KONSTRUKCIJA TRANSPORTNEGA SISTEMA ZA ...prikazuje proces izdelave transportnega sistema za avtomatsko tehtanje polizdelkov, od analize tehnoloških in pretočnih zahtev do izdelave

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Aleš JESENIČNIK

KONSTRUKCIJA TRANSPORTNEGA SISTEMA

ZA AVTOMATSKO TEHTANJE POLIZDELKOV

Diplomsko delo

visokošolskega strokovnega študijskega programa Strojništvo

Maribor, maj 2012

Fakulteta za strojništvo

KONSTRUKCIJA TRANSPORTNEGA SISTEMA

ZA AVTOMATSKO TEHTANJE POLIZDELKOV

Diplomsko delo

Študent: Aleš Jeseničnik

Študijski program: Visokošolski strokovni program

Strojništvo

Smer: Konstrukterstvo in gradnja strojev

Mentor: red. prof. dr. Iztok Potrč

Somentor: izr. prof. dr. Tone Lerher

Maribor, maj 2012

Vložen original sklepa o

potrjeni temi diplomskega dela

II

I Z J A V A

Podpisani Aleš Jeseničnik izjavljam, da:

je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom red. prof.

dr. Iztok Potrča in somentorstvom izr. prof. dr. Toneta Lerherja;

predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, maj 2012 Podpis:__________________________

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Iztoku Potrču in

somentorju izr. prof. dr. Tonetu Lerherju za pomoč in

vodenje pri opravljanju diplomskega dela.

Zahvaljujem se tudi kolektivu podjetja Unior d.d. za

možnost in pomoč pri opravljanja diplomskega dela v

podjetju.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili

študij in punci Ani za potrpežljivost in moralno

podporo pri nastajanju diplomskega dela.

IV

KONSTRUKCIJA TRANSPORTNEGA SISTEMA ZA AVTOMATSKO

TEHTANJE POLIZDELKOV

Ključne besede: transportni sistemi, tračni transporter, členkasti transporter, tehtanje in

sortiranje

UDK: 621.867.1:681.26(043.2)

POVZETEK

Diplomsko delo Konstrukcija transportnega sistema za avtomatsko tehtanje polizdelkov,

prikazuje proces izdelave transportnega sistema za avtomatsko tehtanje polizdelkov, od

analize tehnoloških in pretočnih zahtev do izdelave transportnega sistema. V uvodnem delu

so podrobno predstavljene zahteve za zasnovo in delovanje transportnega sistema, ter

prikazana tehnologija obdelovancev. Osrednji del diplomskega dela prikazuje idejno zasnovo

transportnega sistema z upoštevanjem podanih zahtev in določitev konstrukcijskih

parametrov transporterjev. V zaključnem delu diplomskega dela so predstavljeni ključni

segmenti transportnega sistema, ter predstavljena izdelava tehniške dokumentacije.

V

DESIGN OF THE CONVEYING SYSTEM FOR AUTOMATIC

WEIGHING OF INTERMEDIATE PRODUCTS

Key words: transport systems, belt conveyor, plate conveyor, weighing and sorting

UDK: 621.867.1:681.26(043.2)

ABSTRACT

Diploma work titled Design of the conveying system for automatic weighing of the

intermediate products shows the whole process of designing transport system from analyses

of technological and flow demands to manufacturing of conveying system. In preface part of

diploma work are described the demands for design in operation of transport system and the

technology of products. The conceptual design of the system in consideration of initial

demands and determination of conveyors construction parameters are represented in the

central part of diploma work. Some of the crucial segments of transport system and the

making of technical documentation are presented in the conclusion of diploma work.

VI

KAZALO

1 UVOD ........................................................................................... - 1 -

1.1 Opis splošnega področja dela ................................................................................. - 1 -

1.2 Opredelitev problema ter namen in cilji naloge ...................................................... - 2 -

1.3 Predstavitev podjetja UNIOR d.d. .......................................................................... - 2 -

1.4 Vhodni podatki in zahteve ...................................................................................... - 4 -

1.5 Opredelitev tehnologije obdelovancev ................................................................... - 5 -

1.6 Kratek opis strukture dela ....................................................................................... - 9 -

2 IDEJNA ZASNOVA ..................................................................... - 10 -

2.1 Analiza obstoječega stanja .................................................................................... - 10 -

2.2 Prikaz idejne zasnove ............................................................................................ - 11 -

2.3 Tračna tehtnica ...................................................................................................... - 13 -

2.3.1 Princip delovanja tehtnic, variacije in ponudniki .............................................. - 14 -

3 KONSTRUIRANJE TRAČNEGA IN ČLENKASTEGA

TRANSPORTERJA .......................................................................... - 17 -

3.1 Določitev konstrukcijskih parametrov transporterjev ........................................... - 17 -

3.1.1 Transporter 1 – členkasti transporter ................................................................. - 17 -

3.1.2 Transporter 2 – tračni transporter ...................................................................... - 25 -

4 IZDELAVA TEHNIŠKE DOKUMENTACIJE ................................ - 33 -

4.1 Opis posameznih segmentov naprave ................................................................... - 33 -

4.1.1 Vodila na pripravljalnem členkastem transporterju .......................................... - 33 -

4.1.2 Sortirne pnevmatske komponente na tračnem transporterju ............................. - 34 -

4.1.3 Nosilna konstrukcija .......................................................................................... - 35 -

4.1.4 Nosilni in vlečni in elementi ............................................................................. - 37 -

4.2 Modeliranje in izdelava tehniške dokumentacije .................................................. - 39 -

5 NAVODILA ZA VZDRŽEVANJE TRANSPORTERJEV ............... - 40 -

5.1 Vzdrževanje Transporterja 1 ................................................................................. - 41 -

5.2 Vzdrževanje Transporterja 2 ................................................................................. - 43 -

5.3 Vzdrževanje in umerjanje tračne tehtnice ............................................................. - 44 -

6 ZAKLJUČEK ............................................................................... - 45 -

7 LITERATURA ............................................................................. - 46 -

VII

8 SEZNAM PRILOG ...................................................................... - 47 -

VIII

KAZALO SLIK

Slika 1.1: Unior v 60-ih letih ................................................................................................. - 3 -

Slika 1.2: Izdelki Uniorja s področja avtomobilske industrije .............................................. - 3 -

Slika 1.3: Ročno orodje UNIOR ........................................................................................... - 4 -

Slika 1.4: Nasadni ključi in podaljški nasadnih ključev ........................................................ - 5 -

Slika 1.5: Deli za motorje ...................................................................................................... - 6 -

Slika 1.6: Gredi za hidravlične motorje ................................................................................. - 6 -

Slika 1.7: Obdelovanci .......................................................................................................... - 7 -

Slika 1.8: Lasco ..................................................................................................................... - 8 -

Slika 1.9: Primer gredi za hidravlične motorje po fazah hladnega kovanja .......................... - 9 -

Slika 2.1: CM100CNC Amada in delovno mesto za tehtanje polizdelkov ......................... - 10 -

Slika 2.2: Digitalna tehtnica CTS 6000 ............................................................................... - 11 -

Slika 2.3: Idejna zasnova transportno – tehtalnega sistema ................................................ - 11 -

Slika 2.4: Transportni sistem za tehtanje polizdelkov ......................................................... - 12 -

Slika 2.5: Princip delovanja tračne tehtnice ........................................................................ - 14 -

Slika 2.6: Milltronics MCL ................................................................................................. - 15 -

Slika 2.7: Milltronics WD600 ............................................................................................. - 16 -

Slika 2.8: Milltronics MBS .................................................................................................. - 16 -

Slika 3.1: Členkasti transporter ........................................................................................... - 17 -

Slika 3.2: Shema členkastega transporterja s kontrolnimi točkami za preračun odporov ... - 18 -

Slika 3.3: Transport kosovnega materiala ........................................................................... - 19 -

Slika 3.4: Tračni transporter ................................................................................................ - 25 -

Slika 3.5: Shema tračnega transporterja s kontrolnimi točkami za preračun odporov ........ - 26 -

Slika 3.6: Transport kosovnega materiala ........................................................................... - 27 -

Slika 3.7: Pogonski boben (Eytelweinova enačba) ............................................................. - 30 -

Slika 4.1: Vodila na členkastem transporterju ..................................................................... - 33 -

IX

Slika 4.2: Sortirne komponente na tračnem transporterju ................................................... - 34 -

Slika 4.3: Primer premika kretnice ...................................................................................... - 34 -

Slika 4.4: Cilinder CM3 series ............................................................................................ - 35 -

Slika 4.5: Konstrukcija členkastega transporterja ............................................................... - 35 -

Slika 4.6: Aluminijasta profila 45x45 in 45x60 .................................................................. - 36 -

