Upload
flasnicug
View
437
Download
38
Embed Size (px)
DESCRIPTION
transport
Citation preview
1
TRANSPORTNASREDSTVA
Dvigala in prenašala
TRANSPORTNASREDSTVA
Franjo Friščić
Učbenik za 2. letnik za predmetTransportna sredstva v programu Prometni tehnik
Dvigala in prenašala
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:381
Black
2
Dvigala in prena{alaU~benik za 2. letnik za predmet Transportna sredstva v programu Prometni tehnik
Avtor: Franjo Fri{~i}Recenzenta: mag. Cvetko Godni~, dr. Martin Lipi~nik
Strokovni svet Republike Slovenije za poklicno in strokovno izobra`evanjeje na seji dne 9. 5. 2003 sprejel Sklep {tevilka 613-4/2003/251 o potrditvi u~benikaza predmet Transportna sredstva v 2. letniku programa Prometni tehnik za pet {olskih let.
U~benik je iz{el z denarno pomo~jo Ministrstva za {olstvo, znanost in {port.
© Tehni{ka zalo`ba Slovenije, d. d.
Vse pravice pridr`ane. Fotokopiranje in razmno`evanje delapo Zakonu o avtorski in sorodnih pravicah ni dovoljeno.
CIP – Katalo`ni zapis o publikacijiNarodna in univerzitetna knji`nica, Ljubljana
621.86(075.3)
FRI[^I], Franjo, 1952-Dvigala in prena{ala : u~benik za 2. letnik za predmet
transportna sredstva v programu Prometni tehnik / Franjo Fri{~i}.- 1. natis. - Ljubljana : Tehni{ka zalo`ba Slovenije, 2004
ISBN 86-365-0452-X
126940672
Izdala in zalo`ila: Tehni{ka zalo`ba Slovenije, d. d.Za zalo`bo: mag. Ladislav Jal{evacGlavna urednica: Maja Jug HartmanUredila: Nata{a DomadenikTehni~no uredil: Stanislav Ora`emLektoriral: Ludvik Kalu`aPriprava za tisk: Boex DTP, d. o. o.Tisk: Formatisk, d. o. o.
Ljubljana 2004Prvi natis
Spletna knjigarna: www.tzs.si
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:382
Black
3
VSEBINA
1 STANDARDI IN INFORMACIJSKI SISTEMI O STANDARDIH ................................. 251.1 UVOD........................................................................................................................... 251.2 NEKAJ OSNOV O STANDARDIH IN STANDARDIZACIJI ........................................ 25
1.2.1 Cilji standardizacije ........................................................................................... 251.2.2 Vrste standardov ................................................................................................. 261.2.3 Informacijski sistemi o standardih ..................................................................... 27
1.3 MERSKI SISTEMI ....................................................................................................... 181.4 PONOVITEV OSNOVNIH FIZIKALNIH ZAKONITOSTI ........................................... 10
1.4.1 Enakomerno gibanje .......................................................................................... 101.4.2 Enakomerno pospe{eno gibanje ........................................................................ 101.4.3 Sestavljena gibanja ............................................................................................ 121.4.4 Zakoni gibanja (Newtonovi zakoni) ................................................................. 131.4.5 Trenje ................................................................................................................. 161.4.6 Delo .................................................................................................................... 171.4.7 Mo~ .................................................................................................................... 181.4.8 Izkoristek stroja .................................................................................................. 19
2 TRANSPORTNE NAPRAVE ............................................................................................ 202.1 SPLOŠNO O STROJIH ................................................................................................. 20
2.1.1 Delitev strojev .................................................................................................... 202.2 ELEMENTI TRANSPORTNIH NAPRAV .................................................................... 21
2.2.1 Elementi vrvnih pogonov .................................................................................. 212.2.1.1 Konopljene vrvi in vrvi iz sinteti~nih vlaken ...................................... 212.2.1.2 Jeklene vrvi ........................................................................................... 222.2.1.3 Vrvenice ................................................................................................ 252.2.1.4 Vrvni bobni ........................................................................................... 26
2.2.2 Elementi veri`nih pogonov ............................................................................... 282.2.2.1 Jeklene verige ....................................................................................... 282.2.2.2 Lamelne – flajerske verige .................................................................... 292.2.2.3 ^lenaste verige ..................................................................................... 292.2.2.4 Veri`niki in veri`ni zobniki .................................................................. 31
2.2.3 Elementi za prevzemanje bremena .................................................................... 332.2.3.1 Bremenski kavlji ................................................................................... 332.2.3.2 Obe{ala .................................................................................................. 342.2.3.3 Dvovrvni grabilniki .............................................................................. 352.2.3.4 Hidravli~ni zajemalniki ........................................................................ 362.2.3.5 Bremenski elektromagneti .................................................................... 362.2.3.6 Škripci ................................................................................................... 36
2.2.4 Obratovalni razred dvigala ................................................................................ 372.2.5 Tirnice, tekalna kolesa in vozni upor ................................................................ 382.2.6 Zavore in zapore ................................................................................................ 39
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:383
Black
4
3 PRENAŠALNE NAPRAVE ............................................................................................. 1423.1 NAPRAVE ZA PRENAŠANJE TRDNIH TVARIN ..................................................... 142
3.1.1 Dvigala ............................................................................................................. 1423.1.1.1 Dvigala za majhne vi{ine dviganja .................................................... 142
3.1.1.1.1 Vzvod .................................................................................. 1433.1.1.1.2 Vija~na dvigala ................................................................... 1433.1.1.1.3 Dvigala z zobatim drogom ................................................. 1453.1.1.1.4 Hidravli~na dvigala ............................................................ 1453.1.1.1.5 Pnevmati~na dvigala .......................................................... 1473.1.1.1.6 Škrip~evja ........................................................................... 1473.1.1.1.7 Vitli ..................................................................................... 148
3.1.1.2 Dvigala za velike vi{ine dviganja ...................................................... 1513.1.1.2.1 Elektri~na dvigala .............................................................. 1523.1.1.2.2 Hidravli~na dvigala ............................................................ 1543.1.1.2.3 Paletna regalna dvigala ...................................................... 155
3.1.2 @erjavi ............................................................................................................. 1563.1.2.1 Vise~i `erjavi ....................................................................................... 1563.1.2.2 Mostni `erjavi ..................................................................................... 1583.1.2.3 Konzolni `erjavi ................................................................................. 1593.1.2.4 Portalni `erjavi .................................................................................... 1603.1.2.5 Vrtljivi stolpni `erjavi ......................................................................... 1623.1.2.6 Kabelski (`i~ni) `erjavi ....................................................................... 1633.1.2.7 Prevozna dvigala ................................................................................ 163
3.1.3 Transporterji ..................................................................................................... 1673.1.3.1 Tra~ni transporterji ............................................................................. 1673.1.3.2 Veri`ni transporterji ............................................................................ 1753.1.3.3 Elevatorji ............................................................................................ 1793.1.3.4 Pol`asti transporterji ........................................................................... 1823.1.3.5 Valj~ni transporterji ............................................................................ 1853.1.3.6 Pnevmati~ni transporterji .................................................................... 1863.1.3.7 @i~nice ................................................................................................ 188
3.1.4 Transportna vozila ........................................................................................... 1903.1.4.1. Ro~ni vozi~ki ...................................................................................... 1913.1.4.2. Motorni vozi~ki .................................................................................. 1923.1.4.3. Motorni vili~arji ................................................................................. 193
4 VZDR@EVANJE ............................................................................................................. 1004.1 VRSTE VZDR@EVANJA ........................................................................................... 100
4.1.1 Preventivno vzdr`evanje ................................................................................. 1004.1.2 Plansko ali na~rtovano vzdr`evanje ................................................................ 1004.1.3 Izredno vzdr`evanje ......................................................................................... 101
4.2 ORGANIZACIJA VZDR@EVANJA ............................................................................ 101VIRI IN LITERATURA ...................................................................................................... 102
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:384
Black
5
1 STANDARDI IN INFORMACIJSKI SISTEMIO STANDARDIH
1.1 UVODZa sodobno standardizacijo je zna~ilno, da je njeno te`i{~e na podro~jih novih tehnologij,
da se vse ve~ nalog standardizacije prena{a na mednarodni nivo, da je standardizacija intenzivnatudi na podro~ju storitev in da se krepi vloga informiranja o standardih.
Na podro~ju mednarodnih ekonomskih odnosov je standardizacija osnova za odstranjevanjetehni~nih in administrativnih ovir za prost pretok blaga in storitev. Standardizacija je tudiosnova sistemom za zagotavljanje kakovosti. Še vedno pa je tudi sredstvo za za{~ito nacionalnihinteresov pri izmenjavi blaga in storitev.
1.2 NEKAJ OSNOV O STANDARDIH IN STANDARDIZACIJIZa bolj{e razumevanje preglejmo najpomembnej{e izraze in definicije s podro~ja standar-
dizacije.
1.2.1 Cilji standardizacijeGlavni cilji standardizacije so primernost izdelka, procesa ali storitve za uporabo, obvlado-
vanje raznolikosti, uporabnost, zdru`ljivost, izmenljivost, zdravje, varnost, za{~ita okolja, za{~itaizdelka, medsebojno razumevanje, gospodarska predstavitev, trgovina itd.
Pod temi cilji razumemo:– primernost za uporabo: lastnost izdelka, procesa ali storitve, da v dolo~enih
razmerah ustreza dolo~enemu namenu;– zdru`ljivost: primernost izdelkov, procesov ali storitev, ki se v dolo~enih
razmerah uporabljajo skupaj, da bi izpolnili postavljene zahteve, ne da bipovzro~ili nesprejemljive medsebojne vplive;
– izmenljivost: lastnost izdelka, procesa ali storitve, ki omogo~a uporabo tegaizdelka namesto drugega tako, da so s tem izpolnjene iste zahteve;
– obvladovanje raznolikosti: izbira optimalnega {tevila velikosti ali tipovizdelkov, procesov ali storitev z namenom, da bi bile izpolnjene splo{ne zahteve(obvladovanje raznolikosti je navadno povezano z omejevanjem raznolikosti);
– varnost: odsotnost nesprejemljivih tveganj za {kodo (v standardizaciji sevarnost izdelkov, procesov ali storitev v splo{nem obravnava z vidika, kakodose~i optimalno ravnovesje dolo~enega {tevila dejavnikov, upo{tevajo~ tudinetehni~ne, kot je na primer ~love{ko obna{anje, ki naj izlo~ijo tveganja za{kodo na ljudeh ali na premo`enju);
– za{~ita okolja, varstvo okolja: ohranjanje okolja pred nesprejemljivimi{kodami zaradi u~inkov in delovanja izdelkov, procesov ali storitev;
– za{~ita izdelka: za{~ita izdelka pred klimatskimi in drugimi {kodljivimi vplivimed uporabo, transportom ali skladi{~enjem.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:385
Black
6
1.2.2 Vrste standardovStandard je na temelju soglasja uvedeni dokument, ki ga je potrdil priznani organ, ki
zagotavlja za splo{no in ponavljano rabo pravila, smernice ali karakteristike za dejavnosti alirezultate, namenjene za dosego optimalne urejenosti na danem podro~ju.
Standardi morajo temeljiti na preverjenih rezultatih znanosti, tehnike in izku{enj, da bitako omogo~ili optimalne koristi za dru`bo.
Vrste standardov:– Osnovni standard je standard s {irokim podro~jem uporabe ali s splo{nimi
ukrepi za dolo~eno podro~je; uporablja se lahko kot standard za neposrednouporabo ali kot osnova za druge standarde.
– Terminolo{ki standard obravnava izraze, ki so navadno opremljeni zdefinicijami, v~asih pa tudi s pojasnjevalnimi opombami, slikami, primeri.
– Preizku{evalni standard obravnava preizkusne metode, ki jih v~asihdopolnjujejo dolo~be v zvezi s preizku{anjem, kot so vzor~enje, uporabastatisti~nih metod in zaporedje preizku{anja.
– Izdel~ni standard dolo~a zahteve, ki jih mora izpolnjevati izdelek ali skupinaizdelkov, da bi izpolnili svoj namen.
– Procesni standard dolo~a zahteve, ki jih mora izpolniti proces, da bi seugotovila njegova primernost za uporabo.
– Storitveni standard dolo~a zahteve, ki jih mora izpolniti storitev, da bi seugotovila njena primernost za uporabo. Storitveni standardi se lahko izdelajoza podro~ja, kot so hotelirstvo, transport, vzdr`evanje vozil, telekomunikacije,zavarovalni{tvo, ban~ni{tvo, trgovina.
– Povezovalni standard dolo~a zahteve za skladnost izdelkov ali sistemov nanjihovih sti~i{~ih.
– Podatkovni standard vsebuje spisek karakteristik, za katere je treba navestivrednosti ali druge podatke, ki so potrebni za specificiranje izdelka, procesaali storitve. Nekateri standardi dolo~ajo podatke, ki jih postavijo dobavitelji,drugi pa podatke, ki jih postavijo kupci.
Po kraju sprejemanja delimo javnosti dostopne standarde na:– mednarodne,– regionalne in– nacionalne.
Sprejemajo jih mednarodne, regionalne ali nacionalne organizacije za standardizacijo. Drugiorgani za normativne dejavnosti morajo prav tako sprejemati standarde, na primer:
– pano`ne in– interne.
Uporaba standardov je lahko raz{irjena na ve~ dr`av.
Prilagajanje slovenskih standardov evropskim
Glede na odlo~itev Evropske skupnosti, da se morajo od za~etka leta 1993 dalje na ozemlju~lanic upo{tevati evropski standardi, smo morali na{e standarde do takrat prilagoditi evropskim,da lahko izdelke ali storitve tudi izva`amo.
