Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Sadržaj: Uvod............................................................................................................................ 1.TRANSPORTNI SISTEMI UOPŠTENO.................................................................. 2.ELEVATORI............................................................................................................ 3. PNEUMATSKO UPRAVLJANJE SISTEMA........................................................... 3.1. Prednosti i nedostaci pneumatskih sistema……………………………... 3.2. Dobijanje i razvod vazduha……………………………………………… 3.2.1. Kompresori...................................................................................... 3.2.2. Sušač i hladnjak vazduha................................................................ 3.2.3 Rezervoar.......................................................................................... 3.2.4. Pripremna grupa za vazduh……………………………………… 3.3. Izvršni elementi pneumatskog sistema…………………………………... 3.3.1. Cilindri…………………………………………………………… 3.3.2. Pneumatski motori………………………………………………... 3.4. Vezivni elementi pneumatskog sistema………………………………….. 3.4.1. Cevovodi........................................................................................... 3.4.2. Crevovodi.......................................................................................... 3.4.3. Priključci........................................................................................... 3.5. Ventili.......................................................................................................... 3.5.1. Nepovratni ventili............................................................................. 3.5.2. Ventil sigurnosti................................................................................ 3.5.3. Prigušivač zvukal.............................................................................. 3.5.4. Prigušni ventil................................................................................... 3.5.5. Brzo ispusni ventil............................................................................. 4.PNEUMATSKI RAZVODNICI................................................................................ 4.1. Prikazivanje razvodnika simbolima............................................................ 4.2. Aktiviranje razvodnika................................................................................ 4.3.Šemacko prikazivanje fukcije razvodnika.................................................... 4.4.Podela razvodnika....................................................................................... 4.4.1. Klipni razvodnici.............................................................................. 4.4.2. pločasti razvodnici............................................................................ 4.4.3. obrtni razvodnici............................................................................... 4.4.4. Razvodnici sa sedištem..................................................................... 5. PROJEKTOVANJE I IZRADA SITEMA ZA SKLADIŠTENJE RASIPNOG
7 8 10 16 16 17 18 19 20 21 21 22 23 25 25 25 26 27 27 28 29 29 30 32 32 35 37 39 39 43 45 46
1 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera MATERIJALA............................................................................................................. 5.1. Planiranje................................................................................................... 5.2. Dimenzionisanje......................................................................................... 5.3. Opis rada pneumatske instalacije............................................................... 5.4. Izrada uređaja za skladištenje rasipnog materijala................................... 5.5. Pneumatska instalacija............................................................................... 5.6. Logička instalacija...................................................................................... 6. ODRŽAVANJE PNEUMATSKOG SISTEMA……………………………………. 7. ZAKLJUČAK.......................................................................................................... Literatura....................................................................................................................
49 49 51 51 52 57 62 64 58 59
Slike: Slika 1. Mašine i uređaji prekidnog transpotra........................................................ Slika 2. Mašine neprekidnog trahnsporta................................................................. Slika 3. Mašine visećeg transporta........................................................................... Slika 4. Kofičasti elevatori....................................................................................... Slika 5. Elevator sa platformama............................................................................. Slika 6. Pražnjenje kofica u elevatoru...................................................................... Slika 7. Razni oblici kofica..................................................................................... Slika 8. Tok materijala kroz kofičasti elevator........................................................ Slika 9. Skica i šema napajanja i razvodne mreže................................................... Slika 10. Dve najzastuplenija primera principa sabijanja vazduha.......................... Slika 11. Sušač i hladnjak vazduha.......................................................................... Slika 12. Vertikalni rezervoar.................................................................................. Slika 13. Pripremna grupa za vazduh....................................................................... Slika 14. Razni tipova cilindara I njihov I simboli……………………………….. Slika 15. Prikazan je cilindr dvosmernog dejstva u oba položaja............................ Slika 16. Pneumacki motor sa mogućnošću redukcije............................................. Slika 17. Priključci sa navojem................................................................................ Slika 18. Priključak sa navojem za spajanje metalnih cevi...................................... Slika 19. Priključak sa navojem za spajanje plastičnih cevi.................................... Slika 20. Nepovratni ventil……………………………………………………….. Slika 21. Princip rada naizmenično nepovratnog ventila......................................... Slika 22. Princip rada ventila sigurnosti.................................................................. Slika 23. šematski prikaz prigušivača zvuka............................................................ Slika 24. Princip rada dvosmerno prigušnog ventila.............................................. Slika 25. Princip rada dvosmerno prigušnog ventila............................................... Slika 26. Brzoispusnni ventila.................................................................................. Slika 27. Razvodni 5/2 položaj I.............................................................................. Slika 28. Razvodni 5/2 položaj II............................................................................. Slika 29. Klipni razvodnici...................................................................................... Slika 30. Princip rada klipnih razvodnika................................................................ Slika 31. Vrsta zaptivanja između klipa i kućišta kod klipnih razvodnika..............
8 9 9 10 12 12 14 15 17 18 19 20 21 22 23 24 26 27 27 28 28 29 29 30 30 37 38 40 40 41 42 2
Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Slika 32. Šema fukcionisanja razvodnika................................................................ Slika 33. Strujanje gasa kroz male otvore i dijagram fukcije................................. Slika 34. Razvodnik aktiviran pomoću elektromagneta i posrednog ventila........... Slika 35. Pločasti razvodnik..................................................................................... Slika 36. Pločasti razvodnik..................................................................................... Slika 37. Obrtni razvodnik....................................................................................... Slika 38. Razvonik sa kuglicom............................................................................... Slika 39. 2/2 Razvodnik sa tanjirastim zatvaračem................................................. Slika 40. razvodnik 5/2 sa tanjirastm zatvaračem i elektromagnetnim upr............ Slika 41. Prikaz usvojenog plana sistema (uređaja) za skladištenje ras. materija.... Slika 42. Beskonačna traka sa koficam.................................................................... Slika 43. Izgled jednog od doboša preko kojeg se kreće beskonačna traka............. Slika 44. Prikaz kućišta elevatorau u izradi i izgled / konačnog oblika................... Slika 45. Prikaz delova kućišta u izradi i mesta na kojima su postavljeni............... Slika 46. Pozicioniranje i fiksiranje nosača el. motora na nosač elevatora.............. Slika 47. Izrada kompletnih silosa sa postoljem..................................................... Slika 48. Elevator i silosi spojeni cevima pre i posle ugradnje šibera..................... Slika 49. Izrada kućišta šibera.................................................................................. Slika 50. Prikaz kinemacke šememe pneumttske instalacije................................... Slika 51. Sitem za dobojanje komprimovanog vazduha.......................................... Slika 52. Pneumacki cilindri.................................................................................... Slika 53. Elektroventil tip: 236 – 126 – 000............................................................ Slika 54. Elektromagnetni ventili............................................................................ Slika 55. Unutrašni izgled i izgled komadne table................................................... Slika 56. Izgled konačnog uređaja...........................................................................
43 44 44 45 45 46 47 48 50 51 51 52 52 52 53 53 54 55 55 56 56 58 58 59 60
3 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
KONSTRUISANJE, PRORAČUN I IZRADA RAZVODNIKA KOD KOFIČASTOG TRANSPORTERA Zoran jankov Apstrakt: Tema ovog projektnog rada je da se uz izradu jednog uređaja koji predstavlja jedan sistem satavljen iz više elemenata koji čini jedu celinu koja savršeno fukcioniše. U stvari ovaj uređaj predstavlja jedan skladišni prostor(dva silosa) za odlaganje rasipnog materijala gde je povezan sa trasporterom (kofičastim elevatorom) gde su između svake veze postavljeni šiberi koji se otvaraju uz pomoć pneumatskih cilindaras dobijajući komandu preko elektro - razvodnika od PLC-a ili ručne komande. U ovome radu baziramo se na razvodnike kao jedan bitan deo u pneumatskom sistemu koji ima fukciju da pretvara jedu vrstu signala ( u ovom slučaju elektro-signal) u drugi ( komprimovani vazduh) i usmeravajući ga dalje do izvršnog elementa (pneumatski cilindar). Ovde ćemo videti kako se vrši odabir u standarnom obliku ili konstruisanje proračun i izrada istog u ne standarnom obliku uzimajući u obzir sve parametre u obzir da bih sve na kraju fukcionisalo kako treba. Za ovaj rad korišćeno je dosta literature iz trasprtnih i skladišnih sitema i pneumatike a i podataka koje smo preuzeli sa interneta.
CONSTRUCTION, DEVELOPMENT AND BUDGET OF SLIDE VALVE BUCKET CONVEYER
4 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Zoran Jankov Abstract: The theme of this project is to work with the development of a device that represents the system body composed of several elements that seem to eat a whole that perfectly function. In fact this device is one storage space (two silos) for the disposal of stray material which is associated with conveyer (bucket elevator) where the connection between each set sunroof that open with the help of pneumatic cilindaras gaining command over elektric - distributor of PLC or manual controls. In this paper are based on drainage as an essential part of the pneumatic system that has a message function to convert eat type of signal (in this case the electrical signal) to another (compressed air) and directing it away to the actuating element (pneumatic cylinder). Here we see how to make a selection in the standard form or design a budget and not making it into the standard form of taking into account all parameters into account that all would eventually fukcionisalo properly. For this work we used a lot of literature trasprtnih and storage systems of the tire and the data we downloaded from the Internet.