Slika 4.7: Nivelirna noga ..................................................................................................... - 36 -

Slika 4.8: Gred, vlečna veriga in verižniki členkastega transporterja ................................. - 37 -

Slika 4.9: Pogonski valj tračnega transporterja ................................................................... - 38 -

Slika 4.10: Solidworks logotip ............................................................................................ - 39 -

KAZALO TABEL

Tabela 1: Dimenzije izbranih polizdelkov............................................................................. - 5 -

Tabela 2: Vzdrževanje členkastega transporterja ................................................................ - 41 -

Tabela 3: Vzdrževanje tračnega transportrja ....................................................................... - 43 -

X

UPORABLJENI SIMBOLI

G [kg)] teža zaboja

Qtzah [kg/h] zahtevana zmogljivost

L [m] dolžina transportiranja

δ [⁰] nagibni kot transporterja

B [m] širina traku

Qkos [kos/h] kosovna zahtevana zmogljivost

v [m/s] hitrost transportiranja

q [kg/m] kontinuirana obremenitev na trak

G [N] masa bremena

a [m] razdalja med dvema zabojema

f1 koeficient trenja med verigo in progo

Fmin [N] minimalna vlečna sila

F1 [N] minimalna sila v traku

F2 [N] seštevek minimalne sile v traku in odporov na ravnem odseku

povratne veje

1(ΔF)2 [N] odpori na ravnem odseku povratne veje

ΔFtren [N] odpori zaradi trenja ob podlago

ΔFspust [N] odpori zaradi spusta verige

g [m/s2] gravitacijska konstanta

q0 [N] obremenitev zaradi lastne teže verige (traku)

F3 [N] sila v traku na tretjem odseku

ΔFK [N] odpori pri preusmeritvi verige

Fdo [N] dotekalna sila

3(ΔF)4 [N] odpori na ravnem odseku delavne veje

ΔFKp [N] odpori na pogonskem verižniku

ΔFK [N] odpori zaradi trenja na pogonskem verižniku

ΔFP [N] dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem verižniku)

GZV [N] teža verižnika in gredi

m1 [N] masa gredi

dc [mm] premer osi pri ležaju

μc koeficient trenja v ležaju verižnika

XI

t delitev verige

F4cel [N] celotna sila v traku

Fnap [N] napenjalna sila

PM [W] potrebna moč motorja

Fu [N] pogonska oziroma obodna sila

Fod [N] odtekalna sila

ηg izkoristek motorja

Fmax [N] največja vlečna sila

H [m] višinska razlika

Univerza v Mariboru-Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 1 -

1 UVOD

1.1 Opis splošnega področja dela

Hladno kovanje je postopek preoblikovanja kovin pri temperaturi okolice, pri katerem se

zaradi učinka zunanje sile ustvari plastična deformacija, ki trajno preoblikuje surovec. Glede

na postopek odrezovanja hladno kovanje odlikuje visoka izraba materiala in ekonomičnost,

kratki časi izdelave, ter boljše mehanske lastnosti izdelkov.

Odkovku se pri hladnem kovanju ohranja masa ter volumen, ki pa morata biti pred

preoblikovanjem točno določena, kajti v nasprotnem primeru lahko dobimo ob premajhni

količini materiala v orodju nepopolne izdelke, v primeru preveč materiala pa lahko nastopi

tudi lom orodja. Zato je potrebno vsak obdelovanec pred postopkom hladnega kovanja stehtati

in tako posredno določiti natančen volumen materiala.

Ročno tehtanje vseh obdelovancev posebej je lahko zelo zamudno opravilo, visoka pa je

tudi možnost napake samega delavca pri tehtanju, kar pa lahko pusti velike finančne

posledice. Zato je v tem procesu smotrna avtomatizacija procesa tehtanja in sortiranja, s

čemer se skrajša čas tehtanja in obenem izloči faktor možnosti človeške napake.

Obdelovanci so valjaste oblike, manjših tež, ter imajo zelo ostre robove, kar je pri

snovanju potrebno upoštevati v smislu robustnosti transportne naprave oz. transporterja in

možnosti prekomerne obrabe nekaterih elementov sistema.

Sistem tehtanja je možen z uporabo tračnega in členkastega transporterja, ter tračne

tehtnice v skupnem transportnem sistemu. Tračni transporterji se uporabljajo za prenos tako

sipkega kot kosovnega materiala, njihova uporaba pa je možna v skoraj vseh industrijskih

panogah. Odlikuje jih velika zmogljivost transportiranja, enostavna konstrukcija ter

ekonomičnost. Členkaste transporterje, katerih nosilni elementi so plošče, vlečni element pa

veriga pa odlikuje visoka odpornost na obrabo in dolga življenjska doba.


- 2 -

1.2 Opredelitev problema ter namen in cilji naloge

Za potrebe podjetja Unior d.d. je potrebno skonstruirati transportni sistem za avtomatsko

tehtanje kovinskih valjastih polizdelkov. Proces tehtanja in razvrščanja se je do sedaj opravljal

ročno. Transportni sistem sestoji iz členkastega transporterja z vodili, ki pripravi obdelovance

za tehtanje, tehtalnega transporterja oz. tračne tehtnice ter tračnega transporterja s

komponentami za razvrščanje. Kot izhodišče za izdelavo so služile same zahteve podjetja,

mere, teža in pretok obdelovancev.

V diplomskem delu bo prikazano konstruiranje členkastega transporterja z vodili, ter

tračnega transporterja s komponentami za razvrščanje, medtem, ko bo tehtalni transporter oz.

tračno tehtnico zasnovalo podjetje Alba d.o.o.

Cilji diplomskega dela so naslednji:

posnetek obstoječega stanja procesa tehtanja in sortiranja;

izbira primerne rešitve procesa tehtanja in sortiranja;

konstruiranje transportnega sistema za avtomatsko tehtanja polizdelkov;

izdelava tehniške dokumentacije transportnega sistema.

1.3 Predstavitev podjetja UNIOR d.d.

Začetki in razvoj podjetja:

Na obronkih Pohorja so že v 18. stoletju nastale prve železarne (fužine), ki so delovale

predvsem kot večje kovačnice, kjer so ročno izdelovali poljedelska in razna obrtniška

orodja.

Leta 1910 je nastala Štajerska železoindustrijska družba z omejeno zavezo. Kovaški

obrat s skrajšanim nazivom Štajerska Zreče. Izdelovali so kovano ročno orodje za

kmetijstvo, gozdarstvo in ostale obrti.

Podjetje je bilo v vojni požgano, vendar v naslednjih letih obnovljeno in je leta 1950

prešlo v družbeno last. Sledila je temeljita rekonstrukcija tovarne. Nove zmogljivosti

(orodjarna in obrat za mehansko obdelavo ročnega orodja) so osnova za razvoj dveh

proizvodnih programov: ročnega orodja in utopno kovanih odkovkov.


- 3 -

Slika 1.1: Unior v 60-ih letih

V 70-ih letih tovarna dobi novo ime: UNIOR, tovarna kovanega orodja Zreče. Novi

naziv je skovanka besed univerzalno orodje, po katerem je tovarna že dobro znana.

Sredi 70-ih začne tovarna z izgradnjo klimatskega zdravilišča, ter olimpijskega

središča Rogla, nekaj let kasneje pa še z zdraviliščem Terme Zreče.

V 80-ih letih Unior uveljavi svoj položaj v Evropski avtomobilski industriji. Postane

eden večjih evropskih proizvajalcev lažjih odkovkov in eden največjih evropskih

proizvajalcev ojnic za bencinske motorje, s katerimi sodi med glavne dobavitelje

koncernov kot so VW, BMW in drugi.

Slika 1.2: Izdelki Uniorja s področja avtomobilske industrije

Unior prične s širitvijo izvoza ročnega orodja v kateri so še zlasti pomembna

Uniorjeva distribucijska podjetja za trženje in prodajo v Avstriji, Nemčiji, Veliki

Britaniji, Franciji, Italiji, Španiji, Grčiji, Makedoniji in Singapurju.

Leta 1997 je bilo uspešno podjetje preoblikovano v delniško družbo UNIOR.

Danes je delniška družba Unior, ki zaposluje okoli 2200 ljudi, med največjimi in

izvozno najpomembnejšimi slovenskimi podjetji. S svojimi petimi programi

Odkovkov, Sintra, Ročnega orodja, Strojne opreme in Turizma je družba zavezana


- 4 -

visoki kakovosti, doseganju visoke stopnje izkoriščenosti svojih zmogljivosti,

povečevanju produktivnosti in doseganju optimalne dobičkonosnosti.

Slika 1.3: Ročno orodje UNIOR

1.4 Vhodni podatki in zahteve

Pred začetkom konstruiranja so bile posredovane določene zahteve in določila glede izvedbe,

ter samega delovanja transportnega sistema za avtomatsko tehtanje polizdelkov.