Z objavo Ukaza o razglasitvi Zakona o standardizaciji (ZSTA-1) v Uradnem listu RepublikeSlovenije {t. 59/99, 23. 7. 1999, so bili dolo~eni cilji in na~ela Slovenske nacionalne standar-dizacije ter podani pogoji za ustanovitev Slovenskega in{tituta za standardizacijo.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:386
Black
7
Slovenska nacionalna standardizacija temelji na spo{tovanju naslednjih na~el:– pravice prostovoljnega sodelovanja in prispevanja vseh zainteresiranih pri
pripravi in spremljanju slovenskih nacionalnih standardov ter praviceprostovoljne uporabe slovenskih nacionalnih standardov;
– soglasja, ki pomeni na~elo sogla{anja pomembnega dela zainteresiranih ovsebini slovenskih nacionalnih standardov;
– prepre~itve prevlade posameznih interesov nad skupnim interesom;– preglednosti dela in javne dosegljivosti slovenskih nacionalnih standardov;– medsebojne usklajenosti slovenskih nacionalnih standardov;– upo{tevanja dose`enega stanja tehnike in pravil v mednarodni in evropski
standardizaciji.Slovenski nacionalni standard ob upo{tevanju na~el tega zakona in v skladu s svojimi
pravili sprejme Slovenski in{titut za standardizacijo in se ozna~i s kratico SIST.SIST se lahko pripravi tudi na podlagi mednarodnega standarda, evropskega standarda,
tujega nacionalnega standarda ali drugih dokumentov s podro~ja standardizacije. SIST, ki jepripravljen na tak na~in, se lahko sprejme v slovenskem ali v tujem jeziku.
Informacija o sprejetem SIST se objavi v glasilu In{tituta. SIST se izda kot posebnapublikacija in je avtorsko delo v skladu s predpisi o avtorskih pravicah. Razmno`evanje alidistribuiranje delov ali celote brez soglasja In{tituta ni dovoljeno.
1.2.3 Informacijski sistem o standardihPrvi naslov, na katerega se obra~ajo ljudje v podjetjih, kadar potrebujejo informacije o
standardih, je osrednja standardoteka Slovenije v Centralni tehni{ki knji`nici (CTK) vLjubljani. Nacionalna in univerzitetna knji`nica v Ljubljani ima zbirko standardov JUS, kijo na zahtevo posreduje.
Dejstvo je, da se v Evropi klasi~ni viri informacij o standardih {e vedno uporabljajo pogostejekot elektronski. Razlog za to je ni`ja cena in splo{na dosegljivost klasi~nih virov informacij ternavajenost mnogih ljudi na iskanje po tiskanih katalogih (v primerjavi z elektronskimi viriliterature). Pri~akujejo, da se bo to razmerje bistveno spremenilo {ele s {irjenjem baz podatkovna zgo{~enkah.
Celotna besedila standardov na zgo{~enkah zajemajo naslednje baze:– baza PERINOM v Centralni tehni{ki knji`nici v Ljubljani vsebuje podatke o
angle{kih, francoskih in nem{kih standardih (baza DITR – nem{ka, NORIANE– francoska, STANDARDLINE – angle{ka), o evropskih standardih in omednarodnih standardih ISO, IEC, CCITT, CEPT;
– baza IHS INTERNATIONAL STANDARDS AND SPECIFICATIONS nainformacijskem servisu DIALOG zajema glavni ameri{ki standard ter standardeISO, IEC, CCITT, ECMA;
– baza STANDARDS AND SPECIFICATION na servisu DIALOG zajema ameri{kistandard ESA – IRS;
– baza ICONA na servisu STN za gradbeni{tvo.
Pomen izrazov in kratic, uporabljenih v SIST
– Standardizacija je dejavnost vzpostavljanja dolo~il glede na dejanske alimo`ne te`ave za skupno in ponavljajo~o se rabo z namenom, da se dose`eoptimalna stopnja urejenosti na danem podro~ju.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:387
Black
8
– Mednarodna standardizacija je standardizacija, v katero se vklju~ujejoustrezni organi iz vseh dr`av sveta.
– Evropska standardizacija je standardizacija, v katero se vklju~ujejo ustrezniorgani evropskih dr`av.
– Nacionalna standardizacija je standardizacija, ki se izvaja na ravni posameznedr`ave.
– Organ za standarde je standardizacijski organ, priznan na nacionalni, evropskiali mednarodni ravni, katerega osnovni dejavnosti, opredeljeni v statutu, stapriprava in sprejemanje standardov, ki so dosegljivi javnosti.
– Nacionalni organ za standarde je organ za standarde, priznan na nacionalniravni kot nacionalni ~lan ustreznih mednarodnih in evropskih organizacij zastandardizacijo.
– Mednarodna organizacija za standardizacijo je organizacija za standardiza-cijo, katere ~lanstvo je odprto ustreznim nacionalnim organom iz vsake dr`ave.
– ISO – International Organization for Standardization (Mednarodna organiza-cija za standardizacijo).
– IEC – International Electrotechnical Commission (Mednarodna elektroteh-ni{ka komisija).
– ITU – International Telecommunication Union (Mednarodna zveza za teleko-munikacije).
– Evropska organizacija za standardizacijo je organizacija za standardizacijo,katere ~lanstvo je odprto ustreznim nacionalnim organom iz evropskih dr`av.
– CEN – European Committee for Standardization (Evropski odbor za standar-dizacijo).
– CENELEC – European Committee for Electrotechnical Standardization(Evropski odbor za standardizacijo v elektrotehniki).
– ETSI – European Telecommunication Standards Institute (Evropski in{titutza telekomunikacijske standarde).
Standard je dokument, ki nastane s konsenzom in ga sprejme priznani organ. Dolo~a pravila,smernice ali zna~ilnosti za dejavnosti in njihove rezultate ter je namenjen za splo{no in ve~kratnouporabo. Usmerjen je v doseganje optimalne stopnje urejenosti na danem podro~ju.
– Mednarodni standard je standard, ki ga sprejme mednarodna organizacija zastandardizacijo in je dosegljiv javnosti.
– Evropski standard je standard, ki ga sprejme evropska organizacija zastandardizacijo in je dosegljiv javnosti.
– Nacionalni standard je standard, ki ga sprejme nacionalni organ za standardein je dosegljiv javnosti.
1.3 MERSKI SISTEMIIzmeriti veli~ino pomeni dolo~iti, koliko izbranih enot vsebuje ta veli~ina.Pri neposrednem merjenju posamezne veli~ine moramo izbrati poljubno mersko enoto.
Mersko {tevilo veli~ine dobimo v enotah, v katerih merimo.Mnogokrat pa veli~in ne merimo neposredno, ampak jih ra~unamo iz drugih znanih ali
neposredno izmerjenih veli~in.V takih primerih je vrednost ra~unane veli~ine (s tem pa tudi enota te veli~ine) odvisna od
enot danih veli~in. Npr. mersko {tevilo hitrosti je odvisno od enot poti in ~asa, mersko {tevilogostote je odvisno od enot mase in dol`ine. Na podoben na~in lahko izrazimo enote drugih
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:388
Black
9
fizikalnih veli~in. Pri tem se izka`e, da se dajo vse enote mehanskih veli~in izraziti s tremiosnovnimi enotami, enote drugih pa so iz teh izvedene.
Pogosto so podatki dani v drugih enotah, kakor `elimo ra~unati. V tem primeru moramoenote spremeniti. To napravimo tako, da merska {tevila prepi{emo, zraven stoje~e enote paspremenimo v zahtevane enote.
Primer:
Izrazi hitrost 60 km/h v m/s.
Re{itev:
h1
km160
h
km60 =⋅=
Merske enote in veli~ine merskih enot so dolo~ene po mednarodnem sistemu merskih enotSI (Systeme International/Unites).
Poglejmo si nekaj osnovnih merskih enot, ki so pomembne za na{e delo:m (meter) – za dol`ino,kg (kilogram) – za maso,s (sekunda) – za ~as,°K (stopinja Kelvina) – za temperaturo,A (amper) – za elektri~ni tok,cd (kandela) – za svetilnost,mol (mol) – za koli~ino snovi.
Iz osnovnih enot mednarodnega sestava enot SI so izpeljane dimenzijsko soodvisne enotegeometri~nih in ~asovnih veli~in:
m2 – za plo{~ino,m/s2 – za pospe{ek,Hz (herc) – za frekvenco,m3 – za prostornino,1/s – za kotno hitrost,Pa (paskal) – za tlak,m/s – za hitrost,1/s2 – za kotni pospe{ek,rd (radian) = 360°/2π – za ravninski kot.
Enota za silo izhaja iz Newtonovega zakona:
F = m · a,
iz katerega izvira dimenzijsko soodvisna enota njuton (newton): N = kg · m/s2
Iz ena~be za delo:
W = F · s
izhaja soodvisna enota d`ul (joule): J = N · m, ki je hkrati tudi soodvisna enota za toploto, ki jeposebna oblika energije.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:389
Black
10
Ena~ba za mo~:
tW
P =
poda soodvisno enoto za mo~ vat (watt): W = J/s.
Za izra`anje ve~jih ali manj{ih koli~in se uporabljajo pripone k osnovnim enotam:d (deci) – 0,1 = 10–1
c (centi) – 0,01 = 10–2
m (mili) – 0,001 = 10–3
µ (mikro) – 0,000001 = 10–6
h (hekto) – 100 = 102
K (kilo) – 1 000 = 103
M (mega) – 1 000 000 = 106
1.4 PONOVITEV OSNOVNIH FIZIKALNIH ZAKONITOSTIDa si olaj{amo nadaljnje delo, bomo obnovili osnovna, `e pridobljena znanja iz fizike.
1.4.1 Enakomerno gibanjeGibanje, pri katerem telo v poljubno dolgih enakih ~asovnih odsekih opravi enako dolge
poti, imenujemo enakomerno gibanje. Pot na ~asovno enoto je mera za hitrost enakomernogibajo~ega se telesa.
Pot telesa v dolo~enem ~asu dobimo tako, da njegovo hitrost pomno`imo s ~asom gibanja:
s = v · t
s – pot [m]t – ~as [s]v – hitrost [m/s]
Enoto hitrosti 1 m/s (meter na sekundo) ima telo, ki pri enakomernem gibanju opravi vsakosekundo 1 meter poti.
^e gibanje ni enakomerno, tedaj govorimo o povpre~ni hitrosti telesa. To je hitrost, skatero bi se moralo telo gibati ves ~as, da bi v enakem ~asu opravilo enako pot.
1.4.2 Enakomerno pospešeno gibanjeGibanje, pri katerem se hitrost vsako ~asovno enoto enako pove~a, imenujemo enakomerno
pospe{eno gibanje.Prirastek hitrosti na ~asovno enoto je mera za pospe{ek a:
tvv
a 12 −=
Zakoni enakomerno pospe{enega gibanja (pri pogoju, da je za~etna hitrost enaka 0):
– Hitrost se pove~a sorazmerno s ~asom:
v = a · t
– Hitrost na koncu prve sekunde (t = 1 s) je {tevilsko enaka pospe{ku.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3810
Black
11
– Pot od za~etka gibanja do nekega trenutka je premo sorazmerna s kvadratom ~asa, vkaterem se je telo gibalo:
2tta
s ⋅=
– Pot v prvi sekundi (t = 1 s) je {tevilsko enaka polovici pospe{ka.
Iz gornjih dveh obrazcev sledi hitrost po poteku dolo~ene poti:
sav ⋅⋅= 2
a – pospe{ek [m/s2]
Enoto pospe{ka 1 m/s2 (meter na sekundo na kvadrat) ima telo pri enakomerno pospe{enemgibanju, ~e se mu hitrost vsako sekundo pove~a za 1 m/s.
Pri prostem padu ozna~ujemo pospe{ek z g (gravitacijski pospe{ek). Ta ima na Zemljipribli`no vrednost 9,81 m/s2. V na{ih primerih bomo vrednost gravitacijskega pospe{ka zaokro-`ili na 10 m/s2.
V nalogah o prostem padu zanemarimo zra~ni upor, razen ~e je kje druga~e zahtevano.Napake v primerih v primerjavi z dejanskim stanjem so lahko zelo velike.
Primer:
Telo se giblje enakomerno pospe{eno in dose`e po prehodu 5,0 m hitrost 50 m/s. V kolik{nem~asu je telo doseglo to razdaljo in kolik{en je njegov pospe{ek?
Re{itev:Imamo dve neznanki, ki ju bomo izra~unali z uporabo ena~b za hitrost in pot enakomerno
pospe{enega gibanja:
tavta
s ⋅=⋅=2
2
Z zdru`itvijo teh ena~b dobimo:
2
tvs
⋅=
Od tod sledi:
ms50
m5221–
=⋅=⋅=v
st
1
25s2,0
ms50 ===−
tv
a
Odgovor:Telo se giblje s pospe{kom 250 m/s2 in razdaljo 5,0 m dose`e v ~asu 0,2 s.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3811
Black
12
1.4.3 Sestavljena gibanja^e se mora neko telo pomikati isto~asno v ve~ smereh (npr. letalo v vetru, ~oln v teko~i reki,
kamen pri vodoravnem metu), tedaj se dejansko giblje po tiru, ki ga dobimo s sestavljanjemdanih gibanj. Kljub isto~asnemu pomikanju telesa v ve~ smereh pa je pomik v dolo~enem ~asuv vsaki smeri prav tolik{en, kakor ~e drugega gibanja ne bi bilo.
Splo{no velja: ~as enega gibanja je odvisen od isto~asne prisotnosti drugih gibanj (ne-odvisnost gibanj).
a) Sestavljanje dveh premo~rtnih gibanj v isti ali nasprotni smeri^e se neko vozilo giblje in se kako telo v njem isto~asno pomika v isti oziroma nasprotni
smeri, tedaj je pot telesa v vozilu enaka vsoti oziroma razliki obeh poti:
s = s1 + s
2oziroma s = s
1 – s
2
Isto velja za hitrosti in pospe{ke.
b) Enakomerno pospe{eno gibanje z za~etno hitrostjo v ≠ 0Navedeni gibanji si lahko mislimo sestavljeni iz enakomernega in enakomerno pospe{enega
gibanja v isti ali nasprotni smeri:
v = v0 + a · t v = v
0 – a · t
2
2
0
tatvs
⋅+⋅=2
–2
0
tatvs
⋅⋅=
v2 = v02 + 2 a · s v2 = v
02 – 2 a · s
c) Sestavljanje dveh enakomernih ali enakomerno pospe{enih gibanj, katerih smeri oklepatadolo~en kot
Sestavljeno pot dobimo grafi~no po paralelogramu gibanj (sl. 1), ra~unsko pa z uporabotrigonometrije:
⋅⋅⋅+= co2122
21 sssss
V primeru, da je α = 90°, po Pitagorovem izreku dobimo:
22
21 sss +=
Podobni izrazi veljajo tudi za hitrost in pospe{ek.