5 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
1.UVOD Snažni razvitak proizvodnih snaga u svim granama privrednog života, uslovilo je ubrzanu primenu i razvoj trasportne tehnike, čiji raznovrsni uređaji o unutrašnjem transportu čine sastavni deo proizvodnog lanca nekog tehničkog procesa u koliko se radi o unutrašnjem transportu. Uopšte uzevši sredstva trasportnih uređaja omogućuju ostvarenje najšire mehanizacije trasportnih operacija na svim poljima privrednog života. Veliki ekonomski interes za što većom mehanizacijom ljuckog rada, predstavlja solidnu osnovu za dalji razvoj i usavršavanje trasportne tehnike, u smislu poboljšanja konstruktivnih ostvarenja, zatim povećanje kapaciteta, izdržljivost i sigurnosti,kao i u smislu uprošćenja komandovanja pojedinim operacijama i proširenjima automackih mašina zahteva da se za njihovo izvođenje primenjuju najnovija dostignuća nauke na polju tehnologije materijala primenjenih za izradu pojedinih mehanizama i čitave noseće konstrukcije uređaja što nesumljivo znatno utiče na težinu i na konstruktivno izvođenje pojedinih elemenata pa i čitavog postrojenja. Za upravljanjem jednim ovakvim sistemom prosto je nemoguće sam ispratiti proces bez današnje automatizacije. U ovim sitemima je veoma zastupljena pneumatika zbog svojih pozitivnih karakteristika kao izvršni element u kombinaciji sa elekronikom kao logički deo tog sitema. Uloga je da vrši jednostavne operacije pri samom procesu rada ge se sve rukuje i prati sa komadne table i zavisi od stepena automatizacije. Cilj ovoga rada je da se upoznamo sa jedni bitnim elementom koji predstavlja sponu između logičkog i radnog (izvršnog) elementa gde se time menja stanje u jednom sistem. Razvodnik koji po svojoj funciju može biti pneumacki ili hidraulični jer u se po
6 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera svom konstruktivnom rešenju malo razlikuju a imaju isti zadatak, da umeravaju radni fluid u željenom pravcu koji dalje pokreće zadati izvršni element. Kao projekni zadatak dobili smo da izradimo jedan zatvoreni sistem u kojem će se nalaziti između ostalog i pneumacki sistem koji ima ulogu da u datom vremenu vrši otvaranje i zatvaranje šibera na dnu oba silosa i time upravljati tokom rasipnog materijala. Zato tema ovog rada je „konstruisanje, projektovanje i izrada razvodnika kod kofičastog trasportera“ i gde će se opisati način kako se dolazi do konačnog rešenja jednog takvog sitema.
1.TRANSPORTNI SISTEMI I NJIHOVA PODELA Svi transpotni uređaji (izuzev trasportnih sredstava za prenos materijala na veće razdaljine, kao železnice, automobili i sl.) mogu se po načinu rada, podeliti u tri grupe: 1.Trasportni uređaji prekidnog trasporta – dizalice mašine, 2.Trasportni uređaji neprekinog trasporta, 3.Uređaju podnog i visećeg trasporta. Mašine i uređaji prekidnog transporta – dizalične mašine – odlikuju se periodičnošću operacija, tj. periodičnom smenom radnog i povratnog (neradnog, mrtvog) hoda. One dakle premeštaju terete odvojenim kretanjima. Period rada dizaličnog postrojenja sastoji se iz operacije vešanja tereta o noseći organ dizalice, zatim radnog hoda (dizanja, premeštanja u horizontalnoj ravni i spuštanja tereta), odvezivanja (skidanja sa nosećeg elementa) tereta, i povratnog (mrtvog) hoda do mesta ponovnog vezivanja tereta. Kapacitet dizaličnog postrojenja je prema tome, obrnuto srazmeran visini dizanja tereta i dužini njegovog horizontalnog premeštanja. Ova karakteristika dizaličnih postrojenja naročito oštro naglašava granicu između njih i mašina za neprekidni traspot, koji prenose materijal i vertikano i horizontalno a da se pri tome isti ne pretovaruje i čiji kapacitet (količina materijala premeštena u jedinici vremena) ne zavisi od dužine transportovanja. Dizalične mašine prenose komadaste materijale, kao i sitno-komadaste i rasipne materijale u specijalnim posudama.
7 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 1. Mašine i uređaji prekidnog transpotra [ 8] Uređaji neprekidnig trasporta – omogućavaju da se materijal trasportuje neprekidnim tokom. Ovim uređajima se prenose samo sitnozrnasti rasipni materijali, kao i sitnokomadasti materijali, kao zavrtnji, zakivci, sitni odlivci itd.
Slika 2. Mašine neprekidnog trahnsporta [ 5]
Mašine podnog i visećeg transporta – prenose, kao i dizalične mašine, kako jedinične terete, tako i sitnokomadaste materijale.
8 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 3. Mašine visećeg transporta [ 4]
2.ELEVATOR Elevatori su mašine neprekidnog transporta koji prenose rasipne materijale i manje komadaste materijale u vertikalnom i kosom pravcu prema horizontali (nagib kosi je 70-75). Za transport rastresitih materijala služe kofičastih elevatora, dok se za trasport komadastih tereta upotrebljavaju specijalne vrste elevatora (sa platformom itd.). Kofičasti elevatori prikazan na slici 4. se sastoje iz beskonačne trake 3 (jednog ili dva lanca) koja istovremeno i vučni i noseći elemenat elevatora zajedno sa koficama 4, vučni elemenat se previja preko dva doboša (lančanika) 1 i 2. Ceo elevator je obično zaštićen oblogom. Gornji deo elevatora koji se sastoji iz pogonskog vratila na kojem je nasađen doboš (lančanik) naziva pogonskom glavom elevatora.
9 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 4. Kofičasti elevatori [ 4]
Donja glava lančanika služi za zatezanje vučnog elementa i sastoji se iz: • doboša (lančanika) - nasađen na osovinu, • ležišta osovine -koja se mogu u vođicama kretati, • zateznog uređaja (zavojnica ili opruga) i • oklopa. Materija u otvoru oklopa donje glave i direkno puni kofice elevatora; deo materijala koji kofice ne ponesu pada u zaukrugljen oklop donje glave odakle ga kofice zahvataju. Za regulisanje koločine materijala koji se sipa kroz otvor oklopa, služe zasuni. Pri prelazu trake preko doboša gornje glave, materijal se prosipa iz kofica pod dejstvom sile teže i centrifugalne sile, i odvodi se preko pogonskih levaka u bunkere ili na druga trasportna srectva. Elevatori se dele na sledeće grupe: 1. Po vrsti konstrukcije na: a) vertikalne, b) kose (nagnute). 2. Po vrsti vučnog elementa: a) trakaste,
10 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera b) lančaste (sa jednim ili dva lanca). 3. Po brzini kretanja kofica na: a) brzohodne, b) sporohodne. 4. Po rasporedu kofica na: a) sa razmaknutim koficama, b) sa primaknutim koficama. U poređenju sa drugim traspoterim uređajima, elevatori zauzimaju manja mesta usled čega su, pored trakastih trasportera, najčešće primenjivani uređaji u mnogim procesima trasporta. Njihova primena zavisi od fizičkih osobina materijala koji se transportuje. Pri zahvatanju materijala iz donje glave kofice i vučni elemenat su izloženi znatnim dinamičkim opterećenjima naročito pri radu sa krupnokomadnim tvrdim materijalima što nesumljivo veoma utiče na vek trajanja celog uređaja. Sa gledišta vučnog elementa, elevatori sa trakama imaju sledeća prednost nad elevatorima sa lancima: ravnomeran i bešuman rad, mogu se primenuti veće brzine kretanja, manja im je težina, dimenzije i cena. Elevatori sa lancima se primenjuju kod većih sila zateznja u vučnom elementu, kao i pri većim visinama dizanja materijala (više od 40-45m), usled ograničenja jačina gumene trake. Isto tako, pri trasportu krupnokomadastih materijala, prilikom zahvatanja materijala iz donje glave, a usled većeg otpora zahvatanja, veza kofica sa lancima je sigurnija nego sa gumanom trakom. Za transportovanje komadnih tereta upotrebljavljaju se elevatori sa platformom (ljuljaškama) teret se ovim elevatorima prenosi preko specijalnih platformi koji su zglobno vezani za vučni elemenat. Ovi elevatori se izrađuju sa dva lanca i sa jednim lancem kod ovih poslednjih tipova elevatora sa platformama, pogonski lačanik je oslonjen na kozolu pogonskog vratila.
11 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 5. Elevator sa platformom: a) sa dva laca, b)sa jednim lancem. [ 4]
Prilikom prelaženja vučnog elementa preko pogonske glave brzohodnog elevatora, materijal se pod dejstvom centrifugalne sile prosipa po jednoj određenoj krivoj liniji i kroz levak pada u bunker. U ovakvim slučajevima kofice su razmaknute, da ne bi pri prilikom istovara došlo do mešanja materijala iz susednih kofica. Kod sporohodnih elevatora uticaj centrifugalne sile na istovar materijala je neznatan, tako da se materijal istovaruje iz kofice gotovo vertikalno naniže
Slika 6. Pražnjenje kofica u elevatoru [ 6]
Da bi se pak sav materijal upravio u pravcu levka, potrebno je ugraditi odbojne lančanike; moguće u ovakvim slučajevima neugrađivajući odbojne lančanike, već postaviti kofice određenog oblika jednu od druge na vučni elemenat, tako da leđa kofica istovremeno služe kao levak za materijal iz susednih kofica. Kod brzohodnih elevatora, u poređenju sa sporohodnim, kofice zahvataju materijal, pa je njihovo iskorištenje veće; zbog toga, za isti kapacitet, brzohodni elevatori su lakši i jeftiniji od sporohodnih. Međutim, s obzirom na veće udare sile pri zahvatanju
12 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera materijala krupnih čestica, brzohodni elevatori se primenjuju samo za trasportovanje izmlevenih i sitnozrnih materijala. Osnovni delovi elevatora su: vučni elevator, kofice, pogonska glava elevatora i zatezna glava elevatora. a) Kao vučni elementi kod elevatora se primenjuju gumirane trake i lanci.Gumene traka je ista i kod trakastih traspotrera tj. izrađena je od više tekstilnih slojeva spojenih vulkaniziranjem i obloženih sa svih strana tankom slojem gume širina trake se bira prema potrebnoj čirini kofice. Kod lančanih elevatora se primenjuju lamelasti lanci i zavareni lanci. Pri upotrebi lanaca sa lamelama, pogonska glava ima lančanike sa 6 do 20 zuba. Kod elevatora sa zavarenim lancima vučna sila sa pogonske glave se prenosi na lanac silom trenja izmađu lanca i doboša. Osnovni nedostatak primene zavarenih lanaca je proklizavanje lanca po pogonskom koturu, što umanjuje efektivnost elevatora i narušava njegov normalan rad. Jedino duži vek pri trasportovanju vrlo grubih materijala, omogućuje zavarenim lancima da nađu primenu kao vučni elementi elevatora. b) Kofice se biraju prema svojstvima traspotovanog materijala i prema zadatom kapacitetu. Isto tako kofica mora imati takve dimenzije da komadi materijala nesmetano mogu ući u koficu i izaći iz nje. Oblik kofice zavisi od načina pražnjenja – gravitaciono ili centrufugalno pražnjenje. One se izrađuje od čeličnih limova, dok im je prednje ivice često ojačavaju dodatnim limovima ili odlivenim ili kovanim zaštitama. Kod elevatora se primenjuju tri vrste kofica: duboke kofice, plitke i levkaste kofice.
