VISOKA TEHNIČKA ŠKOLASTRUKOVNIH STUDIJAU ZRENJANINU

DRUGI PROJEKTNI – GRAFIČKI RAD

Predmet: TRANSPORTNI SISTEMI

student: Nebojša Mirkovbr.indeksa: 30/08-3

profesor: Prof. dr Drago Soldat

U Zrenjaninu, 17. 01. 2011. godine

UVOD

Osnovni element ovog projektnog rada je upozavanje i edukacija o transportnom uređaju koji služi za transportovanje materijala u nekom od procesa proizvodnje. U ovom projektnom radu razmatraju se karakteristike transportne mašine iz oblasti neprekidnog transporta. Ovaj transportni uređaj neprekidnog transporta svojim kontinuiranim radom ostvaruje zahtevani kapacitet transporta za razičite dužine transportovanja.

Pri izboru uređaja za transportovanje materijala treba voditi računa o fizičko – mehaničkim svojstvima materijala: krupnoći, vlažnost, gustini, pokretljivosti i vezivnim svojstvima čestica, ponašanju na mrazu, uglu prirodnog pada materijala (nasini ugao), koeficijentu trenja o tvrde noseće površine, abraziji itd.

Nasipni materijali su ograničene pokretljivosti. Stepen pokretljivosti zavisi od postojanja unutrašnjih sila trenja, kao i od međusobne povezanosti čestica. Sila trenja u opštem slučaju predstavlja otpor pomeranja rasipnog materijala.

3

1. OSNOVNE KARAKTERISTIKE

Grabuljasti transporteri prema konstruktivnom izvođenju mogu biti različiti transportni uređaji, kod kojih se materijal pomoću pokretnih strugača premešta, potiskivanjem duž oluka (žljeba), ili cevi pravougaonog ili okruglog poprečnog preseka. Oblik i visina strugače čine glavna obeležja na osnovu kojih se mogu grabuljasti transporteri razvrstati na određene konstruktivne grupe. Razlikuju se transporteri kod kojih su strugači oblika punih ploča ili su profilisanog oblika. Strugači od punih ploča mogu biti visoki ili niski; visina visokih strugača približno je jednaka visini oluka i nekoliko puta je veće visine od visine vučnog lanca; visina niskih strugača bliska je visini lanca, a bitno je da je 3 – 6 puta manje visine od žljeba. Transporteri sa visokim i niskim strugačima oblika punih ploča međusobno se bitno razlikuju prema konstruktivnom karakteristikama. Posebni konstruktivnu osobenost čine cevni grabuljasti transporteri kružnih ili pravougaonih strugača oblika punih ploča. Karakretistična osobenost ovih transportera je široka univerzalnost konfiguracije trase duž koje se premešta teret potiskivanjem.

4

2. KONSTRUKTIVNA REŠENJE

Grabuljasti se sastiji iz nepokretnog žljeba (oluka), učvršćenog na nosećoj konstrukciji transportera i vučnih lanaca (jedan ili dva), koji nosi između sebe ploče (grabulje) za potiskivanje materijala u žljebu. Vučni lanci prelaze preko lančanika pogonske glave na prednjoj strani, i preko lančanika zateznog uređaja na zadnjoj strani; po celoj svojoj dužini lanci se kreću po nepokretnim vođicama.

Radna snaga transportera može da bude gornja ili donja. U prvom slučaju se materijal lakše sipa u transportni žljeb, jer ovaj može da bude otvoren po celoj svojoj dužini. Međutim, sipanje materijala iz transportera znatno je lakše ako je radna snaga donja. U tom slučaju materijal se može prosipati kroz rupe na žljebu koje mogu biti raspoređene po celoj dužini transportera.

5

3. OSTALE BITNE KARAKTERISTIKE

Pri kretanju po dužini žljeba ploče (grabulje) ne treba da se ugibaju ni da menjaju svoj položaj usled dejsva sila otpora pri guranju materijala koz žljeb. Zbog toga je potrebno izabrati određenu veličinu koraka i visinu ploče, kako se materijal ne bi nepropisno nagomilavao između njih, kao i obezbediti dovoljno zatezanje lanaca.

Radni žljebovi mogu biti pravougaonog oblika ili sa kosim stranama. Žljebovi pravougaonog preseka lakše se izrađuju, i pohabani delovi se jednostavno zamenjuju. Žljebovi sa kosim stranama imaju preimućstvo nad pravougaonim žljebovima zbog stvaranja manjih otpora pri kretanju materijala kroz žljeb (i d 20%), ali su komplikovaniji za izradu i za održavanje.