α
Sl. 1: Paralelogram gibanj
α
α2
α1
s1
s
s2
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3812
Black
13
Primer:
Avto se giblje po vodoravni cesti z enakomerno hitrostjo 18 m/s; nato dospe do strmine, pokateri se giblje pojemalno in ima ~ez 1 minuto hitrost 10 m/s. Kolik{en je pospe{ek in kakodale~ pride avto v tem ~asu?
Podatki:v
0 = 18 m/s
v = 10 m/st = 60 sa = ?, s = ?
Re{itev:Gibanje na strmini je enakomerno pojemalno; mislimo si ga sestavljenega iz enakomernega
v smeri vo`nje in enakomerno pospe{enega v nasprotni smeri.
Zato uporabimo obrazca:
0 vstavv =⋅−=
Iz prve ena~be dobimo pojemek:
10
6
ms18=−
=−
tvv
a
Vstavimo ga v drugo ena~bo:
182
2
00 =⋅−⋅= tatvs
Odgovor:Pospe{ek avtomobila na strmini je –2/15 m/s2, v tem ~asu pride avto 840 m dale~.
1.4.4 Zakoni gibanja (Newtonovi zakoni)
Prvi Newtonov zakon
Telo vztraja v stanju mirovanja ali enakomernega premo~rtnega gibanja, dokler ga zunanjasila ne prisili, da to stanje spremeni.
^e telo miruje ali se giblje enakomerno premo~rtno, to ne pomeni, da nanj ne deluje nobenazunanja sila, marve~ le, da se u~inek zunanjih sil na telo izni~uje. Npr. konj vle~e voz navodoravni cesti z enakomerno hitrostjo, ~e je vle~na sila konja enaka trenju voza.
Drugi Newtonov zakon
^e deluje na telo zunanja sila, dobi telo pospe{ek v smeri sile; pospe{ek je premo sorazmerens silo in obratno sorazmeren z maso telesa:
mF
a =
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3813
Black
14
Od tod sledi osnovna ena~ba gibanja:
F = m · a
m – masa telesa [kg]a – pospe{ek [m/s2]F – sila, delujo~a na telo [N]
1 N je sila, ki telesu z maso 1 kg da pospe{ek 1 m/s2.
Vsaka sprememba stanja na telesu pove, da rezultanta zunanjih sil, ki delujejo na telo, nienaka ni~. Npr: konj premakne voz z mesta ali pove~a hitrost le, ~e je njegova vle~na sila ve~jaod trenja voza.
Tretji Newtonov zakon
^e deluje telo 1 na telo 2 s silo F1,2
, deluje telo 2 na telo 1 s silo F2,1
= –F1,2
, ali z drugimibesedami: akcija je enaka reakciji.
Sile nastopajo vedno v paru, po dve sili sta enaki in delujeta na isti premici, toda v nasprotnismeri. ̂ e konj potegne voz na eno stran, odrine s kopiti celo Zemljo na nasprotno stran; tega pane zaznamo, ker je masa Zemlje prevelika v primerjavi z maso konja. Pri odskoku s ~olna ali zmanj{e ladje pa to dobro ~utimo.
Primer:
Topovski izstrelek z maso 50 kg zapusti 3 m dolgo cev s hitrostjo 900 m/s. S kolik{nopovpre~no silo pritiskajo nanj plini v cevi, ki nastanejo pri v`igu smodnika?
Podatki:m = 50 kga = 3,0 m/s2
v = 900 mF = ?
Re{itev:Gibanje v cevi si mislimo enakomerno pospe{eno, pospe{ek dobimo po obrazcu:
Od tod pa izra~unamo silo:
F = m · a = 50 kg · 13,5 · 104 ms–2 = 675 · 104 N
Odgovor:Plini v cevi pritiskajo na izstrelek s povpre~no silo 6,75 MN.
Gibalna koli~ina
^e deluje sila dolo~en ~as na prosto gibljivo telo, se gibalno stanje telesa spremeni.Sprememba je premo sorazmerna s silo in premo sorazmerna s ~asom, v katerem je sila delovalana telo, kar zapi{emo:
2 =⇒⋅⋅= asav
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3814
Black
15
0vmvmtF ⋅−⋅=⋅
v0
– hitrost ob za~etku delovanja sile [m/s]v – hitrost ob koncu delovanja sile [m/s]t – ~as delovanja sile [s]F – sila [N]
Produkt sile in ~asa imenujemo impulz sile, produkt mase in hitrosti pa gibalna koli~ina.
Gornjo ena~bo lahko izrazimo takole:
impulz sile, ki deluje na telo, je enak spremembi gibalne koli~ine telesa.
Pri medsebojnem u~inkovanju dveh teles delujeta obe sili isto~asno druga na drugo. Zakono akciji in reakciji (str. 16) lahko zapi{emo v naslednji obliki:
tFtF ⋅−=⋅ 2,11,2
Od tod sledi za gibalne koli~ine:
()( /221
/11 vmvvm −=−
– v1 in v
2 hitrost mas pred medsebojnim u~inkovanjem,
– v1
/ in v2
/ hitrost mas po medsebojnem u~inkovanju.
Iz zadnje ena~be dobimo zakon o ohranitvi gibalne koli~ine:
1/22
/11 mvmvm ⋅=⋅+⋅
Vsota gibalnih koli~in po medsebojnem u~inkovanju dveh teles je enaka vsoti gibalnihkoli~in pred njim.
Te`a telesa je povezana z maso prek Newtonovega zakona dinamike F = m · a takole:
F = m · g
Te`a je sila, torej je njena merska enota enaka merski enoti sile, to je 1 N. Vidimo, da je 1 Npribli`no enak te`i telesa z maso 0,1 kg oziroma 100 g.
Primer:
Na `elezni{ki voz z maso 10,0 t deluje sila 6 kN. V kolik{nem ~asu se mu pove~a hitrost s50 km/h na 60 km/h?
Podatki:m = 10 tF = 6 kNv
0 = 50 km/h = 50/3,6 m/s
v = 60 km/h = 60/3,6 m/st = ?
Re{itev:Sila, ki deluje na gibljiv `elezni{ki voz, povzro~i spremembo gibalne koli~ine po obrazcu:
0vmvmtF ⋅−⋅=⋅
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3815
Black
16
Od tod sledi:
Odgovor:@elezni{ki voz v 4,6 s pridobi na hitrosti 10 km/h.
1.4.5 TrenjeSilo, ki se pojavlja pri gibanju telesa po povr{ini drugega telesa in ovira gibanje, imenujemo
sila trenja. Vedno deluje v smeri, ki je gibanju nasprotna.Sila trenja je premo sorazmerna s silo, ki telo pritiska pravokotno na podlago:
Ftr = µ · N
N – sila, ki je pravokotna na podlago [N]F
tr– sila trenja [N]
µ – torno {tevilo, to je koli~nik sile trenja in sile, ki pritiska telo pravokotno na podlago
Trenje je pri prehodu iz mirovanja v gibanje (lepenje) v splo{nem ve~je kakor med gibanjem.
⋅=
mt
Torno {tevilo ali koeficient trenja in koeficient lepenja najenostavneje izmerimo na klancu.Takoj po zdrsu za~ne telo drseti enakomerno pospe{eno. Naklonski kot klanca nekoliko
zmanj{amo in izmerimo kot ϕt, pri katerem telo drsi navzdol po klancu enakomerno.
Ker je drsenje enakomerno, je vsota vseh sil vzdol` klanca enaka ni~. V tem primeru jevle~na komponenta te`e telesa m · g · sinϕ
t enaka sili trenja, kar zapi{emo:
Ftr = µ · N = µ · m · g · cosϕ
t = m · g · sinϕ
t
ali:µ = tgϕ
t
Koeficient trenja ali torno {tevilo je enak tangensu naklonskega kota klanca, po kateremtelo drsi navzdol enakomerno, s stalno hitrostjo.
Trenje je odvisno od {tevilnih dejavnikov (hrapavosti, lepljivosti), zato so podatki o tornih{tevilih zelo nenatan~ni, saj se zgodi, da dobimo pri ponovljenih meritvah precej razli~ne
N
m . g
Ftr
ϕt
v = konst.
Sl. 2: Telo na klancu
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3816
Black
17
rezultate. Meritve je prakti~no nemogo~e opraviti pod enakimi pogoji. Zaradi tega sta zgornjiena~bi za silo trenja in lepenja pribli`ni, kljub temu pa ju zelo pogosto uporabljamo. Nekajprimerov pribli`nih velikosti koeficientov trenja in lepenja je podanih v spodnji tabeli.
Tabela 1: Koeficient trenja pri različnih materialih
Material µlepenja µtrenja
les – kamen 0,7 0,3
les – les 0,5 0,3
jeklo – jeklo 0,15 0,12
jeklo – led 0,03 0,01
avtoguma – suhi asfalt 1,0 0,9
avtoguma – mokri asfalt 0,8 0,6
avtoguma – ledeni asfalt 0,2 0,1
Primer:
Konj vle~e voz z maso 1,0 t po vodoravni cesti s stalno hitrostjo. Da obdr`i hitrost, moratabiti vpre`ni vrvi napeti vsaka s silo 1,2 kN. Kolik{no je v tem primeru torno {tevilo pri gibanjuvoza po cesti?
Podatki:m = N = 1,0 · 103 kgFtr = 2400 Nµ = ?
Re{itev:Torno {tevilo je enako
kg101,0
104,23
tr
⋅⋅==
NFµ
Odgovor:Torno {tevilo je 0,24.
1.4.6 Delo^e deluje sila na telo na dolo~eni poti, tedaj sila opravlja delo. Delo sile je premo sorazmerno
s silo, ki deluje na telo, in potjo, na kateri sila opravlja delo. Mera za delo je produkt sile in poti:
A = F · s
F – sila [N]s – pot [m]A – delo [J]
1 J (d`ul) je delo, ki ga opravi sila 1 N v svoji smeri na poti 1 m.
µ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3817
Black
18
Pri ra~unanju dela moramo paziti na naslednje:– Sila in pot morata imeti isto smer; ~e tega ni, moramo namesto poti vzeti njeno
projekcijo na smer sile.– Dobro moramo razlikovati: ali sila opravlja delo ali telo opravlja delo proti
sili. V prvem primeru je delo sile pozitivno, v drugem primeru pa je negativno.
Primer:
Letalo z maso 5,2 t se dviga 30 s pod kotom 30° s hitrostjo 180 km/h. Kolik{no deloopravijo v tem ~asu motorji proti sili te`nosti?
Podatki:m = 5200 kgv = 180 km/h = 50 m/st = 30 sα = 30°, β = 60°A = ?
Re{itev:Delo letalskih motorjev je pozitivno, delo sile zemeljske te`nosti pa negativno. Ker se
letalo ne giblje v smeri sile te`nosti, moramo vzeti samo komponento te`e v smeri poti:
F/ = F · cosβ
Delo letalskih motorjev je tedaj enako:
A = F/ · s = m · g · v · t · cosβ == 5,2 · 103 kg · 0,5 · 50 ms–1 · 30 s = 38 · 106 J = 39 MJ
1.4.7 MočSila lahko opravi dolo~eno delo v dalj{em ali kraj{em ~asu, v drugem primeru dela z ve~jo
mo~jo kakor v prvem. Mera za mo~ sile je delo, ki ga opravi na ~asovno enoto:
tA
P =
A – delo [J]t – ~as [s]P – mo~ [W]
1 W (vat) je mo~ sile, ki izvr{i delo 1 J v 1 sekundi.
Iz gornje ena~be sledi:
A = P · t
V tem je utemeljen drugi naziv za enoto dela, vatsekunda (Ws). D`ul je torej tudi delo,opravljeno v 1 sekundi z mo~jo 1 vata.
^e sila opravlja delo pri stalni hitrosti, ko velja v = s/t, tedaj lahko zapi{emo njeno mo~:
vFt
sFP ⋅=⋅=
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3818
Black
19
Pri neenakomernem gibanju pa dobimo po tem obrazcu le trenutno mo~ telesa v trenutku,ko je njegova hitrost v.
1.4.8 Izkoristek strojaMo~ hidroelektrarne ni enaka mo~i razpolo`ljivega vodnega padca, ker se nikoli vsa voda
koristno ne izrabi za opravljanje dela; mo~ motorja z notranjim zgorevanjem ni enakovrednamo~i goriva, ki zgori na ~asovno enoto.
Razmerje med mo~jo stroja in mo~jo vlo`enega pogonskega goriva imenujemo izkoristekstroja:
PPk=η
Pk
– koristna mo~ stroja [W]P – pogonska mo~ goriva [W]η – izkoristek
Namesto mo~i lahko vzamemo tudi delo: izkoristek je dolo~en z razmerjem med koristnimdelom, ki ga stroj opravi, in delom, ki smo ga vanj vlo`ili:
AAk=η
Primer:
Z motorjem 20 konjskih mo~i ~rpamo 30 000 t vode 5,0 m visoko. Koliko ~asa moramo~rpati, ~e je izkoristek naprave 0,75?
Podatki:P = 20 kM = 20 · 750 W = 1,5 · 104 Ws = 5,0 mm = 3,0 · 107 kgη = 0,75t = ?
Re{itev:Ra~unajmo najprej za primer 100-% izkoristka. Potrebni ~as dobimo iz zveze:
tt
sFtA
P ⇒⋅==
105,1
kg100,3 7
⋅⋅=⋅=
PsF
t
Ker pa je izkoristek le 75-%, bo dejanski ~as ve~ji:
75,0
s100,1 5/ =⋅==
ηt
t
Odgovor:Pri podani mo~i motorja in izkoristku bomo za ~rpanje zahtevane koli~ine vode na vi{ino
5 m potrebovali 37,2 h ~asa.
