IZBOR I PRORAČUN TRAKE

Seminarski rad Izbor i proračun trake

UNIVERZITET U SARAJEVU

FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ I KOMUNIKACIJE

SEMINARSKI RADPretovarna sredstva

Tema Izbor i proracun traka

1


Sadržaj:

Osnovni oblici transporta --------------------------------------------------------------------------------2

Kosi i kombinirani trakasti transporteri ----------------------------------------------------------------3

Transporteri za velike udaljenosti i velike proizvodnosti--------------------------------------------4

Transporteri za ugradbu-----------------------------------------------------------------------------------4

Transporteri za posebne namjene------------------------------------------------------------------------4

Proracun trakastog transportera--------------------------------------------------------------------------6

Zaključak -------------------------------------------------------------------------------------------------13

Literatura--------------------------------------------------------------------------------------------------14

2


IZBOR I PRORAČUN TRAKE

OSNOVNI OBLICI TRANSPORTERA

Trakaste transportere možemo svrstati na razne načine:- po obliku trake: a) ravni, b) konkavni,

- po tipu trake: a) s metalnom trakom, b) s gumiranom trakom,c) s metalnom mrežastom trakom,

- po vrsti pogona: a) pogon s jednim bubnjem, b) pogon s dva bubnja, c) pogon s tri i više bubnjeva

- po načinu sipanja materijala s trake: a) transporteri sa sipanjem materijala na kraju bubnja, b) transporteri sa sipanjem materijala u rasponu između dvabubnja, c) transporteri s polužnim skidanjem materijala.

Isključuje se klasifikacija utemeljena na proizvodnosti, jer je ona ovisna o širini i brzini kretanja trake, a jedna i druga mogu varirati od vrlo malih do konstruktivno dopuštenih.

Uza sve te podjele, svrhovitijom se čini podjela transportera u sljedeće skupine:- kosi i kombinirani trakasti transporteri,- transporteri za velike proizvodnosti i velike udaljenosti,- transporteri za ugradbu, te- transporteri posebne namjene.

Primjer, kao i sastavni elementi trakastog transportera

3


Kosi i kombinirani trakasti transporteri

Trakastim transporterom može se teret prenositi i po visini pod određenim kutom nagiba, kako je pokazano na slici 11. Transporteri s gumenim trakama mogu transportirati materijal najprije vodoravno, a zatim pod nekim nagibom prema horizontali. Pomoću valjaka transportna traka postiže krivinu određenog promjera. Tada su to kombinirani transporteri (sl. 12.).

Šema kombiniranih trakastih transportera

Nagib trakastog transportera je ograničen vrstom robe, brzinom kretanja trake, razmakom između podržavajućih valjaka i sl.

Transporteri za velike udaljenosti i velike proizvodnosti

Zbog potrebe za kontinuiranim premještanjem željeznih ruda, ugljena i ostalih sipkih materijala na velike udaljenosti i uz istodobno nastojanje da se s jednog mjesta može upravljati cijelim transportnim procesom - stvaraju se sve veće mogućnosti i proširuje se područje primjene trakastih transportera na velike transportne udaljenosti. Stoga već sada trakasti transporteri postaju velika konkurencija željezničkom i riječnom transportu.

4

Slika 11. Šematski prikaz kosoga trakastog transportera


Zahvaljujući kontinuiranom premještanju, taj se transport odlikuje velikom pro-izvodnošću uz razmjerno malu brzinu radne naprave (trake). Uobičajene brzine trake su do 20 km/h, ali se u posljednje doba radi na povećanju brzine kretanja trake do oko 40 km/h.

Trakasti transporteri mogu raditi i pod nagibom pa se pri gradnji lakše mogu svladati terenske zapreke. Oni se odlikuju malim troškovima održavanja a velikom proizvodnošću.

Primjenjuju se za povezivanje velikih luka za sipku robu s rudnicima, s termocentralama i metalurškim kombinatima ili s velikim prometnim čvorištima na kopnu. Primjer takvog transportera je trakasti transporter dug oko 100 km, koji se sastoji od desetak segmenata i povezuje rudnike fosfata u mjestu Bu Crac s lukom El Aijun u Maroku. Proizvodnost toga transportera je 200 t/h. Duljine transportera premašuju i 100 km; tako duljina projektiranog transportera na relaciji Rotterdam--Duisburg iznosi 210 km. Proizvodnost najnovijih transportera u eksploataciji premašuje i 10000 t/h.