Grabulje mogu biti delimično iznad materijala u žljebu, ili mogu biti sasvim pokrivene materijalom. U prvom slučaju iznad svakog grebača nakupi se izvesna količina materijala čiji delovi ne ostaju u miru za vreme kretanja, usled sile trenja između materijala i bokoba odnosno dna žljeba.

U slučaju da su grabulje prekrivene meterijalom, to one pri kretanju teže da smaknu svoj materijal koji se nalazi između grabulja, po sloju iznad njih; međutim kako je otpor trenja materijala o žljeb manji od otpora koji bi se javio pri smicanju slojeva, to se ceo materijal i između i iznad grabulja kreće kontinualnim tokom. Ovakvi transporteri nazivaju se grabuljasti transporteri sa pokrivenim grabuljama. Ovi transporteri se mogu primenjivati za prenošenje materijala i horizontalnom i vertikalnom pravcu.

Pošto se kod grabuljastih transportera materijal prenosi klizanjem po nepokretnom žljebu, to je i potrošnja energije, kao i habanje žljebova veće, nego kod trakastih i pločastih transporeta.

Osnovni nedostaci grabuljastih transpotera, u poređenju sa pločastim transporterima su veća potrošnja energije, mogućnost drobljenja tramsportovanog materijala i habanje žljebova.

Prednosti grabuljastih transportera su: mogućnost jednostavnog istovara materijala na željenom mestu, manja im je težina i cena nego pločastim transpoterima, i mogu zahvatati materijal iz gomile što je u izvesnim slučajevima veoma važno.

Kapacitet grabuljastih transportera se kreće od 100 – 150 t/h; dužina transportovanja materijala ne prelazi 50 – 60 m.

6

4. TEOPIJSKE OSNOVE PRORAČUNAProračun transportera ostvaruje se na bazi eksperimentalno određenog

koeficijenta ispune oluka materijalom - , a koji predstavlja odnos između zapremine maaterijala na sektoru između dva uzastopna strugača, prema geometrijskoj zapremini toga sektora, a sam proračun uključuje prosečne vrednosti. Kod lako sipljivih materijala usvaja se da je a kod komadastih, malo sipljivih tereta je Sa povećanjem ugla nagiba transportera, zapremina materijala ispod strugača se smanjuje, a što se uzima u obzor uvođenjem u proračun koeficijenta dobijenog na bazi eksperimentalnoh ispitivanja, Ce ≤ 1 i čije su vrednosti date u tablice 1.

Računska površina (m2) poprečnog preseka materijala u oluku, uzimanjem u obzir i koeficijenta

,

gde su:

B0 i h0 – radna širina i visina oluka, m;

- koeficijent odnosa širine i visine oluka

Kapacitet grabuljastog transportera određuje se iz izraza

,

Odakle je radna visoka oluka (visina sloja materijala)

Konstruktivnavisina sturgača u zavisnosti od načina njegovog pričvršćivanja za lanac usvaja se da je za 20...25 mm veća od visine oluka. Brzina kretanja strugača usvaja se u granicama 0,1...0,63 m/s. Širina oluka određuje se iz izraza

Širina strugača saglasno preporučenom zazoru oluka i strugača, a u zavisnosti od tipa strugača, zaokružuje se. Dobijenu širinu oluka, kao i korak strugača, potrebno je proveriti prema granulometrijskom sastavu transportovanog materijala, polazeći od najveće dimenzije komada datog tipa materijala. Preporučujen se da je:

7

Kod transportera sa dva lanca pri sortiranom materijalu koji se transportuje usvaja se da je Xs = 3...4, a slučaj običnog tereta je Xs = 2...2,5; za transportere sa jednim lancem odgovarajuće vrednosti su: Xs = 5...7 i Xs = 3...3,5 pošto lanac prolazi po sredini oluka, pogoršava uslove opterečenja, odnosno punjenja i pražnjenja, prolikom rasterećenja transportera.

8

5. KONKRETAN PRORAČUN PLOČASTOG TRANSPORTERA

Proračunati blago nagnuti horizontalni grabuljasti transporter - Slika 1, za transport kamenog uglja nasipne gustine ρku = 0,8 [t/m3] na rastojanju

pod uglom prema horizontali , kapacitet transportera

, maksimalna dimenzija komada koji se redno utovara na transporter

(nesortiran ugalj) iznosi . Rad transportera je neprekidan u toku 24

pri konstantnom opterećenju.

