Transportni sistemi

Autori:Ana BojinovićMaja Grbović

Boris ĐivuljskijMiloš Zeković

Profesor:Velimir Čongradac

Služe za transport odnosno prenos velikih količina različitih (zrnastih, komadnih i sl.) materijala.

Mogu se razvrstati u tri osnovne grupe:◦ Sa vučnim elementom ◦ Bez vučnog elementa◦ Pomoćni uređaji

Uređaji sa vučnim elementom prenos tereta ostvaruju kretanjem beskonačne trake, lanca ili užeta (neprekidno translatorno kretanje.

Vučnim uređajem se ostvaruje kretanje radnog uređaja (trake, ploče, strugača, kofica, koša)

Mozemo ih podeliti na:1. Transportere koji premeštaju teret po horizontali ili pod

manjim uglom nagiba i ne mogu da se primene za vertikalno prenošenje materijala

2. Elevatore3. Viseće transportere

1.Transporteri koji premeštaju teret po horizontali◦ Trakasti

Sastoje se od beskonačne trake kojom transportuju materijal i dva bubnja oko kojih se ona obrće.

Pločasti Transportovani materijal leži na pločama koje su vezane za

dva paralelna, beskonačna lanca. Služe za prenos težih komadnih materijala, abrazivnih,

zapaljivih kao i materijala visokih temperatura.

Pločasti◦ Ploča je najčešće od nesavitljivog metala, a ređe

od drveta, gume, plastike i sl...◦ Specifični su po tome što je u toku transporta

moguće vršiti i tehnološke procese (kaljenje, hlađenje, ispiranje, bojenje...)

◦ Grabuljasti (strugači) Služe za prenos rastresitih materijala premeštanjem duž

korita pomoću poprečnih grebača koji su vezani za jedan ili dva vučna lanca.

Prenos materijala na relativno mala rastojanja.

2.Elevatori◦ Sastoje se od beskrajne trake ili lanca za koje su pričvršćene kofice na

jednakim rastojanjima.◦ Elevatori sa koficama kojima se prenose vertikalno ili koso naviše

sitnozrnasti materijal, a vučni uređaj je gumena traka ili lanac.◦ Obrtanjem bubnja ili lančanika traka-lanac sa koficama se kreće odozdo

prema naviše.

Pogonski bubanj-lančanik

1 – Traka-lanac2 – Kofice

◦ Elevatori sa viljuškama ili sa ljuljaškama Koriste se kako za dizanje tako i za spuštanje materijala Primenjuju se za pretovarno transportne tokove materijala

komadnog oblika (vreće, sanduci, burad i sl.)

3.Viseći transporteri◦ Rasipni materijal se prenosi visećim transporterima u

koficama, tako što se kofice mogu okretati ili su neokretne.

◦ Najviše se koriste za prenos komadnih tereta, a mogu se koristiti i za rastresite materijale.

Uređaji koji nemaju vučni element, na primer zavojni transporter ili uređaji kojima se teret kreće delovanjem inercijalne sile (vibracioni transporteri), odnosno sile teže (gravitacioni uređaji).

Možemo ih razvrstati na:◦ Zavojne (pužne) transportere◦ Oscilatorne transportere◦ Valjkaste (rolgazni) transportere◦ Pneumatski transport◦ Hidraulični transport

Zavojni (pužni) transporteri◦ Koriste se za transport praškastih, zrnastih pa i granulastih

materijala.◦ Mogu biti horizontalni i blago nagnuti kao i vertikalni i strmo

nagnuti.◦ Njihov rad se zasniva na principu zavojnice i navrtke.◦ Zavojnica može da bude puna, trakasta, nazubljena ili u obliku

lopatica.◦ Tokom prenosa oni mešaju i mogu da hlade materijal.

Oscilatorni transporteri Dele se na:

◦ Inercijalne◦ Vibracione

Najčešća oblast primene oscilatornih, a posebno vibracionih transportera odnosi se na hermetički zatvorene sisteme za prenos vrelih, gasovitih, otrovnih supstanci u uslovima potpune izolacije okolne sredine

Inercijalni transporteri◦ Njihov radni odnosno noseći element ima oscilatorno kretanje.◦ Razlikujemo radni i povratni hod.◦ Teret klizi duž oluka pod dejstvom sile inercije◦ Prenos nasipnih, prašinastih, gasovitih, otrovnih materijala u

uslovima potpune izolacije.

