SADRŽAJ Predavanje broj 6

1. Mašine za otkopavanje i utovar na površinskim kopovima 1) Bageri 2) Bageri sa čvrsto vezanim radnim elementom 3) Bageri sa gipko (elastično) vezanim radnim elementom 4) Bageri sa više radnih elemenata 5) Rotorni bager 6) Bager vedričar

Predavanje broj 7 2. Mašine i uređaji za odlaganje i pretovar

1) Odlagališta 2) Vrste mašina i uređaja za odlaganje 3) Mostovi za transport i odlaganje

Predavanje broj 8 3. Mašine i uređaji za transport na površinskim kopovima

1) Sredstva železničkog transporta na površinskim kopovima, i. Transportne šeme i pružni objekti

ii. Utovarne stanice iii. Odlagališne stanice iv. Železničke pruge

2) Kamionski transport i. Tipovi dampera

3) Tračni transporteri i. Klasifikacija transportera sa gumenom trakom

ii. Osnovni delovi transportera sa gumenom trakom

Predavanje broj 9 4. Mašine za bušenje na površinskim kopovima

1) Bušaće garniture 2) Načini bušenja stena 3) Teorija radnog procesa 4) Uređaj za kretanje

Predavanje broj 10 5. Mašine i uređaji za pomoćne i pripremne radove na površinskim kopovima

1) Dozeri 2) Riperi 3) Cevopolagači 4) Utovarivači 5) Rovokopači 6) Grejderi 7) Skreperi

3

1. MAŠINE ZA OTKOPAVANJE I UTOVAR NA POVRŠINSKIM KOPOVIMA 1.1. Bageri Bageri su samohodne mašine namenjene za otkopavanje, prenos odnosno transport na relativno kratko rastojanje i utovar otkopanih masa (jalovine ili korisne supstance) u sredstva transporta ili otkopavanje, prenos odnosno transport na veća rastojanja i istovar jalovine na gomilu ili odlaganje u otkopani prostor (unutrašnje odlagalište) površinskog kopa. Ima, međutim, bagera, pre svega iz velike i veoma razuđene familije univerzalnih i poluuniverzalnih bagera sa jednim radnim organom, koji po potrebi mogu biti opremljeni sa nekim od zamenljivih radnih organa koji služe ne za zemljane, već za neke druge specifične radove (nabijanje šipova, vađenje panjeva, podizanje i prenošenje tereta i dr.).

Slika 1.1. Radni elementi bagera Podela bagera

1. bageri sa jednim radnim organom (kašikom) odnosno bageri sa prekidnim (cikličnim, diskontinuiranim) radnim dejstvom, i

2. bageri sa više radnih organa (vedrica) odnosno bageri sa neprekidnim (kontinuiranim) radnim dejstvom.

4

Slika 1.2. Bageri sa jednim radnim elementom

Slika 1.3. Bageri sa više radnih elemenata

5

Mašine za deponije

Slika 1.4. Mašine za rad na deponijama Osnovna karakteristika bagera sa jednim radnim organom je cikličnost izvođenja operacija u okviru tehnološkog ciklusa po određenom redosledu: otkopavanje tj. punjenje kašike materijalom, okretanje gornje gradnje bagera sa punom kašikom do mesta istovara, istovar tj. pražnjenje kašike i okretanje gornje gradnje bagera sa praznom kašikom do mesta ponovnog utovara. Bager se u osnovi sastoji iz radnog, izvršnog i pogonskog uređaja koji neposredno izvršavaju tehnološke operacije; prenosnih mehanizama koji povezuju radni uređaj i izvršne mehanizme sa pogonskim; transportnog uređaja koji obezbeđuje tehnološka pomeranja bagera u toku rada i transport na duža rastojanja, noseće metalne konstrukcije; sistema upravljanja i automatizacije za regulaciju, uključivanje i isključivanje pojedinih agregata i mehanizama.

6

Radni uređaj bagera se sastoji iz radnog organa i izvršnih mehanizama. Radni organ (kašika) neposredno deluje na radnu sredinu (otkopno čelo) pri čemu potrebna kretanja i sile dobija od izvršnih mehanizama Prenosni mehanizam služi za prenos kretanja od motora do izvršnih mehanizama sa transformacijom kako vrste kretanja, tako i brzina i sila (momenata). Razvoj bagera sa jednim RE

• Prvi bager 1836 • Električni pogon – 1903 • Potpuno okretni bager – 1910 • Motor sa unutrašnjim sagorevanjem – 1914 • Hidraulični bager - 1940

Klasifikacija bagera

• Po nameni • Po tipu radnog organa • Po zapremini kašike • Po stepenu okretanja • Po tipu primenjenog transportnog uređaja • Po kinematskom obeležju • Po vrsti pogonskog uređaja • Po sistemu upravljanja

Po nameni

• univerzalni, • poluuniverzalni i • specijalni bageri

Po tipu radnog organa

• bageri sa čvrsto (kruto) vezanim radnim elementima – bager sa čeonom (visinskom) kašikom, bager sa obrnutom (dubinskom) kašikom, bager sa kašikom za struganje (vager strug) i dr.

• bageri sa gipko (elastično) vezanim radnim elementom – bager sa povlačnom (dreglajnskom) kašikom, bager sa kašikom grabilicom (grejfer), bager sa kukom za dizanje i premeštanje tereta (kran) i dr.

Slika 1.5. Podela bagera sa jednim radnim elementom po tipu radnog organa Po zapremini kašike

• bagere sa vrlo malom zapreminom kašike do 0,3 m3,

7

• bagere sa malom zapreminom kašike od 0,3 do 2,0m3, • bagere sa srednjom zapreminom kašike od 2,0 do 6,0m3 • bagere sa velikom zapreminom kašike iznad 6,0 m3 (danas već do 168 m3)

Po stepenu okretanja

• delimično okretni, kod kojih je ugao okretanja gornje gradnje sa radnim organom u horizontalnoj ravni ograničen (obično na 180o do 270o) i

• potpuno okretni (za ugao 360o) Po tipu transportnog uređaja

• na pneumaticima (primena ograničena na univerzalne bagere malog kapaciteta i male snage)

• na gusenicama (najrasprostranjeniji tip transportnog uređaja) • na koračajućem transportnom uređaju (najšira primena kod bagera sa

dreglajnskom kašikom srednjeg i velikog kapaciteta) • na šinskom transportnom uređaju (primena ograničena na specijalne bagere

namenjene za rad duž železničkih pruga), i • ploveći (primena ograničena na specijalne bagere namenjene za otkopavanje

materijala ispod vode). Po kinematskom obeležju

• jednomotorni sa grupnim pogonom, kod kojih se sva radna kretanja ostvaruju pomoću jednog motora (dizel ili električnog)

• višemotorni sa individualnim pogonom, kod kojih se uključivanje, regulisanje i kočenje svakog od mehanizama vrši individualnim elektromotorom jednosmerne ili naizmenične struje, i

• kombinovani, kod kojih se određeni broj mehanizama pogoni jednim zajedničkim motorom (obično su to mehanizmi za podizanje kašike, za vuču kašike i transport bagera) dok se jedan mehanizam (po pravilu mehanizam za kružno kretanje gornje gradnje) pogoni sopstvenim tj. individualnim motorom.

Po vrsti pogonskog uređaja

• jednomotorni sa pogonom od motora sa unutrašnjim sagorevanjem ili elektromotora

• višemotorni sa elektropogonom pojedinačnih mehanizama ili grupe mehanizama elektromotorima jednosmerne ili naizmenične struje,

• hidraulični sa pogonom radnih organa i mehanizama individualnim hidrocilindrima ili hidromotorima.

Po sistemu upravljanja

• mehaničkim upravljanjem • električnim upravljanjem • hidrauličnim upravljanjem • pneumatskim upravljanjem, i • kombinovanim upravljanjem.

8

1.2. Bageri sa čvrsto vezanim radnim elementom Ovom tipu bagera pripadaju:

• Bager sa normalnom (visinskom) kašikom kako se još popularno naziva bager kašikar,

• Bager sa obrnutom (dubinskom) kašikom, • Bager sa kašikom za struganje ili kako se još naziva bager strug.

Bager sa normalnom (visinskom) kašikom Ovaj bager se koristi za otkopavanje i utovar materijala u sredstva transporta, kao i za otkopavanje i direktno prebacivanje u otkopani prostor jalovinskog materijala. Može da otkopava materijal bez prethodnog usitnjavanja (miniranja) kao i prethodno izminirani materijal. Namena:

• Bager sa normalnom (visinskom) kašikom je konstruktivno predodređen za otkopavanje radilišta (bloka) iznad nivelete planuma na kojoj se nalazi bager, dakle predodređen je za visinski rad. On doduše može da otkopava materijal i ispod nivelete planuma na kojoj se nalazi, ali je dubina otkopavanja neznatna i ta je konstruktivna mogućnost više proizašla iz zahteva da se bager može lakše izvući u slučaju zaglave odupirući se o kašiku, nego što je u pitanju neki tehnološki zahtev.

Konstrukcija:

• Donji neokretni postroj na kome je smešten transportni uređaj • Obrtne platforme • Radnog organa

Slika 1.6. Bager sa normalnom (visinskom) kašikom

9

Radni organ: • Radni organ bagera sa normalnom (visinskom) kašikom se sastoji iz:

a) strele koja je zglobno vezana za okretnu platformu, b) ručke ili ručki (budući da ih može biti i dve) koja je preko sedlastog ležišta

konstruktivno vezana za strelu, c) kašike koja je čvrsto (ređe zglobno i to kod bagera manjeg kapaciteta)

vezana za ručku ili ručke i obešena o strelu preko užeta za dizanje kašike, d) mehanizma za potiskivanje ručke ili ručki, i e) Mehanizma za otvaranje dna kašike.

Slika 1.7. Radni organ bagera kašikara

Proces rada:

Slika 1.8. Proces rada bagera kašikara

• Proces rada bagera sa normalnom (visinskom) kašikom se sastoji u sledećem: bager se postavlja u blizini donje ivice etažne kosine, a kretanje kašike zajedno sa ručkom od donje ka gornjoj ivici etažne kosine se vrši na račun skraćivanja dužine užeta za podizanje kašike koje se namotava na doboš glavne dizalice tj. dizalice za podizanje kašike. Pri ovome kašika i ručka vrše kretanje po određenom luku. Istovremeno sa ovim kretanjem kašici i ručki se saopštava i postupno kretanje napred, pri čemu se kašika urezuje u materijal.

10

• Debljina jednog odreska se reguliše mehanizmom za potiskivanje pri čemu rukovalac bagera mora nastojati da proizvod tehnoloških parametara visina radilišta, odnosno visina bloka, debljina odreska i širina odreska, odnosno širina reznog dela kašike uvećan za koeficijent rastresitosti materijala koji se otkopava bude jednak ili nešto veći od geometrijske zapremine kašike. Ako taj uslov nije ispunjen, bager neće ostvarivati zadovoljavajuće kapacitetno iskorišćenje. Naime, treba nastojati da se zadovolji uslov:

H s b kr = q kp

• Ručka, zajedno sa kašikom, može se kretati lučno i pomerati se napred-nazad

duž svoje ose pod dejstvom mehanizma za potiskivanje, klizeći u sedlastom ležištu. Donji kraj strele je zglobno vezan za okretnu platformu, a njen gornji deo (vrh strele) se drži u nagnutom položaju pomoću užadi koja prelaze preko koturova na vrhu dvonogog podupirača i navijaju se na doboš dizalice za podizanje odnosno spuštanje strele bagera. Normalni ugao nagiba strele pri radu bagera kašikara iznosi 45o.Po potrebi ugao nagiba strele se može menjati u dijapazonu od 35 do 60o.