Proces priprave, tehtanja in razvrščanja obdelovancev mora biti povsem avtomatiziran.

Ločujejo se pravilni, prelahki in pretežki izdelki.

Določene so največje dovoljene dimenzije naprave, katere višina mora biti cca. 650

mm, medtem ko dolžina ne sme presegati 2000 mm in širina 500 mm. Transportni sistem se

mora prilagajati CNC žagi Amada, tako da obdelovanci padajo neposredno na transporter.

Zagotovljena mora biti tudi stabilnost konstrukcije (brez vibracij).

Kovinski obdelovanci so različnih dimenzij in mase (tabela 1), ter imajo ostre robove,

zato je pomembna robustna izvedba traku, odpornega na udarce.

Zahtevana natančnost tehtanja je +/-1,5 g, programska oprema tehtnice pa mora

omogočati statistični pregled nad tehtanjem, filtriranjem in nadaljnjo obdelavo podatkov

vezanih na prelahke in pretežke artikle. Omogočena mora biti tudi povezava programske

opreme z obstoječim informacijskim sistemom.

Zmogljivost transportnega sistema je pogojena s hitrostjo razreza žage Amada, ter

zmožnostjo tehtanja tračnega sistema. Potrebno je stehtati in razvrstiti najmanj 600 kosov/h

oz. cca 10 kosov/min, kar pomeni da je za obdelavo enega izdelka na voljo 6 s.


- 5 -

Tabela 1: Dimenzije izbranih polizdelkov

1.5 Opredelitev tehnologije obdelovancev

Vsi obdelovanci se izdelujejo oz. pripravljajo za proces hladnega kovanja. V največji meri se

izdelujejo posamezni deli za motorje (slika 1.5), nasadni ključi (slika 1.4), ter podaljški

nasadnih ključev (slika 1.4) in gredi za hidravlične motorje (slika 1.6).

Slika 1.4: Nasadni ključi in podaljški nasadnih ključev

Naziv obdelovanca Ø obdel L obdel. Teža (g) kos/8 ur kos/h kg/h

GRED KRMILNA EPMM 129 1001 800T Ø32 72 440 -3g 2700 338 149

DRSNI VENTIL 41328 037 00T2 Ø33 73 482 ±2g 2700 338 163

GRED KRMILNA EPRM 41344 227 00T Ø44 108,5 1285 ±4g 2050 256 329

GRED KRMILNA GW 41344 301 00A Ø44 65,5 764 ±2g 2050 256 196

GRED KRMILNA EPMSY 41344 024 00T Ø47 91 1226 ±2g 2100 263 322

GRED KRMILNA MS 129 1001 100T Ø47 93 1265 ±4g 2100 263 332

GRED KRMILNA EPRM B 41344 284 00T Ø44 132 1556 ±2g 2000 250 389

GRED KRMILNA EPMH 41344 476 00T Ø52 113 1854 ±4g 1870 234 433


- 6 -

Slika 1.5: Deli za motorje

Slika 1.6: Gredi za hidravlične motorje

Sama tehnologija obdelovancev se začne pri razrezu jeklenih palic različnih premerov. Palice

se razrežejo na več valjastih obdelovancev predpisane dolžine.


- 7 -

Slika 1.7: Obdelovanci

Naslednja operacija je tehtanje in razvrščanje polizdelkov. S tem postopkom izločimo izdelke,

ki ne dosegajo želene teže. Za obdelavo, kot je proces hladnega kovanja je potrebno določiti

natančen volumen materiala, kar pa se najlažje določi prav s težo. V primeru da je materiala v

orodju za hladno kovanje premalo, dobimo nepopolne izdelke, v primeru preveč materiala v

orodju pa lahko nastopi tudi lom orodja, kar pa si zavoljo velikih stroškov popravila ne

smemo privoščiti. Zato je operacija tehtanja in sortiranja ena izmed pomembnejših v samem

procesu priprave obdelovancev.


- 8 -

Obdelovanci so nato pripravljeni na operacijo hladnega kovanja. Hladno kovanje je postopek

masivnega preoblikovanja kovin pri temperaturi okolice. Odlikuje ga visoka izraba materiala

in ekonomičnost glede na postopek odrezovanja in toplega kovanja, odlične mehanske

lastnosti izdelkov, ter kratki časi izdelave.

Postopek hladnega kovanja se vrši na stiskalnicah Lasco (slika 1.8) in Komatsu 320 v

več zaporednih fazah. Za popolno obliko izdelka je v glavnem potrebnih do 5 postopnih faz

hladnega kovanja, ter več termičnih postopkov med fazami, ki zagotovijo optimalno

preoblikovanje materiala.

Slika 1.8: Lasco


- 9 -

Slika 1.9: Primer gredi za hidravlične motorje po fazah hladnega kovanja

1.6 Kratek opis strukture dela

Diplomsko delo vsebuje pet osnovnih poglavij, sestavljenih iz večjih podpoglavij:

V prvem poglavju je opisano splošno področje dela v diplomskem delu, opredelitev

problema, cilji, kratek opis podjetja Unior d.d., vhodni podatki in zahteve, ter

opredelitev tehnologije obdelovancev.

V drugem poglavju je opisana idejna zasnova transportnega sistema za avtomatsko

tehtanje. Opisano je obstoječe stanje oz. dosedanji proces tehtanja obdelovancev.

V tretjem poglavju je predstavljeno konstruiranje tračnega in členkastega

transporterja, določitev konstrukcijskih parametrov transporterjev.

V četrtem poglavju je prikazana izdelava tehniške dokumentacije z opisi posameznih

segmentov naprav.

V petem poglavju so prikazana navodila za vzdrževanje transporterjev, ter navodila za

vzdrževanje in kalibracijo tračne tehtnice.

V šestem poglavju je zaključek diplomskega dela s predstavitvijo končne rešitve.


- 10 -

2 IDEJNA ZASNOVA

2.1 Analiza obstoječega stanja

Proces tehtanja in sortiranja polizdelkov se izvaja ročno. Kot je bilo omenjeno se proces

priprave obdelovancev začenja na CNC stroju Amada, ki jeklene palice razreže na

obdelovance različnih dolžin.

Stroj za razrez samodejno izloči prvi in zadnji kos jeklene palice, kajti kosa zaradi

neravnega reza in spremenjene mikrostrukture nista primerna za nadaljnjo obdelavo, medtem

ko ostali kosi padajo v zaboj. Delavec nato ročno položi vsak obdelovanec posebej na tehtnico

in glede na težo in podano toleranco loči prelahke, pretežke kose, ter kose, ki ustrezajo teži.

Za tehtanje se uporablja digitalna tehtnica CTS 6000. Kosi, ki so težji od zahtevane teže se

lahko s postopkom odrezovanja popravijo, medtem ko je prelahke kose potrebno zavreči.

Slika 2.1: CM100CNC Amada in delovno mesto za tehtanje polizdelkov


- 11 -

Slika 2.2: Digitalna tehtnica CTS 6000

2.2 Prikaz idejne zasnove

Transportni sistem (slika 2.4) za avtomatsko tehtanje polizdelkov je sestavljen iz treh

transportnih sistemov povezanih v celoto. Tehtanec (polizdelek) prispe preko podajalnega

traku (Transporter 1) na tehtnico. Izvrši se tehtanje in odvisno od zahteve, obdelovanec

nadaljuje pot preko izmetnega traku (Transporter 2) naprej. Če je tehtanec izven določenih

toleranc ga avtomatika izvrže, ko je na mestu za izmet.

Slika 2.3: Idejna zasnova transportno – tehtalnega sistema


- 12 -

TRANSPORTER 1 je členkasti transporter, katerega nosilni elementi so jeklene plošče in

skrbi za pripravo obdelovancev na tehtanje. Členkasta izvedba je nujna zaradi ostrine

obdelovancev, ki padajo nanj. Tračna tehtnica omogoča natančno tehtanje le, če kos potuje po

sredini traku, zato bodo na transporterju 1 vodila, katerih naloga je usmeritev in

pozicioniranje obdelovanca na sredino traku.

SREDNJI TRANSPORTER oz. TRAČNA TEHTNICA je zasnovana v podjetju Alba d.o.o.

Celotni ostali transportni sistem je zasnovan z upoštevanjem mer na skici (Priloga), ki jo je

podalo imenovano podjetje. Potrebno je bilo skonstruirati le nosilno konstrukcijo za tehtalni

sistem.

TRANSPORTER 2 je tračni transporter na katerem so komponente za sortiranje polizdelkov.

Kosi, ki so znotraj predpisanih toleranc teže potujejo do konca traku, pretežki in prelahki kosi

pa se izločijo vsak na svoji strani.