Slika 1. Šematski prikaz grabuljastog transportera

usvaja se transporter sa visokim, neprekidno postavljenim grabuljama - strugačima,

koeficijent odnosa širine i visine oluka:

usvaja se Ko = 2 – odnosno širine ( ) i visine ( ) oluka,

- koeficijent ispune oluka materijala, kod vrlo sipkavih materijala,

kod komadnih materijala ( slabo sipkavih materijala )

Usvaja se

Brzina kretanja strugača v = (0,1 – 0,63) [m/s]

usvaja se: v = 0,5 [m/s]

- - koeficijent ugla nagiba transportera - Tablica 1.

Tablica 1. Vrednosti koeficijenta uglla nagiba transportera Ce

Ugao nagiba transportera β (o)

0o 10o 20o 30o 35o 40o

Ce – za lako sipkave materijale

1.0 0.85 0.65 0.50 - -

Ce – za komadne i slabo sipkave

1.0 1.0 1.0 0.75 0.60 0.50

9

Radna visina oluka transportera (h0):

[m]

Širina oluka (B0)

Konstruktivna visina strugača ( ) mora biti za 25 viša od radne visine oluka, odnosno:

= 215 + 25 = 240

Iz Tablice 2 usvaja se:

Tablica 2. Osnovni parametri grabuljastih transportera

Dimenzije strugaća,

(mm) Korak strugača a5, (mm)

Tip strugača

Korak člank

a lanca

t1, (mm)

Broj vučni

h lanaca

Kapacitet (m3/h) pri

horizontalnom transportovanju brzinom od

0.5(m/s)

Najveće dopuštene dimenzije komada

tereta

Širina B5, (mm)

visina h5, (mm)

nasutog u

sloju

sortiranog

200 100 320 konzolni 160 1 30 50 30

250 125 320 konzolni 160 1 50 60 40

320 160 500 konzolni 250 1 60 80 50

400 200 500

konzolni i

simetrični

250 2 100 180 120

500 200 630 kutijasti 315 2 125 220 150

650 250 630 kutijasti 315 2 200 300 200

800 250 630 kutijasti 315 2 250 300 220

1000 320 800 kutijasti 400 2 400 350 300

1200 400 800 kutijasti 400 2 630 400 350

10

= 250 - visina strugača,

- šrina strugača,

- korak članka lanca,

Broj vučnih lanaca 2.

Zapreminski kapacitet pri horiyontalnom transportovanju bryinom v = 0,5 [m/s] iznosi Q = 200 [m3/h].

Kapacitet transportera:

[t/h]

Dobijeni kapacitet od 160 [t/h] veći je od zahtevanog kapaciteta od 93 [t/h], Zazor između strugača i oluka je na svakoj strani 5 - 15 ,

Usvaja se zazor od 10 , pa je tada, konačno širina oluka

Provera dimenzija oluka:

Tablica 3. Vrednosti koeficijenta Xs strugača

Transporter Koeficijent strugača Xs

za sortirane materijale za nesortirane materijale

Jednolančani 5...7 3...3.5

Dvolančani 3...4 2...2.5

- za dvočlani transporter i za nesortiran materijal.

- koeficijent strugača za dvočlani transporter i za nesortirane materijale - Tablica 3.

Usvaja se

amax = 200 - maksimalna dimenzija komada,

Provera širine oluka zadovoljava jer je:

B0 = 679 [mm] > 500 [mm]

Provera koraka strugača:

tstr ≥ 1,5 .a = 1,5 . 200 = 300 [mm]11

Provera koraka strugača zadovoljava jer je izračunati korak strugača od 300 [mm] < 630 [mm] – korak strugača iz Tablice 2.

gde je:

a = amax = 200 [mm] - maksimalna dimenzija komada koji se redom utovara na transporter.

Masa tereta po dužnom metru:

Masa jedinice dužine pokretnih dužina transportera (lanaca i strugača ) za transportere sa visokim strugačima:

,

gde je:

= 0,5 - 0,6 - koeficijenat za jednočlane transportere,

=0,6-0,8 - koeficijenat za dvočlane transportere,

Usvaja se:

=0,7 - koeficijenat za dvočlane transportere.

Proračun minimalne sile zatezanja u tački 1:

Usvaja se:

- usvojena je sobzirom je na to da se ona kod transportera sa

visokim grebačima kreće (3 -10) , dok se kod cevnih transportera kreće

(0,5-1,0) ,

usvojeni broj lanaca iznosi 2 , a usvajaju se valjkasti lanci sa bočnim vencima a sa valjcima koraka (već usvojenog) .

koeficijent trenja za transport kamenog uglja preko čelika

- Tablica 22.