Vibracioni transporteri◦ Teret se odvaja od oluka poskakivanjem i kreće se

u mikro skokovima◦ Najčešće se koriste vibracioni

Valjkasti transporteri (rolganzi)◦ Prenos komadnih tereta (sanduka, cevi, kontejnera i sl.)◦ Kreću se preko valjaka poređanih jedan do drugoga, duž

nosećeg rama.◦ Postoje pogonjeni (valjci se pogone preko elektromotora) i

nepogonjeni (materijal se prenosi pod dejstvom sile kretanja).

Pneumatski transport◦ Prenos sitnozrnastog i praškastog materijala strujom vazduha

kroz specijalne vodove, cevi.

Hidraulični transport◦ Može da se ostvari slobodnim padom ili pod pritiskom.◦ Prenos sitnih čestica materijala protokom tečnosti kroz

cev, oluk i sl.◦ Danas se uglavnom hidraulično transportuje pesak,

šljunak, krečnjak, pepeo, šljaka, ugalj i sve vrste ruda, njihovih jalovina i drugo.

1. Gravitacioni uređaji◦ Materijal se transportuje pod uticajem sopstvene težine

(nagnuti oluci, zavojni oluci, rolganzi bez pogona, itd.) . 2. Uređaji za skladištenje materijala kao npr. bunkeri 3. Razni tipovi zatvarača (ručni, mehanički,...) 4. Pokretni pretovarivači 5. Dodavači

◦ Uređaji kojima se reguliše ispuštanje materijala iz bunkera na transportni uređaj.

6. Uređaji za merenje težine transportovanog materijala (vage)

Trakasti transporteri su mehanička prenosna sredstva sa vučnim elementom za premeštanje robe i materijala sa jednog na drugo mesto.

U radu ćemo govoriti o: njihovoj nameni karakteristikama delovima transportera automatizaciji sistema transportera senzorima eventualnim nedostacima isplativosti zaštiti

Trakasti transporteri prenose komadnu robu ili rasuti materijal na horizontalnim ili malo nagnutim trakama koje su ujedno nosivni i vučni delovi transportera.

Imaju široku primenu u rudnicima, metalurškoj i hemijskoj industriji, građevinskim i zemljanim radovima, u prehrambenoj industriji, poljoprivredi, skladištima...

Služe za male prenose masa i kratke udaljenosti, za velike prenose (preko 10000 t/h) i velike daljine prenosa ( i do više km ).

Dugi su do 500 m, ređe do 5 000 m i više. Prenose od lakih specifičnih farmaceutskih

proizvoda, preko kutija i paketa u industrijama hrane i pića, do transporta rasutih materijala u teškoj industriji.

Transporne trake normalne izrade mogu da se primene u eksploataciji do temperature u opsegu od -15°C do 60°C.

Specijalno izrađene trake mogu da se koriste na temperaturama od -45°C do 100°C.

Traka Pogonski mehanizam Istovar materijala Bacači Nosivna konstrukcija

1. gornji, radni deo trake,2. donji deo trake, 3. nosivi valjci, 4. valjci ispod utovarnog uređaja, 5. pogonski bubanj, 6. zatezni bubanj, 7. natezni teg, 8. usipni koš utovarnog uređaja, 9. istovar materijala

Traka je osnovni i najodgovorniji element transportera. Traka treba da bude : gipka, da ima dovoljnu jačinu, da je otporna na habanje i udare.

Traka može biti od: ◦ tekstila ◦ žičanog pletiva ( transporter sa žičanom trakom )◦ čeličnog lima ( transporter s čeličnom trakom )◦ gume

Prema obliku nosivih valjaka traka može biti ravna ili koritasta.

Širina trake zavisi od vrste materijala koji se prenosi i može biti od 0.2m do 2m i više.

Za transportere s većim uglom nagiba izrađuju se posebne vrste traka s nosivom površinom različitih profila:◦ glatka◦ poprečno rebrasta◦ sa naboranim rubovima◦ sa pregradama◦ bobičasta◦ prugasta

Ugao nagiba transportera s takvim trakama može iznositi do 70° (do 90° sa pregradama), dok je s glatkim trakama zavisan od vrste transportnog materijala, a iznosi do 28°.