13 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 7. Razni oblici kofica [ 5]
Duboke kogice se primenjuju za suvi, lako rasipni materijal (zrno, suvi pesak, cement, sitan ugalj itd.). Plitke kofice se primenjuju za materijale koji imaju visoki kficijent trenja (mokri pesak, glina, neke rude itd.). Levkaste kofice se primenjuju kod sporohonih elevatora. Njihova prednost je u tome što se one postavljaju na vučni element neposredno jedna uz drugi, dok se drugi tipovi kofica moraju postavljati na izvesnom rastojanju. Pri ostalim parametrima i kapacitet elevatora sa ovim koficama je veći. Pri prelazu ovih kofica preko pogonske gave materijal iz njih prosipa na leđa prethodne kofice, koja sada služi kao levak kretanje materijala. c) Pogonska glava – elevatora postavljena je na vrh elevatora i sastoji se iz pogonskog doboša (kod trakastih elevatora) ili pogonskih lančanika (kod lančanih elevatora) jednog ili više prethodnih parova. Pogonska glava mora imati uređaj za blokiranje kretanja. Prečnik pogonskog doboša kod sporohodnih elevatora je: D = (100 ÷ 125) ⋅ i,
[ 4]
i − broj slojeva trake. Kod brzohodnih elevatora prečnik doboša se uzima nešto veći. Pri izboru prečnika doboša i lančanika potrebno je voditi računa o načinu prosipanja materijala iz kofica. dimanzije oklopa glave i položaja odvojenog levka imaju veliki značaj za kapacitet koji
14 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera se prosipa iz kofica ne udara po njemu. Pološaj odvodnog levka mora biti takav da odvede celokupan materijal koji se prospe iz kofica. d) Donja glava elevatora – može biti zatvorenog tipa ili otvorenog. Prvi tip se upotrbljava kod nepokretnih elevatora. Prijemni levak zatvorene donje glave treba postaviti tako da njegova donja ivica bude iznad ose doboša donje glave, i sa strane gde kofice silaze sa doboša, da bi se povećalo punjenje kofica.
Slika 8. Tok materijala kroz kofičasti elevator [ 4]
Otvaranje donje glave se upotrebljava kod konstrukcija koje se primenjuju za istovara vagona, šlepova itd. Ovakva konstrukcija dozvoljava neposredno zahvatanje materijala koficama iz gomile. Zatezni uređaj donje glave je obično izveden pomoću zavojnih vretena. Dno oklopadonje glave je izrađeno obično poluokruglo, radi lakšeg zahvatanja materijala. Oklop donje glave je zavrtnjima vezan za temelje.
15 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
3. PNEUMATSKO UPRAVLJANJE SITEMIMA Pneumatske komponente u okviru jedne instalacije koje izvršavju određeni zadatak na mašini ili u okviru jednog uređaja čine jedan pneumatski sistem. Svaka instalacija ima komponente za upravljanje i izvršne organe. Instalacija koja se ugrađuje na jednoj mašini može biti izvedena na više načina zavisno od toga koji je način upravljanja primenjen. Nekada je zahtev da se pomoću jedne pneumatske instalacije oslobodi rukovaoc mašine fizičkog napora. U tome slučaju rukovaoc vrši upravljanje cilindrima, koji zamenjuju fizičko naprezanje, preko upravljačkih organa. U drugom slučaju treba pomoći pneumatske instalacije obezbediti poluautomacki ili potpuno automacki rad gde rukovaoc vrši samo kontrolu rada instalacije. Sve operacije upravljanja i izvršavanja obavljaju komponente koje čine pneumacku instalaciju. 3.1. Prednosti i nedostaci pneumackih sistema Prednosti: • Nema opasnosti od eksplozije ili požara. Pogodni za primenu u pogonima gdje postoji takva opasnost, npr. industrija za preradu nafte, boje i lakova, eksploziva, drveta itd. • Velika brzina. Kod standardnih izvedbi pneumatskih cilindara 1-2 m/s, a kod kod posebnih izvedbi i do 10 m/s. • Neosjetljivost na preopterecenje. Pneumatski radni elementi mogu se opteretiti do zaustavljanja, a da pri tome ne pretrpe nikakvo oštecenje. • Jednostavna i fleksibila konstrukcija. • Ne zagaduju okolinu kod eventualnih propuštanja kao i ispuha, jer u okolinu izlazi samo čisti zrak. • Nema povratnih vodova. Nakon što je izvršio rad, zrak se ne vodi u neki spremnik, vec se izravno ili preko prigušivaca zvuka ispušta u okolinu.
16 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Nedostaci • Zbog sklonosti sabijanju vazduha, ne mogu se ostvariti velike sile izravno na pneumatskim elementima. • Zbog slonosti sabijanja vazduha nije moguce postici male i konstantne brzine bez dodatnih uredaja. • Buka kod ekspanzije zraka u atmosferu.
3.2. Dobijanje i razvod vazduha Na slici 9. prikazuje šemu napajanja i razvod pneumatskog sistema. Grupa za pripremu vazduha sadrži filter, regulacioni ventil i eventual zauljivač. Glavni vod postavlja se s padom od 1-2% u smeru strujanja vazduha, kako bi se osiguralo oticanje kondezovane vode. Glavni vod treba obezbediti ujednačen dotok bez obzira na potrošnju vazduha.
17 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Slika 9. Skica i šema napajanja i razvodne mreže [10]
3.2.1. Kompresori Kompresori predstavljaju elemente pneumatskog sistema kojima se mehanička energija pogonskog motora (elektromotor ili motor SUS) pretvara u pneumatsku energiju, odnosno u energiju sabijenog vazduha. Prema kretanju radnog elementa kompresori se dele na : • translatorne (klipni i membranski) i • obrtne (krilni, sa lamelama i turbokompresor). Prema principu rada dele se na: • zapreminske i • strujne. Zapreminski kompresori sabijaju vazduh smanjenjem radne zapremine, dok strujni sabijaju vazduh koji struji kroz njih, dajući mu kinetičku i potencijalnu energiju. U industrijskoj pneumatici koriste se zapreminski kompresori koji sabijaju vazduh do 10 bara, a strujni kompresori se koriste za specijalne namene kada su potrebni veleki protoci.
a)
18 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
b) Slika 10. Dve najzastuplenija primera principa sabijanja vazduha; a) zapreminski, b)strujni. [ 9]
3.2.2. Sušač i hldnjak vazduha Postupkom sušenja vazduha moguće je smanjiti sadržaj vode u vazduhu do 0.001 g/m 3. U praksi se koriste sledeći načini sušenja vazduha: • absorpcijom, pri čemu zrnasta porozna masa upija vlagu i
• hlađenjem, pri čemu se vlaga kondezuje
19 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 11. Sušač i hladnjak vazduha [ 8]
Vazduh pod pritiskom ulazi u sušač, prolazi kroz izmenjivač toplote gde se hladi i delimično odvajaju voda i ulje u gornju posudu. Zatim prolazi kroz agregat za hlađenje gde se hladi na 1,7 0C. Iz tako ohlađenog vazduha izdvajaju se preostale količine vode i ulja u donju posudu. Hlađenje se ostvaruje strujanjem sredstva za hlađenje kroz spiralne cevi. Vazduh iz agregata oslobođen vode i ulja ponovo prolazi kroz izmenjivač toplote i odlazi u rezervoar. 3.2.3 Rezervoar Rezervoar za vazduh je sud jakih zidova koji ima više namena: smeštaj vazduha pod pritiskom, podešavanje rada kompresora prema potrošnji vazduha i izdvajanje kondezovane vode i ulja iz vazduha. Izrađuje se u vidu cilindričnih sudova i postavlja se vodoravno ili uspravno, na temelje, udaljen 10-15m od kompresorske stanice.
20 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Rezervoar treba da ima: priključne otvore za dovod i odvod vazduha, priključni otvor za vezu sa regulatorom rada kompresora, ventil sigurnosti, manometar, ventil za isključenje rezervoara sa mreže, otvor za čišćenje i ventil za ispuštanje kondezovane vode i ulja na najnižem delu rezervoara. Kapacitet rezervoara zavisi od potrošnje vazduha u pneumatskom sistemu. Na slici 12. prikazan je izgled pneumatskih rezervoara koji postavljen vetikalno, njegova zapremina mora zadovoljava potrebe jednog sistema.
Slika 12. Vertikalni rezervoar: 1. Manometar, 2. Ventil, 3, Izlazni priključak, 4. Ulazni priključa, 6. Sigurnostni ventil,7. Otvor za čišćenje, 8. Ispusni ventil. [ 5]
3.2.4. Pripremna grupa za vazduh Pripremna grupa za vazduh predstavlja bitan i neizbežan segment svakog pneumatskog sistema. Sastoji se od: • prečistača vazduha, • regulatora pritiska i 21 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera • vazduha zauljivača.
Ugradnja ovih pneumatskih elemenata obavlja se pojedinačno ili kao agregat, na samom ulazu u sistem.
Slika 13. Pripremna grupa za vazduh [ 3]
3.3. Izvršni elementi pneumatskog sistema Izvršni elementi pneumatskog sistema (motori) predstavljaju elemente koji pneumatsku energiju , energiju pritiska i kretanja vazduha, pretvaraju u mehaničku energiju, odnosno vrše mehanički rad. Zavisno od kretanja radnog elementa pneumatski motori se dela na : • obrtne (zupčasti i krilni) i • translatorne (radni cilindri i motori sa membranom).
Pneumatski motori mogu da energiju pritiska direktno pretvore u mehanički rad, a mogu i da se koriste kao pogonski motori za pokretanje drugih sistema. 3.3.1. Cilindri U pneumatskim sistemima cilindar je najčešći izvršni element. U principu kretanje cilindra je translatorno, jedino je kod zakretnih cilindara rotaciono. Cilindre možemo podeliti na više načina: Prema načinu djelovanja: 22 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera • Jednoradni • Dvoradni • posebne izvedbe: tandem, višepoložajni, teleskopski bez klipnjače (najčešće i udarni. Jednoradni cilindri - vrše koristan rad samo u jednom smjeru, a dvoradni u oba smjera – guraju i vuku. Dvoradni cilindar ponekad ima dvostranu klipnjaču (prolaznu) i jednaku korisnu površinu obje strane klipa.