Transporteri za ugradbu

Trakasti transporteri mogu se koristiti kao samostalne prekrcajne naprave ili kao podskupovi ugrađeni u prekrcajne strojeve i postrojenja. Na slici. predočen je por-talni kran koji ima ugrađena dva trakasta transportera (3) i (4). Od toga je jedan nepokretni, a drugi (4) može se uzdužno kretati po kranskoj gredi (5) i prekretno može mijenjati smjer kretanja trake. Uređaj za vožnju (6) premješta cijeli kran po tračnicama. Na taj je način omogućeno ravnomjerno raspoređivanje sipkog materijala po velikoj površini skladišta na otvorenom prostoru.

Drugi primjer ugradbe trakastog transportera u veliki prekrcajni objekt je uto-varivač brodova (si. 14.). U konstrukciju jarbola (1) ugrađen je dopremni transporter (2) koji preko prekrcajnog lijevka (6) dodaje materijal na trakasti transporter (10) ugrađen u ukrcajnom mostu (9). Ukrcajni most može se podizati prema potrebi pomoću uređaja za dizanje (3) i okretati na okretnom vijencu (4) pomoću pogona za okretanje (5). Cijeli utovarivač kreće se po tračnicama (8).

Osim predočenih primjera ugradbe trakastih transportera u velike prekrcajne objekte, razni mali tipizirani i specijalni trakasti transporteri se masovno ugrađuju u radne strojeve ili složene sustave unutarnjeg transporta.

Transporteri posebne namjene

5


Namjensku skupinu trakastih transportera čine pomični prekretni transporteri namijenjeni za usmjerivanje različitih sipkih materijala u boksove ili bunkere. Prikaz pomičnoga prekretnog transportera s trakom je na slici 15. Dopremni trakasti transporter (1) preko razdijelne prijeklopke (3) dovodi materijal na traku (4) prijenosnoga prekretnog transportera (2). Transportna traka oslanja se na nosive valjke (5), ugrađene u okvir transportera (9) zajedno s povratnim valjcima (6). Pogonski prekretni uređaj omogućuje kretanje trake s materijalom u oba smjera, pričem se materijal može iskrcavati najednom ili drugom kraju. Transporter se može pomicati naprijed-natrag pomoću kotača (10) po tračnicama (11). Napon transportne trake osigurava natezni uređaj (8), dok se pogon osigurava preko bubnja (7). Tako izvedenim transporterom omogućuje se raspoređivanje materijala po cijeloj duljini i površini boksova.

Često se pojavljuje potreba za organizacijom privremenih prekrcajnih mjesta, napose pri prekrcaju sezonske robe. Takve izvanredne potrebe lako se mogu zadovoljiti primjenom prijevoznih transportera lahke konstrukcije koji se ručno mogu dopremiti na radno mjesto i skloniti nakon obavljenog posla. Na slici 16. predočenje prijevozni transporter s uređajem za podizanje. Na slici 17. je prijevozni lomljeni

Slika. Prijevozni transporter s uređajem za podizanje "Oprema" Vrbovec

transporter s uređajem za dizanje, koji se na gornjem dijelu udešava u približno vodoravni položaj i time se olakšava Slika. Uski trakasti transporter "Oprema" Vrbovec

prekrcaj cestovnih vozila, kontejnera, vagona i sl. Velike mogućnosti unapređenja unutarnjeg transporta pružaju uski transporteri (sl 18.).