Slika 1.9. Radni organ bagera kašikara

• Radni parametri bagera sa normalnom (visinskom) kašikom zavise od zapremine kašike, dužine strele i ručki kao i od ugla nagiba strele. Razlikujemo sledeće radne parametre bagera kašikara: radijus kopanja, radijus pražnjenja, visinu kopanja, visinu pražnjenja i dubinu kopanja.

Slika 1.10. Radne dimenzije bagera kašikara

11

• Radijus kopanja - Rk predstavlja horizontalno rastojanje od vertikalne ose okretanja platforme bagera do vrha zuba na bagerskoj kašici pri otkopavanju materijala. Razlikujemo : maksimalni radijus kopanja - Rkmax pri maksimalno isturenim ručkama i radijus kopanja na planirnoj ravni - Rkh.

• Radijus pražnjenja - Rp, predstavlja horizontalno rastojanje od vertikalne ose okretanja platforme bagera do ose bagerske kašike u procesu pražnjenja. Razlikujemo: radijus pražnjenja pri maksimalnoj visini pražnjenja - Rpvmax i maksimalni radijus pražnjenja pri maksimalno isturenim i horizontalno položenim ručkama Rpmax.

• Visina kopanja - Hk predstavlja vertikalno rastojanje od planuma na kojem se bager nalazi do vrha zuba na kašici pri kopanju. Maksimalna visina kopanja - Hkmax odgovara maksimalno izdignutim ručkama.

• Visina pražnjenja - Hp predstavlja vertikalno rastojanje od nivelete planuma na kojem se bager nalazi do donje ivice zatvarača dna kašike u procesu pražnjenja iste. Maksimalna visina pražnjenja - Hpmax odgovara maksimalno izdignutim ručkama i kašici.

• Dubina kopanja - Hd predstavlja vertikalno rastojanje od nivelete planuma na kojoj se bager nalazi do vrha zuba na kašici kad bager kopa materijal ispod planuma na kojem stoji.

Većina bagera kašikara je tako konstruktivno izvedena da je moguće u određenim granicama menjati ugao nagiba strele (35o-60o). Shodno promeni ugla nagiba strele prema horizontu menjaju se i radni parametri bagera. Tako na primer: veći ugao nagiba strele omogućava da se poveća visina kopanja i visina pražnjenja, ali se pri tome smanjuje radijus kopanja i radijus pražnjenja. i obrnuto: manji ugao nagiba strele dovodi do povećanja radijusa kopanja i radijusa pražnjenja, ali u isto vreme povlači za sobom smanjenje visine kopanja i visine pražnjenja. Bager sa obnrnutom (dubinskom) kašikom

• Bager sa obrnutom (dubinskom) kašikom se ređe nego koristi na površinskim otkopima, a kad se i koristi onda je to za određene pomoćne radove.

Konstrukcija:

Slika 1.11. Radni organ i šema rada bagera sa obrnutom dubinskom kašikom Radni organ bagera sa obrnutom kašikom se sastoji od:

• kašike koja je čvrsto (kruto) vezana za prednji kraj držača kašike,

12

• držača kašike koji je zglobno vezan za vrh strele, • strele koja je zglobno vezana za okretnu platformu, • pomoćna strela koja je nepokretno vezana za okretnu platformu.

Radni proces:

Slika 1.12. Radni proces bagera sa obrnutom dubinskom kašikom

• Radni proces bagera sa dubinskom kašikom se obavlja na sledeći način: prvo

se otpušta vučno uže tako da se kašika dovoljno ispruži. Posle toga se otpušta postepeno uže za dizanje i kašika se spušta na zemlju u položaj za kopanje.

• Postepenim zatezanjem vučnog užeta vrši se utiskivanje kašike u materijal, a regulisanje debljine reza se postiže otpuštanjem užeta za dizanje pa se tako kašika priteže uz strelu sve do kraja kopanja, dok se držač kašike okreće oko svog zgloba.

• Pošto se kašika napuni materijalom, naizmenično se zateže vučno uže i uže za dizanje, pa se srela, držač i kašika podižu a istovremeno se okreće gornji deo bagera u položaj za istovar materijala. Otpušta se vučno uže sa istovremenim pritezanjem užeta za dizanje pri čemu se kašika sa držačem okreće pomera se napred i istovara materijal na deponiju ili utovara u transportno sredstve. Posle završetka istovara bager se okreće, vraća se u položaj početka kopanja i proces se ponavlja. Ceo proces rada sa bagerom sa dubinskom kašikom je složeniji nego kod bagera sa normalnom visinskom kašikom, jer bagerista u procesu rada mora stalno da operiše vitlom za dizanje i vitlom za vuču kao celinom.

1.3. Bageri sa gipko (elastično) vezanim radnim elementom

• U bagere sa glpko (elastično) vezanim radnim elementom spadaju: • Bager sa povlačnom (dreglajnskom) kašikom ili kako se popularno naziva -

bager dreglajn • Bager sa kašikom grabilicom tj. bager grabilica • Bager sa kukom za dizanje tereta tj. bager dizalica.

13

Slika 1.13. Bageri sa gipko (elastično) vezanim radnim elementom

Bager sa povlačnom kašikom – bager dreglajn Bager dreglajn je konstruktivno predodređen za otkopavanje materijala ispod nivelete planuma na kojoj se nalazi tj. za dubinskl rad. On, dakle, otkopava materijal "ka sebi". Doduše, bager dreglajn može da kopa i visinski, a visina bloka po pravilu ne sme da bude veća od 0,5-0,7 Hp. Konstrukcija:

14

Slika 1.14. Bager dreglajn Radni organ:

• Radni organ bagera dreglajna se sastoji od: • kašike sa lancima za podizanje i vuču, istovarnog bloka (kotura) i

istovarnog užeta, • strele koja je zglobno vezana za okretnu platformu, • usmerivača tj. usmeravajućih koturova za vučno uže.

Radni proces:

Slika 1.15. Šema bagera dreglajna

Bager se postavlja u blizini gornje ivice etažne kosine. Pri opuštenom vučnom užetu a pomoću užeta za podizanje kašike, kašika se spušta na dno, zatim se vučnim užetom kašika povlači ka streli bagera. Kašika se pod dejstvom sopstvene težine urezuje u materijal i puni se otkopanim materijalom. Dubina odreska se reguliše zatezanjem užeta za dizanje kašike. Kada je kašika puna materijala, nakratko se prikoči vučni doboš i stavlja se u pogon doboš za dizanje kašike. Kao rezultat toga, uže za dizanje kašike, vučno uže i istovarno uže se zatežu, a kašika se diže u horizontalnom položaju. Istovremeno sa podizanjem kašike uključuje se mehanizam

15

za kružno kretanje platforme pa se ista zajedno sa strelom i kašikom okreće do mesta pražnjenja kašike. Opuštanjem vučnog užeta kašika se prevrće i prazni. Platforma se zatim, zajedno sa strelom i kašikom okreće ka mestu ponovnog utovara materijala i to pri istovremenom opuštanju užeta za podizanje kašike tj. pri istovremenom spuštanju kašike. Radni parametri:

sl20

Slika 1.16. Radne dimenzije bagera dreglajna Radni parametri:

• Radijus kopanja - Rk, predstavlja horizontalno rastojanje od okretne ose platforme bagera do vrha zuba na kašici pri kopanju. Ovde razlikujemo: radijus kopanja bez zabacivanja kašike Rk i radijus (maksimalni) kopanja sa zabacivanjem kašike Rkmax.

• Radijus pražnjenja - Rp predstavlja horizontalno rastojanje od vertikalne ose okretanja platforme do ose kašike pri pražnjenju iste.

• Dubina kopanja - Hk predstavlja vertikalno rastojanje od nivelete planuma na kojem se bager nalazi do vrha zuba na kašici u njenom krajnjem donjem položaju.

• Visina pražnjenja - Hp predstavlja vertikalno rastojanje od nivelete planuma na kojem bager stoji do vrha zuba na kašici u procesu pražnjenja iste.

Bager sa kašikom grabilicom - bager grabilica Bager grabilica se izuzetno retko koristi na površinskim kopovima. Najčešće se koristi za utovar rastresitog materijala sa gomile, odnosno sa deponije, u transportna sredstva. Koristi se takođe u građevinarstvu za iskop mekog tla na suvom i ispod vode. Sposobnost otkopavanja materijala je vrlo ograničena i zavisi od sopstvene težine kašike - grabilice. Konstrukcija:

16

Slika 1.17. Radni organ i radne dimenzije bagera grabilice

Proces rada: Proces rada bagera grabilice se sastoji u sledećem: otvorena kašika tj. grabilica sa otvorenim čeljustima otpuštenim užetom za zatvaranje grabilice se spušta na užetu za dizanje. Na određenoj visini iznad zemlje potpuno se otpusti uže za dizanje kašike i kašika se sa otvorenim čeljustima urezuje u materijal. Zatim se povlači uže za zatvaranje kašike pri čemu se vrši kopanje i punjenje kašike materijalom, dok uže za dizanje kašike ostaje i dalje olabavljeno, odnosno malo pritegnuto. Posle zatvaranja kašike, nastavlja se sa zategnutim užetom za zatvaranje kašike uz istovremeno zatezanje užeta za dizanje kašike. U početku se dizanje kašike vrši samo na užetu za zatvaranje kašike, a odmah posle toga kad prlstigne sa zatezanjem užeta za dizanje, nastavlja se proces dizanja sa oba užeta. u položaju za istovar, otpusti se uže za zatvaranje kašike koja sad visi samo na užetu za dizanje, kašika se pod dejstvom sopstvene težine otvara i prazni. Kad je kašika ispražnjena platforma se zajedno sa strelom i kašikom okreće u položaj za ponovni utovar kašike i ciklus se ponavlja. Radni organi bagera sa jednim radnim elementom

• Radni organi određuju tip bagera i njihovu konstruktivnu šemu Radni organ bagera kašikara

• Radni organ bagera kašikara čine: kašika, ručka ili ručke, strela, mehanizam za potiskivanje i mehanizam za otvaranje dna kašike.

Kašika

• Kašika predstavlja osnovni element radnog organa, služi za kopanje, transport otkopanog materijala na relativno kratkom rastojanju i istovar otkopanog materijala na deponiju ili utovar u sredstva transporta. Shodno ovome kašika je izložena velikim opterećenjima i habanju, posebno njen rezni deo.

• Kašika predstavlja manje više pravougani paralelopiped blizak obliku kocke, ali kod pojedinih tipova kašika ima odstupanja od ovakvog oblika.

17

Kašika:

Slika 1.18. Kašika bagera kašikara Kašike, po načinu veze sa ručkom ili ručkama možemo podeliti na dve grupe:

• sa zglobnom vezom, i • sa čvrstom vezom.

Shodno nameni odnosno uslovima rada za koje su namenjene kašike možemo podeliti na:

• lake, tj. za lake uslove rada, • srednje, tj. za srednje uslove rada, • teške, tj. za teške uslove rada.