Slika 14. Razni tipova cilindara i njihovi simboli. [ 8]
Prema izvedbi: • Klipni • Membranski Na ovoj slici 15. Prikazai su cilindri dvostrukog dejstva koji imaju koristan rad u oba smera (guraju i vuku), a priključci za vazduh (prednji i zadnji) nalaze se s obje
23 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera strane klipa. Za pokretanje klipa vazduh pod pritiskom dovodi se u komoru s jedne strane klipa, a istovremeno se komora na suprotnoj strain mora rasteretiti.
Slika 15. Prikazan je cilindr dvosmernog dejstva u oba položaja [ 8]
3.3.2. Pneumatski motori Pneumatski motori su rotacioni izvršni elementi kojima se ostvaruje kontinuirano kružno kretanje
vratila. U odnosu na kompresore u motorima se vrši suprotna
petvaranje energije (pretvaranje energije pritiska vazdudha u mehanički rad). Konstrukcija motora i kompresora je slična, a ponekad identična, tada se isti uređaj može koristiti kao motor i kompresor. Kod nekih konstrukcija motora je smjer obrtaja proizvoljan, a promjena smjera se postiže promjenom priključka. U pneumatske pogonske mašine ubrajaju se: •
klipni motori: aksijalni i radijalni,
•
lamelni motori,
•
zupčasti motori,
•
vijčani motori,
•
vazndušne turbine,
•
koračni motori.
24 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
a)
b)
c)
d)
e)
f) Slika 16. Pneumatski motori: [ 9] a) aksijalni motot, b) radijalni motor, c) zupčasti motor, d) zvezdasti motor, d) vazdušna turbina, f) krilni motor.
25 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera 3.4. Vezivni elementi pneumatskog sistema Vezivni elementi predstavljau elemente pneumatskog sistema koji povezuju ostale elemente i služe za prenos pneumatske energije, odnosno vazduha pod pritiskom. Ovu grupu pneumatskih elemenata čine: •
cevovodi,
•
crevovodi i
•
priključci. 3.4.1. Cevovodi
Cevovodi su krute metalne cevi. U pneumatskim sistemima uglavnom se koriste: •
čelične cevi,
•
cevi od bakra,
•
cevi od aluminijuma i njegovih legura i
•
plastične cevi.
Čelične cevi se izrađuju od nerđajućeg čelika zbog opasnosti od korozije. Koriste se za visoke pritiske, imaju dug vek trajanja i otporne su na mehanička oštećenja. Bakarne cevi se koriste za niže pritiske, lako se savijaju i otporne su na koroziju. Aluminijumske cevi koriste se za niže pritiske, otporne su na koroziju i imaju relativno malu masu. Plastične cevi imaju relativno malu masu, pogodne su za česta spajanja i odvajanja i koriste se kod uređaja koji nisu izloženi visokim temperaturama. Cevi su standardizovane, odnosno standardizovani su njihovi prečnici, debljine zidova i poluprečnici savijanja. 3.4.2.Crevovodi Crevovodi su elastične cevni vodovi koji povezuju pokretne delove pneumatskog sistema.
26 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera U savremenim pneumatskim sistemima zbog niskih pritisaka sve češće se i nepokretni delovi povezuju crevovodima od sintetičkog materijala. Ovi crevovodi imaju malu masu, ne korodiraju, lako se ugrađuju i imaju nisku cenu proizvodnje. Crevodovi se izrađuju od prirodne ili veštačke gume i sintetičkih materijala. Gumena creva radi povećanja otpornosti najčešće su spolja zaštićena ili armirana pamučnom ili metalnom mrežicom. Gumeni ili plastični crevovodi su standardizovani prema spoljašnjem prečniku, debljini zida i poluprečniku savijanja. 3.4.3. Priključci Priključci se upotrebljavaju za međusobno povezivanje cevi, kao i povezivanje cevi sa ostalim elementima pneumatskog sistema. U pneumatici se za spajanje metalnih i plastičnih cevi i gumenih i plastičnih creva uglavnom koriste priključci sa navojem. Na slici 17. prikazani su priključci sa navojem: a) redni priključak, b) ugaoni priključak, c) trokraki priključak i d) četvorokraki priključak.
Slika 17. Priključci sa navojem [ 3]
27 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Na slici 18. prikazan je priključak sa navojem za spajanje metalnih cevi. Cev (4) pri postavljanju u priključak mora da dodiruje graničnik (2). Pri pritezanju preklopne navrtke (6) usečni prsten (3) klizi duž unutrašnjeg konusa (5), prianja, a zatim se useca u cev, čime se obezbeđuje zaptivanje.
Slika 18. Priključak sa navojem za spajanje metalnih cevi: 1. telo priključka, 2. Graničnik, 3. Usečni prsten, 4. metalna cev, 5. unutrašnji konus, 6. Preklopna navrtka [ 3]
Na slici 19. prikazan je priključak sa navojem za spajanje plastičnih creva. Kraj creva (2) zagrevanjem se proširi i navuče na konusni deo tela priključka (1). Preklopnom navrtkom (3) crevo se dodatno priteže.
Slika 19. Priključak sa navojem za spajanje plastičnih cevi:1. telo priključka, 2. plastično crevo,3. preklopna navrtka [ 3]
3.5. Ventili Ventili predstavljaju jedno od isto bitnijih delova pneumatskog sistema gde se vrši prekidanje, prigušivanje, ispuštanje, regulisanje osiguravanje itd. Oni se mogu aktivirati ručno, nožno, pritiskom, elekrto, mehanički. 3.5.1. Nepovratni ventili 28 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Nepovratni ili zaporni ventil u pneumatskom sistemu omogućuje protok vazduha u jednom smeru, a sprečava protok u drugom smeru. Konstruktivno su izvedeni kao ventili sa sedištem, čiji je radni element kuglica, konus, pločica ili tanjirić. Na slici 20. prikazan je princip rada nepovratnog ventila. Kada struja vazduha dolazi u naznačenom smeru pritisak vazduha pomera konus (2), sabijajući oprugu (3) i obezbeđuje protok. U suprotnom smeru pritisak vazduha zajedno sa oprugom potiskuje konus (2) na sedište i onemogućuje protok.
Slika 20. Nepovratni ventil. [ 8]
Na slici 21. prikazan je princip rada naizmenično nepovratnog ventila. Naizmenično nepovratni ventil ima dva dovoda i jedan odvod. Ukoliko struja vazduha dolazi jednim od potisnih vodova, kuglica zatvara drugi potisni vod i omogućuje vezu sa odvodom.
Slika 21. Princip rada naizmenično nepovratnog ventila. [ 8]
3.5.2. Ventil sigurnosti Ventil sigurnosti ili ventil za ograničenje pritiska sprečava prekoračenje najvećeg dozvoljenog pritiska u pneumatskom sistemu. Na slici 1.3.5-1 prikazan je princip rada ventila sigurnosti. Kada pritisak u potisnom vodu „P“ poraste do granične vrednosti, pomera se radni element (2) i sabija oprugu (3), na taj način ostvaruje se veza sa atmosferom vodom „R“, zbog čega pritisak opada.
29 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Kada pritisak opadne radni element se pomera ulevo pod dejstvom sile opruge zatvara se vod „R“.
Slika 22. Princip rada ventila sigurnosti. [ 8]
3.5.3. Prigušivač zvuka Pri isticanju vazduha pod pritiskom iz pneumatskih sistema stvara se neugodan zvuk, koji se delimično otklanja prigušivačem zvuka. U praksi se u tu svrhu najčešće koriste sudovi sa proširenjem i pregradama ili sudovi sa proširenjem ispunjeni poroznim materijalom. Na slici 23. šematski su prikazani: a) prigušivač sa proširanjem i pregradama, b) prigušivač sa poroznim materijalom i c) savremena konstrukcija prigušivača.
Slika 23. šematski prikaz prigušivača zvuka. [ 8]
3.5.4. Prigušni ventil Osnovna uloga prigušnog ventila jeste da kontroliše protok vazduha, odnosno da ga menja ili održava stalnim. Promena protoka najčešće se ostvaruje promenom preseka struje vazduha.
30 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Na slici 25 prikazan je princip rada dvosmerno prigušnog ventila. Kontrola protoka se ostvaruje pomoću vijka sa konusnim vrhom kojim se može smanjiti i povećati protok, smanjenjem preseka struje vazduha.
Slika 24. Princip rada dvosmerno prigušnog ventila.
Na slici 26. prikazan je princip rada jednosmerno prigušnog ventila. Pomoću vijka sa konusnim vrhom povećava se ili smanjuje presek struje vazduha, a time i protok u naznačenom smeru. Dok je u suprotnom smeru protok slobodan preko nepovratnog ventila.
Slika 25. Princip rada dvosmerno prigušnog ventila.
3.5.5. Brzo ispusni ventil Brzoispusni ventili se upotrebljavaju kada iskorišćeni vazduh pod pritiskom za kratko vreme treba ispustiti iz sistema. Na slici 26. prikazan je princip rada brzoispusnog ventila. Vazduh pod pritiskom ulazi kroz priključak „P“, pomera radni element koji zatvara priključak „R“ za vezu sa atmosferom, i vodom „A“ odlazi u izvršni element. 31 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Iskorišćeni vazduh iz izvršnog elementa vraća se vodom „A“, potiskuje radni element i zatvara vod „P“ tako da direktno izlazi u atmosferu vodom „R“.
Slika 26. Brzoispusnni ventil.
32 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
4. PNEUMATSKI RAZVODNICI
Kao što je u prethodnom poglavlju pokazano, cilindri različitih tipova su izvršni organi u pneumatskim i hidrauličkim mehanizmima. Oni sami po sebi nisu u stanju da ostvare sopstveno kretanje. Zato je potreban razvodnik koji će u pravom trenutku na odgovarajući priključak na cilindru dovesti vazduh ili ulje pod pritiskom.