η
η
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3819
Black
20
2 TRANSPORTNE NAPRAVE
2.1 SPLOŠNO O STROJIHBe`no poznavanje strojev je danes potrebno vsakomur, saj si v dobi tehnike ne moremo
zamisliti ~loveka, ki nima vsaj malo smisla zanjo in za njene raznovrstne stroje.Ob svojem nastanku si je ~love{tvo prizadevalo olaj{ati delo z raznimi pripravami, ki so mu
omogo~ale hitrej{o in bolj{o izdelavo potrebnih predmetov. Vzporedno z razvojem orodij so serazvijali tudi stroji. `e najstarej{i narodi so poznali delovanje vzvoda, preprostih stru`nic,uporabljali so zra~no in vodno energijo itd.
Stroj je naprava, ki pretvarja eno obliko energije v drugo, za to pa uporablja, posredno alineposredno, naravne vire, ali pa za delo uporablja primerno obliko energije, mehansko energijo.
Stroj, ki pretvarja naravno energijo v mehansko, je pogonski stroj ali motor.Stroj, ki uporablja energijo motorja, je gnani stroj; ~e pa opravlja dolo~eno delo, ga
imenujemo delovni stroj.
2.1.1 Delitev strojevGnani in delovni stroji nam lahko snovi prena{ajo ali pa jih preoblikujejo. Glede na to jih
delimo na:– prena{alne stroje,– preoblikovalne stroje.
Prena{alni stroji se razlikujejo glede na razli~na agregatna stanja snovi, ki jih prena{ajo.Tako razlikujemo:
– stroje za prena{anje trdnih tvarin,– stroje za prena{anje teko~in,– stroje za prena{anje plinov.
Trdna telesa lahko dvigujemo, dvignjena prena{amo ali jih prena{amo na drug na~in. Gledena to razlikujemo dvigala, `erjave in prena{alne stroje.
– Dvigala:a) za majhne vi{ine dviganja: vzvod, vija~no dvigalo, dvigalo z zobatim drogom,
hidravli~no dvigalo;b) za velike vi{ine dviganja: osebna in tovorna dvigala.
– @erjavi:a) vrtilni stabilni `erjavi: stenski, stebri{~ni, lo~ni;b) mobilni `erjavi: tirni, plovni, cestni;c) prevozni ̀ erjavi: mostni, portalni, centileverski (kozi~asti portalni), pretovorni,
`i~ni.– Prena{alni stroji:
a) premikalnice: povr{inske in ugreznjene;b) stroji za kopanje in prena{anje: ekskavatorji, elevatorji, buldo`erji;c) transporterji: tra~ni, valj~ni, teko~i trak, vija~ni ali pol`asti, cevni.
Za premikanje teko~in potreben pritisk dobimo z mehansko energijo, z neposrednimpritiskom plinov na teko~ino ali s kineti~no energijo.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3820
Black
21
Glede na to razlikujemo:– Mehanske ~rpalke:
a) z ro~nim pogonom: batne, krilne, membranske;b) s kro`nim pogonom: rotacijske (zobate, glogoidne, krilne);c) turbo~rpalke: radialne ali centrifugalne, aksialne ali propelerske.
– ^rpalke, ki uporabljajo potencialno energijo: mamutova ~rpalka, pulzator, pulzomer.– ^rpalke, ki uporabljajo kineti~no energijo: razpr{ilci, hidravli~ni in parni ejektor, injektor
(Körtingov, Friedmanov).Za premikanje plinov glede na fizi~ne lastnosti razlikujemo:– ^rpalke, ki uporabljajo mehansko energijo:
a) ~rpalke z ro~nim pogonom: enostransko ali dvostransko delujo~i batnikompresor, membranski kompresor;
b) ~rpalke s kro`nim pogonom: lamelna ali elmo~rpalka;c) turbokompresorji, puhala, ventilatorji: radialni, aksialni.
– ^rpalke, ki uporabljajo kineti~no energijo: ejektorji, kondenzacijski ejektor.Stroji za prena{anje plinov in teko~in so tukaj samo omenjeni, podrobneje se obravnavajo
v tretjem letniku.Druga velika skupina gnanih strojev so preoblikovalni stroji, ki so temelj tehni~ne dejavnosti
~love{tva in se kot taki obravnavajo v posebni vedi – v mehanski tehnologiji, ki je deltehnologije materiala.
Za ponovitev in utrditev:
1. Pojasni pojem stroja.2. Naštej osnovne vrste strojev.3. Katere vrste strojev poznaš glede na fizikalne lastnosti materiala, ki ga prenašajo?4. Naštej vrste prenašal trdnih teles.5. Naštej vrste prenašal za tekočine.6. Naštej vrste prenašal za pline.
2.2 ELEMENTI TRANSPORTNIH NAPRAV
2.2.1 Elementi vrvnih pogonovUporabljamo jih kot osnovni element dvigal in prena{al vsepovsod tam, kjer so zahtevane
velike hitrosti ob mirnem in tihem teku.Pri enaki nosilnosti so vrvi la`je od verig, moramo pa imeti vrvni boben za namotavanje
vrvi, ki pa je te`ji od veri`nika za pogon verige. Vrvi so tudi varnej{e med uporabo, ker lahkopravo~asno opazimo po{kodbe in mehanske napake (prekinitev posameznih `ic v spletu).
2.2.1.1 Konopljene vrvi in vrvi iz sintetičnih vlakenVrvi iz konoplje in iz sinteti~nih vlaken uporabljamo samo za privezovanje ali obe{anje
bremen na bremenski kavelj. Vrvi so pletene iz najmanj treh spletov in jih izdelujemo s premerom13 do 150 mm.
Vrv je obremenjena na nateg, napetost v vrvi je:
dopσσ ≤=AF
σ σA
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3821
Black
22
σdop
= σM/n
, kjer je σM
natezna trdnost in je v mejah 80 do 100 N/mm2
ν – koeficient varnosti, ki ima vrednosti: 6 do 10 za nove vrvi, 12 do 16 za starein rabljene vrvi
F – najve~ja obremenitev [N]
43
2 2dA
⋅π⋅= – ra~unska plo{~ina vrvi [mm2]
d – premer vrvi [mm]
Premer vrvenice je:
D = (10 do 15) · d
Za za{~ito proti trohnenju je treba konopljene vrvi prepojiti z borovo smolo ali katerimdrugim primernim sredstvom.
2.2.1.2 Jeklene vrviJeklene `i~ne vrvi s str`enom najpogosteje uporabljamo pri dvigalih in `erjavih kot prive-
zovalne in bremenske vrvi ali pri kabelskih `erjavih in `i~nicah kot pogonske.
Sl. 3: Jeklena vrv
1 – stržen2 – žični splet3 – žicad – premer vrvi [mm]δ – premer žice [mm]
Vrvi s str`enom so sestavljene iz 6 ali 8 `i~nih spletov, ovitih okrog str`ena, vsak splet imave~ `ic enakega premera, na primer 1 + 6, 1 + 6 + 12, 1 + 6 + 12 + 18.
Ker je spletov 6 ali 8, je skupno {tevilo ̀ ic v vrvi 6 (1 + 6), 6 (1 + 6 + 12), 6 (1 + 6 + 12 + 18)ali 8 (1 + 6), 8 (1 + 6 + 12), 8 (1 + 6 + 12 + 18).
Izdelujemo jih iz jeklenih `ic z natezno trdnostjo σM
= 1400, 1600 in 1800 N/mm2. Str`en jeiz konoplje, najlona, azbesta ali iz mehke ̀ ice. Ti podatki so navedeni v Strojni{kem priro~nikuBojana Krauta.
@ica je v splet lahko uvita v levo ali v desno. Z uvijanjem spleta v isti smeri, kot je uvita`ica, nastane istosmerno vita vrv, ki se la`je upogiba, se pa hitro razplete. Z uvijanjem spleta vnasprotni smeri, kot je uvita `ica, nastane kri`no vita vrv, ki se sama od sebe ne razpleta. Zatojo uporabljamo predvsem pri dvigalih.
2 1
3d
δ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3822
Black
23
Sl. 4: Vrste in smer pletenja jeklenih vrvi
Vrvi izbiramo glede na raztr`no silo F in najve~jo silo v vrvi S:
kSF ≥=
Koeficient varnosti k je podan v odvisnosti od obratovalnega razreda dvigala:
Obratovalni razred k
1 4,5
2 5,0
3 6,3
4 7,1
Iz zgornje ena~be ra~unamo raztr`no silo:
F ≥ k · S
Iz tabele 3 izberemo ustrezen premer vrvi.
Primer:
Izra~unajmo premer jeklene vrvi 6 (1 + 6 + 12 + 18), ki je obremenjena s silo S = 45 kN, zaobratovalni razred dvigala 3, ~e je natezna trdnost σ
M = 1800 N/mm2.
Raztr`na sila:
F ≥ k · S = 6,3 · 45 000 = 283 500 N
Iz tabele 3 na naslednji strani izberem vrv s premerom d = 22 mm (S = 306 000 N).
Za `ivljenjsko dobo vrvi je pomembno mazanje `e pri uvijanju `ic in kasneje medobratovanjem. Mazivo prepre~uje obrabo ter omogo~a la`je upogibanje vrvi.
@i~ne vrvi spajamo med seboj ali z drugimi deli konstrukcije na ve~ na~inov (sl. 5):
križno istosmerno
desno levo desno levosZ zS zZ sS
Tabela 2: Koeficient varnosti
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3823
Black
24
– s prepletanjem dveh koncev vrvi in z vpletanjem v `lebasti obro~ (a),– s privijalkami – `abicami (b),– z zagozdo (c),– s sto`~asto obojko (d), v kateri je konec vrvi razpleten in zalit s cinkom.
Tabela 3: Premer vrvi v odvisnosti od raztržne sile
Natezna trdnostσσσσσM [N/mm2]
1600 1800
Raztržna sila F [N]
8 35 900 40 500
9 45 400 51 200
10 56 100 63 300
11 67 900 76 500
12 80 800 91 100
13 94 800 107 000
14 110 000 124 000
16 144 000 162 000
18 182 000 205 000
20 224 000 253 000
22 272 000 306 000
24 323 000 364 000
26 379 000 428 000
28 440 000 496 000
32 575 000 648 000
36 727 000 820 000
40 898 000 1 010 000
Imenski premer vrvid [mm]
a b c d
Sl. 5: Primeri spajanja vrvi
d
d
l = 2
5 d
d
σσσσσσσσσσ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3824
Black
25
Za ponovitev in utrditev:
1. Kako delimo vrvi?2. Opiši konopljeno vrv.3. Pojasni, kateri dejavniki vplivajo na izbiro konopljenih vrvi.4. Opiši zgradbo jeklenih vrvi.5. Pojasni, na kaj vpliva vrsta in smer pletenja vrvi.6. Katere vrvi uporabljamo pri dvigalih in žerjavih?7. Opiši standardni postopek izbire jeklenih vrvi.8. Pojasni, kateri dejavniki vplivajo na izbiro jeklenih vrvi.9. Naštej in opiši posamezne načine spajanja vrvi.
10. Pojasni, kateri dejavniki vplivajo na življenjsko dobo vrvi.
2.2.1.3 VrveniceVrvenice so lahko vodilne ali izravnalne, narejene iz sive ali iz jeklene litine, v varjeni
izvedbi iz jeklene plo~evine, za manj{e premere kovane.
D – računski premer vrvenice [mm]D1 – premer žlebiča [mm]D2 – zunanji premer vrvenice [mm]d1 – izvrtina za pušo DIN 1850l – dolžina pesta [mm]c – širina vrvenice [mm]a – globina žlebiča [mm]b – širina žlebiča [mm]R – polmer vrvi [mm]
Sl. 6: Dimenzije vrvenic
l
D
d
d 1
D2
D1
c45°b
a
D
R
Premer vrvenice D dolo~imo po ena~bi:
ddD
D ⋅⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
d – premer vrvi [mm](D/d) – koeficient vrvenice
Koeficient vrvenice je podan v tabeli 4 na naslednji strani v odvisnosti od obratovalnegarazreda dvigala. Vrednosti v oklepaju so povzete po standardu DIN 15020.
Dimenzije vrvnega `leba vrvenice so standardizirane, imenska mera je dolo~ena glede napremer vrvi d tako, da je:
R = (0,47 do 0,53) · d
Vrvenica je vrtljiva na osi ali je pritrjena na rotirajo~o os. Le`ajne pu{e imajo vse jeklenevrvenice.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3825
Black
26
2.2.1.4 Vrvni bobniZ vrvnim bobnom dvigamo bremena. Obod bobna je lahko gladek, ~e se vrv na boben
navija v ve~ plasteh, ali o`lebljen, ~e se vrv navija v eni plasti. Ta primer je pogostej{i, ker je vrvv `lebu vodena in ne drsi po bobnu.
Sl. 7: Vrvni boben z detajlom utora
D – računski premer vrvnega bobna [mm]a – razdalja od konca navoja do
računskega premera vrvnega bobnah – višina robnega venca bobnas – korak navoja
D
D
a
s
h
d r
Koeficient (D/d)
Vodilna vrvenica Izravnalna vrvenica Vrvni boben
1 18 (20) 10 (14) 18 (18)
2 20 (22) 11 (15) 20 (20)
3 22 (24) 12 (16) 22 (22)
4 24 (26) 13 (16) 24 (24)
Obratovalni razred
Tabela 4: Koeficienti vrvenic
Premer bobna dolo~imo po ena~bi:
ddD
D ⋅⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
d – premer vrvi [mm](D/d) – koeficient vrvnega bobna, naveden v tabeli 4
Izra~unani premer zaokro`imo na standardno {tevilo (glej Strojni{ki priro~nik). Pri velikivi{ini dviganja izvedemo boben z ve~jim premerom, kot smo ga izra~unali, da boben ni predolg.