Po načinu pražnjenja kašike mogu biti:

• sa slobodno padajućim dnom, • sa prevrtanjem kašike.

U specijalnim gnezdima na reznom delu kašike, ugrađuju se 4-6 zuba. Najracionalniji uglovi oštrice zuba su:

• za meke materijale 25 - 27o • za tvrde materijale 32 - 35o

Konstrukcija zuba:

Slika 1.19. Zub bagerske kašike sa zamenljivom krunom

18

Mehanizam za otvaranje dna kašike Ovaj mehanizam služi za izvlačenje reze iz otvora na prednjem zidu kašike u momentu pražnjenja iste. Zatvaranje dna kašike se vrši automatski u momentu spuštanja kašike iz položaja istovara u položaj ponovnog utovara. Izvlačenje reze se ostvaruje pomoću užeta od elektromotora jednosmerne struje male snage preko sistema užadi i poluga. Elektromotor, na vratilu kojeg je konzolno postavljen doboš, stalno se nalazi pod slabom strujom, stvarajući moment dovoljan da uže drži slabo zategnuto. Za otvaranje dna kašike rukovalac bagera pritiska dugme uključujući nominalnu struju pri čemu se stvara potrebni moment za izvlačenje reze iz otvora. Kod velikih bagera kašikara za direktno prebacivanje otkopanih masa za razliku od bagera malog i srednjeg kapaciteta, mehanizam za otvaranje dna kašike se postavlja u blizini kašike na donjoj strani ručke. Strela konstrukcije

Slika 1.20. Konstruktivne izvedbe strele bagera kašikara

Strela kod bagera sa normalnom visinskom kašikom može biti jednogredna ili dvogredna, sa pravougaonim ili kružnim poprečnim presekom. Radi prostije izrade i održavanja, strela se po pravilu izrađuje sa punim sandučastim presekom, a nikad rešetkasta. Donji kraj strele je zglobno vezan za okretnu platformu, a gornji se kraj pomoću koturače drži u nagnutom položaju, pri čemu se slobodan krak užeta navija na doboš dizalice za podizanje strele. Držač kašike (ručka)

• Kod bagera sa normalnom visinskom kašikom ručka služi da na kašiku prenese silu pritiska, a kod hidrauličnih bagera i silu podizanja.

19

• U zavisnosti od uzajamnog položaja između katarke tj. strele bagera i ručke razlikujemo:

• jednogredna unutrašnja ručka, • dvogredna unutrašnja ručka, • dvogredna spoljašnja ručka.

• Ručke se izrađuju od zavarenog lima ili od lima i valjanih profila, i istog su

poprečnog preseka po celoj dužini. Poprečni presek ručki može da bude pravougaoni (sandučasti) ili kružni (cevni).

Slika 1.21. Ručke bagera kašikara: a) sa jednom gredom – cevasta; b) sa dve grede

- cevasta Jednogredna ručka kod bagera kod kojih je mehanizam za potiskivanje kašike zupčast ručka mora biti tako oblikovana da se na njoj može montirati zupčasta lamela. Zupčasta lamela je obično u vidu kratkih sekcija od manganskog čelika koje se spajaju sa ručkom pomoću zavrtnjeva ili zavarivanjem. Zupčaste lamele mogu biti i kovane iz legiranog ili visokougljeničnog čelika i onda se po celoj dužini zavaruju za ručku tako da sa ručkom čine jednu konstruktivnu celinu. Kod bagera sa zupčastim potisnim mehanizmom prednji i zadnji graničnik za kretanje ručke napred-nazad nalazi se na samoj zupčastoj lamel. Radni organ bagera dreglajna:

20

Slika 1.22. Radni organ bagera dreglajna Strela: Strela bagera dreglajna predstavlja jedan od vrlo vitalnih elemenata bagera sa jednim elementom. Mada masa strele iznosi 4,4 - 7% od mase celog bagera, njen moment inercije masa iznosi 30 - 40% od momenta inercije celog bagera sa punom kašikom. Pri ovome, moment preturanja od težine strele približno je jednak momentu preturanja bagera od pune kašike. Ovo ukazuje da na konstrukciju i težinu strele, odnosno na materijale od kojih se strela izrađuje, treba obratiti posebnu pažnju. Postoje različite konstrukcije strela bagera dreglajna. Po konstruktivnom obeležju strele bagera dreglajna možemo podeliti u četiri grupe: užetne, trograne krute, rešetkaste i kombinovane.

21

Kinematička šema bagera: • Jednomotorni bageri s grupnim pogonom • Višemotorni bageri sa individualnm pogonom • Bageri sa kombinovanim pogonom

Obrtna platforma: Obrtna platforma služi da se na nju pričvrste radni i pomoćni uređaji kao i osnovni mehanizmi i zajedno sa njima čine obrtni deo bagera. Na obrtnu platformu se takođe postavlja noseća konstrukcija za pridržavanje strele I pomoćni uređaji. Svi uređaji su zaštićeni karoserijom. Konstrukcija obrtne platforme treba da bude dovoljno čvrsta I jaka. U osnovi platforme su varene, ili kombinvane konstrukcije. Obrtna platforma se oslanja na donji ram bagera, a na prednjem delu se nalazi oslonac za postavljanje strele. Raspoerd mehanizama mora biti takav da se postigne uravnoteženje platforme.

1.23. Raspored mehanizama na obrtnoj platformi bagra dreglajna EŠ 10/70

22

Mehanizmi i uređaji bagera sa jednim radnim elementom Izvršni mehanizmi bagera sa jednim radnim elementom poseduju dva stepena slobode. Radi toga, rezanje i zahvatanje materijala obično predstavlja rezultat slaganja dva radna kretanja - podizanja i potiskivanja kod bagera kašikar, vučnog i podizanja kod bagera sa obrnutom kašikom i bagera dreglajn (kod hidrauličnih bagera treba ovima dodati još i mogućnost obrtanja kašike). Pored toga, za otkopavanje materijala neophodno je okretati gornji deo bagera, premeštati ga sa stajališta na stajalište, podizati ili spuštati strelu, otvarati dno kašike (kod bagera sa normalnom kašikom). Glavni zahtev za prenosne mehanizme bagera sa jednim radnim elementom je da se obezbedi izvršavanje svih pomenutih kretanja. Zavisno od stepena korišćenja, mehanizmi bagera sa jednim radnim elementom se dele na glavne, koji neposredno učestvuju u bagerovanju materijala, i pomoćne. Na primer, kod bagera kašikara u glavne mehanizme spadaju: mehanizam za podizanje kašike, potiskivanje i vraćanje ručke (odnosno ručki), obrtanje platforme i otvaranje dna kašike, a u pomoćne: mehanizam za podizanje strele bagera. Kod bagera dreglajna i bagera sa obrnutom kašikom u glavne mehanizme spada mehanizam za vuču, podizanje kašike i obrtanje platforme.

1.24. Raspored osnovnih i pomoćnih mehanizama na bageru kašikaru EKG 12.5

1.25. Raspored osnovnih i pomoćnih mehanizama na bageru dreglajnu EŠ 5/45

23

Mehanizmi za podizanje, potiskivanje odnosno vuču Mehanizam za potiskivanje služi za stvaranje pritiska na kašiku bagera koji je neophodan za utiskivanje kašike u materijal. Mehanizam za podizanje služi za podizanje kašike zajedno sa ručkom u procesu kopanja. Za podizanje kašike kod bagera kašikara uključuje se motor MP (motor za podizanje kašike). Njegovo obrtanje prema zupčaniku 18-17 i 16-15 se prenosi bubnju 14 dizalice za podizanje, na koju se namotava uže 13, koje obavija glavni blok 11 strele i blok kašike 12. Podignuta kašika se podržava kočnicom 19. Spuštanje kašike se vrši slabljenjem kočenja (opuštanjem kočnice) 19 ili raversiranjem motora. Kretanje potiska se vrši pri obrtanju potisnih zupčanika 4 i 9, koji su vezani, odnosno koji su u zahvatu sa ozubljenom letvom, ili letvama 5 i 10 na ručki 6. Ovi zupčanici dobijaju obrtanje od motora MPot (motor za potiskivanje) preko zupčastog prenosa 8-7 i 2-3. Vraćanje ručke se vrši reversiranjem motora; položaj ručki se flksira kočnicom 1.

Slika 1.26. Mehanizam za podizanje, potiskivanje

Kod bagera dreglajna mehanizam za podizanje I vuču služi za saopštavanje kretanja na podizanje radnom organu bagera. Kretanje na podizanje I vuču predaje se preko frikcionih dizalica. Bubnjevi bagerskih vitlova (dizalica) izrađuju se od livenog gvožđa ili čelika sa fino obrađenom površinom ili sa urezanim žlebovima za namotavanje užadi. Kod bagera dreglajna mehanizam za vuču ostavruhe osnovni rad na kopanju, dok mehanizam za dizanje zajedno sa mehanizmom za obrtanje ispunjava samo transportne funkcije.

Slika 1.27. Šematski prikaz mehanizma za dizanje bagera dreglajna i presek vitla dizalice

24

Slika 1.28. Šematski prikaz platforme bagera dreglajna sa mehanizmima

Mehanizmi za oslanjanje i obrtanje bagera • Mehanizam za obrtanje služi za promenu pravca obrtanja platforme bagera.

Vertikalno opterećenje od težine platforme sa mehanizmima i radnim uređajima i od težine kašike sa materijalom, kao i horizontalna opterećenja od sila inercije prima uređaj za oslonac i obrtanje koji je postavljen na donjem ramu bagera.

Mehanizmi za obrtanje bagera Obrtna platforma 3, preko valjka 2 oslanja se na prednju stranu (čelo) zupčastog venca 1. U zahvatu sa zupčastim vencem nalazi se zupčanik za obrtanje 5, koji se obrće sa vratilom 4, koje je učvršćeno u ležišta na obrtnoj platformi.

Slika 1.29. Šema mehanizma obrtanja: a) principijelna: 1 - zupčasti venac; 2 - valjci;

3 - obrtna platforma; 4 - vratilo; 5 - zupčanik za obrtanje; 6 – gusenice; b) višemotornog bagera E-2503:1 - kočnica; 2 - motori; 3, 4, 5-6, 7-8-9 zupčasti parovi

reduktora; 10 - zupčanik; 11 - ozubljeni venac.

25

Slika 1.30. Šeme uređaja za oslanjanje i obrtanje bagera: a) principijelna; b) sa centralnim rukavcem; c) sa zahvatnim valjcima; d) sa univerzalnim valjcima; e) sa

kugličnim jednorednim krugom;f) sa valjčanim krugom kotrljanja; g) sa krugom valjanja točkića (valjka). 1) donji ram; 2) donji prsten; 3) kotrljajuće telo; 4) gornji prsten; 5) obrtna platforma; 6) centralni rukavac; 7) čep; 8) navrtka; 9) ozubljeni lanac; 10) nosač; 11) zahvatni valjak; 12) univerzalni valjak; 13) jednorodni krug

kuglica; 14) dvoredni; 15) krug valjaka - točkića; 16) ozubljeni venac.

Slika 1.31. Izgled mehanizama za kružno kretanje i šematski prikaz istog mehanizma

26

Mehanizam za kretanje bagera Mehanizam za kretanje bagera služi za prenos kretanja motora na hodno-transportni uređaj. Kapacitet bagera Kapacitet bagera sa jednim radnim elementom može biti određen:

- računskim putem pomoću obrazaca koji su dopunjeni koeficijentima bagera i radilišta, - hronometrijskim opažanjima rada bagera, - putem opažanja i ustanovljenih normi za otkopavanje, a na bazi prethodnih merenja.