33 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Razvodnin uređaji u pneumatici se ne razlikuju bitno od razvodnih uređaja u hidraulici. Razvodni uređaji upravljaju protokom fluida, prekidaju ga, menjaju smer kretanja, utiču na pritisak i protok gasa u cilju njegovog željenog kretanja od izvora pritiska (rezervoara ili kompresora) od nekog potrošača. Namena, princip rada, broj radnih položaja, broj priključnih otvora i princip dejstva su isti u hidrauličnim i pneumackim razvodnicima. Razlike proizilaze iz svojstva radnog fluida. Gasovi radni fluid ima slabija svojstva podmazivanja, usled čega se razvodnici projektuju tako da nema dodatne porebe za podmazivanjm, ili se radni fluid pdmazuje pre prolaska kroz razvodnik (vazduh se meša sa uljnim česticama i zauljivačima). Druga osobenost gasa je mala viskoznost, što usložava zaptivanje i gubitke gasa. Ispred naziva „razvodnik“ piše se oznaka čija prva cifra označava broj radnih priključaka a druga broj razvodnih položaja. Tako na primer, razvodnik sa tri radna priključka i dva razvodna položaja označavamo sa „ ¾ - razvodnik“ (čija: tri kroz dva razvodnik). Broj razvodnih položaja zavisi od fukcije koje razvodnik treba da izvrši. Pored fukcije, a bez obzira na konstruktivno rešenje, razvodnik karakterišu: protok fluida (dimenzije priključka i način aktiviranja. 4.1. Prikazivanje razvodnika simbolima Za prikazivanje razvodnika u upravljačkim planovima upotrebljavaju se simboli koji pokazuju samo funkcije pojedinih razvodnika, a ne i njihova konstrukciona rešenja i izvedbe. • Razvodnik se u upravljačkim planovima prikazuje kvadratom.
• Broj kvadrata predstavlja broj razvodnih položaja.
• Ucrtane linije u kvadratu označavaju razvodne puteve, a strelice smer protoka fluida.
34 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
• Zatvoreni razvodni putevi označavaju se poprečnim crticama u kvadratnim putevima.
• Priključci se na polju nultog položaja, a kada ona ne postoji na polje prolaznog položaja.
• drugi položaj postiže se pomicanjem polja dok se razvodni putevi sledećeg polja ne podudare sa priključcima.
Razvodnik 2/2 : 2 radna priključka, 2 razvodna položaja Ovi razvodnici služe uglavnom kao prolazni ventili, tj. otvaraju i zatvaruju protok fluida. Upotrebljava se i kao davači inpulsa. a) nulti položaj:dovod otvoren
b) nulti položaj: dovod zatvoren
Razvodnik 3/2 : 3 radna priključka, 3 razvodna položaja
35 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Ovi razvodnici upotrbljavaju se za upravljanje clindrima jednistranog dejstva i kao davači inpulsa. a) nulti položaj: dovod otvoren, priključak označen, tj spojen sa atmosverom.
b) nulti položaj: dovod otvoren, dovod u atmosveri zatvoren.
Razvodnk kod koga je u nultom položaju dovodo P zatvoren, upotrebljava se u slučajevima kada je vreme mirovanja znatno duže od vremena aktiviranja. Razvodnik kod koga je dovod P u nultom položaju otvoren, primenjuje se u slučaju obrnutom od predthodnog, tj. kako je vreme aktiviranja duže od vremena mirovanja. Razvodnik 3/3 : 3 radna priključka, 3 razvodna položaja • nulti položaj: svi vodovi zatvoreni
Razvodnik 4/2 : 4 radna priključka, 2 razvodna položaja • ovi razvodnici obično se upotrebljavaju za upravljanje cilindrima dvostrukog dejstva.
Razvodnik 4/3 : 4 radna priključka, 4 razvodna ploča a) srednji položaj: svi vodovi zatvoreni
b) srednji položaj: vodovi A i B označeni
36 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Razvodnik 5/3 : 5 radnih priključaka, 3 razvodna polžaja a) srednji položaj: svi vodovi zatvoreni
b) srednji položaj: vodovi A i B označeni
4.2. Aktiviranje razvodnika Aktiviranje razvodnika može biti: manuelno, mehaničko, električno, direkno i indirekno aktiviranje pritiskom (pneumatsko aktiviranje) i kombinovano aktiviranje. Manuelno aktiviranje • Opšte • Tasterom • Ručicom • Papučicom • Pritiskivačem • Sa rolnicom Mehaničko aktiviranje • Sa klečnim točkićem 37 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera • Oprugom • Elektromagnetom sa jednim namotajem • Elektromagnetno sa dva namotaja • Pomoći porasta pritiska Direkno pneumatsko aktiviranje • pomoću pada pritiska • diferencionalno aktiviranje pritiskom • pomoću porasta pritiska na posrednom razvodniku Indirekno pleumatsko aktiviranje
• pomoću pada pritiska na posrednam razvodnikau
• pomoću „vazdušne opruge“ Kombinovano aktiviranje •
pomoću elektromagneta i posrednog ventila
4.3. Šemacko prikazivanje fukcije razvodnika Način rada razvodnika biće pokazan na jednom od najčešće korišćenih razvodnika – 5/2 razvodnik, elektromagnetski aktiviran (slika 27.). Ovako konstruktivno izveden razvodnik naziva se „šiber“ razvodnik.
38 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 27. Razvodnik 5/2 položaj I. [ 7]
Na donjem delu slike 27. prikazan je simbol ovog razvodnika na kojem su brojevima od 1 do 5 označeni priključci. Na priključak 14 se dovodi pomoćni vazduh koji služi za ostvarivanje prebacivanja iz jednog u drugi položaj. Ovo može biti i interno povezano sa radnim vazduhom pod pritiskom. Takođe se mogu videti i dva polja (levo i desno) koji prikazuju dva položaja koje razvodnik može da zauzme. Sa leve strane simbola je šematski prikazana opruga koja vraća razvodnik u početni položaj po prestanku aktiviranja. Sa desne strane se nalazi simbol za elektromagnetsko aktiviranje i pomoćno ručno aktiviranje razvodnika. Priključci 2 i 4 služe najčešće za povezivanje na dva priključka na cilindru za pokretanje u radnom ili povratnom hodu. Priključak 1 služi za dovod vazduha pod pritiskom. Priključci 3 i 5 služe za vezu sa atmosferom priključaka 2 i 4 kada se ne koriste. Posmatrajmo sada način rada. Na slici 27 prikazan je razvodnika kada nije aktiviran. Aktivno je levo polje na simbolu. Vazduh pod pritiskom protiče od priključka 1 ka priključku 2 (tamno plavo polje na preseku razvodnika), a priključak 4 je vezan za atmosferu preko priključka 5 (svetlo plavo polje na preseku razvodnika). Priključak 14 je zatvoren kotvom elektromagneta (desna strana na preseku razvodnika). Na slici 28 je prikazan razvodnik u aktiviranom stanju. Na simbolu razvodnika se vidi da je aktivirano drugo polje – drugi položaj. Kotva elektromagneta je otvorila put pomoćnom vazduhu (žuto polje na preseku razvodnika) koji svojom silom pritiska 39 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera pomera šiber ventila na levu stranu ostvarujući sada vezu priključaka 1 i 4 (tamno plavo polje na preseku razvodnika), a priključak 2 je vezan za atmosferu preko priključka 3 (svetlo plavo polje na preseku razvodnika).Čim se isključi elektromagnetno aktiviranje razvodnika opruga sa leve strane šibera vraća ga u početni položaj i razvodnik ima ponovo funkciju kao na slici 28. Ovaj način rada je isti za sve načine aktiviranja razvodnika. Kod pneumatski aktiviranog razvodnika kotva magneta se pretvara u mali pneumatski cilindar koja pod dejstvom vazduha otvara i zatvara priključak 14. Kod mehanički ili ručno aktiviranih razvodnika ova kotva se povlači mehanički ili ručno.
Slika 28. Razvodnik 5/2 položaj II. [ 7]
4.4. Podela razvodnikaž Razvodnici se prema knstrukciji dele na: • Klipne • Pločaste i • Ventilske. Prema principu dejstva dele se na:
40 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera • Razvodnike direknog dejstva (direkno dejstvo može da bude mehaničko, pneumacko ili elekrtrično) • Razvodnike indireknog dejstva (signal upravljanja deluje na razvodnik preko servouređaja) Prema broju radnih polžaja dele se na: • Dvopoložajne, • Tropoložajne i • Višepoložajne. Razvodnici mogu da budu sa dva tri, četiri i više priključnih otvora. Osnovna osobina svih navedenih razvodnika je da upravljački signal male snage različitog vida energije upravlja strujom gasovitog fluida koji ima veliku snagu. 4.4.1.Klipni razvodnici Princip konstrukcije pneumackih i hidrauličnih klipnih razvodnika je isti: klip svojim aksijalnim kretanjem razvodi gas u neki od željenih izlaznih otvora. Ovi razvodnici se najčešće koriste u pneumatici. Da bi se sprečili veliki gubici između klipa i kućišta razvodnika, za razliku od hidrauličnih razvodnika iste konstrukcije, u pneumatici se zaptivanje vrši prstenastim zaptivačima koji se ugrađuju ili u klip (slik 29a.) ili telo razvodnika ( slika 29b.). Ukoliko guma ne može da se primeni, potrebno je realizovati zazor izmađu klipa i tela reda veličine 0,002 do 0,004mm. Da bi se troškovi ovih pasovanje klipova i kućišta sveli na neku razumnu meru, često se zbog zaptvanja na razvodni klip ugrađuje „O“ prstenovi i dvostruke mažetne ili se taptivanje izvodi preko kućišta ugradnjom „O“ prstenova. Da bi se izbeglo oštećenje zaptivnih elemenata pri kretanju razvodnog klipa u kučištu, ugrađuje se priključni otvori razvodnika po obimu čaure ugrađene u kućište.
41 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 29. Klipni razvodnici [ 3]
Princip rada razvodnika prikazan je na slici 30. Aktiviranje je pneumacko, signalom Y (položaj I ) povezani su priključci P sa B i A sa R, odnosno signalom Z (polžaj II) povezani su priključci P sa A i B sa S.
Slika 30. Princip rada klipnih razvodnika [ 3]
Na slici 31. Prikazane su vrste zaptivača izmađu klipa i kućišta kod klipnih razvodnika.