Število `lebov na bobnu dolo~imo z ena~bo:
2+⋅π
=D
Li
^e izrazimo dol`ino vrvi L z vi{ino dviganja H in s {tevilom vrvi m, na katerih breme visi,sledi:
2+⋅π⋅=DmH
i
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3826
Black
27
Sl. 8: Primeri vodenja vrvi in obešanja bremena
n – število delovnih vrvenic med bobnom in bremenomm – število nosilnih vrvi škripca
Korak `leba:
s = d + (2 do 3) mm
Dol`ina o`lebljenega dela bobna:
l = i · s
Bobni so iz sive litine, ve~ji pa so varjeni iz jeklene plo~evine.Zaradi sile v vrvi je boben obremenjen na upogib, vzvoj ali torzijo in tlak.Trdnostne razmere so zato zapletene in na tej stopnji zahtevnosti ni mogo~e natan~no
izra~unati debeline stene. Zato lahko upo{tevamo, da je:
h = d za bobne iz sive litine,h = 0,6 · d za jeklene bobne.
Sl. 9: Konstrukcijska izvedba bobna z desnim in levim žlebom
Sl. 10: Pritrditev vrvi na boben
d0 – premer kinematičnegavalja pogonskega zobnika
l – ožlebljena dolžina vrvnegabobna
D – računski premer vrvnegabobna
d 0
l l
D
n = 1, m = 1 n = 2, m = 2
n = 2, m = 4
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3827
Black
28
Za ponovitev in utrditev:
1. Čemu so namenjene vrvenice in za kaj uporabljamo vrvne bobne?2. Naštej vrste vrvenic.3. Pojasni postopek izbire vrvenic in vrvnega bobna.4. Pojasni, kaj vpliva na velikost in dimenzije vrvnega bobna.5. Opiši pritrjevanje vrvi na vrvni boben.
2.2.2 Elementi verižnih pogonovVerige so iz ~lenkov sestavljeni elementi. Po namenu lo~imo:
– verige za vezanje bremen,– bremenske verige za dviganje bremen pri ro~nih dvigalih,– transportne verige,– gonilne verige.
2.2.2.1 Jeklene verigeVarjene so iz okroglega jekla. Lahko so izdelane kot verige za splo{ne namene iz nekalibri-
ranega jekla brez predpisanih dimenzij in lastnosti. Uporabljamo jih samo za privezovanjebremen na bremenski kavelj. Kalibrirane verige s predpisanimi dimenzijami in mehanskimilastnostmi se uporabljajo kot bremenske verige za dviganje bremen pri {krip~evju (sl. 11).
Sl. 11: Osnovne dimenzije kalibrirane verige
d – nazivni premer členka verige [mm]b – širina verige [mm]h – korak delitve verige [mm]
b
d
h h
Verige so obremenjene na nateg; nazivni premer ~lenka verige d dolo~imo:
dop
42
2 ⋅π⋅=
⋅=σ
dF
AF
F – sila v verigi [N]σ
dop = 60 do 80 N/mm2
– dopustna napetost
Primer:
Izra~unajmo silo v verigi za primer na sliki in verigi dolo~imo premer ~lenka, ~eje obremenitev Q = 60 000 N. Dopustna napetost je σ
dop = 80 N/mm2.
Sila v verigi:
302
00060
2=== Q
F
Imenski premer verige:
322
dop π⋅=
σ⋅π⋅= F
d
σσ
Qσ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3828
Black
29
Pri delu z verigami moramo biti pozorni na naslednje:– imeti morajo atest proizvajalca o kakovosti materiala in izdelave;– tudi kratkotrajno preobremenjevanje nad dopustno obremenitvijo ni dovoljeno;– verigo, katere delitev h se je pove~ala za ve~ kot 5 %, moramo izlo~iti iz
uporabe;– verig ne smemo vezati v vozle;– verig ne smemo sestavljati z vijaki ali vezati z `ico;– za spajanje in vezavo moramo uporabiti skobe.
2.2.2.2 Lamelne – flajerske verigeSestavljene so iz ve~jega {tevila jeklenih ~lenkov – lamel (sl. 12), ki so med seboj povezane
s sorniki. Uporabljamo jih kot bremenske verige za dvigovanje vilic pri vili~arjih.
Sl. 12: Lamelna veriga
Sl. 13: Veriga s sornikom ali galova veriga
1 – sornik2 – lamelad – nosilni premer členad1 – premer sornikah – korak verigeb – nosilna širina členat – debelina lamelel – širina verige
2.2.2.3 Členaste verigeSestavljene so iz sornikov in lamel, ki sornike povezujejo. Uporabljamo jih kot bremenske,
gonilne in transportne verige v treh osnovnih izvedbah:– Verige s sorniki ali galove verige se uporabljajo kot bremenske za manj{a
bremena in gonilne za hitrosti, manj{e od 0,5 m/s.
– Verige s tulci so sestavljene iz notranjih in zunanjih lamel. Zunanje lamelepovezujejo sornike, ki so v tulcih prosto vrtljivi. Uporabljamo jih kot gonilnein transportne verige za hitrosti do 5 m/s.
h
h
d1
dbt
t
1
2
l
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3829
Black
30
– Verige z valjci so podobne verigam s tulci, le da je prek tulca name{~en valjec,ki zmanj{uje trenje med verigo in veri`nim zobnikom. Uporabljamo jihpredvsem kot gonilne verige za hitrosti do 30 m/s.
Sl. 14: Veriga s tulci
1 – sornik2 – tulec3 – notranja lamela4 – zunanja lamelad – nosilni premer členad1 – premer sornikah – korak verigeb – nosilna širina členat – debelina lamele
1 – sornik2 – tulec3 – valjec4 – notranja lamela5 – zunanja lamelad – nosilni premer členad0 – premer sornikab – nosilna širina člena
4 5 1 2 3
d d0
b
Sl. 15: Veriga z valjci
Poleg enorednih (simpleks) verig uporabljamo za ve~je obremenitve tudi dvoredne (dupleks)in triredne (tripleks) verige.
^lenaste verige izdelujejo iz jekla za pobolj{anje, sornike in tulce pa iz jekla za cementiranje.Verigo izberemo po standardu oziroma po katalogu proizvajalca glede na podano raztr`no silo S.
S = F · ν
F – sila v verigi [N]ν – koeficient varnosti – za enakomerno obremenitev upo{tevamo vrednost 6 do 12, za
sunkovito obremenitev pa 8 do 15
Primer:Primer:Primer:Primer:Primer:Lamelna veriga je obremenjena s silo F = 3,6 kN. Dolo~imo primerno verigo, ~e je obreme-
njena sunkovito.Za sunkovito obremenitev izberem faktor varnosti 13.
Raztr`na sila:
S = F · ν = 3,6 · 103 · 13 = 46 800 N
Iz kataloga (standard ISO 4347 ali DIN 8152 – PART 3) izberemo dvolamelno verigo LL 16,ki ima delitev h = 25,4 mm in raztr`no silo S = 58 000 N.
d
tb
12
3 4
d1
h
h
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3830
Black
31
2.2.2.4 Verižniki in verižni zobnikiVeri`niki za jeklene verige so iz sive ali jeklene litine. Uporabljamo jih pri ro~nih dvigalih.
Lo~imo:– Veri`nike brez zob: uporabljamo jih za vodenje in usmerjanje verige. Veri`nik
je podoben vrvenici, le da ima na obodu utor, v katerega nalega veriga.
– Veri`ni zobniki za ~lenaste verige so izdelani iz sive litine, iz jekla zapobolj{anje ali iz jekla za cementiranje. Nekatere osnovne mere veri`nihzobnikov so prikazane na spodnji sliki.
– Veri`ni oreh: ima le 4 do 7 zob. Uporablja se za pogon bremenske jekleneverige.
d0 – premer kotalnega valja verižnega zobnika b1 – nosilna širina zoba zobnikadf – premer kornskega valja verižnega zobnika u – širina vrha zoba zobnikadk – premer temenskega valja verižnega zobnika b2 – širina verižnega zobnikah1 – razdalja do kotalnega premera e – razmik med členiα – polovični kot med sosednjima zoboma d – premer člena verigeb3 – nosilna širina verižnega zobnika
Sl. 18: Verižni zobniki za členaste verige z valjci
D – premer verižnikad – premer členka verige
Sl. 16: Verižnik brez zob ali motovilnica
D
d
Sl. 17: Verižnik z zobmi ali verižni oreh
d
α
d f d 0dk
b1 b1
b2
b1
b2
b3
u u u
e e e d 0 d k
h 1
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3831
Black
32
Premer temenskega valja veri`nih zobnikov:– za z = 7 do 12 zob d
k = d
0 + (0,5 do 0,6) · d
– za z = 13 do 25 zob dk = d
0 + (0,6 do 0,7) · d
– za z ≥ 26 dk = d
0 + (0,7 do 0,8) · d
Veriga [mm] Dimenzije verižnih zobnikov [mm]
h e b1 b2 b3 u h1
6 5,5 2,5 8 – 1,3 3,5
8 5,64 2,7 8,3 – 1,3 5
12,75 – 3 – – 2 8
12,75 – 4,4 – – 3 8
25,45 31,88 15,4 47 79 11 17
25,45 31,4 15,4 53 90,2 11 17
31,75 36,45 18 54,5 91 13 19
38,15 48,36 23 71,4 120 16 25
44,45 59,56 28 87,6 147 20 28
50,85 58,55 28 86,6 145 20 31
63,55 72,29 34 106 178 24 41
76,25 91,21 41 132 233 29 48
Tabela 5: Dimenzije verižnih zobnikov za členaste verige z valjci
Temenski valj veri`nih zobnikov:– za ~lenaste verige s tulci d
k = d
0 + (0,8 do 1) · d
– za ~lenaste verige s sorniki dk = d
0 + (3 do 4) · d
Za ponovitev in utrditev:
1. Katere vrste verig poznamo?2. Skiciraj navadno jekleno verigo v prerezu in jo opiši.3. Pojasni, katere verige uporabljamo za dvigovanje bremen in zakaj.4. Naštej, kje uporabljamo posamezne vrste členastih verig.5. Skiciraj členasto verigo ter pojasni njene osnovne značilnosti.6. Pojasni postopek za izbiro in naročilo členastih verig.
Sl. 19: Verižni zobniki za členaste verige s tulci in sorniki
b1 ≅ 0,9 · bu ≅ 0,6 · bb – nosilna širina verige
b1
u
d 0 d k
h/2
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3832
Black
33
7. Opiši postopek pregleda in varne uporabe členastih verig.8. Pojasni, na kaj moramo biti pozorni pri verižnem zobniku za členaste verige.
2.2.3 Elementi za prevzemanje bremena
2.2.3.1 Bremenski kavljiUporabljajo se za prena{anje bremen. Sestavljeni so iz zakrivljenega dela in stebla. Pri
majhnih obremenitvah pritrdimo kavelj neposredno na vrv oziroma verigo.
Sl. 20: Bremenski kavelj
Sl. 21: Bremenski kavlji za večje obremenitve
Pri ve~jih obremenitvah je kavelj pritrjen na {kripec (sl. 21), zato ima steblo navoj, karomogo~a pritrditev kavlja na pre~ko (glej sl. 28, 29).
Lo~imo:– enojne kavlje (sl. 21 a),– dvojne kavlje (sl. 21 b), ki jih uporabljamo za te`ka bremena,– lamelne kavelje (sl. 21 c), ki so sestavljeni iz lamel; uporabljamo jih tam, kjer
so kavlji izpostavljeni visokim temperaturam.
Kavlji so izdelani iz jekla in so utopno ali prosto kovani. Kavelj izberemo po standarduglede na nosilnost in obratovalni razred.
A AA
A
a b c
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3833
Black
34
Za dviganje te`kih bremen uporabimo stremena, ki so lahko:– enodelna (sl. 22 a),– tridelna (sl. 22 b).
a b
Sl. 22: Stremeni za dvigovanje težkih bremen
2.2.3.2 ObešalaUporabljamo jih za obe{anje oblikovno razli~nih vrst bremen.
Sl. 23: Različna obešala
al
ad
l
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3834
Black
35
2.2.3.3 Dvovrvni grabilnikiUporabljamo jih za zajemanje sipkega materiala. Grabilnik je obe{en na nosilni vrvi d.
Druga – zapiralna vrv p pa se uporablja za zapiranje ~eljusti.
Pojasnilo delovanja dvovrvnega grabilnika:– spu{~anje (sl. 25 a): ~eljusti (lopate) so odprte, vrv d je napeta, vrv p je spro{~ena;– zapiranje (sl. 25 b): vrv d je spro{~ena, vrv p zapira ~eljusti;– dviganje (sl. 25 c): ~eljusti so zaprte, obe vrvi sta napeti;– odpiranje (sl. 25 d): vrv d je napeta, vrv p je spro{~ena.
Grabilnik se odpira zaradi lastne te`e. Volumen polnjenja je 0,5 do 24 m3, stopnja polnitvepa je odvisna od lastne mase in nasipne gostote materiala, ki ga zajema.
Sl. 25: Delovanje dvovrvnega grabilnika
a b c d
d p
Sl. 24: Sestav dvovrvnega grabilnika
12
3
4
56
7
8
d dp1 – izenačevalnik2 – glava grabilnika3 – zgornja vrvenica4 – tlačni vzvod5 – spodnja vrvenica škripčnika6 – prečna povezava7 – čeljusti8 – rezilo
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3835
Black
36
2.2.3.4 Hidravlični zajemalnikiUporabljajo se na dvigalih in prena{alih s hidravli~nim pogonom ali kot posamezne enote,
pritrjene kot prevozna dvigala in prena{ala.
2.2.3.5 Bremenski elektromagnetiUporabljamo jih za prijemanje feromagnetnih materialov, jeklene plo~evine, tirnic, valjanih
profilov, odpadnega jekla. Zadr`evanje pod bremenom, ki ga dr`i elektromagnet, je smrtnonevarno. Ob prekinitvi elektri~nega toka bo breme padlo na tla.
Sl. 27: Okrogli bremenski elektromagnet
2.2.3.6 ŠkripciŠkripec je element, na katerem je pritrjen kavelj.Lo~imo {kripce:
– v dolgi izvedbi (sl. 28),– v kratki izvedbi (sl. 29).