Primjenjuju se u prehrambenoj, tekstilnoj, kozmetičkoj, farmaceutskoj, elektroindustriji i drugim industrijskim granama. Rabe se za premještanje kutija,

6


bočica, boca, vrećica i ostalih predmeta raznih oblika. Na slici 19. je nekoliko primjera primjene uskih trakastih transportera. Oni se mogu povezivati u nizu za povezivanje rada na strojevima kako je pokazano na slici 19,a; mogu surađivati s jednim osnovnim transporterom (sl. 19,b.). Reguliranje visine trake u rasponu od 700 do 1200 mm omogućuje premještanje predmeta na različitim visinama. Transporteri na raznim visinama povezuju se s jednim kosim transporterom kako je pokazano na slici

19,c. Na slici 19,d. shematski su predočene organizacija, skupine radnih mjesta, montaže sklopova ili podsklopova.Često se transportirani materijal, tijekom transporta, mora skretati radi prilagođivanja postojećim objektima ili proizvodnom procesu. Ta skretanja imaju svoje specifične zahtjeve na konstrukciju transportera. Takvim

zahtjevima udovoljava zavojni trakasti transporter koji je predočen na slici 20. Zavojni trakasti transporter pogodan je za premještanje komadnih tereta mase do 50 kg i može se uklopiti u transportne linije koje treba skretati po pravcu. Više izvedbenih varijanata omogućuje skretanje pod različitim kutovima.

7


PRORAČUN TRAKASTOG TRANSPORTERA

Proizvodnost trakastog transportera određuje se pomoću poznatog izraza (5).

Q = 3600 A v ρ (t/h) (32)

U tom je izrazu A površina poprečnog presjeka materijala. Izračunavanje površine poprečnog presjeka materijala na traci je složeno, jer presjek poprima različite geometrijske oblike. To će ovisiti o položaju trake na valjcima, njezinoj širini, sastavu i granulaciji premještanog materijala. Jednolični, razvrstani i sitnozrnati materijali stvaraju oblike slične paraboli. Materijali s velikom granulacijom i raznolikim sastavom stvaraju presjek sličan istostraničnom trokutu Čije su stranice nagnute pod kutom φ. S tih razloga postoji nekoliko empirijskih metoda izračunavanja presjeka materijala na traci, koje nisu uvijek prikladne za primjenu u praksi. Preporučuje se jedna univerzalna metoda za sve vrsti materijala koja se temelji na ekvivalentnom istostraničnom trokutu (sl. 47.) pričem je za različite materijale gustoće ρ potrebno uzeti u obzir različite kutove prirodnog nasipavanja φ prema tablici 11. U tablici je predočena i najveća dopuštena vrijednost kuta nagiba transportera 5.

8

Slika 47. Osnovni oblici poprečnih presjeka sipkog materijala


Tablica 11. Kutovi nasipavanja i dopušteni nagibi transportera za različite materijale

Materijal p(t/m3) αmax φKameni ugljen, čist 0,8 do

0,8520° 18°

Lignit i mrki ugljen 0,65 do 0,8

18° 16°Lignit, sušen 0,45 do

0,5517° 15°

Zemlja (jalovina) 1,4 do 1,6

16° 15°Vapnenac 1,5 do

1,918° 15°

Željezna ruda 2,1 do 2,4

20° 18°Koks, komadni 0,36 do

0,5320° 18°

Koks, sitni 0,45 do 0,6

18° 18°Šljunak 1,8 do

217n 18°

Šljaka 0,6 dol 18° 15°Pijesak, suh, pomiješan sa šljunkom

1,3 do 1,6

15° 15°Pijesak, vlažan 1,8 do 15° 15°Šljaka od kamenog ugljena 0,6 do

0,917° 15°

Ugljeni prah 0,5 do 0,7

16° 15°Kamen, lomljen 1,5 do

218° 15D

Cement 1,2 do 1,6

18° 15°Glina u grudama 1,4 do 17° 15°Glina u prahu 1 do

1,615° 15°

Vapno u prahu 0,5 dol 18° 15°Beton, vlažan 2,2 27° 30°Kuhinjska sol, sitna 0,8 do

1,220° 16°

Žitarice u zrnu 0,4 do 14° 12°Repa 0,65 do

0,812° 10°

Šećer, rafiniran 0,75 do 0,85

24° 40°Površine poprečnih presjeka sipkih materijala u najčešće rabljenih trakastih i drugih vrsti transportera, sukladno s oznakama mjera pokazanih na slici 47., iznose: - za ravnu traku (sl. 47,a.)