Kapacitet bagera je određen kompleksom mašinsko-tehničkih, geomehaničkih, tehnoloških i organizacionih faktora. Od mnoštva tih uticajnih činioca pomenućemo one najglavnije:

• Konstruktivne i kinematičke parametre kao što su: zapremina kašike, brzina kopanja, brzina kružnog kretanja, tip i brzina transportnog uređaja, zatim dinamičke karakteristike - čvrstoća, trajnost i pouzdanost glavnih sklopova, itd.

• Fizičko-mehaničke karakteristike materijala koji se otkopava u prvom redu specifični otpor na kopanje, rastresitost, postojanje i karakter pukotina u masivu koji se otkopava, itd.

• Stepen usaglašenosti tehnoloških parametara radilišta i radnih parametara bagera,

• Organizacija radnih procesa na otkopu u celini: trajanje radnih smena i njihov broj u toku godine, tehnologija rada, dužina fronta rada, tip i organizacija transporta otkopanih masa, tehnologija odlaganja, itd.

Konstruktivni i kinematički parametri bagera su u potpunosti određeni konstrukcijom bagera i nepromenljivi su za određeni model bagera. Ostali faktori su promenljivi i zavise od eksploatacionih uslova. U skladu sa stepenom učešća napred pomenutih faktora razlikujemo:

• teoretski kapacitet, • tehnički kapacitet, • eksploatacioni kapacitet.

• Teoretski kapacitet bagera sa jednim radnim elementom je određen

proizvodom računske zapremine q i računskog (konstruktivnog) broja ciklusa u minuti, pri računskim brzinama i opterećenjima. Teoretski kapacitet u stvari predstavlja učinak bagera za jedan čas neprekidnog rada.

• Tehnički kapacit predstavlja maksimalno mogući učinak bagera izražen u m3 čvrste mase za jedan čas rada pri određenim karakteristikama materijala koji se otkopava i za određene parametre bloka tj. radilišta.

• Eksploatacioni kapacitet bagera određuje kapacitet bagera uzimajući u obzir karakteristike materijala koji se otkopava, parametre radilišta kao i stepen iskorišćenja kalendarskog fonda vremena na bagerovanju. Dakle, na veličinu

27

ovog kapaciteta utiču i svi organizacioni i tehnološki zastoji na radilištu i otkopu u celini.

Primena bagera sa jednim radnim elementom

• Bager kašikar se na površinskim kopovima primenjuje za otkopavanje mekih i sipkih materijala, kao i čvrstih ali prethodno isitnjenih tj. izminiranih materijala.

• Bager kašikar je konstruktivno predodređen za visinski rad tj. otkopavanje materijala iznad nivelete planuma na kojem se sam bager nalazi. Doduše, bager kašikar može da kopa materijal i ispod niveleta planuma na kojoj se nalazi, ali je ta dubina kopanja neznatna.

• U visinskom radu bager kašikar može da kopa materijal u bloku ili u frontuu. Međutim, sa tehničko-tehnoloških i drugih aspekata rad bagera kašikara u frontu je neracionalan.

Tehnološke šeme rada bagera sa normalnom visinskom kašikom

Slika 1.32. Šema za određivanje dimenzija radilišta pri primeni bagera kašikara

Tehnološke šeme rada bagera dreglajna:

• Bager dreglajn se na površinskim kopovima primenjuje za otkopavanje i utovar ili za otkopavanje i direktno prebacivanje otkopanih masa i to mekih i sipkih masa kao i čvrstih ali prethodno isitnjenih (izminiranih) masa.

• Bager dreglajn je konstruktivno predodređen za dubinski rad tj. za otkopavanje materijala ispod planuma na kojem se sam bager nalazi. Bager može da radi i visinski, međutim visina kopanja iznad planuma na kojem se bager nalazi po pravilu ne treba da bude veća od Hv = (0,5-0,7) Hp. Za visinski rad se mogu koristiti bageri dreglajni sa zapreminom kašike q ≥ l0 m3. Kod visinskog rada evidentan je pad kapaciteta i povećan obim radova pomoćne mehanizacije.

28

• Bager dreglajn radi u bloku, u frontu ili bočno. Najčešće se koristi rad u dubinskom bloku. Rad u frontu (tzv. potkopavajući način rada) i bočni rad, kad bager otkopava suprotnu kosinu od one na kojoj se nalazi, se ređe koriste.

Slika 1.33. Šema za određivanje dimenzija radilišta pri primeni bagera dreglajna kod

dubinskog načina rada Pogon Na bagerima sa jednim radnim elementom se primenjuje sledeće vrste pogona:

• Dizel motori do 440 kW • Elektromotori jednosmerne ili naizmenične struje različite snage i napona • Hidro motori • Kombinovani pogoni

Dizel motori se primenjuju samo kod manjih bagera namenjenih za rad u mekm materijalima jer u čvršćim materijalima je nemoguće izbeći usporavanje kretanja kašike i velika propterećenja motora. Pogon bagera elektro motorima je najekonomičniji, odlično prihavtaju preopterećenja I laka se za upravljanje I reversiranje. Za pogon se najčešće koriste asinhroni motori jednosmerne struje. Asinhroni motori naizmenične struje se manje primenjuju jer pri smanjenju broja obrtaja posle nekog predela oopada momenat. Na bagerima se najčešće primenjuje elektro motor jednosmerne struje koji se napaja strujom Iz generatora jednosmerne struje, koji se pogoni asinhronim motorom Upravljanje

• mehanički sistem • hidraulični sistem • pneumatski sistem • kombinovani sistem

29

1.4. Bageri sa više radnih elemenata Bageri sa više radnih elemenata ostvariju neprekidno otkopavanje stenske mase pomoću većeg broja vedrica koje su ravnomerno raspoređene na beskonačnom lancu (vedričar) ili na rotornom točku (rotorni bager)

Slika 1.34. Načini rada rotornog bagera i bagera vedričara Za razliku od bagera sa jednim radnim elementom kod kojih ukupno vreme potrebno za otkopavanje stenske mase iznosi svega 20-40% od ukupnog trajanja ciklusa, kod ovih bagera otkopavanje (bagerovanje) se obavlja neprekidno tokom celog radnog ciklusa.

• Prednosti (manja inerciona opterećenja veće iskorišćenje transportnih sredstava, veći kapacitet, manja specifična potrošnja energije, visoka produktivnost, i dr.)

• Nedostaci (manja specifična sila kopanja) Klasifikacija: Po konstrukciji radnog organa

• Bageri vedričari • Rotorni bageri

Po tipu transportnog uređaja

• Bageri na gusenicama • Bageri na šinama • Koračajući bageri • Koračajuće-šinski bageri

30

Po načinu pogona • Sa električnim pogonom • Sa dizel pogonom

Po načinu utovara • Bageri sa portalom za utovar • Bageri sa bočnim utovarom pomoću konzolnih tračnih transportera

Po načinu kopanja

• Bageri samo za visinski rez • Bageri samo za dubinski rez • Bageri za dubinski i visinski rez naizmenično • Bageri za visinski i dubinski rez istovremeno

1.5. Rotorni bager Rotorni bager predstavlja samohodnu mašinu kontinuiranog dejstva namenjenu za otkopavanje jalovine i korisne supstance na površinskim kopovima. Otkopavanje materijala vrši se vedricama koje su ravnomerno raspoređene i pričvrćene na obodu rotornog točka. Istovremeno sa obrtanjem rotornog točka u vertikalnoj ravni i okretanjem rotorne strele zajedno sa platformom u horizontalnoj ravni svaka vedrica otkopava iz masiva odrezak koji je određen oblikom i geometrijskim parametrima. Obrtanjem rotornog točka i nailaskom punih vedrica u zonu istovarnog sektora, materijal se prazni iz vedrica, predaje prijemmnom transporteru na rotornoj streli i dalje redom, zavisno od broja trensportera na bageru, zadnjem istovarnom transporteru. Kod rotornih bagera se, dakle, istovremeno sa otkopavanjem vrši transport i utovar otkopanog materijala u transportna sredstva, ređe direktno prebacivanje u odlagališni prostor ili skladištenje na deponiji. Danas sigurno nasavršenija i najrasprostranjenija mašina rudarske namene, koja se koristi za površinsku eksploataciju. Sve više potiskuje bagere vedričare na osnovu visoke tehničko- tehnološke i ekonomske prednosti u radu. Visoka sigurnost u radu, manja sprecifična masa (ugradnja metala 0,2-1,1 t/m3), manja specifična potrošnja energije (0,15-0,5 kW/m3), veći koeficijent korisnog dejstva radnog organa (0,8-0,9), manji troškovi rada u održavanju. To su pre svega visoko produktivne mašine kontinuelnog dejstva. Izuzetno velike nabavne vrednosti . ali sa velikim proizvodnim učincima te se uložena nabavna sredstva brzo kompenzuju.

Razvoj i oblast primene Zamisao da se konstruiše bager koji bi objedinio pokretljivost i relativno malo habanje kašika bagera sa kontinuiranim radom i velikim kapacitetom bagera vedričara dovela je do konstrukcije rotornog bagera. 1913 Švander (Francuska) patentirao je radni točak sa kašikama, koji iskopani materijal za vreme okretanja istovaruje direktno na transporter. Vlasnik patenta nemačka firma Humbolt je na osnovu toga 1916 konstruisala prvi rotorni bager na šinama, koji je sledeće godine pušten u rad na kopu Bergwitz.

31

Istorijat

• Ovaj bager je neuspešno radio pa je 1923 godine bačen u staro gvožđe, ali je na bazi stečenog iskustva konstruisan novi rotorni bager (zapremina kašine 75 litara) koji je 1925 godine pušten u rad na površinskom kopu Luize.

• Razvoj elektrotehnike • Već 1933 izgrađen je bager sa kapacitetom od 760 m3/h, visinom kopanja od

13 m, snagom motora rotornog to;ka od 74 kW, ukunom instalisanom snagom od 300 kW I čija masa je iznosila 352 tone.

• 1934 prvi put je primnjen trogusenični transport, a 1937 devetogusenični. • Do 1938 godine izgrađeno je preko 50 rotortnih bagera, a pedeset godina

kasnie preko 800. • Proizvodnja u SAD počinje 1943 godine • Do 1951 godine bageri su bili sa rotornim točkom ćelijskog tipa, kada je privi

put primenjen polućelijski tip, što im je znatno povćalo kapacitet. • Od 1955 godine počinje sve masovnija proizvodnjai za dubinski i za visinski

rad • Prvi bageri sa promenljivom dužinom strele • Od 1960 povećanje rezne sile i rast kapaciteta (1987 KRUPP u Hambahu je

isporučio bager teoretskog kapaciteta 19200 m/h.