Pri {kripcu v dolgi izvedbi je vrvenica vrtljiva na mirujo~i osi, pod njo pa je na pre~koobe{en kavelj.
1 – čeljust2 – sredinsko vodilo3 – delovni valj4 – priklop dovodne cevi5 – cev
Sl. 26: Hidravlični petčeljustni zajemalnik (0,35 t, Weimar-Werk)
12
354
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3836
Black
37
Pri {kripcu v kratki izvedbi sta vrvenici vrtljivi na pre~ki kavlja. Pri ve~jih obremenitvahima {kripec {tiri vrvenice.
Kavelj je pritrjen na pre~ko z matico, ki se opira na aksialni krogli~ni le`aj, da se kaveljlahko vrti.
2.2.4 Obratovalni razred dvigalaObratovalni razred dvigala je dolo~en s standardom JUS M.D1.020. Ocenimo ga glede na
namen uporabe dvigala ali `erjava:– 1. obratovalni razred: dvigala, ki obratujejo redko in kratkotrajno z majhno
relativno obremenitvijo – ro~na dvigala, `erjavi v energetskih obratih, `erjaviza ob~asno uporabo v skladi{~ih.
– 2. obratovalni razred: dvigala in `erjavi za splo{no uporabo v industrijskihobratih in skladi{~ih.
– 3. obratovalni razred: dvigala in `erjavi, ki pogosto obratujejo v zahtevnihrazmerah z veliko relativno obremenitvijo – mostni ̀ erjavi v livarnah, jeklarnah,valjarnah, `erjavi za delo z grabilniki in z bremenskimi elektromagneti.
– 4. obratovalni razred: dvigala in `erjavi, ki pogosto obratujejo v zelozahtevnih pogojih z veliko relativno obremenitvijo ali pri visokih temperaturah– `erjavi za neprekinjeno delo v jeklarnah in valjarnah.
Pri izbiri obratovalnega razreda standard JUS upo{teva ve~ faktorjev, ki vplivajo na izbiro,vendar v kon~ni fazi obsega samo {tiri razrede. Standard SIST – DIN 15020 (tabela 1, 2, 4)pa upo{teva manj faktorjev, vendar te bolj podrobno, zaradi ~esar je razredov (pogonskihgrup) devet.
Za ponovitev in utrditev:
1. Naštej elemente za prevzemanje bremena.2. Opiši delovanje dvovrvnega grabilnika.3. Opiši posamezne elemente za prevzemanje bremena.4. Pojasni, kaj vpliva na obratovalni razred dvigala.
1 – prečka kavlja2 – vrvenica3 – kavelj
1 – os2 – vrvenica3 – prečka kavlja4 – kavelj
1
2
3
21
3
4
Sl. 28: Škripec v dolgi izvedbi Sl. 29: Škripec v kratki izvedbi
1
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3837
Black
38
2.2.5 Tirnice, tekalna kolesa in vozni uporZa majhne obremenitve uporabljamo plo{~ate jeklene tirnice.
Sl. 30: Vrste ploščatih jeklenih tirnic
h
b
h – višina tirniceb – širina tirnice
Za ve~je obremenitve uporabljamo tirnice s posebnim profilom.
k – širina tekalne površine tirniceex – oddaljenost osi x od roba tirniceS – težišče ploskve tirnicer – radius zakrivljenosti roba tekalne površine
Sl. 31: Izvedbe tirnic po DIN 536
Tekalna kolesa prena{ajo obremenitve `erjava na tirnice in omogo~ajo vo`njo `erjava.Kolesa so iz sive ali jeklene litine, pri velikih obremenitvah pa je na kolo navle~en obro~ izkvalitetnega jekla. Le`aji so drsni (sl. 32) ali kotalni. Tekalna kolesa dimenzioniramo postandardu DIN 1507 glede na kolesni pritisk.
Pri `erjavih prakti~no ra~unamo s specifi~nim voznim uporom Fvs
, to je z uporom na vsakotono mase ̀ erjava in mase bremena. Specifi~ni vozni upor zajema kotalni upor med kolesom intirnico, upor v le`ajih in zra~ni upor ter zna{a 150 do 200 N/t.
Vozni upor je:
Fv = F
vs · m
m – masa `erjava z bremenom [t]
Tabela 6: Tirnice po DIN 536
Ix – vztrajnostni moment ploskve v oddaljenosti od osi xIy – vztrajnostni moment ploskve v oddaljenosti od osi y
Označba k b h ex Ix Iy Masa rizvedbe tirnice [mm] [mm] [mm] [mm] [cm4] [cm4] [kg/m] [mm]
A 45 45 125 55 33,1 91 169 22 4
A 55 55 150 65 38,8 182 337 32 5
A 65 65 175 75 44,4 327 609 44 6
A 75 75 200 85 50 545 1 010 57 8
A 100 100 200 95 52,1 888 1 360 75 10
A 120 120 220 105 57 1 420 2 370 101 10
F 100 100 – 80 39,1 414 541 58 10
F 120 120 – 80 39,3 499 962 70 10
izvedba F
k
y
y
xx h
e x
r
S
izvedba Aky
y
r
x x
b
h
e x S
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3838
Black
39
Sl. 33: Dvočeljustna kolutna zavora
Mo~ pogonskega motorja za premagovanje voznega upora pri vozni hitrosti v je:
η⋅⋅
=1000
vm
vFP
Fv
– vozni upor [N]v – vozna hitrost [m/s]η = 0,7 do 0,8 – izkoristek prenosa
Sl. 32: Tekalno kolo s pogonskim zobnikom
1– tekalno kolo2 – zobati venec3 – strižni čep4 – vodilni sornik (os)5 – vskočnik6 – kontaktna plošča
2.2.6 Zavore in zaporeVsako dvigalo ali `erjav mora imeti zanesljivo zavoro. Glede na osnovne naloge lo~imo tri
vrste zavor:– spu{~alne zavore, ki uravnavajo hitrost spu{~anja bremena;– vozne zavore, ki zavirajo med vo`njo in ustavljajo `erjav;– dr`alne zavore, ki po kon~anem dviganju ali spu{~anju breme obdr`ijo na
dolo~eni vi{ini.Po na~inu delovanja so zavore lahko:
– mehani~ne, pri katerih zavorno silo ustvarjamo mehansko s pomo~jo ro~ne alino`ne sile, z vzmetjo ali ute`jo; zavoro spro{~amo z odvornim elektromagnetom(elektri~ni rine`) ter pnevmati~no ali hidravli~no;
– elektri~ne, ki zavirajo s tokovnim regulatorjem.Po konstrukciji lo~imo:
– ^eljustne zavore (sl. 33); uporabljamo dvo~eljustno zavoro, ki je uporabna zaobe smeri vrtenja, praviloma je name{~ena na mestu najmanj{ega vrtilnegamomenta, to je na gredi pogonskega motorja.
1 2 3
4
5
6
D
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3839
Black
40
– Tra~ne zavore (sl. 34 in 35) zavirajo postopoma, brez sunkov, ki se pojavljajo pridvo~eljustnih zavorah. Zavorni moment je v obe smeri vrtenja enak. Ker sopritiski manj{i, so manj{ih dimenzij in primerne za hitra zaviranja. Velika po-manjkljivost je pojav upogibnega momenta na gredi motorja med zaviranjem.
F – sila zaviranjaD – premer zavornega kolutaT – smer vrtenjaα – objemni kot
F1 – sila trenjaF2 – vlečna silaa – razdalja od vrtišča A
do prijemališča vlečne silel – dolžina ročiceF – sila zaviranja
Sl. 35: Seštevalna tračna zavora
Sl. 34: Navadna tračna zavora
– Sto`~aste in plo{~ne zavore: rotirajo~i aksialno pomi~ni kolut ima sto`~astoobliko z ustreznim pasom zavorne obloge na sto`cu. Mirujo~a zavorna plo{~aima konusno nale`no povr{ino. Pomik sto`~astega koluta izvedemo na utornigredi. Obstaja stalna mo`nost uklinjanja.
Sl. 36: Stožčasta zavora
dm – srednji premer zavoreFn – normalna komponenta pritisne sileF – pritisna silaα – kot zavore
T
A
al
FF2
F1
DOα
F
a
F1 F2A
a
l
αO T
d m
F
α
F n
Fn
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3840
Black
41
Za ponovitev in utrditev:
1. Naštej in opiši vrste žerjavnih tirnic.2. Pojasni pomen voznega upora žerjava.3. Pojasni namen in naštej vrste zavor.4. Opiši posamezne vrste zavor.5. Skiciraj in pojasni delovanje zapor.
– Zapore so elementi, ki dopu{~ajo prosto vrtenje v eno smer, prepre~ujejo pavrtenje v nasprotni smeri. Lo~imo zobate in torne zapore.
Sl. 37: Zobata zapora Sl. 38: Torna zapora
1 – zaskočno kolo2 – zaskočka
2
1
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3841
Black
42
3 PRENAŠALNE NAPRAVE
Oblika, velikost in na~in delovanja prena{alnih naprav so odvisni od specifi~nih lastnostitvarin, ki jih prena{ajo, ter od potreb prenosa, ki odlo~ajo o obremenitvah, o velikosti inzmogljivosti naprave.
Glede na agregatno stanje tvarine, ki jo naprave prena{ajo, razlikujemo:– naprave za prena{anje trdnih tvarin,– naprave za prena{anje teko~in,– naprave za prena{anje plinov.
V nadaljevanju bomo obravnavali naprave za prena{anje trdnih tvarin. Naprave za prena{anjeteko~in ter plinov so predmet obravnave v tretjem letniku.
3.1 NAPRAVE ZA PRENAŠANJE TRDNIH TVARINPrena{anje trdnih tvarin je lahko:
– v navpi~no smer, navzgor ali navzdol, tj. dviganje snovi, kar dosegamo– z dvigali;– prena{anje dvignjenega bremena, kar dose`emo z `erjavi;– transport v razli~ne smeri, kar dosegamo s transporterji.
3.1.1 DvigalaVse naprave, ki slu`ijo preme{~anju bremen v navpi~no smer, so dvigala.Glede na potrebe dviganja razlikujemo dve vrsti dvigal:
– dvigala za majhne vi{ine dviganja,– dvigala za velike vi{ine dviganja.
Pri velikosti dvigala imajo odlo~ilno vlogo sile, ki jih povzro~a breme, ki ga dvigujemo. Ona~inu delovanja dvigala pa odlo~a namen, za katerega dvigalo uporabljamo.
3.1.1.1 Dvigala za majhne višine dviganjaSkupne lastnosti vseh dvigal za majhne vi{ine dviganja so:
– vi{ina dviganja bremen je sorazmerno majhna,– bremena, ki jih ta dvigala vzdigujejo, povzro~ajo velike sile, bremena so
praviloma te`ka,– elementi dvigala vprijemljejo neposredno v breme,– dvigalo je praviloma pod bremenom,– dvigalo je prenosno (mesto uporabe se spreminja) ali stabilno (mesto uporabe
se ne spreminja),– pogon je praviloma ro~ni (pri prenosnih dvigalih) ali strojni (pri stabilnih
dvigalih),– s smotrno izvedbo dvigal lahko z majhnimi pogonskimi silami premagujemo
velike sile.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3842
Black
43
V to skupino spadajo:a) Talna dvigala:
– vzvod,– vija~no dvigalo,– dvigalo z zobatim drogom,– hidravli~no dvigalo,– pnevmati~na dvigala.
b) Obe{alna dvigala:– {krip~evje: vrvno in veri`no,– vitli: ro~ni in motorni,– elektrovitli.
Pri dvigalih za majhne vi{ine dviganja ra~unamo potrebno silo za dviganje bremen gledena ravnovesje navorov, ki nastopajo pri dviganju in spu{~anju bremen, dol`ino vzvoda, premernavoja vija~nega vretena.
3.1.1.1.1 VzvodVzvod je v mobilni – prenosni izvedbi neobhodno orodje, v stabilni izvedbi s strojnim
pogonom pa lahko dviguje zapornice vodnih central ali pa je element najrazli~nej{ih strojev innaprav.
Sl. 39: Vzvod
a – ročica sileb – ročica bremenaG– sila teže bremenaF – zunanja sila
a
b
G
F
Pri vzvodu mora biti stati~ni moment, tj. produkt sile in ro~ice, ki je razdalja od prijemali{~asile do vrti{~a, enak na obeh straneh vrti{~a. S pove~evanjem ro~ic poljubno ve~amo alizmanj{ujemo sile. Produkt zunanje sile F z ro~ico b mora biti enak produktu sile G, ki jopovzro~a breme na ustrezni razdalji a:
F · b = G · a
3.1.1.1.2 Vijačna dvigalaDvigalni element je vija~no vreteno, ki se giblje v matici. Uporabljamo ga kot element
obdelovalnih strojev ter v prenosni izvedbi za dvigovanje te`kih bremen. Potrebno silo F zavrtenje ro~ice dvigalke dol`ine l izra~unamo po ena~bi za delo: delo za vrtenje ro~ice je enakodelu dviganja bremena G.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3843
Black
44
F · 2 · π · l = G · P
F · 2 · π · l = G · π · d2 · tgγ
γtg2
2 ⋅⋅
⋅=l
dGF
1 – ročica2 – vijačno vreteno3 – okrov
Sl. 40: Vijačno dvigalo
G
1F
2
3
dl
^im ve~ji je vzpon vijaka g, tem vi{je se dvigne breme pri enem obratu vijaka. Velikostvzpona dolo~a naklonski kot navoja oziroma kot vzpona navoja:
2
tgd
P⋅π
=γ
P – korak navoja [mm]d
2– srednji premer navoja [mm]
γ – kot vzpona navoja
^e je kot vzpona navoja ve~ji od pripadajo~ega kota trenja ρ, breme zavrti vijak.Da to prepre~imo, mora biti kot γ ≤ ρ ; na primer: vijak je samo zaporni, ~e je pri µ
0 = 0,1 in
ρ ≤ 5,8o kot vzpona γ ≤ 5,8o.