A=b1

2

4tg ϕ

(33)

- za trokutastu traku (si. 47,b.)

A=

b12

4(tg ϕ+tg λ )

(34)

9


- za trapezni oblik trake (sl. 47,c.)

A=b1

2

4⋅( tg ϕ+ tg λ )−

l32

4⋅tg λ

- za pravokutni oblik s ravnim dnom (sl. 47,d.)

A=b1⋅h+

b12

4tg ϕ

Gdje je:b1 - aktivna širina trake (m) φ- kut nasipavanja materijala u pokretu λ - kut nagiba nosivog valjka l1, l2, l3 - duljine nosivih valjaka (m)

h - dubina materijala u koritu (m) Aktivna širina trake b1 određuje se iz izraza:

(35)

(36)

gdje je:A - površina poprečnog presjeka materijala (m2) f - čimbenik oblika presjeka materijala Vrijednosti za f nalaze se u tablici 12.Tablica 12. Vrijednosti čimbenika oblika presjeka za φ = 15C

(37)

Poprečni presjek transportera

Ravan

V-oblik

Koritast λ=

Koritast . λ = 30o

Vrijednost za f 240 450 465 550

Stvarna širina trake izračuna se iz izraza:

(38)Prema tim izrazima može se odrediti poprečni presjek materijala .A. Uvrštavanjem

nekog od izraza (33), (34), (35), (36) u izraz (32), ako je poznata brzina trake, dobiva se proizvodnost trakastog transportera.

Proizvodnost se povećava s povećavanjem brzine trake. Međutim, brzinu trake ograničuju krtost materijala, dinamička opterećenja i povećana habanja. Brzina trake bira se u ovisnosti o vrsti materijala koji se premješta i namjeni transportera. Za transportere opće namjene orijentacijske vrijednosti brzine nalaze se u tablici 13.Za transportere s posebnom namjenom preporučuju se ove brzine:transporteri za razvrstavanje 0,25 - 0,63 m/stransporteri za pakete 0,42 - 0,63 m/stransporteri s polugom za zbacivanje 0,85 - 1,70 m/stransporteri s kolicima za zbacivanje do 2,65 m/stransporteri za transport mokrog materijala (rudnici) manje od 1,32 m/s

10


Tablica 13. Orijentacijske brzine trans po rtiranja sipkih materijala

Vrsti materijala Tipični predstavniei Brzina (m/s)od do

Laki, sitan Zrnasta hrana (žitarice) 2,65

4,25Težak, sitan, bez oštrih

rubovaSitan ugljen, glina, cement, šećer, sol

1,70

3.35Težak, sitan, s oštrim

rubovimaSitan koks, kamen tučenac, ruda, troska

1,32

2,65Komadi do 100 mm

duljine bez oštrih rubova

Ugljen, glina, sol u komadima, repa

1,70

2,65

Komadi duljine veće od 100 mm

Ruda, kamen, vapno, troska, ugljen, koks

1,32

2,12Materijal koji zbog

drobljenja gubi kvalitetu

Razvrstani ugljen 0,85

1,70

Obodna sila bubnja Fo, koju ostvaruje pogonski motor transportera, trenjem se predaje traci:

gdje je:η - ukupni stupanj djelovanja od elektromotora do pogonskog bubnjaP - pogonska snaga transportera za ustaljeni rad pod punim opterećenjem (kW)v - brzina trake (m/s)

Sila koja se ostvaruje u gornjem dijelu trake koji nailazi na bubanj (sl. 48.) je F1 a sila trake na

dijelu silaska s bubnja je F2. Za njihov omjer vrijedi:

(40)

gdje je μ koeficijent trenja između trake i pogonskog bubnja a α obuhvatni kut. Maksimalna vučna sila u traci F1 mjerodavna je za proračun trake odnosno broja slojeva trake. Budući daje

(41)

slijedi

(42)

Za određivanje obodne sile potrebno je odrediti ukupne otpore i odgovarajuće snage za njihovo svladavanje.