Slika 2.4: Transportni sistem za tehtanje polizdelkov


- 13 -

2.3 Tračna tehtnica

Tračna tehtnica pomeni samodejno tehtnico, ki zvezno določa maso proizvoda na

transportnem traku brez sistematičnega deljenja proizvoda in brez prekinjanja gibanja

transportnega traku. Kot je bilo omenjeno bo tračno tehtnico oz. celotni srednji transporter

zasnovalo podjetje Alba d.o.o.

Sistem sestavljata krmilna in nadzorna elektronika s tehtalnim delom. Tehtalni sistem

deluje v dinamičnem režimu tehtanja tehtanca.

Splošne specifikacije tehtalnega sistema Alba:

Napajanje: 230V/50 Hz

Poraba: 240 VA Max

Nosilnost: 5000 g

Maximalno tehtanje: 3000 g

Minimalno tehtanje: 10 g

Max. dovoljena napaka: +/- 0,5 g

Max. hitrost tehtanja: 30 kos/min (odvisno od tehtanca in pogojev tehtanja)

Št. tehtalnih trakov: 1

Dimenzije trakov: 100 x 420 mm

Tehtalni sistem je sestavljen iz:

- TEHTALNEGA MODULA, z vgrajenim tehtalnim algoritmom;

- INDUSTRIJSKEGA PC-ja z 7" LCD touchscreen zaslonom, ki skrbi za nastavitev

tehtnice, kontrolo delovanja in prenos podatkov preko TCP/IP protokola do MASTER

računalnika. Pisanje dnevnika meritev in nastavitev omogoča disk s kapaciteto 40 Gb.

Možnost prenosa podatkov preko:

- Mrežnega TCP/IP protokola

- USB ključa

- WLAN omrežja

- Možnost priključitve tiskalnika


- 14 -

- SIEMENS krmilnika za krmiljenje sortirnih komponent;

- PROGRAMSKE OPREME za obdelavo podatkov, spreminjanje nastavitev, kontrola

delovanja sistema. Program omogoča statistični pregled nad tehtanjem, filtriranje in

nadaljnjo obdelavo podatkov vezanih na prelahke oz. pretežke artikle.

2.3.1 Princip delovanja tehtnic, variacije in ponudniki

Tipična tračna tehtnica ima konstrukcijo podprto na merilnih celicah (load cell). Merilna

celica meri težo materiala na transportnem traku in pošlje signal k enoti za obdelavo podatkov

(electric integrator). Poleg same teže obdelovanca se lahko preko senzorja za merjenje hitrosti

meri tudi hitrost samega traku. Z uporabo teh dveh podatkov nato »integrator« izračuna

količino materiala, ki se je prenesel skozi trak.

Slika 2.5: Princip delovanja tračne tehtnice

Poznamo različne principe izvedb tehtalnih sistemov, ki se razlikujejo predvsem glede na

namembnost uporabe oziroma glede na vrsto transportiranega materiala (sipek material,

kosovni material).

Ponudnikov oz. proizvajalcev komponent tračnih tehtnic je zelo veliko, vendar celotni

sistemi temeljijo na podobnih principih delovanja.


- 15 -

Nekateri ponudniki takšne opreme v svetu so: - Siemens

- SEG industrial weighing

- Belt-Way Scales Inc.

o Primeri merilnih celic primernih za ravne tračne transporterje

- Milltronics MLC: Paralelogramsko oblikovana merilna celica

Natančnost ± 0.5 do 1 %

Zmogljivost do 50 t/h

Primerno za lažje produkte (tobak, sladkor,..)

Širina traku od 450 do 1200 mm

Hitrost traku do 2 m/s

- Milltronics WD600: Drsna merilna celica



Primerno za kosovni material

Širina traku od 300 do 1200 mm


Slika 2.6: Milltronics MCL


- 16 -

Slika 2.7: Milltronics WD600

o Primer merilne celice primerne za tračne transporterje z nagibom

- Milltronics MBS: Osnovna, modularna merilna celica



Primerno za transport sipkih materialov

Nagib valjčkov do 35⁰ (brez zmanjšane natančnosti merjenja)


Slika 2.8: Milltronics MBS


- 17 -

3 KONSTRUIRANJE TRAČNEGA IN ČLENKASTEGA

TRANSPORTERJA

3.1 Določitev konstrukcijskih parametrov transporterjev

Konstrukcijske parametre je potrebno določiti členkastemu transporterju (transporter 1), ki

služi kot pripravljalni transporter in tračnemu transporterju (transporter 2), ki je namenjen

sortiranju polizdelkov.

3.1.1 Transporter 1 – členkasti transporter

Določiti je potrebno odpore, pogonsko moč in osnovne konstrukcijske parametre za členkasti

transporter (slika 3.1) za transport valjastih polizdelkov. Pogoji obratovanja so normalni z

zahtevano kosovno zmogljivostjo 600 kos/h. Podani so osnovni materialni in konstrukcijski

parametri (podatki o transportiranem materialu, nagib in dolžina proge).

Slika 3.1: Členkasti transporter


- 18 -

Osnovni podatki:

Transportiran material: jekleni valjasti polizdelki (od Ø 32 x 72 mm do Ø 66 x 121,3 mm)

Teža artikla: od 440 g do 3000 g

Zahtevana kosovna zmogljivost: Q kos = 600 kos/h

Dolžina transportiranja: L = 500 mm = 0,5 m

Nagibni kot transporterja: δ = 0⁰

Slika 3.2: Shema členkastega transporterja s kontrolnimi točkami za preračun odporov

Določitev potrebne hitrosti transportiranja:

Odločimo se za izvedbo ravnih plošč širine B = 200 mm

Standardna širina 200 mm (po DIN 15275 – Priloga 1)

(3.1)

Qkos [kos/h] - zahtevana zmogljivost v kosih

v [m/s] - hitrost transportiranja

a [m] - razdalja med dvema obdelovancema

Glede na preračun hitrosti, ki izhaja iz predpostavke, da se obdelovanci transportirajo s

frekvenco 600 kos/h je izbrana hitrost transportiranja 0,09 m/s.

smaQ

va

vQ tzah

kos /083,03600

5,0600

36003600


- 19 -

Izbrana hitrost transportiranja:

v = 0,09 m/s

(3.2)


[kg] - masa bremena

[kg/m2] - kontinuirana obremenitev na trak, enačba (3.2)

Slika 3.3: Transport kosovnega materiala

Določitev sil v verigi:

Zaradi preprečitve ohlapnosti vlečnega elementa zahtevamo, da ima veriga v točki

minimalnega napetja zahtevano minimalno silo. Določimo točko najmanjšega napetja verige:

1min1 sincos FFf

2min1 sincos FFf

1min1 05,0sin09,0cos FFf (3.3)

δ [⁰] - nagibni kot transporterja

- koeficient trenja med verigo in podlago (Priloga 2)

[N] - minimalna vlečna sila


- 20 -

Opomba:

Preračun vlečne sile v verigi pri členkastih transporterjih pričnemo v točki z minimalno

vlečno silo. Od točke minimalne sile v smeri gibanja po odsekih do pogonskega mesta:

( )1+1+ Δ+= iiii FFF . Kadar mesto minimalne sile ni tudi odgonska točka na pogonskem

verižniku (npr.: pri poševnih progah, transporterjih z dvema ali več pogonov, zapletene

transportne poti ipd.) računamo od točke minimalne sile nasproti smeri gibanju po odsekih do

odgonskega mesta: iiii FFF 11.

Točka 1

NF 7501 – (Priloga 3)

Točka 2

NFFF 2,75221,27502112 (3.4)

Odpori na ravnih odsekih:

1 22,21 0 2.21tren spustF F F N (3.5)

Odpori zaradi trenja ob podlago:

NLqgfFtren 21,25,00cos581,909,0cos01 (3.6)

- koeficient trenja med verigo in podlago, enačba (3.3)

[m/s2] - težnostni pospešek, enačba (3.6)

[kg/m2] - obremenitev zaradi lastne teže verige

[⁰] - nagibni kot transporterja, enačba (3.3)

[m] - dolžina transportiranja

mkgq /50


- 21 -

Odpori zaradi spusta verige:

NLqgFspust 05,00sin581,9sin0 (3.7)

[m/s2] - težnostni pospešek, enačba (3.6)

[kg/m2] - obremenitev zaradi lastne teže verige, enačba (3.6)


[m] - dolžina transportiranja, enačba (3.6)

Točka 3

NFFF K 4,8272,752,75223 (3.8)

Odpori pri preusmeritvi verige na negnanem verižniku:

NFFK 2,752,7521,0)1,005,0( 2 (3.9)

Točka 4

4 3 3 4872,4 4,86 877,3F F F N (3.10)

Odpori na ravnih odsekih:

NFFF dvigtren 86,4086,443 (3.11)