42 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 31. Vrsta zaptivanja između klipa i kućišta kod klipnih razvodnika [ 3]
Na položajima razvodnika prikazanim na slici 29. Radni fluid kroz ulazni otvor struji prema radnom elementu C 2 ili C1 ako je klip razvodnika u levom položaju na slici. Istovremeno se radni elementi C1 ili u drugom slučaju C 2 rasterećuju. Za razliku od hidrauličnih razvidnika, pneumacki razvodnici ne mogu da se definišu prema protoku gasa, pošto on ne zavisi smo od protočnog otvora, već i od odnosa pritiska ispred i iza njega. U samom razvodniku, za razliku od strujanja gasa kroz cevovode, skoro uvek postoji kritična brzina strujanja tj. maksimalni maseni protok za dati pad pritiska. Na osnovu navedenog primera klipnog razvodnika vidi se da se strujanje gasa kroz razvodnik ostvaruje na osnovu razlike pritska ispred i iza nekog suženja protočnog preseka. Na slici 32. prikazane su šeme funkcionisanja razvodnika. Pored svake šeme su date oznake razvodnika i simboli. Na slici 32a. i 32b. date su šeme izvođenja razvodnika sa kuglicom i sa klipom. Pri strujanju gasa kroz razvodnik važna je vrednost masenog protoka.
43 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 32. Šema fukcionisanja razvodnika. [ 2]
Protok kroz razvodnike
[ ]
Teorecka vrednost masenog protoka kroz ovor površine porečnog preseka A m 2 (slika 23.) za strujanje vazduha iznosi: Q = 0,0404
P0 A T0
p f 1 p0
[ 5]
Gde je: Qm - maseni protok [ kg / s ] p0 - pritisak [ bar ] To - temperatura [ K ] Fukcuja f ( p1 / p0 ) je predstavljena grafički na slici 34. Na primer ako je vazduh temperature 71 = 200 C i pritiska p0 = 10[ bar ] , a otvor površine porečnog preseka 44 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
[
]
A = 3 mm 2 , protok pri isticanju u atmosveru, gde je nadpritisak =0 bara (vlada atmosverski pritisak), je: Q = 0,0404
1,1 ⋅ 106 ⋅ 3 ⋅ 10−6 ⋅ 1 = 7,79 ⋅ 10− 3 [ kg / s ] 293
Gde je za odnos p1 / p 0 = 0,01 / 1,1 = 0,091 fukcija f ( p1 / p0 ) = 1 . Međutim za isticanje u cevovodu u kome vlada pritisak p1 = 0,7[ Mpa ] = 10 bara je protok je: Q = 0,0404
1,1 ⋅ 106 ⋅ 3 ⋅ 10−6 ⋅ 0,974 = 7,59 ⋅ 10− 3 [ kg / s ] 293
Gde je za odnos p1 / p0 = 0,7 / 1,1 = 0,974 fukcija f ( p1 / p0 ) =1 Odnos pritiska za koji f ( p1 / p0 ) ne postaje manji od 1 i spada u kritični odnos pritiska, i taj uslov maksimiziranja protoka je najčešće zadovoljen pri strujanju kroz razvodnik.
p
Slika 33. Strujanje gasa kroz male otvore i dijagram fukcije f 1 p0
4.4.2. Pločasti razvodnici Pločasti razvodnici prema kretanju radnog elementa dele se na traslatorne (aksijalne) i obrtne. Razvodni elementi pločastog razvodnika je u obliku ploče sa kanalima za razvod vazduha pod pritiskom po čemu su i dobile ime. Razvodnik 3/2 aktiviran pomoću elektromagneta i posrednog ventila prikazan je na slici 34. 45 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
•
Nulti položaj: magnet neaktiviran radni vod A označen
•
Radni položaj: magnet aktiviran radni položaj A pod pritiskom
Slika 34. Razvodnik aktiviran pomoću elektromagneta i posrednog ventila. [ 2] 1.klip,2.Pločica,3. Kanal,4. opruga kotve, 5. otvor za vezu sa atmosferom, 6-7.opruga, 8. Kotva, 9. Elektromagnet, A. priključak za vezu sa izvršnim elementima, P.priključak za vezu sa potisnim vodom,R. priključak za vezu sa atmosferom
Pločasti razvodnik slika 35. ima jedan pokretni deo (razvodniku) ploču 1 i telo razvodnika 2 sa vodovima P, A, B i R. Polugom 3 vrši se aktiviranje razvodnika i zavisno od položaja razvodne ploče povezani su vodovi A i P, R i S, kao na slici bb. položa I, odnosno A i R, P i S – položaj II.
Slika 35. Pločasti razvodnik [ 2]
Zbog pojednostavljenja izrade razvodnika i povećanja otpornosti razvodnika na habanje, često se umasto klipnih koriste pločasti razvodnici. Nedostatak razvodnika prikazanog na slici 35. je taj što zaptivni prsten prelazi preko ivice otvora za dovod fluida, što izaziva oštećenje zaptivnih prstenova. Da bi se to izbeglo, primenjuje se često pločastih razvodnika, u kombinaciji sa klipnim pritiskom i oprugom na telo razvodnika, čime je 46 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera poništen zazor kroz koji mogu da se imaju gubici.
Slika 36. Pločasti razvodnik [ 2]
4.4.3. Obrtni razvodnik
Obrtni razvodnik (sa okretnom razvodnom pločom) najčešće se proizvode sa ručnim ili nožnim aktiviranjem. Ostale vrste aktiviranja je dosta teško primeniti. Proizvode se uglavnom kao 3/3 i 4/3 razvodnici. Okretnim dveju pločica izvedeni kanali u razvodniku se povezuju jedan sa drugim. Kod pločastog obrtnog razvodnika (slika 37.) u srednjem položaju svi priključci su zatvoreni. Na slici je prikazan položaj I, tj. povezani su priključci P i A i priključci B i R. Veza se ostvaruje lučnim žljebovima 3 i 4 u obrtnoj ploči 2. Položaj II obezbeđuje se zaokretanjem ručice I u krajnji desni položaj, tako da žljebovi 3 i 4 povezuju priključke P i B i priključke A i R.
47 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 37. Obrtni razvodnik [ 2]
4.4.4. Razvodnik sa sedištem
Razvodnik sa sedištem imaju malo ugrađenih delova te zbog toga imaju dug vek trajanja. Neosetljivi su na prljavštinu i robusne su konstrukcije. Sila aktiviranja je relativno visoka, jer su sila opruge za vraćanje ventila u početni položaj i pritisak vazduha visoki. Priključci na razvodnicima sa sedištem otvaraju se i zatvaraju pomoću kugle, tanjurića ili konusa. Zaptivanje sedišta vrši se na najednostavniji način i to najčešće elastičnim zaptivačima.
Slika 38. Razvonik sa kuglicom [ 2]
Razvodnik sa sedištem i zatvaranjem sa kuglicom (slika 38.) vrlo su jednostavne konstrukcije i zbog toga su vrlo jeftini. Odlikuju se vrlo malim gabaritima.
48 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Pomoću opruge se pritiskuju jedna kugla uz sedište ventila i time se zatvara protok vazduha pod pritiskom P prema A. Aktiviranje tastera potiskuje se kuglica sa njenmig ležišta. Pri ovom aktiviranju mora se savladati sila opruge koja dejstvuje u suprotnom pravcu kao i sila pritiska vazduha. Ugradnjiom dovodnog voda kroz taster dobijamo 3/2 razvodnik. Aktiviranje može biti manuelno ili mehaničko. Razvodnik prikazan na slici 39. spada u grupu razvodnika sa tanjirastim zatvaračem. Zaptivanje kod ovih razvodnika vrlo je efikasno i jednostavno. Vreme potrebno za uključivanje je vrlo kratko i kod vrlo malog hoda tanjirića stvara se veliki poprečni presek za protok vazduha. Oni su kao i razvodnici sa kuglom neosetljivi na prljavštinu i zbog toga imaju dug vek trajanja.
a)
b)
Slika 39. 2/2 Razvodnik sa tanjirastim zatvaračem. [ 2]
Za vreme aktiviranj tastera, u jednom krakom periodu aktiviranja dolazi do stanja u kome su svi priključci P, A i R povezani jedan sa drugim (slika 39a). to ima za posledicu da kod malih brzina aktiviranja razvodnika dolazi do strujanja vazduha od P prema R u atmosveri pri čemu vazdu pod pritiskom ne vrši nikakav rad. Ovde se radi o ventilima koji imaju prekrivenu fazu napajanja i odvođenje u fazu aktiviranja. Kod razvodnika na slici 39b. izbegnuta je prikrivena faza pri laganom uključivanju. Kod normalno otvorenih razvodnika (otvoreni pema A), aktiviranjem tastera zatvara se prolaz vazduha pomoću tanjirića 1 od P prema A. Daljim potiskivanjem tastera tanjirića 2 otvara prolaz vazduha od A pewma R. Oslobađanjem tastera oba tanjirića pomoću sile opruge vraćaju se istovremeno u svoj početnipoložaj. Aktiviranje ovih razvodnika može biti manuelno, mehaničko, električno ili pneumacko. Zavisno od konstrukcije, razvdnici satanjirastim zatvaračem primenjuju se za upravljanje cilindrima jednostranog ili dvostranog dejstva, većih razvodnika ili kao davači signala u pneumackom upravljanju, tamo gde je neophodno vrlo kratko vreme prenosa signala i presmeravanje razvodnika najčešće se primanjuju elektromagnetna upravljanja (slika 40.). Ovaj razvodnik se odlikuje: brzim preusmeravanjem (10 m/s), 49 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera kompaktan konstrukcijom, radi sa nezauljenim vazduhom, može biti upravljan direkno iz elektronskog automata, vek trajanja mu je izuzetno dug zbog upotrebe specijalnog plastičnog materijala za sedišni ventil.