Traka se sastoji iz nosećih slojeva: medjusobno spojenih gumiranjem, pri čemu se na gornjoj radnoj strani trake postavlja habajući sloj debljine 2–6 mm zavisno od namene trake, a sa donje strane ova debljina je 1,5-2 mm.

Sastoji se od motora, reduktora i pogonskog bubnja. Kao pogonski motori služe asinhroni motori s

reduktorom. Motor i reduktor vezani su na pogonski bubanj sa strane ili su ugrađeni u pogonski bubanj (elektromotorni bubanj) pa se sila trenjem prenosi s pogonskog bubnja na traku.

Pogonski bubanj se pravi od livenog gvožđa ili od čelika, a po potrebi se može obložiti drvetom ili gumom kako bi se povećao koeficijent trenja između njega i trake.

Za kratke trake najčešći je pogon s jednim bubnjem, koji može biti smešten uz glavu ili na kraju.

Utovar se vrši pomoću različitih uređaja ili ručno u zavisnosti od vrste materijala

Uređaj može biti pokretni ili statični Za rasipne materijale utovar se vrši pomoću

levka Za komadnu robu utovar se vrši pomoću

robotskih ruku ili pomoću nekih drugih vrsta transportera

Istovar materijala sa trake transportera najlakši je preko glave na pogonskom bubnju.

Za istovar rasturenog materijala ili komadne robe na bilo kom mestu trake transportera služe ravni i plužni strugači.

Pokretni istovarivači mogu se kretati uzduž čitavog transportera.

Tada gornja traka transportera prelazi preko visoko uzdignutog bubnja, pa materijal istovaruju preko glave na bilo kom mestu transportera.

a) istovar preko glave b) pokretni i plužni strugači

  Bacači su kratki trakasti transporteri s velikom

brzinom trake 5 – 10 m/s. Materijal se neprestano dovodi na traku i zatim

izbacuje na veće daljine. Daljina bacanja seže do 22 m, visina bacanja do

10 m, širina trake do 1 m, protok mase do 1000 t/h, a pogonska snaga do 15 kW.

Bacači se upotrebljavaju za zrnasti materijal koji ne stvara prašinu i za grudvast materijal 40 – 80 mm. Upotrebljavaju se na otvorenom skladištima, za punjenje skladišnih prostorija, silosa, brodova, natkrivenih vagona i sl.

Nosivi valjci, pogonski i natezni bubnjevi ako postoje utovarni i istovarni uređaji montiraju se na nosivnu konstrukciju transportera.

Pričvršćena je na pod ili na most za transportere, a u rudnicima je obično obešena o lance ili čeličnu užad.

Može se izraditi tako da se transporter može prenositi ili prevoziti.

Donji deo trake podupire se dugačkim nosivnim valjkom. Nosivni valjci su izbalansirani i imaju ležajeve s trajnim

podmazivanjem. Na mestima utovara, gde se nalaze uređaji za punjenje traka,

najčešće se nosivni valjci postavljaju vrlo gusto i oblažu sa mekanom gumom da bi se ublažili udarci.

Veći prenosni kapacitet materijala se postiže ako se umesto jednog nosivnog valjka u skup nosivih valjaka smeste dva do pet kraćih nosivnih valjaka tako da traka dobije koritast oblik.

Automatizacija sistema transportera rešava se upotrebom odgovarajućih upravljačkih, mernih, izvršnih i signalnih uređaja.

Upravljačka jedinica za upravljanje radom svakog transportera je PLC kontroler.

U transportnom sistemu se kao izvršni uređaj koristi motorna zaštitna sklopka.

Upravljački signal koji šalje PLC kontroler deluje na prekidač preko kojeg se elektromotor pokreće ili zaustavlja, a samim tim i transportna traka.

Upravljački signali takođe upravljaju signalizacijom na signalnim pultovima i to na početku i kraju transportnog puta.

Signalizacija se izvodi signalnim sijalicama i led diodama.

Merni uređaji detektuju stanja transportera i služe kao davači binarnih podataka na osnovu kojih se preduzimaju odgovarajući koraci u toku daljinskog upravljanja transportnim sistemom.

Binarna stanja manifestuju se otvaranjem ili zatvaranjem kontakata slobodnih prekidača mernih uređaja.

Svakom transporteru se pridružuju sledeći merni uređaji: antenska sklopka, regulator brzine,potezna sklopka, laserski detektor presipa i davač nivoa materijala u bunkeru (svetlosna prepreka).