Odpori zaradi trenja ob podlago:

LqqgfFtren cos)( 01 (3.12)

trenF N86,45,00cos)56(81,909,0


[m/s2] - težnostni pospešek






- 22 -

Odpori zaradi dviga transportiranega materiala in verige:

LqqgFdvig sin0 5,00sin5681,9 = 0 N (3.13)







Določitev odporov na pogonskem verižniku:

NFFF pKVkp 3,3618,01,36 (3.14)

Odpori trenja na pogonskem verižniku:

c

zv

czvv

zv

vKV

D

dGFF

D

dFFF

1414

(3.15)

NFKV 1,3603,05

1507503,8774,0

25

17503,877

'

4FFdo [N] - dotekalna sila, enačba (3.10)

1FFodt [N] - odtekalna sila

zv

v

D

d - razmerje med premerom sornika verige in del. premerom verižnika

v - koeficient trenja v členku verige

ZVG [N] - teža verižnika in pogonske osi

zv

c

D

d - razmerje med premerom osi ležaja in delilnim premerom verižnika

c - koeficient trenja v ležaju verižnika

NFFodt 7501

25

1

30

1

20

1

zv

v

zv

v

D

d

D

d

4,0v

NGZV 50252


- 23 -

5

1

6

1

4

1

zv

c

zv

c

D

d

D

d

03,004,002,0 cc (μc = 0,02÷0,04 – kotalno)

(μc = 0,10÷0,15 – drsno)

Dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem verižniku):

Lqqnt

vF

z

p

)2(

202

22 (3.16)

NFp 18,05,0)652(1205,0

09,022

22

v [m/s] - hitrost transportiranja, enačba (3.1)

t [m] - delitev verige po DIN 15275 (priloga 4)

zn - število zob zobnika

[kg/m2] - kontinuirana obremenitev na trak



mmt 50

121210 zz nn

NFFFF PKVdo 6,91318,01,363,877'

4 (3.17)

Določitev napenjalne sile in potrebne moči:

Napenjalna sila:

(3.18)

7506,9131,1 N1830

doF [N] - dotekalna sila, enačba (3.17)


)(1,11,1 32 FFFFF oddonap


- 24 -

Potrebna moč motorja:

1000

1,1

g

uM

vFP

kW020,0

10008,0

09,06,1631,1

(3.19)

uF [N] - pogonska oz. obodna sila, enačba (3.20)


g - stopnja izkoristka elektro motorja

NFFF oddou 6,1637506,913 (3.20)

'

4FFdo [N] - dotekalna sila, enačba (3.10)

kpF [N] - odpori na pogonskem verižniku, enačba (3.14)


8,09,07,0 gg

Izberemo nasadno kotno gonilo podjetja Strojna:

- Moč motorja P = 0,12 kW

- Izstopno število vrtljajev n2 = 35 min-1

- Moment na izstopni gredi Mt2 = 31 Nm

- Skupna prestava i = 33,95

- Oznaka tipa gonila: KG12

- Tip motorja: SMB 63A4

- Masa motorja m = 14 kg

Največja vlečna sila v vlečnem elementu:

2

10000max

napgM FHgq

v

PF

(3.21)

2

1830081,95

09,0

8,0020,01000

NF 1093max


- 25 -

MP [kW] - potrebna moč motorja, enačba (3.19)

g - stopnja izkoristka elektro motorja




H [m] - celotna višinska razlika transporterja, enačba (3.22)

napF [N] - napenjalna sila, enačba (3.18)

3.1.2 Transporter 2 – tračni transporter

Določiti je potrebno odpore, pogonsko moč in osnovne konstrukcijske parametre za tračni

transporter (slika 3.4) za transport valjastih polizdelkov. Pogoji obratovanja so normalni z

zahtevano kosovno zmogljivostjo 600 kos/h. Podani osnovni materialni in konstrukcijski

parametri (podatki o transportiranem materialu, nagib in dolžina proge).

Slika 3.4: Tračni transporter


- 26 -

Osnovni podatki:

Transportiran material: jekleni valjasti polizdelki (od Ø 32 x 72 mm do Ø 66 x 121.3 mm)

Teža artikla: od 440 g do 3000 g

Zahtevana kosovna zmogljivost: Q kos = 600 kos/h

Dolžina transportiranja: L = 500 mm = 0,5 m

Nagibni kot transporterja: δ = 0⁰

Slika 3.5: Shema tračnega transporterja s kontrolnimi točkami za preračun odporov

Določitev potrebnega prereza in hitrosti transportiranja:

Odločimo se za izvedbo ravnega traku po DIN 22101 in SIST ISO 5048.

Izbrana širina traku B = 150 mm.

(3.22)

Qkos [kos/h] - zahtevana zmogljivost v kosih

v [m/s] - hitrost transportiranja


Glede na preračun hitrosti, ki izhaja iz predpostavke, da se obdelovanci transportirajo s

frekvenco 600 kos/h je izbrana hitrost transportiranja 0,09 m/s.

smaQ

va

vQ tzah

kos /083,03600

5,0600

36003600


- 27 -

Izbrana hitrost transportiranja:

v = 0,09 m/s

(3.23)


[kg] - masa bremena


Slika 3.6: Transport kosovnega materiala

Odpori pri gibanju – preračun po sekcijah:

Točka 1

odFF 1 (neznanka) (3.24)

1F [N] -odtekajoča sila na pogonskem bobnu

Točka 2

NFFFFF r

i 13,113,1 112112 (3.25)

Prirast sile zaradi skupnega trenja pri gibanju:

cos12

1

1 trr qqqLgfF (3.26)

NF 13,10cos44,1095,081,9022,02

1

1

- skupni koeficient trenja pri gibanju za ravni trak (Priloga 5)



- 28 -


[kg/m] - metrska masa rotirajočih delov valjčkov, enačba (3.27)

[kg/m] - kontinuirana obremenitev, enačba (3.30)

[kg/m] - metrska masa traku, enačba (3.29)

[⁰] - nagibni kot transporterja

022,01 f

mkg

m

kg

L

Gq r

r 95,0

5,4

(3.27)

Ocenitev mase rotirajočih delov valjčkov:

kgBGr 5,4315,010310 – za ravni trak (3.28)

Metrska masa traku:

m

kgsszBqtr 44,114325,115,01,125,11,1 21 (3.29)

1s [mm] - debeline gumijaste prevleke (nosilna stran), (priloga 6)

2s [mm] - debeline gumijaste prevleke (nenosilna stran), (priloga 6)

z - priporočljivo število vložkov

B [m] - širina traku

mms 41

mms 12

3z

Kontinuirana obremenitev na povratni veji:

06,3

v

Qq (3.30)


- 29 -

Točka 3

6,20013554,1 23223 FFFF r (3.31)

Preusmeritev traku na negnanem bobnu:

6,20013554,0

003245,0010309,06,20

232

222132

FF

FFFFF

r

BBr

(3.32)

1BF [N] - odpor pri pregibu traka, enačba (3.33)

2BF [N] - odpor zaradi ležajnega trenja, enačba (3.34)

D

d

B

FBFB

2

1

05,101,01409 (3.33)

22

1 010309,06,20055,0

006,0

15,0

05,101,014015,09 F

FFB

B [m] - širina traku

d [mm] - celotna debelina traku

D [mm] - premer bobna

mmD

mmd

55

6

- Konstrukcijsko določeno

222 003245,01,255

17005,0005,0 FFF

D

dF rez

cB (3.34)

cd [mm] - notranji premer ležaja bobna

D [mm] - premer bobna

rezF [N] - absolutna vrednost vektorske vsote sil na bobnu

21,2

17

FF

mmd

rez

c

-konstrukcijsko določeno


- 30 -

Točka 4

4334 r

i FFF (3.35)

NFF 77,134

Prirast sile zaradi skupnega trenja pri gibanju:

cos)(14

1

3 trrr qqqLgfF (3.36)

NFr 77,10cos)44,16(95,081,9022,04

1

3

- skupni koeficient trenja pri gibanju za ravni trak (Priloga 5)



[kg/m] - metrska masa rotirajočih delov valjčkov, enačba (3.27)

[kg/m] - kontinuirana obremenitev, enačba (3.23)

[kg/m] - metrska masa traku, enačba (3.29)

[⁰] - nagibni kot transporterja

022,01 f

= 9 kg/m

Določitev sil v traku

Eytelweinova enačba:

kk eFFeFF odtdot

αμ

14

αμ=≡=

(3.37)

F'dot Fdot

4 4'

P F'dot

1

m

k

Fodt

Slika 3.7: Pogonski boben (Eytelweinova enačba)


- 31 -

Objemni kot:

mk

27,29,1291,50180 kmk

[°] -objemi kot, (priloga 7)

-torni koeficient, (priloga 7)