Sliika 40. Razvodnik 5/2 sa tanjirastm zatvaračem i elektromagnetnim upravljanjem. [ 9]
5. PROJEKTIVANJE I IZRADA SITEMA ZA SKLADIŠTENJ RASIPNOG MAREIJALA Projektovanje i izrada i sistema (uređaja) po svemu sudeći nije ni malo jednostavno i zahteva veoma dosta utrošenog vremena do same reaizacije. U ovom projeknom radu učestvoao je tim studenata koji pohađaju specijalističke studije u VTŠSS na Novom Beogradu, gde su svo svoje teorisko znanje primenuti u praksi. 50 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Za projekni zadatak je nama dodeljeno izrada jednog skladišnog sistema rasipne robe gde će akcenat biti bačen na na traspot te robe. Pored trasporta i skladišta biće porebno i projektovanje i izrada instalacije koja će se koristiti za daljinsko upravljanje gde će se koristiti kombiacija elektro – pneumatskih komponenti. 5.1. Planiranje Razmatranjem našeg zadatka i mogućnosti koju posedujemo došli smo do zajednočkog rešenja i konačne ideje izgleda jednog takvog sistema. Za trasport rasipne robe uzeli smo vertikalni kofičasti elevator jer je konstrukcija jednostavna za izradu. Za skladišni prostor su uzeta dva manja silosa koji će biti postavljeni na različitim nivoima i biće međusobno povezani zajedno sa elevatorom. Instalacija će biti kombinavija elektro–pneumatski gde će izvršni elementi biti pneumatski cilindri a komada će biti izvedena elekro. Komanda i prikaz toka procesa biće prikazano na komadnoj tabli kao što i poseduju pravi takvi sistemi, gde će se može pratiti tok jednog celog procesa.
a)
51 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
b) Slika 41. Prikaz usvojenog rešenja uređaja za skladištenje rasipnog materija.
Na slici 41. prikazano je crtež rešenje izgleda uređaj, sa pozicijama njegovih delova koji su raspoređeni na ova dva crteža. Slika 41a. je prikazan deo traspotnog i skladišnog dela sistema koji se sastoji od: 1. kofičasti transporter, 2. veza između trasportera i silosa za sušenje, 3. silos za sušenje, 4. veza između silosa za sušenje i silosa za skladištenje, 5. silos za skladištenje, 6. veza između silosa za sušenje i trasportera, 7. zasun, 8. kontrolna tabla, 9. pogon trasportera. Na slici 41b. je prikazan deo pneumatskog dela sistema:10. pneumacki cilindar, 11. rezervar kom. vazduha, 12. manometa, 13. kompresor, 14. regulator pritiska, 15. pvc vod sa priključcima, 16. el. ventil, 17. razvodnik. 5.2. Opis rada pneumatske instalacije Način rada ovog uređaja sastoji se od niz uslova koji se redom moraju ispuniti, kraj jednog pokreće sledeći jer je u pitanju liniska veza. „Start“ pre starta oba zasuna moraju biti zatvorena da bi se proces započeo, ako nisu onda sa dugmetom „reset“ rešavamo taj problem. Start uređaja počinje sa glavnim prekidačem gde ga stavljmo u poziciju“ ON „ tada se uključuje kompresor koji počinje da puni sistem i podiže pritisak u rezervoaru do 3 bara.Gašenjem komresora usled reagovanja presostata pokreće se transporter a 52 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera zatim otvara elektro-ventil EV1 i sa pneumackim cilindrom otvara zasun od donjeg silosa i pušta rasipni materijal u kofičasti transpoter i on ga zatim podiže u gornji silos. Kada se sav marerijal popne u gornji silos gasi se kofičasti trasporter, zatvatara se elektro-ventil EV1 i otvara se elekro-ventil EV2 i zatvara preko pneumackog cilindra donji zasun. Kada se zatvori donji zasun ovara se elektro-ventil EV3 koji pokreće drugi cilindar i otvara zasun na gornjem silosu i sav sadržaj iz njega vraća u donji silos. Posle završetka procesa otvara se elektro-ventil EV4 koji preko pneumackog cilindra zatvara zasun na gornjem silosu. Zatvaranjem gornjeg silosa uređaj se postavlja u početni položaj. 5.3. Dimenzionsanje Početni parametri pri projektovanju jednog takvog skladišnog sistema je optimalnog kapaciteta sa koji će obavljati takav sistem, sa mogućim povećanjem kapaciteta od 20 do 30%, dok kod našeg projeknog rada to ne igra ulogu. Za naš sitem početna tačka je elektro motor koji ima određenu snagu i broj obrtaja na osnovu toga smo i dimenzionisali preopterećenja ili
elevator i njegove delove da ne bi došlo do
zastoja a uzet je u obzir i njegov kapacitet. Nakon proračuna
elevatora vršimo dimezionisanje silosa , obraćamo pžnju na njegovu zapreminu da bi vreme punjenja bilo usklađeno sa radom celog uređaja. Za prečnik svih cevovoda je uzet je u obzir kapacitet elevatora, i ostale karakteristie koje su neophone za sigura i bezbedan protok rasipnog materijala (ugao, poprečni presek, itd.). Proračunom pneumatskih cilindara se uzima u obzir kapacitet pneumatskog sistema i sile koja je nam potrebna za vršenje svoje uloge. Ostali delovi koji su nam bili potrebni za dalju realizaciju našeg projekta kao što su: cevovodi, ventili, prekidači, releji, diode, kablovi i ostalo proporcijalno veličini ovog uređaja. 5.4. Izrada uređaja za skladištenje rasipnog materijala
53 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera 1. Elevator Elevator po samoj konstrukciji je složenog oblika i satoji se iz više pod sklopova i samim tim zahtevaju dosta vremena pri njegovoj izradi i uklapanju u jednu celinu. Sklopovi iz kojih se sastoji ovaj elevator su: • beskonačna traka sa koficam, • pogonski doboš sa fiksnim kućištem, • zatezni doboš sa podesivim kućištem, • kućište elevatora sa postoljem, • elekto motor sa nosačem, • remenični par. a)Beskonačna traka sa koficama - Za beskonačnu traku trasportera uzeta je traka koja se koristi u auto industiji za sigurosne pojaseve, zbog njenih karakteristika (ne defomiše se i fleksibilna je) sa dimezijama 45x860. Kofice su sačinjene od lima debljine 0,7mm, savijene i zalemljene mekim lemom, probušene i ofarbane pa zatim pričvršćene na traku koncem. b)Doboši trasportera (pogonski i zatezni) – Doboši se izraduju po dimezijama koje smo odredili proračunom gde akcenat bačen na brzinu i ugao centrifugalne sile da bi došlo do pravilnog pražnjenja posude bez rasipanja. Doboši su izrađeni od konstrukcopnog čelika Č.0545 i njihova površina je načinjena hrapavom da bi povećali stepen trenja između doboša i beskonačne trake. Osovina ovog doboša je izrađena posebno radi mogućnosti fine obrade rukavaca brušnjem i lakše montaže.
Slika 43. Izgled jednog od doboša preko kojeg se kreće beskonačna traka.
54 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera c)Kućište trasportera – Samo kućište elevatora se sastoji iz dva osnovna dela, kućišta elevatora, njihova visina je određena zatezanjem oba doboša i beskonačne trake koji zajedno u sklopu daju max. međuosno rastojanje i pomoću toga
određujemol oblik
unureasnjeg prostora elevatora. Pored određivanja unutrašneg prostora određuje se i pozicija otvora gde će se rasipni materijal dopemati i gde se odpremati da nebi došlo do zaglave i vraćanja istog. Kućište elevatora je izrađeno od lima debljine 1mm a bočne stranice su spojene tvrdim lemljenjem.
Slika 44. Prikaz kućišta elevatorau u izradi i izgled / konačnog oblika.
d)Kućišta oležištenja doboša – Kućišta oležištenja doboša se izrađuju posle završetka izradde kućišta elevatora zbog konačnog oblika i pozicije fiksiranja. Kućište se pravi od konstruktvnog čelika Č.0454 debljine 6mm zbog širine kugličnih ležajeva koji će se ugrađivati u njih. Kod pogonskog doboša je ležište fiksno dok se kod zatenog doboša podesivo.
Slika 45. Prikaz delova kućišta u izradi i mesta na kojima su postavljeni.
55 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
d)Remeni parvi – Remeni parovi su izrađeni od aluminijuma u odosu 1:2,5 sa profilom žljeba kružnog oblika sa radiusom od 2,5mm za prečnik remena od 6mm. Radijus žljeba na remenicama
je namerno manji od prečnika remena zbog
uklinjavanja. e)Pogon - Pogon ovog elevatora čini motor jednosmerne struje koji radi na napon od 12V i snage 0,12kW sa brojem obrtaja 250 o/min. Poziconiranje i montaža ektromotora se vrši nakon montaže i sklapanja celog elevatora u jedan sklop. Pošto je nosač elekro motora montiran na el. motor, uz pomoć zategnutog remena preko remenica vršimo obeležavanje pozicije nosača motora. Nosač se pričvršćuje el.zavarivanje i nakon toga postavljamo remen u žljebove remenica i dotežemo ga španrima.
Slika 46. Pozicioniranje i fiksiranje nosača el. motora na nosač elevatora.
2. Silosi Silosi prestavlju skladišni prostor koji svojom velčinom odlikuju kapacitet tog sistema. U njima se otpremaju uglavom razne žitarice sa polja gde se vrši sušenje i čuvanje do samog procesa prerade. Izrađuju se od armiranog betona, profilisanog lima i armirane tvrde plastik. Obično su cilidručnog oblika sa okruglim porečnog preseka zbog ravnomerne raspodele sila koji deluju na same zidove silosa. Čvrte su konstrukcije zbog velikih opterećenja kako unutrašnjih tako i spoljašnjih a kao noseća konsrukcija ostale opreme koja se montira na nih: traspoteri, instalacija, cevodi za otpremanje robe, pneumatski cilindri sa zasunima itd. Za izrada silosa za ovaj projekat jedini uslov je bio zapremina koja je određena kapacitetom elevatora da samo njegovo vreme pujenje bude optimano pri promovisanju ovog sistema. Oba silosa koja smo planirali u ovom projektu su istih dimenzija i 56 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera izrađeni su od pocilkovanog lima debljine od 0,7mm i spajani su mekim lemljenjem. Na njima su ostavljeni otvori za cirkulaciju rasipnog materijala i otvori za pražažnjenje u obliku zasuna sa osiguračem. Oba rezervara poseduju postolje koje je rešetkasto oblika sačinjeno od konsruktivnig čelika Č.0545 prečnika od 5mm koji su spojeni tvrdim lemljenjem.
Slika 47. Izrada kompletnih silosa sa postoljem
Siosi po samoj konstrukciji sadrže i cevovode za trasport rasipne robe sa jedne strane povezuju silos sa elevatorom kroz koji se doprema roba a sa druge strane povezan je sa drugim silosem gde se vrši njegovo odpremanja. Pošto se dopremanje i odpremanje vrši slobodnim padom mora se obratiti pažnja o uglu njegovog postavljanja da nebi došlo do zagušenja.