Antenska sklopka Koristi se za kontrolu iskliznuća transportne

trake. Montira se na konstrukciju trake, tako da

antena bude postavljena u liniji trase do koje se transportna traka u normalnim prilikama može pomeriti.

U slučaju večeg pomeranja-iskliznuća, traka pomera antenu koja preko odgovarajućeg mehanizama otvara kontakte sklopke.

Regulator brzine Koristi za merenje brzine kretanja transportne trake. Pri tome je omogućeno da

se registruje proklizavanje u slučaju da traka nije dostigla nominalnu brzinu. Ovaj uređaj meri vreme između pojedinačnih impulsa ili frekvenciju impulsa(za

velike brzine)koje zadaje bezkontaktna induktivna sonda kod induktivnih ili fototranzistor kod optičkog enkodera.

Enkoder sa induktivnom sondom je postavljen na osovinu valjka preko koga se translatorno kretanje pretvara u obrtno kretanje. Na taj način se enkoder obrće proporcionalno brzini kretanja trake, a sonda daje impulse sa svakim nailaskom zareza enkodera.

U slučaju da se brzina snizi (opadne) ispod podešene (željene) vrednosti, analogno tome, broj impulsa koje sonda registruje opada i relej u kontroleru isklopi tj. prekidač otvori svoje kontakte.

Elektronski deo kontrolera je u kućištu od plastike, koje se montira na nosaču trake, i koje na poklopcu ima dva potenciometra i led diodu.

Jednim potenciometrom se podešava odabrana vrednost impulsa, a drugom se podesi premošćenje kod starta.

Led dioda počinje da svetli ako se broj obrtaja smanji ispod odabrane vrednosti.

Optički enkoderInduktivni enkoder

Laserski detektor presipa Koristi se za kontrolu napunjenosti trake. Postavlja se u blizini presipnog mesta na

početku transportnog puta svake trake pojedinačno.

Laser se postavlja na čeličnom okviru iznad trake tako da laserski snopovi ograničavaju maksimalnu napunjenst trake. U slučaju prenapunjenosti trake ili neravnomerno raspoređenog materijala preseca se laserski snop i sklopka reaguje.

Refleksiona svetlosna prepreka Svetlosna prepreka se koristi radi kontrole

napunjenosi bunkera. Postavlja se pri vrhu bunkerskog prostora. U

sličaju napunjenosti bunkera, preseca se trag svetlosti čime se sprečava refleksija svetlosti sa suprotnog kraja bunkera. Na taj način, prijemnik, tj. foto tranzistor nije pobuđen, a to se manifestiuje tako što relej u kontroleru isklopi i prekidač otvori svoje kontakte.

Motorna zaštitna sklopka Upravlja radom transportne trake tako što uključuje ili

isključuje pogonski elektromotor. PLC kontroler aktivira upravljački signal koji otvara ili

zatvara kontakte upravljačkog prekidača i na taj način MZS izvršava upravljanje, tj. zaustavlja ili startuje rad transportera.

Pored ove glavne funkcije, MZS ima i zaštitnu ulogu, jer vrši: ◦ zaštitu elektromotora od preopterećenja (bimetalna zaštita), ◦ zaštitu od kratkog spoja (prekostrujna zaštita preko osigurača) I◦ kontrolu otpora izolacije elektromotora, vodova za napajanje i

upravlajčkih vodova.

Ako imamo sistem više trakastih transportera pokretanje traka se vrši unazad.

Prvo se pokreće poslednja traka u sistemu, zatim prethodna i tako do prve.

Kad sve trake dostignu nominalnu brzinu tada se postavlja materijal na traku.

Sistem za transport mora da ima sigurnosne uređaje za blokiranje kojima se obezbeđuje propisani redosled operacija.

Trakasti transporteri su vrlo pouzdani i većina problema u njihovoj eksploataciji je uglavnom rešena:◦ sekvencijalno puštanje i sekvencijalno

zaustavljanje transportera s trakom◦ automatsko biranje optimalnog transportnog puta◦ nadzor položaja trake◦ nadzor brzine trake◦ nadzor proklizavanja trake po pogonskom bubnju◦ jednostavno logičko povezivanje svih navedenih

delova u celinu

Najveći problemi se javljaju kod ljudi koje automatizacija izbacuje iz tehnološkog procesa, iako ona omogućuje rad u sigurnijim i humanijim uslovima.