Slika 1.35. Upoređenje rotornih bagera komstruisanih u vremenskom intervalu od 50

godina

32

Klasifikacija Klasifikacija rotornih bagera može se vršiti po brojnim i veoma raznovrsnim konstrukcionim i tehnološkim obeležjima. Shodno zahtevima korisnika, a u cilju zadovoljavanja specifičnih uslova radne sredine, kod ovih bagera je prosutna veoma široka varijacija tehnoloških i kinemtskih parametara koji su po pravilu zahtevali i specifična konstrukciona rešenja cele mašine ili pojedinih vitalnih delova ili sklopova. Rotorni bager možemo klasifikovati po:

• nameni, • teoretskom kapacitetu, • specifičnoj sili kopanja, • načinu otkopavanja bloka, • načinu usecanja u blok, • transportnom uređaju, • uzajamnom položaju gornjeg okretnog i donjeg neokretnog dela bagera • tipu i položaju ose okretanja pretovarnog uređaja, • stepenu okretljivosti radnog organa, • tipu rotorne strele • tipu prijemnog transportera na rotornoj streli, • stepenu uravnoteženosti i načinu oslanjanja donjeg rama bagera na

transportni uređaj i dr. Po nameni,

• Bageri za površinske kopove, • Bageri za građevinske radove • Specijalni bageri

Po teoretskom kapacitetu

• malog kapaciteta (do 630 m3/h) • srednjeg kapaciteta (od 630 do 2500 m3/h) • velikog kapaciteta (od 2500 do 5000 m3/h) • vrlo velokog kapaciteta (od 5000 do 10000 m3/h) • izuzetno velikog kapaciteta (preko 10000 m3/h)

Po specifičnoj sili kopanja

• sa normalnom specifičnom silom kopanja (do 70 N/cm2) • sa povećanom specifičnom silom kopanja (od 70-140N/cm2) • sa velikom specifičnom silom kopanja (od 140 do 210 N/cm2) • sa vrlo velikom specifičnom silom kopanja (preko 210 N/cm2)

Po načinu otkopavanja bloka

• za visinski rad (sa dubinom kopanja ispod nivelete radnog planuma bagera ne većom od poluprečnika radnog točka

• za visinski i dubinski rad Po načinu usecanja u blok

• sa usecanjem u blok pri pomeranju celog bagera (bageri sa rotornim strelama konstrantne dužine i fiksnim osloncima strele),

• sa usecanjem u blok pri isturanje rotorne strele (bageri sa teleskopskim strelama i bageri sa strelama konst. dužine ali sa pomerljivim osloncima)

33

Po tipu transportnog uređaja • sa guseničnim transportnim uređajem, • sa koračajuće-šinskim transportnim uređajem • sa šinsko-guseničnim transportnim uređajem, • sa šinskim transportnim urešajem • sa koračajućim transportnim uređajem

Po uzajamnom položaju gornjeg okretnog i donjeg neokretnog dela bagera

• sa uređajem za horizontiranje gornjeg okretnog dela bagera, • bez uređaja za horizontiranje

Po tipu i položaju ose okretanja pretovarnog uređaja

• sa istovarnom konzolom čija se osa okretanja poklapa sa osom centralne okretne platforme

• sa istovarnom konzolom čija se osa okretanja ne poklapa sa osom centralne okretne platforme

• sa pretovarnim mostom na sopstvenom pretovarnom uređaju čija se osa oslonca na bageru poklapa sa osom centralne okretne platforme,

• sa pretovarnim mostom na sopstvenom pretovarnom uređaju čija se osa oslonca na bageru ne poklapa sa osom centralne okretne platforme,

Po šemi rasporeda osnovnih uređaja

• sa jednom centralnom okretnom platformom na kojoj su oslonci za radni organ i istovarni uređaj,

• sa jednom centralnom okretnom platformom na kojoj je oslonac za radni organ, dok je oslonac za istovarni uređaj na donjem neokretnom delu bagera

• sa dve okretne platforme pri čemu je na gornjoj oslonac za radni organ, a na donjoj za istovarni uređaj

Po stepenu okretljivosti gornjeg okretnog dela bagera

• delimično okretni • potpuno okretni

Po tipu rotorne strele

• sa rotornom strelom konstantne dužine i fiksnim osloncem na gornjem okretnom delu bagera,

• sa strelom konstantne dužine i pomerljivim osloncem na gornjem okretnom delu bagera

• sa teleskopskom (produžnom) strelom Po tipu prijemnog transportera na rotornoj streli

• sa klasičnim transporterom za rad na usponu do 20 stepeni, • sa specijalnim (pokrivnim) transporterom za rad na usponu i do 40 stepeni

Po stepenu uravnoteženosti bagera

• potpuno uravnoteženi • delimično uravnoteženi

Po načinu oslanjanja donjeg rama bagera na transportni urađaj

• sa statički određenim oslanjanjem u tri tačke ili pri korišćenju hidrauličkih oslonaca u četirir tačke

• sa statički neodređenim oslanjanjem

34

Uobičajena klasifikacija bagera je na osnovu osnovnih konstrukcionih karakteristika I kapaciteta na rotorne bageri tipa A, B I C.

Tipovi rotornih bagera A, B i C

Tip bagera A B C

Kapacitet (m3/h) 420-6000 3600-7500 7300-22700

Pogonska masa (t) 55-1200 1200-3500 6000-14000

Prečnik rotornog točka (m) 4,2-12 8,4-12,5 17,3-21,6

Snaga na rotornom točku (kW) 75-1000 750-1500 1500-5040

Moment na rotornom točku (kNm) 75-2200 2000-7000 4500-12000

Rastuća koncentracija proizvodnje na površinskim kopovima zahtevala je od proizvođača rudarskih mašina: povećanje jedinićnih kapaciteta i otkopnih visina mašina, smanjenje radnih masa, boljeg prilagođavanja rudarsko-geološkim, hidrogeološkim i klimatskim uslovima, povećanja pouzdanosti, poboljšanja komora Ijudstva koje opslužuje mašinu pri istovremenom smanjenju vremena opsluživanja i dr. Ovakvi zahtevi su, naravno, inicirali proizvodnju sve kapacitativnijih rotornih bagera, bagera vedričara, transportera i odlagača. U žiži interesovanja rudarske nauke i tehnike našli su se rotomi bageri čija se efektivnost primene na površinskim kopovima, u odnosu na bagere sa jednim radnim elementom {kašikare i dreglajne) i bagere vedričare, ispoljavala u manjoj specifičnoj masi, manjoj potrošnji električne energije, većem koeficijentu korisnog dejstva radnog organa, manjim specifičnim troškovtma rada, a samim tim i jeftinijoj jedinici proizvoda. Do danas najveći rotorni bager je proizveden u SR Nemačkoj (firma "KRUPP") 1978. godine za potrebe površinskog kopa lignta "Hanbach" gde su danas u radu 7 ovakvih bagera. Osnovni parametri ovog bagera su: teoretski kapacitet 19120 m3rm/h, dužina rotorne strele 70,5m, prečnik rotornog točka 21,5 m, broj vedrica 18 kom., zapremina vedrice 6,34 m3, snaga motora za pogon rotornog točka 3360 kW i radna masa bagera 13265 t. Sigurno je da ovako krupni i moćni rotorni bageri u skoroj budućnosti neće biti prevaziđeni. Naprotiv, zahtevi površinske eksploatacije sve su više usmereni na bagerima relativno velikih kapaciteta, ali vrlo mobilnih, malih masa i gabarita, lakih za tnontažu i demontažu, jednostavnih za održavanje, sa kratkim rokom isporuke i, naravno, sa znatnom manjom nabavnom vrednošću. Danas uopšte prihvaćeni komercijalni naziv ovakvih bagera je - kompaktni bageri.

35

Konstrukcija Veličina, oblik i konstrukcija rotornog bagera zavise posebno od zahtevanog kapaciteta, načina utovara materijala, i specifičnih uslova rada na kopu. Na oblik i konstrukciju bitno utiče dozvoljeni nagib kosina, zatim čvrstoća materijala koji se otkopava, i dozvoljeni specifični pritisak na tlo. Oblik i konstrukcija moraju biti prilagođeni uslovima dobrog i lakog održavanja Osnovni i pomoćni uređaji U osnovne uređaje možemo svrstati radni (eskavacioni urađaj, transportni uređaj, uređaj za transport materijala (transoprteri na bageru), pogonski uređaj i uređaj za upravljanje. U pomoćne uređaje spadaju: uređaji za podmazivanje, uređaji za zagrevanje, rasvetu, uređaji za potrebe tehničkog održavanja i remonta itd.

Slika 1.36. Rotorni bager; 1. Donji stroj, 2. Gornji obrtni stroj, 3. Strela radnog točka

sa rotornim točkom, 4. Transporteri na bageru, 5. Uređaj za dizanje i spuštanje strele, 6. Pretovarni uređaj

Slika 1.37. Glavne komponente rotornog bagera

36

Radni organ rotornog bagera Radni organ rotornog bagera čine:

• Strela rotornog točka • Rotorni točak sa elementima i pogonom (telo rotornog točka, vedrice,

skliznice, pogonski motor, reduktor, spojnica)

Slika 1.38. Rotorni bageri – osnovna dispozicija Mehanizam za dizanje strele Navedene zahteve mehanizma za dizanje strele ispunjavaju dva sistema koji su i jedino u primeni na bagerima:

• hidraulički sistem sa cilindrom za dizanje strele i • sistem vitla sa užadima za dizanje strele

Slika 1.39. Hidraulični cilindar mehanizma za dizanje nosača radnog točka i

pretovarne trake; 1. cilindar za dizanje nosača radnog točka, 2. cilindar za dizanje pretovarne trake

Hidraulički sistem za dizanje strele Hidraulički sistem se primenjuje kod bagera sa kratkim strelama. Kod bagera sa većim dužinama strele nije moguća primena cilindara za dizanje strele, jer bi to zahtevalo ugradnju cilindra izuzetne dužine, od nekoliko desetina metara. Sam cilindar se ugrađuje ispod strele, gde se nalazi jedan oslonac, dok je drugi oslonac na obrtnoj platformi. Konstrukcija na mestima oslonaca cilindra je dodatno ojačana kako bi se obezbedio prenos sila kroz konstrukciju. Hidraulični sistem za dizanje strele je tipičan kod bagera kompaktnog tipa

37

Krutost strele mora biti takva da ne dozvoli pojavu bočnih opterećenja na cilindru jer to može izazvati njegovo oštećenje. Naime, cilindar može primati opterećenja samo u pravcu svoje podužne ose. Oslonci cilindra se opremaju samopodesivim zglobnim ležajevima (slično kao kod oslonaca strele) kako bi se pojava bočnih sila na telo cilindra eliminisala. Mehanizam se izvodi sa jednim cilindrom dovoljne nosivosti, ugradnjom dva cilindra se javlja problem njihovog sihronizovanog kretanja pa se takva konstrukciona izvođenja izbegavaju kod mehanizma za dizanje strele. Najvažniji element celog hidrauličkog sistema predstavlja cilindar, zbog svojih karakterističnih dimenzija koje moraju odgovarati geometriji strele bagera kako bi se postigli zahtevani tehnološki parametri, kao što su maksimalna visina i dubina otkopavanja. Ostali elementi hidrauličkog sistema se lako mogu prilagoditi radnim zahtevima hidro sistema. Preostali deo hidrauličkog postrojenja (pumpa, razvodnici i rezervoar sa priborom) se postavlja na gornjoj gradnji, zaštićen je od nečistoća i sa dobrim provetravanjem. Mehanizam za dizanje strele sa vitlom i užadima Na bagerima klasične konstrukcije, većih gabarita, za kretanje strele u vertikalnoj ravni se koristi isključivo sitem vitla sa čeličnim užadima. Sile koje se javljaju kod bagera na streli i na mehanizmu za dizanje su izuzetno velike i moguće ih je sadvladati samo užetnim sistemima Osnovni elementi ovog mehanizma su:

• sistem koturača sa užadima, • bubanj za namotavanje užadi, • pogonski reduktori, • pogonski elektromotori, • kočioni mehanizmi, i • merno-regulacinioni elementi.