- koeficijenat trenja kamenog uglja preko čelika u stanju mirovanja

koef. otpora kretanju transportovanog materijala po oluku - Tablica 4 iznosi:

12

Tablica 4. Koeficijent otpora kretanju wtet i w1 kod grabuljastih transportera

Tip transporteraKoeficijent otpora kretanju

wtet w1

Sa kontinualnim visokim ili

niskim strugačima

1.1.μkr/ku č, gde je μkr/ku č

koeficijent trenja tereta po čeličnom oluku pri

kretanju materujala

0.1...0.13 – kod lanca sa valjčićima, 0.25...0.4 – kod lanca bez valjčića.

Crveni transporter

0.6...0.7 – za horizontalne deonice, 2.5...3 – za vertikalne

deonice.

0.3...0.5 – za čelične cevi i čelične ili od plastične

mase strugače, 0.5...0.6 – za gumiranje strugače

koef.otpora kretanju vučnog lnaca sa valjcima - Tablica 4

w1 = 0,12 usvojeno, a kreće se w1 = 0,1 - 0,13 za lance sa valjcima

Dužina horizontalne projekcije transportera: - Slika 2.

Slika 2. Uz određivanje dužine horizontalne projekcije

- otpor premeštanja tereta duž natovarene deonice materijala

, pa je:

- otpor duž deonice 1-2

= 36,165 .10 (0,12.59,67 – 62,27) = 316 [N]

Sila zatezanja u tački 2:

13

- otpor u deonici 2-3 ( preko lančanika )

[N]

gde je:

= 1,05 - 1,06 – koeficijent povećanja zatezanja vučnog uređaja usled otpora na obrtnim tačkama duž linije lančanika, a u zavisnosti od obuhvatnog ugla

Za ugao obuhvata vučnim uređajem preko doboša lančanika α = 900, Kp

= 1,03 - 1,05 a za α = 1800, Kp = 1,05 - 1,07

Usvaja se:

Kp = 1,06

Sila zatezanja u tački 3:

Vučna sila grabuljastog transportera:

Potrebna snaga grabuljastog transportera:

gde je:

- Stepen korisnog dejstva - Tablica 24 (u zavisnosti od vrste prenosnika – lančani prenosnik potopljen u ulju),

Iz kataloga proizvođača usvaja se elektromotor:

i [o/min]

Tada je:

Broj obrtaja pogonskog vratila grabuljastog transportera:

[min-1]

gde je:

z1 = 7 - broj zuba pogonskog lančanika - Tablica 5, dok su ostali podaci poznati iz prethodnih izraza.

Tablica 5. Podaci za određivanje broja zuba pogonskog lančanika

Širina poda Visina bočne korak vučnog broj zuba

14

pokretnog dela Bp (mm)

strane, h (mm) lanca, t1 ( mm)lančanika,

zvezde

400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400;

1600

80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 355; 400;

450; 500

80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630;

800

6; 7; 8; 9; 10; 11; 12

6. KRATAK OPIS NA TRANSPORTERU U POSEĆENOM PREDUZEĆU

15

U posećenom preduzeću CIMOS između ostalog u procesu proizvodnje nalazio se i grabuljasti transporter. Ova mašina spada, što je u prethodnom bolje i kvalitetnije, tj. opširnije objašnjeno, u grupu nepokretnih pločastih transportera za prenošenje komadastih materijala na relativno mala rastojanja.

Konkreto transporter se nalazio na kraju proizvodne linije, koji je prihvatao vruće odlivke. Grabuljasti transporter je bio olučastog oblika sa strugačima širine oko 600mm, a zazori između ploča su se delimično prekrivali.

7. ZAKLJUČAK

16

U svakom proizvodnom procesu neizbežna je upotreba transportera, zbog svojih karakteristika. U zavisnosti od procesa proizvodnje zavisi i koji će se transporter koristiti, pored ovog bitnu ulogu u odabiru transpotera utiču i ostali faktori kao što je materijal koji se transportuje, a i cena samog transportera je neizbežna.

LITERATURA

17

Dedijer, S., Osnovi transportnog uređaja, Građevinska knjiga Beograd, 1978.

Tošić, S., Transportni uređaji, Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 1999.

Soldat, D., Test pitanja iz Transportnih sistema, Viša tehnička škola u Zrenjaninu, Zrenjanin, 2006.

SADRŽAJ

18

Uvod...........................................................................................................................................................................................................................................2

1. Osnovne karakteristike..................................................................................3

2. Konstruktivna rešenje....................................................................................4

3. Ostale bitne karakteristike.............................................................................5

4. Teopijske osnove proračuna........................................................................6

5. Konkretan proračun pločastog transportera...................................................8

6. Kratak opis na transporteru u posećenom preduzeću..................................15

7. Zaključak.....................................................................................................16

Literatura.........................................................................................................17

Sadržaj.............................................................................................................18

19