To su otpori kretanja gornjeg i donjeg dijela trake, otpori u ležajevima bubnjeva, nosećih valjaka, otpori kotrljanja trake po valjcima, otpori za premještanje i dizanje materijala, otpori savijanja trake i dr. Praktično, pri računanju obodne sile uzimaju se otpori stvoreni težinom trake te premještanjem i dizanjem materijala.

11


Slika 48. Sile u traci uzduž obuhvatnoga kuta pogonskog bubnja

Otpori kretanja trake bez tereta:

F t=2⋅L⋅ρ0⋅cos α⋅W u (43)

gdje je:L - duljina transportera (m) q0 - težina trake po dužnom metru (kN/m) α - kut nagiba transportera Wu - ukupni koeficijent otporaSnaga potrebna za svladavanja otpora kretanja neopterećene trake iznosi

p1 = 2 - q 0 l W u v (kN) (44)

gdje je:l - vodoravna projekcija duljine transportera (m)v - brzina trake transportera (m/s)Otpori za transportiranje materijala (sl. 49.) su

Slika 49. Sile prigodom kretanja materijala

(45)

12


odnosno

P2 = ( q - W l ± q H ) v (kW) (46)

I IIgdje je:q - težina transportiranog materijala po dužnom metru trake (kN/m) H - visina na koju se transportira materijal (m) W- koeficijent otpora (W» Wu)Snaga P2 sastavljena je od dvaju dijelova I. i II. Može se reći da se prvi dio snage troši na premještanje materijala, a drugi dio na podizanje materijala na visinu h. Proizvodnost trakastog transportera dana je izrazom (5) ili (32):

Q = 3600 A q v (t/h) Budući daje

A⋅q= qg (47)

tada je

slijedi

Ukupna snaga P jep = p l+p2

P = Wa v l {l –q0 + 0,0027 Q/v) ± 0,0027 Q H (kW) (51)

Na desnoj strani izraza (50) predznak (+) znači da se teret diže a predznak (-) da se spušta.Ukupni koeficijent otpora može se izraziti kao

Wu = Wg Ws (52)gdje je Wg koeficijent glavnih otpora i poprima vrijednosti Wg,≈015-0,03. Koeficijent Ws

je koeficijent sporednih otpora (trenje zbog zakretanja trake, ćišćenja bubnjeva i trake, utovara i istovara materijala i dr.). Njegove vrijednosti ovise o duljini transportera (tabl. 14.)Obodna sila iz izraza (39) tada je

Tablica 14. Vrijednosti koeficijenta Ws

/(m) /(m) /(m)

ws /(m)Ws /(m) ws

<4 9 10 4,5 32 2,6 100 1,74 400 1,234 7,6 12,5 4 40 2,4 125 1,64 500 1,195 6,6 16 3,6 50 2,2 160 1,53 800 1,126 5,9 20 3,2 63 2 200 1,45 1000 1,108 5,1 25 2,9 80 1,85 250 1,37 1250 1,08

13


Zaključak

Budući da su trake relativno jednostavan uređaj to je njihova proizvodnja zastupljenija u svim zemljama.U bašoj zemlji proizvode ih Energoinvest TTU Tuzla i Strojni pogon Rudnika mrkog uglja Kakanj.Proizvođači daju potrbnu tehničku dokumentaciju za svoje isporučene trake sa upustvima za rukovanje i održavanje.Noseći valjci za ravnu traku se manjeg prečnika i duži su , apostavljaju se po jedan ispod cijele širine trake. Valjci konkavne trake su nešto većeg prečnika i trostruko su kraći pošto se po tri postavljaju ispod nosećeg dijela trake.Na određenim rastojanjima postavljaju se vertikalni valjci da bi spriječili horizontalno pomijeranje trake, odnosno njeno spadanje sa nosećih valjaka

14


Literatura

1. Dr. Ahmić Abdulah, Pretovarna i transportna mehanizacija, Univerzitet u Sarajevu, Sarajevo, 1996.

2. http://seting.co.yu/trakasti transport.html

3. http://www.tehnopan.com/ trake transporteri.html

15

http://www.tehnopan.com/%20trake%20transporteri.html

http://seting.co.yu/trakasti%20transport.html

Documents

IZBOR I PRORAČUN TRAKE