Slika 1.40. Vitlo za dizanje strele radnog točka Primenjuju se sledeći kinematski sistemi :

• sa vučnim lamelama i kolicima na konstrukciji protivtega, • sa vučnim lamelama i pokretnom pomoćnom strelom i • sa direktnim vešanjem strele preko sistema užadi.

38

Transportni put otkopanog materijala Transportni put otkopanog materijala obuhvata sve one delove koji transportuju materijal koji otkopa radni točak do predaje na pretovarni uređaj ili etažni transporter. Prema tome on obuhvata sva presipna mesta i transportere na bageru

Slika 1.41. Transportni put otkopanog materijala na bageru Presipna mesta Presipna mesa su prekidi toka materijala. Najvažnija presipna mesta su:

• Presipno mesto na radnom točku • Presipno mesto u vertikalnoj osi obrtanja bagera

Presipno mesto na radnom točku sa skliznicom:

Slika 1.42. Presipno mesto na radnom točku sa skliznicom

39

Presipno mesto na radnom točku bez skliznice

Slika 1.43. Presipno mesto na radnom točku bez skliznice

Transporteri na bageru

- Transporteri na streli radnog točka - Ostali transporteri - Transporter za otpadni materijal (prljava traka)

Transporter na streli rotornog točka Transporter na streli rotornog točka prestavlja veoma važan element transportnog puta. Njegova uloga je da otkopani materijal iz presipa u rotornom točku transportuje do presipa u obrtnoj osi bagera Položaj: Prijemni transporter u procesu rada stalno menja svoj položaj. U vertikalnoj ravni, od najnižeg do najvišeg položaja strele, vrednosti uglova nagiba transportera se kreću od -19O do +22O u odnosu na horizontalni položaj strele. Kružno kretanje gornje gradnje permanentno menja uslove pod kojima se materijal predaje presipu u centru obrtanja bagera. Navedene promene položaja transportera u prostoru su veoma česte tako da dodatna podešavanja transportera ili presipa ne dolaze u obzir. Položaj konstrukcije transportera na streli rotornog točka: Dispozicija rotornog točka, presipnog mesta, prijemnog bunkera i pogonskih agregata uslovljavaju određen položaj transportera. Podužna osa konstrukcije transportera se, kod većine bagera, ne poklapa sa podužnom osom strele. Navedene ose se seku u

40

obrtnoj osi gornje gradnje, kako bi se obezbedilo da transportovani materijal pada u centar odložnog transportera. Vrednost ugla između osa transportera i strele zavisi od dispozicije rotornog točka u odnosu na strelu i od dužine strele. Bageri sa dužim strelama imaju manju vrednost ugla od bagera sa kraćim strelama. Ovakav međusobni odnos podužnih osa se može izbeći kod bagera kod kojih je rotorni točak konzolno postavljen Kapacitet transportera na streli rotornog točka: Kapacitet transportera zavisi u osnovi od širine trake, njene brzine i ugla nagiba bočnih valjaka. Ta zavisnost važi i za transportere na bagerima uz određena specifična ograničenja. Polazna osnova za dimenzionisanje transportera je proizvodna mogućnost rotornog točka, odnosno njegov teoretski kapacitet. Kapacitet transportera treba da je usklađen sa teoretskim kapacitetom rotornog točka. Prilikom usklađivanja ova dva kapaciteta naročito treba obratiti pažnju na osobine transportovanog materijala i na uglove nagiba strele u vertikalnoj ravni. Mehanizam za kružno kretanje Ovaj mehanizam ima zadatak da dovede radni točak u željeni položaj, da obavlja kružno kretanje u toku rada i da u stanjima zastoja drži točak, a time i celu gornju gradnju u odreženom položaju. Na bagerima koje su opremljene jednostavnom odložnom trakom pored mehanizma za okretanj egornje gradnje postoji još jedan mehanizam (za kretanje odložne strele). Položaj: Ovaj mehanizam je smešten između donje gradnje koja je povezana sa voznim mehanizmom i obrtne gornje gradnje. Sastoji se od obrtne veze i pogona za kružno kretanje.

Slika 1.44. Mehanizam za kružno kretanje gornje gradnje

41

Obrtna veza U primeni su sledeće vrste obrtnih veza:

• Venac sa kuglama • Venac sa valjcima • Specijalne konstrukcije obrtnih veza • Valjci na hidrauličnim osloncima

Slika 1.45. Kuglični venac

42

1.6. Bager vedričar Vedričar otkopava materijal vedricama koje su okačene o dva beskonačna lanca koja se kreću po nosaču lanca. Pogon daju dva lančanika oblika mnogougaonika - turas - pogonska zvezda, koji pogon dobijaju od odgovarajućih osovina motora.Od donje do gornje ivice kosine (etaže) vedrice se pune. Napunjene vedrice prosledjuju materijal preko prijemnog žleba do lančanika gde se vrši istovar preko transportera u centralni bunker ili predajni transporter u zavisnosti od vrste transporta - šinski ili transporterima. Ugao podizanja nosećeg rama sa vedricama je 50 - 60 stepeni. U slučaju da noseći ram ima samo jednu zglobnu vezu (pomerljiv gornji deo nosećeg rama) i može menjati ugao nagiba - otkopavanje se vrši paralelnim rezovima.Ovde su sve vedrice u kontaktu sa materijalom ali ovde ostaje greben sa materijalom, ako noseći ram ima zglob (3-4 segmenta) na donjoj nosećoj strani , onda se greben eliminiše.Noseći ram podeljen je na segmente, najčešće tri segmenta ali ima i onih od 6-8, oni su pogodni za selektivna otkopavanja. Ugao nagiba podešava se preko užadi.

Slika 1.46. Obrtni bager vedričar tipa DS 800.20/20-23 primenjen na površinskom otkopu polja "B" kolubarskog basena lignita.

Bager vedričar se sastoji od donjeg dela bagera (1) , koji je oslonjen na transportni uredjaj (2) na šinama ili gusenicama i gornjeg dela sa čeličnom konstrukcijom (3) koji obuhvato konzolu (nosač) (4), vodjice (5), lančanik sa vedricama(6) i planirani deo (7), kao što je prikazano na slici. Donji deo bagera obuhvata i slobodni oslonac (8), te čvsto vezane oslonce (9), koji su po pravilu smešteni na strani dubinskog reza. Gornji deo bagera oslanja se obično na donji deo u tri tačke. Kod obrtnih bagera gornji deo se odvaja od donjeg posredstvom obrtnog postolja (10), koji se može okretati sa gornjim delom bagera i vodjicom lančanika sa vedricama za 270 - 360 stepeni. Gornji deo bagera vedričara obuhvata osim čelične konstrukcije sa mašinskom kućicom (11) i nosačem vodjice lančanika sa vedricama (4) , i vodjice lančanika bez

43

ili sa planirnim delom za visinsko (7) i dubinsko (7a) planiranje, pogom lančanika sa vedricama (11a), uredjaj za utovar (12), odgovarajući protivteg (13). kao i vitlove (14) za dizanje i spuštanje konzole, odnosno nosača lančanika sa vedricama. Donji deo bagera vedričara konstruisan je u vidu portala (kod varijante sa šinama), da bi se ispod omogućio prolaz jednog ili više koloseka, odnosno transportera. Bageri vedričari sa guseničnim transportnim uredjajem izmedju gornjeg i donjeg dela bagera nalazi se i obrtna konstrukcija sa utovarnim transporterom koji se može, kao i gornji deo bagera, nezavisno obrtati oko osovine za 360 stepeni, što omogućuje utovar u odgovarajuće transportno sredstvo bez obzira da li bager vrši otkopavanje dubinski ili visinski, te da li radi u bloku ili frontu. Osnovne prednosti bagera vedričara su:

• mogućnost dubinskog kopanja znatne dubine (do 40 m), što smanjuje visine dizanja u transportu i omogućava ulazak u delimično neodvodnjene sredine;

• mogućnost kopanja dve medjuetaže znatne visine sa jednog transportnog nivoa;

• mogućnost kopanja pod bilo kojim uglom kosine otkopa u skladu sa stabilnošću stene;

• mogućnost selektivnog kopanja; • nepotrebna dodatna mehanizacija za čišćenje (planiranjem) otkopa.

Osnovni nedostaci bagera vedričara su:

• velika potrošnja energije i habanje radnih organa zbog trenja, • mala radna brzina vedričnog lanca (do 1,4 m/s) , • niske manevarske sposobnosti, • ograničena sila kopanja.

Klasifikacija radnih organa bagera vedričara po konstrukcijskim parametrima:

• po konstrukciji vedrične strele : kruta sa malo članaka, zglobna sa mnogo članaka;

• po izvodjenju planirnih članaka: bez planirnih članaka, sa jednim planirnim člankom, sa dva planirna članka;

• po načinu vešanja vedrične strele : sa paralelnim vešanjem, sa radijalnim vešanjem, sa kombinovanim vešanjem;

• po načinu dizanja strele: sa zajedničkim pogonom podizanja svih članaka strele, sa individualnim pogonom podizanja pojedinih članaka strele;

• po mestu postavljanja bloka koturača za podizanje strele: na portalu gornje konstrukcije, na fiksiranom stubu, na pokretnom stubu;

• po načinu fiksiranja položaja strele u ravni rada: pomoću krutosti strele, pomoću dodatnih uredjaja sa vitlovima, pomoću dodatnih uredjaja sa zatezačima i vitlovima;

• po načinu vodjenja vedričnog lanca: sa fiksnim vodjenjem, sa slobodno visećim lančanikom sa vedricama:

• po komstrukciji radnih elemenata za kopanje i transport: sa vedricama, sa strugačima;

• po koraku vedrica na vedričnom lancu: korak sa četiri karike lanca, korak sa šest karika lanca, korak sa osam karika lanca;

• po konstrukciji uredjaja za čišćenje materijala ispred prijemnog levka: plužni, rotorni;

44

• po tipu uredjaja za smanjenje dinamičkih opterećenja pogona vedričnog lanca: uredjaji sa izjednačavanjem opterećenja, uredjaji sa amortizacijom opterećenja.