Celotna potrebna sila na ro~ici ob upo{tevanju trenja med navoji je:
)tg(2
2 ργ +⋅⋅
⋅=l
dGF
Primer:
Dolo~i najve~jo te`o bremena, ki ga lahko dvigujemo s pomo~jo vija~ne dvigalke, zakatero smo ugotovili naslednje podatke:
Vija~no vreteno je izvedeno s trapeznim navojem Tr 28 · 5.Podatki navoja: d = 28 mm, d
2 = 25,5 mm, P = 5 mm.
Torni koeficient µ = 0,1.S silo F = 150 N vrtimo ro~ico dol`ine l = 300 mm.
Kot vzpona navoja:
⋅π=
⋅π=γ
525
5tg
2 ,dP
γ ρ
γ
γ
γ
π
γ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3844
Black
45
0)tg(
2
2
=ρ+γ⋅
⋅⋅=d
FlG
)(l
dGF ρ+γ⋅
⋅⋅= tg2
2
Torni kot:
Iz ena~be
sledi najve~je breme
3.1.1.1.3 Dvigala z zobatim drogomZ ro~ico dvigamo zobati drog posredno z zobni{kim prenosom. Dvigalo je izvedeno z
najve~ tremi prestavami, odvisno od nosilnosti. Posebni mehanizem, zaporno kolo z zasko~ko,pa omogo~a zadr`evanje bremena na dolo~eni vi{ini.
Celotno prestavno razmerje ob upo{tevanju izkoristka je:
3.1.1.1.4 Hidravlična dvigalaHidravli~na dvigala uporabljamo za dvigovanje te`kih bremen. Kolikor krat je povr{ina
velikega bata, na katerem sloni breme, ve~ja od povr{ine majhnega bata, na katerem delujezunanja sila neposredno ali s prenosom, tolikokrat ve~ja sila bo delovala na breme in gadvigala do vi{ine, ki je enaka poti bata v valju.
Sl. 41: Dvigalo z zobatim drogom
1 – ročica2 – zobati drogr1 – polmer manjšega zobnikar2 – polmer večjega zobnika
ρ
ρ
G
12
F
l
r1
r2
γ
γ
=ironasilemoment
brememoment
=ρ⇒=µ=γ 510tg ,
η
µγ ρ °
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3845
Black
46
Sl. 42: Hidravlično dvigalo
1 – ročica2 – batna črpalka3 – dvižni bat4 – rezervoar
Tlak teko~ine v batni ~rpalki je:
1
1
AF
p =
F1
– sila na bat ~rpalke [N]d – premer bata ~rpalke [mm]
Z enakim tlakom deluje teko~ina na dvi`ni bat (Pascalov zakon):
2
4
DG
AG
p⋅π⋅==
G – sila te`e bremena [N]D – premer dvi`nega bata [mm]
Sila na ro~ici ob upo{tevanju izkoristka pa je:
η1
2
2
⋅⋅⋅=ba
Dd
GF
η = 0,7 do 0,8 – izkoristek dvigala
Primer:Primer:Primer:Primer:Primer:Dolo~imo silo te`e bremena, ki ga lahko dvigamo s pomo~jo hidravli~nega dvigala, pri
katerem bomo s silo F = 150 N delovali na ro~ico, ki ima razmerje a/b = 0,25, ~e je premer bata~rpalke d = 10 mm in premer dvi`nega bata D = 60 mm pri izkoristku η = 0,7.
Te`a bremena:
152
2
=⋅
⋅⋅⋅=adbDF
Gη
G
D
3
2
1
4SV
TV F1
ba
F
d
η
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3846
Black
47
3.1.1.1.5 Pnevmatična dvigalaUporabljamo jih tam, kjer razpolagamo s stisnjenim zrakom. Mo`ne so izvedbe z neposrednim
dvigovanjem bremena (sl. 43 a) in s posrednim dvigovanjem bremena (sl. 43 b).
Sl. 43: Pnevmatično dvigalo
a b
3.1.1.1.6 ŠkripčevjaRo~no {krip~evje je sestavljeno iz dveh skupin vrvenic,
vrvenic v zgornjih {karjah, ki so pritrjene (obe{ene), in vrvenicv spodnjih (premi~nih) {karjah, ki nosijo bremenski kavelj. ^eje vle~na vrv navita na boben z motornim pogonom, govorimoo motornem {krip~evju (`erjavi, avto`erjavi). Vle~na sila v vrvipri ro~nem {krip~evju je brez upo{tevanja izgub:
nGF
⋅⋅=2
1v
G – te`a bremena [N]n – {tevilo vrvenic v enih {karjah
Na sliki 44 je n = 3 in sila dviganja Fv = G/6.
^e upo{tevamo upore, je vle~na sila v vrvi:
η⋅⋅⋅=
nGF
2
1v
η – izkoristek {krip~evja
Škrip~evje na verigo se uporablja za dviganje bremen, te`kih0,5 do 25 t, in vi{ino dviganja do 10 m, lastne mase 25 do 700 kgpri izkoristku η = 0,55 do 0,70.
Z jekleno verigo ro~no vrtimo motovilnico, ki prek pol-`astega gonila poganja veri`ni oreh. Ker je prek veri`nega orehaspeljana druga bremenska veriga, ki nosi {kripec s kavljem, se zvrtenjem veri`nega oreha breme dviga in spu{~a.
Fv
G
Sl. 44: Ročnoškripčevje na vrv
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3847
Black
48
Silo F v verigi za ro~no dviganje bremena izra~unamo iz momentne ena~be:
Tb = T
r · i · η oziroma
η⋅⋅=⋅ id
FdG
22212
η⋅⋅⋅⋅=
iddG
F1
2
2
G – sila te`e bremena [N]d
2– premer veri`nega oreha [mm]
d1
– premer motovilnice [mm]i – prestavno razmerje pol`astega gonilaη – izkoristek {krip~evjaT
b– vrtilni moment bremena [Nm]
Tr
– vrtilni moment ro~ice [Nm]
3.1.1.1.7 VitliVitli so dvigalne naprave za ro~no ali motorno dviganje bremen. Sestavljeni so iz pogona z
zavoro (tra~na zavora), enostopenjskega ali ve~stopenjskega gonila z bobnom, vse skupaj pa jename{~eno v ogrodje.
Glavni parametri za izra~un vitla so: sila F na ro~ici, za katero vzamemo 100 do 200 N,prestavno razmerje i zobni{kega gonila, sila te`e bremena G, premer bobna D, dol`ina ro~ice lin izkoristek vitla η.
Sl. 45: Škripčevje na verigo
1 – motovilnica2 – polžasto gonilo3 – verižni oreh4 – zavora5 – škripec
3
41
5
2
F
Gd 1
G2 G
2
η
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3848
Black
49
Izkoristek vitla je enak produktu posameznih izkoristkov:– {kripec, η = 0,98,– vrvni boben z drsnimi le`aji, η = 0,96,– vrvni boben s kotalnimi le`aji, η = 0,98,– zobni{ka dvojica z drsnimi le`aji, η = 0,95 do 0,96,– zobni{ka dvojica s kotalnimi le`aji, η = 0,97 do 0,98.
Celotno prestavno razmerje izra~unamo kot produkt delnih prestav:
i = i1 · i
2
Iz ravnovesja vrtilnih momentov:
Tb = T
r · i · η
sledi za predvideno silo F in znano silo te`e bremena G potrebno prestavno razmerje zobni{kedvojice vitla:
ηη ⋅⋅
⋅=
⋅=
lF
DG
TT
i 2
r
b
Motorni vitel uporabljamo za dvigovanje bremen, te`kih 150 kN in ve~. Hitrost dviganjabremena je 0,1 do 1 m/s. Število vrtljajev motorja dobimo iz kataloga proizvajalca na osnoviizra~unane mo~i elektromotorja:
ηη ⋅⋅
==1000
ddm
vGPP
Pd
– mo~ dviganja [kW]G – te`a bremena [N]v
d– hitrost dviganja bremena [m/s]
η – izkoristek vitla
Sl. 46: Ročni kozičasti vitel
1 – vrvni boben2 – zobnik bobna3 – vmesni zobnik4 – zobnik na ročici5 – tračna zavora6 – zapora7 – vležajenje
6
43
12
6
7
2
3
4
5
5
η η
η η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3849
Black
50
Potrebno {tevilo vrtljajev bobna:
Dv
n⋅π⋅
= bb
60
D – premer bobna [mm]v
b– obodna hitrost bobna [m/s]
Obodna hitrost bobna je odvisna od hitrosti dviganja bremena in od na~ina obe{anjabremena.
Za izbiro elektromotorja je pomembna njegova toplotna vrednost (obremenitev), ki jedolo~ena z intermitenco ED ali relativno vklopno dobo:
%100mv
v ⋅+
=tt
tED
tv
– celotni ~as vklopitve motorja pri enem delovnem ciklu – dejansko porabljeni ~as ali de-lovni ~as, sestavljen iz ~asa dviganja bremena na polno vi{ino in ~asa spu{~anja bremena
tm
– ~as mirovanja motorja ali odmor med koraki delovnega cikla (naj ne bo ve~ji kot 10minut)
Proizvajalci elektromotorjev navajajo, za katero mo~ je predviden dolo~en elektromotorpri intermitenci 15 %, 25 %, 40 %, 60 %, 100 %; na primer:
– trifazni elektromotor 380 V, 50 Hz tip AMK 315SU, z drsnimi obro~i,proizvajalca AEG, ima podane naslednje mo~i:
Tabela 7: Vpliv intermitence na zmanjšanje moči elektromotorja
Intermitenca Moč motorja[%] [kW]
15 160
25 132
40 115
60 100
100 90
Elektrovitel uporabljamo za dviganje bremen, te`kih do 25 kN. Breme dviga boben, nakaterega se navija jeklena vrv ali bremenska veriga. Boben pa poganja elektromotor prekzobni{kega gonila (glej sliko 47).
Na dolo~eni vi{ini dr`i breme zavora, ki se izklopi, kadar je motor vklopljen (dviganje,spu{~anje), in se vklju~i, kadar je elektromotor izklju~en. Elektrovitel pritrdimo na nosilec naddelovnim mestom.
V to skupino uvr{~amo {e talni vitel, ki ima gladki vrvni boben, okrog katerega je dva- dotrikrat ovita jeklena ali konopljena vrv. Vle~na sila vitla je do 100 kN. Prosti konec vrvi lahkovle~emo z roko do hitrosti 0,5 m/s ali ga navijamo na posebni boben (glej sliko 48).
Uporabljamo jih predvsem na ladjah za vle~enje vrvi, dvigovanje sidra, zato jih imenujejotudi manevrski vitli. V teh primerih se kot pogonski motorji pogosto uporabljajo hidravli~niali pnevmati~ni motorji.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3850
Black
51
1 – elektromotor s prigrajeno zavoro2 – zobniško gonilo3 – sklopka4 – tračna zavora dviga5 – veriga
Sl. 47: Elektromotorni vitel z bremensko verigo
Sl. 48: Talni elektromotorni vitel
Za ponovitev in utrditev:
1. Naštej vrste dvigal.2. Opiši lastnosti dvigal za majhne višine dviganja.3. Skiciraj in pojasni sestavo ter delovanje vijačnega dvigala.4. Pojasni, kaj pomeni samozaporno vijačno vreteno.5. Pojasni, kako delujejo in kje uporabljamo dvigala z zobatim drogom.6. Skiciraj in pojasni, kako deluje hidravlično dvigalo.7. Pojasni, katere prednosti ima hidravlično dvigalo.8. Pojasni, katere prednosti ima uporaba škripčevja.9. Skiciraj in pojasni, kako deluje škripčevje na vrv.
10. Skiciraj in pojasni, kako deluje škripčevje na verigo.11. Naštej vrste vitlov, opiši mesto in način uporabe posameznega vitla.12. Pojasni, kako izbiramo prestavno razmerje vitla.13. Pojasni pomen toplotne vrednosti elektromotorja, kako ta vpliva na moč elektromotorja.
3.1.1.2 Dvigala za velike višine dviganjaSkupne lastnosti vseh dvigal za velike vi{ine dviganja so:
– vi{ina dviganja bremen je relativno velika,– bremena, ki jih ta dvigala dvigujejo, povzro~ajo le manj{e sile, bremena so
relativno lahka,– dvigala uporabljajo pripomo~ke za dviganje bremen: vrvi, verige in
pripomo~ke za pritrditev bremen: kavelj, grabe`, kle{~e, elektromagnet,– dvigalo je praviloma nad bremenom,– dvigalo je prenosno ali pa je stabilno, ~e se mesto uporabe ne spreminja,
3
21
5
4
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3851
Black
52
– ro~ni pogon je praviloma pri prenosnih dvigalih ter pri tistih stabilnih, kjer sosile, potrebne za dviganje bremena, manj{e,
– strojni pogon je praviloma pri tistih stabilnih dvigalih, kjer so potrebne velikesile za dviganje bremena ali pa je uporaba pogosta,
– z majhnimi silami premagujejo velike sile, ki jih povzro~ajo bremena.Uporabljajo se za vertikalno prena{anje blaga in oseb. So v osnovi kabine, ki se gibljejo v
navpi~nih vodilih, name{~enih v ja{ku.Glede na pogon lo~imo:
– elektri~na in– hidravli~na dvigala.
Sl. 49:Sestav električnega
dvigala
11 – strojnica dvigala12 – pogonska vrvenica13 – vodilna vrvenica14 – nosilna vrv15 – kabina16 – vrata v jašku dvigala17 – protiutež18 – vodila kabine19 – vodila protiuteži10 – gibljivi kabel, električni kabel, pritrjen na pod kabine11 – blažilniki udarca (odbojniki) kabine
Mo~ elektromotorja vitla za dviganje kabine izra~unamopo ena~bi:
η⋅⋅−+=
1000
)( um
vGGQP
Q – te`a bremena oziroma oseb [N]G – te`a kabine [N]G
u– te`a protiute`i [N]
v – hitrost gibanja [m/s]η = 0,7 do 0,8 – izkoristek dvigala
η
3.1.1.2.1 Električna dvigalaPri elektri~nih dvigalih kabino dvigamo z jekleno vrvjo, ki
se navija na boben vitla. Ta je na vrhu ja{ka. Te`o kabine urav-navamo s protiute`jo.