Slika 48. Elevator i silosi spojeni cevima pre i posle ugradnje šibera
Na izlazu iz siloa između svake veze cevovoda postavljeni su zasuni, koji sprečavaju oticanja robe iz silosa i koji se po potrebi otvaraju za pražnjenje pomoći mehanizma
57 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera koji su u ovom slučaju pneumacki cilindri. Zasuni su izradeni od crnog lima debljine 1mm i zalemljeni su tvdim lemljenjem.
Slika 49. Izrada kućišta šibera
3.
Instalacija
Za upravljanjem jednim ovakvim sistemom prosto je nemoguće ispratiti proces bez današnje automatizacije. U ovim sitemima je veoma zastupljena pneumatika zbog svojih pozitivnih karakteristika kao izvršni element u kombinaciji sa elekronikom kao logički deo tog sitema. Uloga je da vrši jednostavne operacije pri samom procesu rada ge se sve rukuje i prati sa komadne table i zavisi od stepena automatizacije. Komanda se vrši i prati sa komandne table gde se pritiskom na određeni taster izvršava željena operacija uz pomoć elekro signala. Aktivaciom pneumackog razvodnika on menja svoj položaj i propuštanjem vazduha pokretajući pneumacki cilindar u određen položaj sve dok ne aktivira jedan od dva krajnja prekidača koji šalju povratni saignal do sledećeg razvodnika postavlajući drugi uslov za aktiviranje. 5.5. Pneumaca instalacija Pneumacku instalaciju čine kompresorska stanica, cevovodi, cilindri i ventili koji čine radni deo ovog sistema i bilo je teško pronaći rešenje jer većina delova koji nisu standarni, morali su se dorađivati ili izraditi novi. Po mogunostim koje smo imali došli smo do kodstruktivnog rešenja gde ćemo kompesor, rezervar i elektoventile ujediniti u jednu celinu.
58 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 50. Prikaz kinemacke šememe rešenja pneumttske instalacije
Na slici 51a. prikazan je jednostepeni kompresor male zapemine i sa protokom od 4.5 l/min sa el. motorom marke „Einhell“ koja je namenjena prvenstveno za dopunjavanje pneumatika. Ova mali kompresor smo iskoristili kao uređaj koji će nam obezbediti komprimovani vazduh za naš pneumacki sistem. Na slici 51b. prikazan je set sa: rezervar za skladištenje komprimovanog vazduha zapremine od 0,7l, radijalni manometar opsega od 0 do 16 bara, presostat koji je povezan sa kompresorim i sliži za održavanje pritiska sa osegom od 2.5 do 5bara i kućište koje sve ovo povezuje.
a)
b) 59 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera Slika 51. Sitem za dobojanje komprimovanog vazduha: a) klipni jednostepeni kompresorsa el. Motorom b) rezervar sa manometrom i presostatom.
Pneumatski cilidri koji služe za otvaranje šibera na silosima, su na osnovu kapaciteta pneumatskog sistema dimezionisani i izrađeni. Dužina hoda je 50mm, prečnik cilindra je 30mm i sačnjen je od bakarne cevi. Krajevi su izrađeni od čelika Č.0545 i u obliku prizme i složenog su oblika. Klip je izrađen od plastike sa zazorom od 0,5mm na obodu se dva paralena žljeba za postavljanje zaptivke. Klipnjača je izrađen od čelika prečmoka 6mm koja je obrađena brušenjem i na krajevima narezan navoj.
Slika 52. Pneumacki cilindri.
Kao razvodnički sklop za pretvaranje elektro signala i pneumacki sa kojim se pokreću ovi cilindri uzeli smo brzoispune ventile. Ventili su vezani u parovima sa svakim cilindrom inicirajući otvaranjem pomeranje klipa iz jednog položaja u drugi. Iz katalog „Prve petoletke“ koji ima široku ponudu pneumtskih komponenti našli smo približno potreban elektro venti koji zadovoljava naše potrebe. To je elektro ventil tip: 236-162-000 koji radina napon DC24V, uslovi rada „medijum“ (vazduh pod pritiskom, filtriran, zauljen ili nezauljen) , priključni navoj (pozicije 1,2,33) M12x1,5, nazivnog otvora 2,5mm, protok (p=6 bar, Δp=1 bar) 140 l/min, radni pritisak od 0 do 10 bar, temperaturna oblast primene -40 do +55 ͦC, tolerancija napona ±10%, relativna trajnost uključenja 100%, zaštita IP 65 (sa utičnicom u utaknutom i vljuškom u osiguranom stanju), klsa izolacije F i masa 0,7kg.
60 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
Slika 53. Elektroventil tip: 236 – 126 – 000 iz kataloga „Prva petoletka – Trstenik“ [ 7]
Slika 54. Elektromagnetni ventili
5.6. Logička instalacija Logičko upravljanje u procesu u današnje vreme za rada jednog sistema po unapred unetim parametrima vrši PLC (progamibilni logički kontroler) precizno i bez greške i može se koristiti u automackom ili poluatomackom obliku. Zbog visoke cene i složenosti takvog sistema mi smo kontrolere zameuli vremenskim relejima koji su daleko jeftiniji. Pored releja od delova nalazi se transfomatori koji transformišu napon
61 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera sa 220V na 24V, grecovog otpornika, mikro prekidača koji se nalaze na krajevima hoda klipnjče cilindra, kondezatora itd. Sve ovo se nalazi kao celina na jednom mestu.
Slika 55. Unutrašni izgled i izgled komadne table
6. ODRŽAVANJE PNEUMATSKOG SISTEMA Održavanje pneumatskog sistema predstavlja skup operacija u cilju očuvanja radne sposobnosti i ispravnosti pneumatskih sistema. Za pravilan rad i dug vek trajanja pneumatskih instalacija od velikog značaja jeste održavanje u toku eksploatacije koje se izvodi prema dva osnovna sistema održavanja:
62 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera • preventivno i • korektivno održavanje. Pod pojmom preventivnog održavanja podrazumeva se čišćenje, pregled i podmazivanje određenih delova pneumatskog sistema u određenom vremenskom periodu, kako bi se sprečio prekid procesa proizvodnje. Obavlja se uglavnom jedan put godišnje pred početak većih radova, sezone. Pregledom instalacije ustanovljavaju se nedostatci i pristupa se njihovom otkanjanju. Pored preventivnog održavanja obavlja se i korektivno održavanje kada mašina ostaje u radu do samog momenta otkaza. Nedostatak ovog sistema održavanja ogleda se u prekidu procesa proizvodnje i potrebno je otkaze otkloniti u što kraćem vremenskom roku.
Slika 56. Izgled konačnog uređaja
7. ZAKLJUČAK Posmatrajući razvodnike i njihovu ulogu u pneumatskom sistemu primećujemo da sa jedne strane kao složene logičke elemente koje jako precizno i bez greške svojim reagovanjem utiču na rad izvršnih elemenata, a sa druge strane pojednostavljuje ceo
63 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera sistem i smanjuje troškove izrade. Zbog svojih pozitivnih karakteristika gde se uglavnom svodi na preventivu i bezbenost u zapaljivim i sterilnim zonama, i zato imaju veliku primenu u svim granama industrije naročito u prehrabenoj i farmaceutskoj industriji. Daljim usavršavanjem razvodnika produžava se radni vek ovog uređaja dovode se nova rešenja za složenije operacije prilagođavaju se novim uslovima rada jer se smatraju bitnim za kvalitetno upravljanje jednim sistemom. Zahvaljući njihovim napretko našli su primenu i i robotici gde se direkno vezuju sa elektronikom. Što zači da budućnost razvonika je da će imati i dalju sve veću primenu u svim granama industrije i da će biti nezamenjiv element što u pneumatskim to i u hidrauličnim sistemima.
Literatura:
[1]
VLADIMIR ŽRNIĆ, „Pneumatika“, Novinsko – izdavačko preduzrče „TEHNIČKA
KNJIGA“, Beograd, 1967.
64 Zoran Jankov 42s/09
Konstruisanje, proračun i izrada razvodnika kod kofičastog transportera
[ 2]
SLOBODAN STEFANOVIĆ, ŽIVOSLAV ADAMOVIĆ, MIODRAG KRSTIĆ,
DRAGOLJUB MILENKOVIĆ,
„Elementi Pneumatike“, Društvo za tehničku
dijagnostiku „TEHDIS“, Beograd, 2008.
[ 3]
PREDRAG MITROVIĆ, PETAR MITROV, ZRAN RADOJEVIĆ, „Hidraulika i
pneumatika“,Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd, 1997.
[ 4]
SAVA DEDIJER, „Osnovi trasportnih uređaja“,izdavačko preduzeće „Građevinska
knjiga“, Beograd, 1978.
[ 5] VASILIJE. N.KELIĆ, „Hidroprenosnici“, Naučna knjiga, Beograd, 1985, [ 6] ZORAN RADIVOJEVIĆ, LJUBOMIR GRUJIČ, SVETISLAV CANKAR, CVETKO CRNOJEVIĆ, PETAR JOVANOVIĆ, MILOŠ ĆURIĆ, NOVAK NEDIĆ,“ Pneumatske komponente“, Niro“OMO“, Beograd, 1994.
[ 7]
Katalok PDF, „PARKER“ - 07 Apostila de Pneumática, 2000.
http://www.ebah.com.br/pneumatica-parker-pdf-ifsp-automacao-pdf-a66040.html
[8]
Katalog PDF„PARKER“ - 06 Apostila de Hidráulica, 1999.
http://www.ebah.com.br/pneumatica-apostila-basica-pdf-a64389.html
[ 9]
LJUBOMIR MILADINOVIĆ, „Hidraulički i pneumatski mehanizmi i instalacije“ . http://www.vladex.co.rs/aplikacije/Hidraulicki%20i%20pneumatski%20mehanizmi %20i%20instalacije.pdf [10] RADOSLAV KORBAT, „Pneumatika i hidraulika “ http://www.google.com/#hl=en&sugexp=ldymls&xhr=t&q=Hidrauli %C4%8Dki+i+pneumatski+mehanizmi+i+instalacije+&cp=49&pf=p&sclient=psy&site =&source=hp&aq=f&aqi=&aql=&oq=Hidrauli %C4%8Dki+i+pneumatski+mehanizmi+i+instalacije+&pbx=1&fp=26ff13b7702d61e5
65 Zoran Jankov 42s/09