ISTORIJAT BAGERA VEDRIČARA Bager vedričar je jedna od najstarijih konstrukcija mašina za kopanje, prvenstveno namenjena za kopanje isopod planuma ali u poslednje vreme i iznad. Prva konstrukcija bagera preteče današnjeg vedričara datira iz 1827 god, Pariz. Tokom 19 veka usavršene su konstrukcije sa lančanikom i vedricama. Prva velika primena bila je na otkopavalju Suetskog kanala. Posle Francuza proizvodnju nastavljaju i unapredjuju Holandjani a zatim Nemci koji su do danas vodeći svetski proizvodjači. Javljaju se sledeće konstrukcije: 1890 god. konstrukcija primenljiva na kopu lignita sa mogućnošću dubinskog kopanja 5,8 m , zapremine vedrice 230 l , kapaciteta 150-230 m3/h, snage 53 kW, i mase 53 t ; 1898 god. uvodi se elektro-pogon, i izradjuju se bageri sa zapreminom vedrice oko 100 l i kapacitetom 130 m3/h sa dubinom kopanja 8 m; a već 1918 dostižu se kapaciteti 450 m3/h i zapreminom vedrice 300 l. 1926 god. dotadašnji šinski transport zamenjuje se transportnim uredjajem sa gusenicama, a bager dobija mogućnost i visinskog rada. Uvodjenjem vagona sa većom zapreminom od 25 m3 na kolosecima širine 900 mm, postiže se i ubrzan razvoj u konstrukciji bagera vedričara zapremine vedrica do 1400 l i kapacitetom 1800 m3/h, za dubine otkopavanja do 40 m. Danas najveći proizvodjači bagera vedričara su Nemci i Česi, i primenjuju se kod rada sa mostovima za direktan transport jalovine. Tako su na primer na površinskom otkopu lignita u Noštenu na mostu za otkopnu visinu od 60 m, sa ukupnom dužinom 550 m i rasporedom glavnih oslonaca na 276 m, vezana tri bagera vedričara tipa Es 3150, koji zajedno ostvaruju godišnje oko 100 ⋅ 106 m3 otkrivke.

Slika 1.47. Bager vedričar ERs710 na PK ’’Drmno’’

45

Osnovne celine: • uređaj za kretanje (najčešće gusenični i šinski) • vitla za podizanje i spuštanje:

segmenata za visinsko i dubinsko planiranje korita vedrica glavnog nosača vedrica istovarne katarke

• radni element (lanac vedrica) • istovarna katarka • uređaji za okret gornje gradnje (radnog elementa) i istovarne katarke • uređaj za pretovar materijala sa radnog elementa na transporter (obrtni tanjir,

levak, sipka) Oznaka bagera (primer):

0.160.135.17710ERs

− E – bager vedričar (nemački Eimerkettenbagger) R – gusenični uređaj za kretanje (oznaka bez R predstavlja šinski uređaj) s – obrtni bager 710 – zapremina vedrice, lit 17.5 – otkopna visina; planirni komad za dubinsko planiranje vodoravan, m 13.0 – otkopna dubina; planirni komad za dubinsko planiranje vodoravan, m 16.0 – otkopna dubina; planirni komad za dubinsko planiranje ispružen, m

Uređaj za kretanje (gusenični i šinski)

Slika 1.48. Gusenični transport bagera

Slika 1.49. Šinski transport bagera

46

Bager sa istovarnom katarkom i bez nje (zavisnost od transportnog mehanizma pretovarnog uređaja):

Slika 1.50. Bager sa istovarnom katarkom i bez nje Konstrukcija Radni organ:

• Nosač lančanika sa vedricama • Prijemni žleb • Lanci • Vedrice • Pogonska zvezda sa pogonom • Povratna zvezda (zatezna)

Noseći ram vedrice Predstavlja prostornu čeličnu rešetkastu konstrukciju pravougaonog poprečnog preseka. Proces spuštanja i dizanja nosećeg rama ostvaruje se sistemom užadi, zatim koturača na streli bagera i preko doboša na dizalici. Kruta vedrična strela je zglobno učvršćena za gornju konstrukciju bagera a drugim delom je obešena u

47

navedeni sistem užadi sa koturačama. Zglobna vedrična strela se veša za svaki članak, a različitim povlačenjem užadi se mogu dobiti različiti oblici strele tj. nosećeg rama vedrica. U zavisnosti od položaja strele različito je i korišćenje snage bagera. Razlikujemo tri tipa nosećih ramova: 1. noseći ram sa fiksno vodjenim donjim lancem, 2. noseći ram sa slobodno visećim donjim lancem, 3. noseći ram sa kombinovano vodjenim vučnim lancima. Noseći ram sa fiksno vodjenim donjim lancima Koristi se prvenstveno za otkopavanje homogenog materijala, odnosno materijala koji ne sadrži čvrste umetke. Noseći lanci svoje kretanje obavljaju u specijalnim vodjicama, tako da je putanja kretanja vodjice fiksna odnosno bez mogućnosti pomeranja vedrice van nosećeg rama. U slučaju da ram ima jednu fiksnu tačku odnosno jedan zglob onda se kopanje može vršiti lepezastim odrescima sa postepenim (posle svakog prolaska bagera duž celog fronta) spuštanjem vedrične strele. Pri ovom radu imamo odredjeni pad kapaciteta ( ne rade sve vedrice ) i ostaje greben. Posle jednog lepezastog zahvata bager se pomera 1.5 - 6 m i rad se ponavlja. Ovde se uvek dobijaju odresci promenljive debljine po liniji kopanja. Noseći ramovi sa slobodno vodjenim donjim lancima Koriste se da bi se eliminisala negativna karakteristika deformacija vedrica pri nailasku na prepreke. Vedrice zaobilaze ove prepreke i tako ne dolazi do oštećenja (lom vedrica ili pucanje lanca). U ovom slučaju je manja dubina kopanja i efikasnost zahvata vedrice. Takodje imaju i sledeće nedostatke:

- ostvaruju manje dubine kopanja, - lošije je punjenje vedrica otkopanim materalom, - slabije je kapacitativno iskorišćenje bagera, - lošije se oblikuje etažna kosina.

Noseći ram sa kombinovano vodjenim donjim lancima Ovo je kombinacija prve dve grupe, gde je u gornjem delu ram fiksno vodjen lancima a u donjem delu je slobodan. Ova metoda vodjenja se najčešće primenjuje.

Slika 1.51. Noseći ram

48

Prijemni žleb Ima funkciju da speči presipanje materijala iz vedrica na putu od etažne kosine do istovarnog mesta. Lociran je izmedju planuma i pogonske zvezde. Napravljen je od čeličnog lima i koritastog je oblika. Na izlazu iz prijemnog žleba nalazi se zglob koji omogućava da se uz pomoć koturača ram podiže ili spušta. Zavisno od tehnologije rada taj ugao podizanja tj. spuštanja kreće se od 55 - 60 stepeni u odnosu na horizontalan rad. Pojavu bočnih udara na noseći ram nemoguće je sprečiti a samim tim i oscilacije rama u horizontalnoj ravni. Zbog toga se na ulasku u prijemni žleb postavlja proširenje levkastog oblika koje iznosi oko 80 mm sa obe strane. Izmedju zidova prijemnog žleba i vedrice takodje postoji zazor koji mora biti optimalne veličine. Za slučaj da je previše veliki može doći do zaglavljivanja materijala, u slučaju da je mali javilo bi se preveliko habanje. Ovaj zazor iznosi 25-40 mm. Izmedju prijemnog žleba i etažne ravni rastojanje je 25 - 40 mm. Donji deo se izradjuje teleskopski te se može izvlačiti i uvlačiti od 100 - 300 mm. Noseći ram sa velikim brojem segmenata je veoma pogodan za otkopavanje strukturno slojevitih materijala.

Slika 1.52. Prijemni žljeb

Vodjice lančanika sa vedricama Smeštene su na nosaču i služe za vodjenje lančanika sa vedricama. Kod bagera vedričara za dubinski rad one se sastoje samo od dva dela, nosača odnosno od vodjice i priključnog dela za dubinsko planiranje. Nosač sa vodjicama se može obrtati oko horizontalne osovine.

49

Slika 1.53. Presek nosača sa vođicama lančanika vedrica bagera vedričara; 1.

vedrica, 2. vođica lančanika vedrica, 3. vodeći valjci

Presek nosača sa vodjicama lančanika vedrica 1. vedrica 2. vodjica lančanika 3. vodeći lanci

Nosač lančanika produžava se u zatvoreno limeno korito. Uloga korita je da spreči rasipanje otkopanog materijala pri pražnjenju vedrica odnosno povlačenju otkopanog materijala po koritu od kosine do bunkera za pražnjenje. Ugao korita mora imati isti nagib kao i kosina radne etaže, jer se inače otkopani materijal rasipa na kontaktu korita i planuma etaže. Za vodjenje lančanika u donjem delu nosača služi ugaono gvoždje i potisna šina a u gornjem delu vodeći valjci. Pošto su donji delovi nosača izloženi jakom habanju, ugaono gvoždje i potisna šina su od tvrdog čelika. Nosač vodjica lančanika se preko konzole i kotura povlači i spušta odgovarajućim vitlovima smeštenim u mašinskoj kućici ispod protivtega. Prilikom spuštanja i dizanja pomera se i protivteg čime se održava ravnoteža bagera. Lančanik sa vedricama Sastoji se od dva člankasta beskonačna lanca i vedrica bagera koje su u odredjenim razmacima pričvršćene izmedju oba lančanika.

50

Slika 1.54. Konstrukcija lančanika sa vedricama; 1. vedrica, 2. nož vedrice, 3. članci

lančanika

Konstrukcija lančanika sa vedricama: 1. vedrica 2. nož vedrice 3. članci lančanika

Svaki četvrti ili šesti članak u lančaniku predstavlja članak vedrice, za koji je ona pričvršćena varenjem ili zakivcima. Broj članaka sa vedricama utvrdjuje razmak izmedju vedrica, te u zavisnosti od brzine lančanika odredjuje i broj pražnjenja vedrica u minuti.Ovo direktno utiče i na teoretski kapacitet bagera vedričara. Pojedini članci se medjusobno spajaju osovinicama i lako menjaju, što je potrebno zbog velikog habanja i opterećenja, kome su izložene pri kopanju i klizanju po vodjicama lančanika. Pogon lančanika sa vedricama Lančanik sa vedricama pogone preko osovine pogonski zupčanici (turasi) koji se sastoje od dva šestougaona a kod većih bagera i osmougaona točka, pričvršćena klinovima na pogonsku osovinu. Pogonsku osovinu preko reduktora i hidraulične spojnice pokreću elektromotori smešteni na svakoj strani pogonske osovine. Lančanik sa vedricama postiže brzinu izmedju 1 i 1,6 m/s, pa je u slučaju opravke predvidjen manji motor za pokretanje lančanika manjom brzinom. U slučaju havarije predvidjena je i sigurnosna spojnica koja spečava kidanje lančanjika i preopterećenje pogona lančanika.

51

Slika 1.55. Pogon lančanika sa vedricama; 1. osovina, 2. pogonski zupčanici, 3.

reduktor, 4. hidraulična spojnica, 5. elektromotori, 6. pomoćni motor, 7. sigurnosna spojnica

Zubi pogonskog zupčanika (pogonske zvezde - turas ) izradjuju se od visoko manganskog čelika. Zbog velikog opterećenja i habanja oni se često menjaju. Naime, usled neujednačene brzine lančanika, koja nastaje zbog stalne promene odstojanja od pogonske osovine, dolazi do udarnog opterećenja lančanika a tako i do habanja zubaca pogonske zvezde. Habanje je manje izraženo kod zvezde sa više zubaca. Karakteristično je i to da sa povećanjem grana zvezde (zubaca) se povećava ravnomernost brzine kretanja pogonskog lanca. Medjutim, u ovaj mehanizam se ugradjuje uredjaj za izravnavanje brzine lanaca. Pogonska zvezda se izradjuje od segmenata koji se naknadno spajaju. Zvezda,inače sastavljena od zubaca koji upadaju izmedju dvojnih lamela karika , dok karika izmedju ovih dvojnih lamela naleže na stranicu zvezde. Pogon lanaca sa vedricama Postoji razlika u brzini lanaca i zvezde. Bageri sa zapreminom vedrice od 1000 l imaju jedan elektromotor i jedan reduktor za navedeni pogon, a kod većih pogon se obavlja sa dva elektromotora i sa dva redno vezana reduktora od čega je jedan reduktor planetarni. Lanci Služe za pogon vedrica i da ih nose. Sa stoje se od članaka ( karika). Razlikujemo radne i prazne karike. Radne predstavljaju članke za koje je pričvršćena vedrica, a izmedju kojih se nalazi 4,6 ili 8 praznih karika. Zavisno od karakteristika materijala koji se otkopava, i to u skladu sa sledećim preporukama, ovaj broj se kreće:

52

- pesak, šljunak, ugalj: četvoročlani lanci, - glina: šestočlani lanci, - glina i škriljac: šesto ili osmočlani lanci.