180

30,0

Varnost proti zdrsu:

1,5013,0

3,1ln

ln

ln

ee d

mdm

(3.38)

- torni koeficient, (priloga 7)

d - varnost proti zdrsu

3,1d

Izračun sil v traku:

NFeFeFF k 976,11

27,23,0

114

(3.39)

NFF 13,112 (3.40)

NFF 6,20013554,1 23 (3.41)

NFF 77,134 (3.42)

74,21013554,16,2013,1013554,1013554,1 113 FFF

19,23013554,145,174,21013554,1 114 FFF

11 976,119,23013554,1 FF


- 32 -

NF 1,24013554,1976,1

19,231

NF 3,252

NF 2,463

NF 484

Določitev potrebne moči motorja:

1

1 1

23,9 0,090,0026

1000 1000 1000 0,8

nbM

F FFP kW

(3.43)

bF [N] - obodna sila, enačba (3.44)

[m/s] - hitrost transportiranja

1 - izkoristek gonila

Obodna sila:

NFFFb 9,231,244814 (3.44)

Izkoristek gonila:

1 (0,80 0,90) 0,8 (3.45)

Izberemo nasadno kotno gonilo podjetja Strojna:

- Moč motorja P = 0,12 kW

- Izstopno število vrtljajev n2 = 35 min-1

- Moment na izstopni gredi Mt2 = 31 Nm

- Skupna prestava i = 33,95

- Oznaka tipa gonila: KG12

- Tip motorja: SMB 63A4

- Masa motorja m = 14 kg


- 33 -

4 IZDELAVA TEHNIŠKE DOKUMENTACIJE

4.1 Opis posameznih segmentov naprave

Po določitvi osnovnih mer konstrukcije in podanih zahtevah sem pričel s 3D konstruiranjem

transportnega sistema. Konstruirati je bilo potrebno celotni transportni sistem, sestavljen iz

treh transportnih sistemov.

4.1.1 Vodila na pripravljalnem členkastem transporterju

Vodila (slika 4.1) so namenjena za usmerjanje izdelkov, ki se transportirajo po raznih

transportnih sistemih. Onemogočajo tudi, da bi izdelki padali iz transporterja.

Kot je bilo določeno z zahtevami morajo biti vodila na členkastem transporterju

izvedena tako, da obdelovanec usmerijo na sredino traku, ter ga s tem pripravijo na proces

tehtanja na tračni tehtnici. Vodila so izvedena tako, da omogočajo hitro razširitev oz. zoženje

poti obdelovanca. Takšna izvedba je pomembna zaradi različnih premerov polizdelkov, ter

boljše vodljivosti le-teh po transporterju. Vodila so premično povezana z nosilci na katerih je

vijak, ki omogoča hitro in zanesljivo nastavitev poti. Največja možna razdalja med vodili je

70 mm, najmanjša pa 20 mm.

Slika 4.1: Vodila na členkastem transporterju


- 34 -

4.1.2 Sortirne pnevmatske komponente na tračnem transporterju

Sortirne komponente (slika 4.2) skrbijo za ustrezno razvrščanje izdelkov po tehtanju. Kretnica

se ob sproženju pnevmatskega cilindra pomakne preko tračnega transporterja in usmeri

polizdelek v želeno smer (slika 4.3). Poleg ostalih komponent je za natančen izmet

obdelovancev potreben tudi usmerjevalni žleb na vsaki strani transporterja.

Slika 4.2: Sortirne komponente na tračnem transporterju

Slika 4.3: Primer premika kretnice


- 35 -

Kot pnevmatske komponente sta bila izbrana dvosmerno delujoča SMC-jeva cilindra serije

CM3 (slika 4.4). Odlikuje ju majhna teža in velikost, ter s tem velik prihranek pri prostoru.

Cilindra sta preizkušena na pritisk do 1,0 MPa, medtem ko je minimalni obratovalni tlak 0,05

MPa, maksimalni obratovalni tlak pa je 0,7 MPa. Hitrost bata cilindra je med 50 mm/s in 750

mm/s.

Slika 4.4: Cilinder CM3 series

4.1.3 Nosilna konstrukcija

Slika 4.5: Konstrukcija členkastega transporterja


- 36 -

Nosilna konstrukcija (slika 4.5) je sestavljena iz aluminijastih profilov 45x45 mm in 60x45

mm (slika 4.6). Za takšno izvedbo sem se odločil na podlagi teže konstrukcije, majhnih

dimenzij transporterjev, ter tudi enostavne sestave konstrukcije. Zaradi posebnih žlebov na

profilih je sestavljanje oz. vijačenje posameznih segmentov v celoto zelo enostavno. Poleg

tega pa je takšna konstrukcija zaradi manjših dimenzij zelo stabilna.

Slika 4.6: Aluminijasta profila 45x45 in 45x60

Ogrodje transporterjev stoji na nivelirnih nogah (slika 4.7). S pomočjo nivelirnih nog se

nastavlja višina transporterjev. Na okroglo aluminijasto nosilno ploščo premera 45 mm je

privijačeno navojno vreteno, dimenzij M10 × 100 mm. Na nosilni plošči noge sta izvrtani

luknji, skozi katero lahko izvedemo sidranje transporterjev.

Slika 4.7: Nivelirna noga


- 37 -

4.1.4 Nosilni in vlečni in elementi

Členkasti transporter:

Nosilni elementi členkastega transportnega sistema so jeklene plošče DLJ (primerne za lažje

obremenitve), dimenzij 25 x 200 mm, preko katerih se obremenitev prenaša na progo. Plošče

so nato pritrjene na vlečni element – standardno verigo s pritrdilnimi ploščicami K1 velikosti

1/2" x 5/16" – ISO 606 podjetja Renold, katere členki dajejo možnost pritrditve nosilnih

elementov. Veriga ustreza velikosti 12 - zobim verižnikom 08B1/12T – ISO 606 podjetja

Renold. Preko plošče je na konstrukcijo pritrjen motor, ki preko gonila poganja pogonsko

gred. Napenjanje je omogočeno preko vijaka na ležajih Conveyor bearing 45 podjetja

Minitech, kateri so namensko izdelani za uporabo na nizkoprofilnih transportnih sistemih s

konstrukcijo iz aluminijastih profilov.

Slika 4.8: Gred, vlečna veriga in verižniki členkastega transporterja


- 38 -

Tračni transporter:

Kot vlečni in nosilni element se uporablja bombažni transportni trak z gumijasto prevleko TC-

70 s tremi vložki. Gumijasta obloga teh trakov je odporna na obrabo. Za pogonski in odgonski

valjček sem izbral klasična GST valjčka podjetja Sandvik, ki so dobavljivi v različnih merah

in debelinah gredi. Valjčki manjših premerov so primerni za transporterje nizkega profila in

so namenjeni za uporabo pri 45 mm širokih profilih. Napenjanje je omogočeno preko vijaka

na ležajih Conveyor bearing 45 podjetja Minitech, kateri so namensko izdelani za uporabo na

nizkoprofilnih transportnih sistemih s konstrukcijo iz aluminijastih profilov.

Slika 4.9: Pogonski valj tračnega transporterja


- 39 -

4.2 Modeliranje in izdelava tehniške dokumentacije

Z uporabo programov za računalniško podprto konstruiranje močno zmanjšamo stroške

razvoja proizvoda, skrajšamo čas razvijanja in povečamo kvaliteto proizvoda. V mojem

primeru sem za modeliranje in izdelavo tehniške dokumentacije uporabil programsko opremo

Solidworks 2010.

Programski paket Solidworks je zelo razširjen za uporabo pri računalniško podprtem

konstruiranju in inženirskih analizah. Delo s programom pri ustvarjanju preprostih oblik je

relativno enostavno in prav zato je priljubljena oblika oblikovanja na različnih tehniških

področjih.

V osnovi je solidworks sestavljen iz treh modulov:

Part (element) – izdelava 3D elementov

Assembly (sestava) – sestavljanje elementov v sklope

Drawing (risanje) – izdelava tehniške dokumentacije

Prva različica programske opreme Solidworks je bila razvita leta 1993 s strani podjetja

Solidworks corporation.

Slika 4.10: Solidworks logotip


- 40 -

5 NAVODILA ZA VZDRŽEVANJE TRANSPORTERJEV

Ključ za nemoteno in zanesljivo delovanje transporterja je sprotno vzdrževanje. Potrebno se je

držati nekaterih pravil oz. predlogov, ki pripomorejo k enostavnejši rabi in podaljšajo

življenjsko dobo posameznim segmentom transporterja:

PREGLED – Pregled naj se vrši vsakodnevno s strani usposobljene osebe

TAKOJŠNJA POPRAVILA – Napake naj se odpravijo takoj, ko je to

mogoče, najboljše še isti dan ko so bile posredovane.

