku od karakterističnih sekcija trake. Primer podele konture trase transportera prikazan je na slici 32.
Slika 32. Podela k ontu r e trase transpor ter a
U postupku proračuna polazi se od tačke silaska trake sa pogon skog doboša (u kojoj je zatezna sila najmanja), a nakon toga se u smeru kretanja nadovezuju sile otpora po izdeljenim sekcijama sve do završetka u tački prvog kontakta sa pogonskim dobošem :
……………………………………………
- sila zatezanja u tački ( i); - sila zatezanja u tački (i-1); - sila otpora na delu trase između tačaka ( i-1) i (i).
Ako je kontura trase izdeljena na n sekcija tada je zatezna sila u traci u tački prvog
kontakta sa pogonskim dobošem (završna tačka u obilasku konture): - 34 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
- ukupni otpor na trasi od 1. do n - te tačke.
Vučna sila mora biti najmanje jednaka ukupnim otporima transportera:
Prethodni izraz sadrži dve nepoznate veličine i , zatezne sile u tačk i u kojoj traka silazi sa pogonskog doboša (1) i tački prvog kontakta sa pogonskim dobošem (n). Međutim, uslov pogona, granični uslov koji odgovara trenju na granici klizanja, definiše i dodatnu vezu navedenih zateznih sila, i pruža dodatnu mogućnost za proračun:
gde su:
- koeficijent trenja trake i pogonskog doboša; - obuhvatni ugao trake oko pogonskog doboša.
Vučna sila ( ) na pogonskom dobošu jednaka je razlici nailazne ( ) i silazne sile sa pogonskog doboša ( ):
4.3.4 Potrebna pogonska snaga
Za poznatu vrednost obimne sile, odnosno vučne sile koja se predaje traci, jednostavno se proračunava i p otrebna snaga za pogon transportera, kao:
gde su:
- vučna sila koja se predaje traci; - brzina trake transportera i - stepen iskorišćenja pogonskog agregata .
R AD 4.4 DINAMIČKO OPTEREĆENJE POGONA PRI PUŠTANJU U RAD Zavisno od karakteristika nasipnog materijala, ugiba trake prilikom transporta krupnih
komada, udara materijala o traku i oslonačke valjke kao i ostalih uslova eksploatacije, u stacionarnom režimu rada transportera javljaju se i odgovarajući dinamički procesi. Oni su naročito izraženi u periodu puštanja u pogon kada dolazi do pojave dinamičkih opterećenja oscilotarnog karaktera i sila koje mogu biti višestruko veće od statičkih . Ovakvi procesi mogu izazvati proklizavanje, habanje trake i obloge pogonskog doboša , elastično izduženje trake, neistovremeno pokretanje svih masa transportera itd. Vučna sila na pogonskom dobošu , u toku puštanja u po gon iznosi:
- vučna sila potrebna za savlađivanje sta tičkik otpora pri puštanju u pogon;
(jer je koeficijent otpora kretanju trake pri puštanju u pogon veći od koef icijenta icijenta otpora u stacionarnom period )
Statički moment otpora pri puštanju u pogon, na vratilu pogonskog motora, iznosi:
- 35 35 -
Seminarski rad iz Transportnih sistema – TRAKASTI TRANSPORTERI OPŠTE NAMENE
- stepen korisnog dejstva pogonskog mehanizma pri ustaljenom kretanju; - koeficijent umanjenja otpora trake.
Dinamički moment otpora kretanju pri puštanju u pogon iznosi:
gde su:
- moment inercije pokretnih pokretnih masa transportera transportera sveden na vratilo vratilo pogonskog motora;
- ugaona brzina vratila elektromotora; elektromotora;
- vreme puštanja ;
- koeficijent svođenja inercijalnih masa prenosnog mehanizma doboša na vratilo pogonskog motora; - moment inercije rotora pogonskog motora i spojnice;
- redukovana masa pokretnih delova transportera transportera i tereta; - masa tereta na traci, - masa trake, - masa obrtnih delova transportera, - koeficijent elastičnog izduženja trake , (za tkane trake) (za trake sa čeličnim užadima ) - koeficijent proklizavanja trake u odnosu na noseće valjke u slogu.
Potrebna snaga pogonskog motora za pokretanje opterećenog transportera :
Vreme puštanja (pokretanja) :
-
ednji moment upuštanja elektromotora. sr ednji
LITERATURA 1) Dr Milivoje Ćućilović, Transportni sistemi - prva prva knjiga, knjiga, Tehnički fakultet -Čačak, 2006. 2) Dr Ranko Borović, Transportne trake, Savremena administracija, Beograd, 1979. 3) Dr Vinko Jevtić, Transportne mašine, Mašinski fakultet -Niš, 2001. 4) Dr Milorad Vidović, Mehanizacija pretovara I , Saobraćajni fakultet -Beograd - 36 36 -