Iz ovog se vidi da s porastom gustine materijala i veličine vedrica, primenjuje se veći broj praznih karika ili su karike veće. U praksi se javljaju debele i tanke karike, u zavisnosti od vučne sile koju prenose. Karike se medjusobno spajaju osovinicama. Izradjuju se od visokomanganskih čelika prvenstveno kovanjem, mada se mogu sresti i livene karike, s tim što su one manje trajne i manje zatezne čvrstoće. Po pravilu lanci se ne podmazuju zbog kontakta sa materijalom, što bi izazvalo veliko prljanje. U poslednje vreme ostvarena je mogućnost podmazivanja, na taj način je produžen vek lanaca. Inače, prosečan vek trajanja lanaca je 350 - 2600 časova efektivnog rada. Korak lanca (dužina članaka) Korakom i brojem praznih karika odredjeno je rastojanje izmedju vedrica. Korak lanca je prvenstveno u funkciji zapremine kašike i računa se na sledeći način: t = ( 0.056 ..... 0.074 ) ⋅ q0.333 , m

q - zapremina vedrice u litrima, 0.056 - za standardne dužine vedrice 0.074 - za povećane dužine vedrice

Kod promene ugla nagiba nosećeg rama dolazi do labavljenja lanaca i zbog toga je zatezni točak na vrhu pri čemu rukovalac bagera može vršiti zatezanje. Korak zatezanja je obično jednak dužini jedne karike. Visina članaka: h = 0.288 ⋅ t Jedan od najčešćih kvarova kod bagera vedričara je pucanje lanca. Brzina lanca je oko 1.35 m/s. Da bi se sprečila veća havarija pri kidanju lanca, na bageru se obično postavljaju uredjaji za hvatanje prekinutog lanca. Oni automatski zaustavljaju kretanje lanca a i sva ostala pomeranja. Vedrice Služe za otkopavanje i transport otkopanog materijala do mesta pražnjenja. Pričvršćene su za beskonačan lanac. Istovremeno održavaju razmak izmedju oba lančanika vedrica. Vedrice se izradjuju od čeličnog liva i to iz jednog ili više komada. Kod bagera malog kapaciteta vedrice se izradjuju presovanjem iz jednog komada lima, a kod bagera sa većim kapacitetom iz više komada lima koji se spajaju zavarivanjem ili zakivanjem. Vedrice su sastavljene od limenog štita i noža. S obzirom da je nož kod kopanja

53

izložen velikom habanju, izradjen je od manganskog čelika sa mogućnošću izmene. Kod otkopavanja čvrstog materijala nož se dodatno oprema i zubima. Oblik vedrice mora omogućiti dobro pražnjenje prilikom okretanja oko pogonske osovine i dobro punjenje pri odgovarajućem nagibu radne kosine kao i da spreči zaglavljivanje vedrice.

Slika 1.56. Vedrica sa elementima veze

Ugao rezanja zuba iznosi 25 - 30 stepeni. Ugao nagiba zadnjeg dela vedrice iznosi 7- 15 stepeni.Brzina lanca se kreće od 0.75 do 1.4 m/s. Najnovija istraživanja pokazuju da se ona može povećati od 1.7 do 2.9 m/s.

Vrh radnog elementa sa zateznim točkom

Slika 1.57. Vrh radnog elementa sa zateznim točkom

Transportni put materijala Nakon istresanja materjala iz vedrica prilikom prelaska preko pogonske zvezde material preko jednog ili dva transportera sa trakom se doprema do mesta utovara (na traku ili u vagone)

54

Slika 1.58. Transportni put materijala

Transpotni uređaji na gusenicama ili šinski Određivanje osnovnih tehnoloških parametara bloka, reza i odreska kod rada bagera vedričara Rad bagera vedričara paralelnim rezovima

Rad bagera vedričara lepezastim rezovima

55

Rad bagera vedričara u bloku

Rad bagera vedričara u frontu

56

2. MAŠINE I UREĐAJI ZA ODLAGANJE I PRETOVAR 2.1. Odlaganje / odlagališta Završni deo procesa eksploatacije jalovine. Uslovi za odlagališta:

• Da ima dovoljnu zapreminu • Da se nalaze na malom rastojanju od mesta kopanja jalovine • Da ne ometaju normalan razvoj površinskog kopa • Da osiguraju bezbedan rad ljudi i sredstava

Podela odlagališta:

1. po lokaciji odlagališta: spoljna i unutrašnja 2. po broju etaža koje opslužuje (opšta – grupa odlagališta i posebna –

pojedinačna odlagališta) 3. po visini odlaganja: visinska i dubinska 4. po načinu odlaganja: kontinualna i diskontinualna 5. po primenjenoj opremi:

- odlagališta sa odlagačima sa trakom - odlagališta sa pokretnim mostom - odlagališta sa bagerima sa jednim radnim elementom - plužna odlagališta - buldozerska odlagališta - hidraulična odlagališta - ručna odlagališta

Slika 2.1. Pozicija odlagališta na površinskom kopu

57

Slika 2.2. Šematski prikaz kompleksa za direktno odlaganje otkrivke: rotroni bager –

konzolni odlagač; rotorni bager – transportni most

Slika 2.3. Transportna šema sa unutrašnjim odlagalištem na više etaža: 1 – rotorni bager, 2 – odlagači, 3 – etažni transporteri, 4 – odlagališni transporteri, 5 – predajni transporteri

58

Klasifikacija odlagališta:

Uslovi primene metoda odlaganja:

Konstrukcija i razvoj odlagališta:

1) 2) Slika 2.4. 1) Faze lepezastog razvoja odlagališta sa železničkim transportom otkrivke, 2) Mogući razvoji tračnog odlagališta: a) lepezasti, b) paralelni, c)

kombinovani (paralelno-lepezasti)

59

Uslovi za primenu mašina: • Da obezbede neprekidno odlaganje u potrebnim količinama u jedinici vremena • Da obezbede minilane zastoje • Da obezbede maksimalnu produktivnost

Vrste mašina i uređaja za odlaganje:

• Plugovi za odlaganje • Bageri sa jednim radnim elementom • Odlagači • Mostovi za transport i odlaganje

2.2. Vrste mašina i uređaja za odlaganje

• Plugovi za odlaganje • Bageri sa jednim radnim elementom • Odlagači • Mostovi za transport i odlaganje

Plugovi za odlaganje

Slika 2.5. Odlagališni plug

Slika 2.6. Tehnologija odlaganja plugom: a – pripremljena kosina za istresanje, b – stanje kosine neposredno po istresanju otkrivke iz vagona, c – stanje kosine posle

prolaska pluga, d – pomeranje koloseka u novi položaj

60

Slika 2.7. Odlaganje hidrauličnim sistemom

Nedostaci plugova:

• Ograničena visina odlaganja • Opasnosti kod istovara vagona • Mali korak poprečnog pomeranja koloseka • Jako niska prijemna sposobnost odlagališta • Veliki troškovi održavanja koloseka

Odlaganje bagerima sa jednim radnim elementom

Slika 2.8. Odlaganje bagerima sa jednim radnim elementom (kašikarom i dreglajnom)

61

Prednosti bagerskih u odnosu na plužna odlagališta: • Veća prijemna sposobnost (2-3 puta), • Za 10-20 puta se smanjuje obim kolosečnih radova • Povećava se stabilnost koloseka, a time i postiže veđa brzina kretanja vozoca • Veća visina odlaganja (1.5-2 puta) • Veča produktivnost zaposlenih)

Prednosti dreglajna u odnosu na kašikare:

• Manji specifični pritisak na tlo • Veći korak pomeranja • Veća visina odlaganja

Nedostatak je da pri istoj zapremini kašike dreglajni imaju za 20% manji kapacitet. Odlagači Odlagač jalovine predstavlja eskavacioni i transportni uređaj koji crpi materijal istovaren iz vagona ili prima materijal sa tračnih transportera, odlaže ga na kosinu odlagališta i vrši njegovo planiranje. Podela odlagača:

• Po načinu odlaganja (za dubinsko i visinsko odlaganje) • Po konstrukciji prijemnog organa (sa vedricama, sa trakom) • Po konstrukciji odložnog organa (sa vedricama, sa trakom), • Po broju sastavnih delova (jednodelni, dvodelni) • Po tipu transportnog uređaja (na šinama, koračajući, na gusenicama)

Vrste odlagača:

Odlagač sa vedricama Odlagač sa trakom

Slika 2.9. Odlagač sa vedricama

62

Slika 2.10. Odlagač sa trakom

Odlagači sa trakom mogu biti sa dva i više transportera kao i sa jednim i više parova gusenica za transport.

Slika 2.11. Odlagač jednodelni sa trakom; ARsB 3000

Slika 2.12. Odlagač dvodelni sa trakom; A2RsB 7200

63

Najvažniji deo predstavlja konzola sa transporterom za odlaganje jalovine. Kod rada sa transportnim trakama dužine konzola su i do 110 m, a kod odlagača za direktno odlaganje jalovine i do 225 m.

Slika 2.13. Šema odlaganja odlagača sa trakom (visinski i dubinski)

Slika 2.14. Šema redosleda odlaganja jalovine

Slika 2.15. Šema redosleda odlaganja jalovine sa formiranjem predodlagališta ispred

kosine ranije oformljenog odlagališta

64

U frontuU frontu

U blokuU bloku

U bokuU boku

Slika 2.16. Šema odlaganja

Slika 2.17. Dubinski i visinski rad odlagača sa trakama

65

2.3. Mostovi za transport i odlaganje Most za transport i odlaganje je samohodna mostovska konstrukcija sa tračnim transporterom kojom se vri transport i odlaganje otkrivke po najkraćem putu do radilišta u otkopani prostor površinskog kopa. Mostovi rade u kompleksu sa jednim ili više bagera. Uslovi za primenu mostova:

• Sloj treba da je jednake moćnosti, ravnomeran i horizontalan • Nedopustiva je promena dužine etaža • Etaža mora biti dovoljno velike dužine • Nosivost tla mora biti zadovoljavajuća • Ukupne rezerve moraju biti velike

Slika 2.18. Most za transport i odlaganje na dva oslonca; oslonac sa strane

odlagališta je na planumu ugljene etaže

Slika 2.19. Šema mosta za transport i odlaganje: 1 – konzola za odlaganje jalovine, 2 –

glavni most, 3 – konzola na bagerskoj strani, 4 – oslonac na bagerskoj strani, 5 – ugljena etaža, 6 – slobodna površina podine, 7 – oslonac na strani odlagališta, 8 – predodlagalište, 9 - odlagalište

Slika 2.20. Primena mostova za odlaganje