ZGODOVINA TRANSPORTERJA – Beležiti je potrebno kratko

zgodovino transporterja. Zapisujejo se večja popravila in menjave

segmentov na transporterju. To nam lahko zelo pomaga pri ponovnem

naročanju komponent.

Varnostna navodila:

Pred vzdrževanjem:

1. Vsa vzdrževalna dela je potrebno opraviti pri izklopljeni napravi. Glavno stikalo naj

bo zaklenjeno v poziciji za izklop.

2. Nikoli ne opravljajte dela na vklopljenem transporterju, razen če vzdrževalni postopek

ne zahteva drugače. V tem primeru lahko vzdrževalna dela opravi samo usposobljena

oseba.

Med vzdrževanjem:

1. Ne nosite ohlapnih oblačil med opravljanjem vzdrževalnih del na delujočem

transporterju.

2. Bodite pozorni na nevarne situacije, kot so ostri robovi in štrleči deli.

3. Pazite, da med vzdrževanjem ne poškodujete delov transporterja. Napačno poravnani

deli so lahko zelo nevarni pri ponovnem zagonu stroja.

4. Pazite na čistočo. Pred zagonom počistite sledove maziva in drugih materialov.


- 41 -

Po vzdrževanju:

1. Pred zagonom transporterja se sprehodite okoli opreme in se prepričajte, da so vse

varnostne naprave in zaščite na svojem mestu.

2. Prepričajte se, da v neposredni bližini transporterja ni ljudi in jih opozori pred

zagonom.

3. Samo pooblaščene osebe lahko izvajajo vzdrževalne ukrepe na transportnem sistemu.

5.1 Vzdrževanje Transporterja 1

Sledeča tabela daje navodila za vzdrževanje komponent členkastega transporterja v

odvisnosti od časa.

Tabela 2: Vzdrževanje členkastega transporterja

Komponenta Pregled Urnik

Tedensko Mesečno Četrtletno

Motor Preveri hrup X

Preveri temperaturo X

Preveri pritrdilne

vijake X

Veriga Preveri napenjanje X

Mazanje X

Obraba X

Zobniki Obraba X

Splošni pregled X

Ležaji in gredi Preveri hrup X

Preveri pritrdilne

vijake X

Konstrukcija Splošni pregled X

Napeljava Splošni pregled X


- 42 -

Vzdrževanje verige in zobnikov:

Odstranite zaščito in preglej verigo ter zobnike.

Veriga ima lahko največ 2% poves, merjeno na sredi med zobnikoma.

Preverite pogonski verižnik in gred.

Preverite poravnavanje zobnikov. Neporavnanost povzroča obrabo na straneh

zobnikov. Preveri tudi poravnanost gredi.

Naoljite verigo vsakih 40 ur obratovanja z oljem SAE-30. Pod težkimi pogoji

obratovanja je potrebno pogostejše oljenje.

Po končanem pregledu in vzdrževanju znova namestite verigo

Vzdrževanje ležajev in valjčkov:

Preverite rotacijo vseh gredi. Če se gredi ne vrtijo prosto preverite čistočo ležaja. Po

potrebi ležaj očistite.

Namastite vse ležaje, katerih konstrukcija to dopušča.

Preverite ležaj za pretirano glasnost. Ležaj zamenjajte po potrebi.

Vzdrževanje konstrukcije:

Preverite konstrukcijo, spoje konstrukcije, manjkajoče dele, vijake. Po potrebi

zamenjajte poškodovane dele.

Čiščenje:

Potrebno je redno čiščenje s topilom in z žičnato krtačo. Očiščeno verigo dodobra

osušiti in ponovno naoljiti.

S transportnega sistema očistiti ostanke olja.


- 43 -

5.2 Vzdrževanje Transporterja 2

Sledeča tabela daje navodila za vzdrževanje komponent tračnega transporterja v odvisnosti od

časa.

Tabela 3: Vzdrževanje tračnega transportrja

Vzdrževanje traku:

Preverite spredaj, zadaj in strani traku za obrabo, luknje in raztrganine. Očistite trak z

detergentom in vodo. Če je potrebno trak zamenjajte.

Preverite napenjanje traku pod obremenitvijo. Sila napetja mora biti tolikšna, da trak

na pogonski gredi ne drsi. Ohlapnost traku povzroča obrabo in neenakomeren

transport tovora, prenapetje pa povzroča trganje traku, ter zahteva večjo moč motorja.

Vzdrževanje ležajev in valjčkov:

Preverite stanje pogonskega in odgonskega valjčka. Po potrebi zamenjajte.

Preverite rotacijo vseh valjčkov. Če se valjčki ne vrtijo prosto preverite čistočo ležaja.

Po potrebi ležaj očistite.

Namastite vse ležaje, katerih konstrukcija to dopušča.

Preverite ležaj za pretirano glasnost. Ležaj zamenjajte po potrebi.

Komponenta Pregled Urnik

Tedensko Mesečno Četrtletno

Motor Preveri hrup X

Preveri temperaturo X

Preveri pritrdilne

vijake X

Trak Preveri sledenje X

Preveri napenjanje X

Ležaji in valjčki Preveri hrup X

Preveri pritrdilne

vijake X

Konstrukcija Splošni pregled X

Napeljava Splošni pregled X


- 44 -

Vzdrževanje konstrukcije:

Preverite konstrukcijo, spoje konstrukcije, manjkajoče dele, vijake. Po potrebi

zamenjajte poškodovane dele.

Čiščenje:

Redno čistiti umazane dele transportnega sistema. Posebej paziti na čistočo pri ležajih

in motorju oziroma pogonu.

5.3 Vzdrževanje in umerjanje tračne tehtnice

Navodila za vzdrževanje tračne tehtnice so podane s strani proizvajalca transportnega sistema

Alba d.o.o.

Čiščenje:

Za čiščenje tehtalnega sistema (trakov in kovinskih delov), naj se uporabljajo

neagresivna sredstva. Za čiščenje prašnih delcev pa odsesavanje.

Vzdrževanje:

Tedensko je potrebno preveriti ustreznost nastavitev napenjalcev traku.

Na električnem delu ni posebnih zahtev glede preventivnega vzdrževanja.

Pred posegom v napravo je potrebno tehtalni sistem izključiti iz omrežne napetosti.

Za morebitne okvare na tehtalnem sistemu priporočamo pooblaščen servis Alba.

Transport:

V slučaju transporta naprave (viličar, tovorno vozilo,…) je potrebno merilno celico

pritrditi z vijakom.

Kalibriranje:

Kalibracija tehtalnega sistema naj se opravi enkrat mesečno, nastavitev pa po potrebi.

Nastavitev naj opravi strokovno usposobljena oseba.


- 45 -

6 ZAKLJUČEK

Diplomsko delo opisuje konstrukcijo transportnega sistema za avtomatsko tehtanje

polizdelkov za podjetje Unior. Potrebna je priprava tehnične dokumentacije za izdelavo

transportnega sistema. Upoštevati je bilo potrebno zahteve glede mer in delovanja sistema.

V nadaljevanju sem izbral idejno zasnovo izdelka in določil grobe konstrukcijske

rešitve, ki so mi bile v pomoč pri kasnejšem modeliranju sistema. Pred začetkom modeliranja

sem določil odpore, pogonsko moč in osnovne konstrukcijske parametre členkastega in

tračnega transportnega sistema.

Na osnovi pridobljenih zahtev in parametrov sem se odločil za transportni sistem,

sestavljen iz treh manjših transporterjev.

o TRANSPORTER 1 je členkasti transporter namenjen za pripravo polizdelkov

na postopek tehtanja. Dolžina traku transporterja je 500 mm, širina je 200 mm, višina

transporterja pa je 650 mm. Na standardno verigo 1/2" x 5/16" so pritrjeni nosilni

elementi - plošče dimenzij 200 x 25 mm. Velikost verige ustreza velikosti pogonskih

verižnikov na transportnih gredeh. Zahtevano je pozicioniranje tehtanega izdelka na

sredino transporterja za pripravo na tehtanje. V ta namen so na členkastem

transporterju nastavljiva vodila, ki omogočajo hitro in enostavno spremembo v

primeru drugega obdelovanca.

o TRAČNA TEHTNICA je tračni transporter, ki omogoča določanje teže

obdelovanca v dinamičnem načinu tehtanja. Dolžina traku je 420 mm, širina traku je

100 mm, višina tehtalnega sistema pa je 138 mm. Valjčka sta premera 55 mm. V

sklopu izdelave konstrukcije je bilo potrebno zasnovati ploščo za namestitev in

pritrditev sistema. Sama tračna tehtnica pa je zasnovana s strani podjetja Alba.