Pored navedenih uspešno savladanih problema još uvek je ostao nerešen problem efikasne detekcije pojave i lokacije kvara na nosećim valjcima transportera s trakama. Zbog toga se upravo tom problemu sada posvećuje najveća pažnja.

Trakasti transporteri su vrlo ekonomična transportna sredstva za velike udaljenosti.

Takav transport je u prednosti nad kamionskim transportom (veća sigurnost i manje radnika), a i nad transportom pomoću žičara.

Transporteri, kao i svi mehanički ili električni uređaju, mogu biti opasni po rukovaoce ili bilo koga drugog ko se nađe u blizini.

Svake godine radnici se povređuju ili ginu zbog nesreća na konvejerima. Zato molimo da obratite pažnju na prosta pravila koja slede, a koja bi trebalo da zna svako ko rukuje ili se nalazi pored ili oko transportera:

Nemojte se penjati, sedeti, stajati ili šetati po transporteru!Može vam ovo upozorenje izgledati bezazleno, ali nezgode se dešavaju čećše nego što bi ste želeli da verujete i obično je rezultat povreda radnika ili šteta na transporteru.

Pre početka rada Uvek proveriti da li su ograde i poklopci na mestu!Nikada ne dozvolite da se transporter startuje ako ograde ili poklopci nisu sigurno na svom mestu. Ograde su postavljene sa razlogom i rad bez njih može uzrokovati ozbiljne povrede.

Samo kvalifikovani i propisno obučeni ljudi mogu popravljati ili održavati transportere!Transporteri mogu biti opasni, i mehanički i električno, za one koji ne razumeju ovu opremu i ne znaju kako da na njoj rade bezbedno.

Nemojte pokrivati, menjati ili pogrešno koristiti kontrolu transportera!Kontrola transportera je veoma važna za bezbedan rad, što uključuje sve uređaje, električne i mehaničke, koji se koriste za vreme rada transportera.

Delove tela, odeću i kosu čuvajte od transportera!Jedan od najčešćih uzroka povreda je da vam se zaglave odeća, kosa ili deo tela na pokretnim delovima transportera. Važno je svi koji su u blizini, drže ruke daleko od transportera koji radi.

Uređaju za kontrolu moraju biti vidljivi i lako dostupni!U hitnim slučajevima svi uređaju za kontrolu moraju biti vidljivi i lako dostupni svima koji rade na transporteru.

Uklonite otpatke i komadiće samo kada je transporter isključen iz struje!U cilju da se osigura siguran i efikasan rad, važno je da se sam transporter i njegova okolina redovno čiste od raznih prljavština.

Prijavite sve nepravilnosti autorizovanom personalu!Pokušaji neobučenih ljudi da srede zagušenje ili neki problem na transporteru može uzrokovati ozbiljne povrede ljudi i štete na opremi.

Trakasti transporteri čija dužina nije vidljiva sa mesta uključivanja u pogon, mora da budu snabdeveni sigurnosnom sajlom za isključivanje koja je postavljena celom dužinom transportera.

Pre sastavljanja u pogon transportera početak rada se objavljuje zvučnim ili svetlosnim signalom.

Transporter se ograđuje zaštitnom ogradom da bi se sprečio direktan kontakt radnika sa trakom.

Ukoliko se trakom prenosi praškasti ili neki štetni materijal traka može da se zatvori nakon utovara pa se na taj način vrši transport kao kroz cev.

Automatizacija upravljanja transportnim trakama u rudniku◦ Uslovi za pokretanje◦ Senzori◦ Logika upravljanja◦ Procesiranje otkaza

Neke tehničke karakteristike:◦ PLC je Siemens S7-315 2DP sa 224DI/80DO /

24AI/0AO◦ 1 frekventni regulator koji kontroliše rad pužnog

transportera◦ Potvrda rada transportera se vrši pomoću NO

kontaktora koji vraćaju informaciju PLC-u◦ Strujni merni trafo kontroliše koliku struju

transporter vuče◦ Na preklopkama i zasunima je korišćen induktivni

senzor za detekciju položaja preklopke/zasuna

Scada kontroliše ceo sistem 172 moguće rute Mogućnost da je više ruta aktivirano u isto

vreme Matrična logika upravljanja rutama