Sestavljena je iz tehtalnega modula, industrijskega PC-ja z 7" LCD touchscreen

zaslonom, ki skrbi za nastavitev tehtnice, kontrolo delovanja in prenos podatkov preko

TCP/IP protokola do MASTER računalnika, SIEMENS krmilnika za krmiljenje

sortirnih komponent, ter programske OPREME za obdelavo podatkov.

o TRANSPORTER 2 je tračni transporter namenjen avtomatskem sortiranju

polizdelkov. Dolžina traku je 500 mm, širina traku je 150 mm, višina transporterja pa

je 650 mm. Razvrščanje polizdelkov glede na težo je omogočeno preko dveh

pnevmatskih cilindrov, ki preko vzvoda premakne kretnico po progi in tako usmerja

izdelek.


- 46 -

7 LITERATURA

[1] Kraut Bojan. Krautov strojniški priročnik, 14. slovenska izdaja / izdajo pripravila Jože

Puhar, Jože Stropnik. Ljubljana : Littera picta, 2003.

[2] Potrč Iztok. Transportni sistemi, skripta FS, 2004

[3] Potrč Iztok. Zapiski predavanj pri predmetu transportni sistemi in konstrukcije.

Univerza v Mariboru, Maribor: 2011.

[4] Lerher Tone, Šraml Matjaž. Sistemi in konstrukcije za transport: zbirka nalog.

Univerza v Mariboru, Maribor: 2009

[5] Standardi SIST–DIN, SIST–ISO

[6] http://www.minitecframing.com

[7] http://www.renold.com

[8] http://www.activeweighing.com.au/


- 47 -

8 SEZNAM PRILOG

Priloge:

Priloga 1 Vlečna veriga transporterja delitev in geometrija po DIN 15275

Priloga 2 Koeficient trenja med verigo in podlago

Priloga 3 Vrednosti za zahtevano minimalno silo Fmin v verigi

Priloga 4 Koeficient širine mB členkastega transporterja

Priloga 5 Skupni koeficient trenja pri gibanju za ravni trak

Priloga 6 Transportni trak (debeline gumijastih prevlek – primeri) in priporočljivo število

vložkov v odvisnosti od širine gumijastega traku

Priloga 7 Vrednosti e*

za objemni kot v stopinjah in ločnih vrednostih

Priloga 8 Podatku o izbranem traku tračnega transporterja

Priloga 9 Skice tehtalnega sistema (Alba d.o.o.)

Priloga 10 Risba transportnega sistema


Priloga 1: Vlečna veriga transporterja delitev in geometrija po DIN 15275


Priloga 2: Koeficient trenja med verigo in podlago

Pogoji delovanja Koeficient trenja f1 pri gibanju na kolesih

Drsno vležajenje Kotalno vležajenje

Ugodni 0,06 do 0,08 0,02

Normalni 0,08 do 0,10 0,03

Neugodni 0,10 do 0,13 0,045

Priloga 3: Vrednosti za zahtevano minimalno silo Fmin v verigi

Vrednosti za zahtevano minimalno silo v verigi

Fmin (N) Izvedbe dolžine transporterja L (m)

do 1500 < 25

do 2300 25 do 60

do 3000 > 60

Priloga 4: Koeficient širine mB členkastega transporterja

C=50 C=60

B Ravne plošče Plošče z zavihki

<0.5 30 do 65 40 do 80

0.5 do 0.8 40 do 90 50 do 110

>0.8 55 do 120 70 do 150

Priloga 5: Skupni koeficient trenja pri gibanju za ravni trak

Skupni koeficient trenja pri gibanju f1

Obratovalni pogoji Ravni trak Koritast trak

UGODNI (suho, brez praha ..)

0,018 0,020

NORMALNI (malo praha, vlage ...)

0,022 0,025

TEŽKI (zunaj, vlaga, mraz, prah,...)

0,035 0,040


Priloga 6: Transportni trak (debeline gumijastih prevlek – primeri) in priporočljivo število vložkov v

odvisnosti od širine gumijastega traku

Vrsta materiala Tipični predstavnik

Debelina gumijaste prevleke

Nosilna stran S1

mm

Nenosilna stran

S2 mm

A) sipek material

Zrnati in material v prahu,

nerazsipni

Žito, premogov prah 1,5 1,0

Zrnati in drobno-kosovni

material, razsipni ( 2 t/m3,

a' 60 mm)

Pesek, pesek za formanje,

cement, premog, koks 1,5 ÷3,0 1,0

Srednje kosovni materiali,

slabo razsipni ( 2 t/m3, a'

160 mm)

Premog, briketi, šote

3,0 1,0

Srednje kosovni razsipni

materiali ( 2 t/m3, a'

160 mm)

Prod, klinker, kamenje,

kamena sol 4,5 1,5

Veliko kosovni materiali (

2 t/m3, a' 100 mm)

Manganova ruda, rjavi

železovec … 6,0 1,5

B) kosovni material

Lahko breme v mehki

embalaži

Paketi, knjige, vreče, bale in

slično 1,5 ÷3,0 1,0

Breme v trdi embalaži do 15

kg

Zaboji, sodi, košare 1,5 ÷3,0 1,0

Breme v trdi embalaži težji

od 15 kg

Zaboji, sodi… 1,5 ÷ 4,5 1,0 ÷ 1,5

Breme brez embalaže Deli strojev, keramični

izdelki, gradbeniški deli 1,5 ÷ 6,0 1,0 ÷ 1,5

Širina traku B (mm) 300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600

Število vložkov z 3÷4 3÷5 3÷6 3÷7 4÷8 5÷10 6÷12 7÷12 8÷12

Hitrosti traku v (m/s) (po ): 0,10; 0,16; 0,25; 0,42; 0,63; 0,85, 1,06; 1,32;

1,70; 2,12; 2,65; 3,35; 4,25; 5,30; 6,70; 8,50


Priloga 7: Vrednosti e*


Material obloge

bobna in

lastnosti

okoliške

atmosfere

Torni

koeficient

Vrednosti e*


180 210 240 300 360 400 480

3,14 3,66 4,19 5,24 6,28 7,00 8,38

Bobni iz sive

litine ali jekla in

zelo vlažni zrak

0,10 1,37 1,44 1,52 1,69 1,87 2,02 2,32

Obloga bobna iz

lesa ali gume in

zelo vlažen zrak

0,15 1,60 1,73 1,87 2,19 2,57 2,87 3,51

Bobni iz sive

litine ali jekla in

vlažen zrak

0,20 1,87 2,08 2,31 2,85 3,51 4,04 5,34

Bobni iz sive

litine ali jekla in

suhi zrak

0,30 2,56 3,00 3,51 4,81 6,59 8,17 12,35

Obloga bobna iz

lesa in suhi zrak

0,35 3,00 3,61 4,33 6,25 9,02 11,62 18,78

Obloga bobna iz

gume in suhi

zrak

0,40 3,51 4,33 5,34 8,12 12,35 16,41 28,55


Priloga 8: Podatki o izbranem traku tračnega transporterja

Priloga 9: Skice tehtalnega sistema(Alba d.o.o.)

420

135

100

Mere trak:naris

60

50

90

60

138

170 41

420

140

Teža kompleta :9,5 kg

SMER GIBANJA

44

1430

650

150

200

500 500

Površinska zaščita:

Termična obdelava:

Material ali polizdelek:

Odobril

PregledalIzdelal

Datum Ime Podpis

Številka načrta:

Spada k:

Nadomestilo za:

Teža (kg):

Merilo: List:

Naziv:

Odstop. net. mer:0,5-6 6-30 30-120 120-400 400-1000 1000-2000

Sestava

/

/

Jeseničnik A.20.3.2012

Transportni sistem za avt. tehtanje polizdelkov 1

.

1 : 100,1+- -+0,2 -+0,3 0,5+- +-0,8 1,2-+

DIN ISO 2768/1 -m

Ta d

okum

ent j

e la

stni

na U

NIO

R-ja

. Kop

iranj

ete

ga d

okum

enta

in p

osre

dova

nje

tretji

ose

bibr

ez p

isne

ga d

ovol

jenj

a U

NIO

R-ja

ni d

ovol

jeno

!

This

doc

umen

t is U

NIO

R's

prop

erty

. The

doc

umen

tan

d co

nten

t sha

ll no

t be

copi

ed n

or d

iscl

osed

to

any

third

par

ty w

ithou

t our

writ

ten

perm

issi

on!

Poz. Štev. načrta, stand. Naziv in mere Kos Material Teža (kg) Opomba

S P R E M E M B EŠtev. Prej Znak Datum Podpis

/1/1

. 1 .. ..1

Documents

KONSTRUKCIJA TRANSPORTNEGA SISTEMA ZA ...prikazuje proces izdelave transportnega sistema za avtomatsko tehtanje polizdelkov, od analize tehnoloških in pretočnih zahtev do izdelave