Pri osebnih dvigalih je hitrost gibanja kabine do 2 m/s spomo~jo trifaznega elektromotorja, ki preko pol`evega gonilapoganja vrvni boben dvigala. Za hitrosti, ve~je od 2 m/s, seuporabljajo po~asi teko~i enosmerni elektromotorji z mo`nost-jo tokovne in napetostne regulacije {tevila vrtljajev elektro-motorja (Ward-Leonardova vezava), v zadnjem ~asu pa vse po-gosteje uporabljamo regulacijo {tevila vrtljajev elektromotorjas pomo~jo spremembe frekvence elektri~nega toka (frekven~namodulacija ali tiristorska tehnika regulacije {tevila vrtljajevelektromotorja). Osebna dvigala prena{ajo 4 do 20 oseb.
3 210 7 1
4
5 6
6
6
68
6
1189
7 9 8
7
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3852
Black
53
Tovorna dvigala imajo nosilnost 0,3 do 5 t pri hitrosti 0,5 m/s. Za velike nosilnosti seuporabljajo posebni na~ini vodenja vrvi:
a b c
Sl. 50: Vodenje vrvi električnega dvigala(a – neposredno obešanje z objemnim kotom 180°, b – neposredno obešanje za široko kabino,
c – obešanje prek škripca G/2)
V tej skupini najdemo tudi gradbena dvigala. Ta so namenjena transportu materiala inob~asno ljudi pri gradbenih delih. Najpogosteje so postavljena na zunanji strani stavbe, ki jogradijo.
Sl. 51: Majhno gradbeno dvigalo Sl. 52: Hitro gradbeno dvigalo
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3853
Black
54
Paternosterska dvigala uporabljamo za vi{ine do 20 m, predvsem tam, kjer je velik pretokljudi (pisarni{ki prostori). Kabine se stalno premikajo s hitrostjo do 0,3 m/s, ljudje vstopajo inizstopajo med gibanjem kabine, zato sta lahko v kabini najve~ 2 osebi. Prepovedana je uporabainvalidom ter prenos tovora.
Osnovne prednosti hidravli~nih dvigal so:– enostavna konstrukcija, ne potrebuje protiute`i,– potrebuje manj{i prostor brez nadstre{ka za vitel,– ne potrebuje lovilne naprave, ker je kabina na dvi`nem batu,– enostavno vzdr`evanje,– velika nosilnost, do 5000 kN.
Pomanjkljivosti hidravli~nih dvigal so:– omejena vi{ina dviganja – 10 do 20 m,– majhna hitrost gibanja kabine – 0,2 do 1,5 m/s.
3.1.1.2.2 Hidravlična dvigalaPri hidravli~nih dvigalih kabino dvigamo z batom servomotorja. Olje z ustreznim tlakom
daje hidravli~na ~rpalka. Servomotor je pri teh dvigalih name{~en na dnu ja{ka.Uporabljajo se v skladi{~ih, v velikih parkirnih hi{ah, v bolni{nicah. Na sliki je prikazan
sestav hidravli~nega dvigala v primerjavi s paternosterskim dvigalom (stalno kro`e~e kabine).
1 – vodilo2 – jašek dvigala3 – kabina4 – vrata jaška
dvigala5 – hidravlični
cilinder6 – zaščitna cev
Sl. 53: Hidravlično dvigalo
1 – hrbtna veriga2 – sprednja veriga3 – kabina4 – strojnica
Sl. 54: Paternostersko dvigalo
3200
2000
1200
2000
1
2
3
4
5
6
21
4
1
23
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3854
Black
55
3.1.1.2.3 Paletna regalna dvigalaNamenjeno je uporabi v notranjem skladi{~u za vna{anje in izna{anje palet v regale.
Paletno regalno dvigalo ima:– nosilni steber z vodilom za kabino in dvi`no mizo,– teleskopske vilice z lastnim pogonom, ki nosijo paleto, premi~ne v levo in
desno stran, kar omogo~a vstavljanje palet na obeh straneh.Za vo`njo dvigala v hodniku med regali in za dviganje kabine ter delovne mize ima dvigalo
lo~ena pogona. Krmiljenje dvigala je ro~no iz kabine, sodobna skladi{~a pa imajo avtomatsko,ra~unalni{ko vodenje dvigal in materiala v skladi{~u.
Nosilnost je najpogosteje 1,5 do 6000 kN pri hitrosti vo`nje do 1 m/s in hitrosti dviganja0,1 do 0,13 m/s.
Poleg na{tetih dvigal je {e cela vrsta dvigal za posebne namene, kot so:– gledali{ka dvigala na odru in za njim,– postajna dvigala za osebe in tovor,– rudni{ka izvozna dvigala.
Za ponovitev in utrditev:
1. Opiši lastnosti dvigal za velike višine dviganja.2. Pojasni sestav in delovanje električnega osebnega dvigala.3. Pojasni sestav in delovanje električnega tovornega dvigala.4. Skiciraj in pojasni, kako deluje hidravlično dvigalo.5. Pojasni prednosti hidravličnega dvigala.6. Naštej lastnosti paletnega regalnega dvigala.
Sl. 55: Paletno regalno dvigalo
4
2
3
1
5 6
1 – steber2 – kabina3 – dvižna miza4 – vilice5 – mehanizem za dviganje6 – mehanizem za vožnjo
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3855
Black
56
3.1.2 Žerjavi@erjavi se uporabljajo za dviganje in prena{anje oziroma prestavljanje bremen. Njihova
prednost pred drugimi vrstami transporta je predvsem v tem, da v svojem manipulacijskemprostoru dvigajo, prena{ajo in spu{~ajo bremena na katero koli delovno mesto.
Po konstrukciji lo~imo:– vise~e `erjave, katerih dvigalna naprava visi na vozi~ku,– mostne ̀ erjave, pri katerih je dvigalna naprava (ma~ek) na mostni konstrukciji,– ro~i~ne ali konzolne `erjave, pri katerih je dvigalna naprava na gibljivih
ro~icah,– nakladalne `erjave, to so pravzaprav mostni `erjavi, ki so navadno opremljeni
z obse`nim sistemom vitlov in ma~kov; `erjavni most je lahko dolg do 100 m,– portalne `erjave, katerih dvigalna naprava je pritrjena na prevozni portal
imenujemo jih tudi centileverski `erjavi,– vrtljive stolpne `erjave – v gradbeni{tvu; ~e pa lahko spreminjamo vi{ino
stolpa, kot raste zgradba, jih imenujemo tudi plezalni `erjavi,– vrvne ali kabelske ̀ erjave, katerih dvigalni element je pritrjen na razpeti jekleni
vrvi nad delovnim obmo~jem,– prevozne `erjave in dvigala, ~e so dvigalne naprave pritrjene na prometna
sredstva.
3.1.2.1 Viseči žerjaviNosilnost je odvisna od dovoljene obremenitve stropa, na katerega je `erjavna proga
obe{ena, ponavadi je v mejah 5 do 100 kN, pri razponu 4 do 16 m. Hitrost vo`nje je 0,5 m/s terhitrost dviganja do 0,2 m/s.
Vise~e stropne `erjave uporabljamo v livarnah, v obdelovalnicah, v monta`nih delavnicah,skladi{~ih. Vodimo jih s tal.
Sl. 56: Viseči žerjav
2 1 3 4
8
7
6
5
1 – naprava za vožnjožerjava
2 – stropni nosilec3 – tirnica žerjavne
proge4 – nosilec žerjava5 – naprava za vožnjo
vitla6 – kabli za krmiljenje7 – škripec8 – elektromotorni vitel
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3856
Black
57
Sestavljivi elementi ponujajo veliko {tevilo na~inov, kako z enostavnimi sredstvi izdelatiindividualne re{itve za vise~i transport.
Sl. 57: Možnosti izvedbe žerjavne proge visečega žerjava(a – enonosilčne viseče proge, b – enonosilčni viseči žerjav, c – dvonosilčni viseči žerjav)
Poenotene mere priklju~kov in {tevilne kombinacije zagotavljajo veliko elasti~nost insposobnost prilagajanja pri raz{iritvah ali preureditvah sistema. Pri tem moramo poznati tehni~nelastnosti osnovnih sestavnih delov.
Sl. 58: Primer pomembnih tehničnih podatkov visečega žerjava
a b c
širina hale m
višin
a ha
le
m
kg
poljubna določena enakomerne razdalje neenakomerne razdalje:mm
I – nosilec betonski stropz obesnimsidrom
betonski strops sidrno ploščo
z vijaki skoziploščo
lesentram
Pritrditev proge na:
stropnoprofilnotirnico
Obesna razdalja
dolžina enonosilčneproge/dolžinaproge žerjava
razpon
m
razdaljamedtočkamipritrditvegledena danemožnosti
mm
m
I –poševninosilec
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3857
Black
58
3.1.2.2 Mostni žerjaviTak `erjav je sestavljen iz mostu in iz ma~ka. Most se giblje po tirnicah v vzdol`ni smeri
hale, ma~ek pa v pre~ni smeri. S kombinacijo obeh gibanj lahko breme prestavimo na poljubnomesto znotraj delovnega pravokotnika. @erjav upravlja `erjavovodja.
Sl. 59: Sestav mostnega žerjava
Most je sestavljen iz nosilcev, na katerih so tirnice za vo`njo ma~ka, in iz ~elnih nosilcev stekalnimi kolesi za vo`njo `erjava. Most je pali~na ali polnostenska jeklena konstrukcija.
Pogonski mehanizem mostu sestavljajo elektromotor in zobni{ko prenosno gonilo, kipoganja tekalna kolesa. Za hitro ustavljanje `erjava se uporablja vozna zavora.
Ma~ek je sestavljen iz okvirja, elementov za dviganje bremena (elektromotor, zobni{kogonilo, zavora, vrvni boben) in elementov za vo`njo ma~ka (elektromotor, zavora, zobni{kogonilo, tekalna kolesa).
Mostne `erjave uporabljamo v industrijskih obratih, skladi{~ih. Vozna hitrost `erjavnegamostu je od 0,2 do 1,5 m/s, vozna hitrost ma~ka je od 0,2 do 1 m/s, hitrost dviganja bremena paje od 0,1 do 0,3 m/s.
@e pri projektiranju industrijske hale ali skladi{~a moramo ra~unati s to~no dolo~enimtipom `erjava, za kar moramo poznati osnovne podatke o sami napravi.
1 – odbojnik mačka2 – kontaktni električni vodnik3 – nosilec tirnice žerjava4 – kabina žerjavovodje5 – glavni nosilec (most)6 – elementi za vožnjo mostu7 – maček8 – čelni nosilecZRT – zgornji rob tirnice
8
7 6 5
razpon žerjava
1
2
3
4
100=>
500
=>
400=>
100=>
100
=>1800
=>
1000
ZRT
medkolesnarazdalja
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3858
Black
59
Sl. 60: Osnovni podatki mostnega žerjava
3.1.2.3 Konzolni žerjaviNamenjeni so priro~nemu delu z la`jimi bremeni.Lahko so:
– stebrni z vrtljivo ro~ico (sl. 61),– prevozni stenski (sl. 63).
Stebrni konzolni `erjav je sestavljen iz stebra in vrtljivega pomola, po katerem se vozielektromotorni vitel. Dol`ina ro~ice je do 8 m, nosilnost `erjava pa je do 50 kN.
Sl. 61: Stebrni žerjav
rmin
rmax
1
3 2
1 – steber2 – pomol3 – elektromotorni vitel
obratovanje v hali na prostem
barva
razvrščanje žerjava
krmilna napetost
voltov
hitrost m/min
medosje mm
premer kolesa mm
vrsta tirnice mačka
razpon mačka mm
razpon žerjava mm
tirnica žerjava
kg m/min
glavni dovod
električne energije
voltov
Hzrazponmed stebri m
dvižna hitrost/dvižna višina m
hitrost m/min
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3859
Black
60
Delovno polje `erjava je kolobar, ki ga omejujeta kro`nici s polmerom rmin
in rmax
.
Sl. 62: Delovno polje stebrnega konzolnega žerjava(a – stenski vrtljivi žerjav, b – stebrni vrtljivi žerjav, c – stebrni vrtljivi žerjav)
Stebrne vrtljive `erjave postavimo na poljubno mesto. Ker stojijo samostojno, so primerniza skladi{~a na prostem, rampe za natovarjanje in za hale, kjer iz stati~nih razlogov ni mogo~epostaviti drugih transportnih sredstev.
Prevozni stenski `erjav je posebna vrsta mostnega `erjava. Vitel se premika po dvehkonzolnih nosilcih, ki sta na koncu povezana s pre~nim nosilcem.
270°(2 × 125°)
300°(2 × 150°)
360°
a b c
Najpogosteje jih uporabljamo v jeklarnah in livarnah, kjer prena{ajo kalupe, name{~ene obsteni. Nosilnost prevoznih konzolnih `erjavov je 20 do 100 kN pri dosegu ro~ice 4 do 10 m inhitrosti vo`nje do 2 m/s. Pri tem nastajajo veliki upogibni momenti na nosilni konstrukcijihale, kar je tudi njihova osnovna pomanjkljivost.
3.1.2.4 Portalni žerjaviPri ve~ji {irini manipulativnega prostora (40 do 120 m), izdelamo nosilec, ki nosi elemente
za prevzemanje bremena, v predal~ni izvedbi. Tako dobimo prevozne ali portalne `erjave.Uporabljamo jih za pretovarjanje materiala na `elezni{kih postajah, v pristani{~ih in v indu-strijskih obratih za nosilnost od 250 do 5000 kN.
Sl. 63: Prevozni stenski žerjav
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3860
Black
61
Kozi~aste portalne ̀ erjave uporabljamo za pretovarjanje materiala v lukah in na ̀ elezni{kihpostajah.
Sl. 64: Pretovorni most razpona 25 m
4 – prijemalo kontejnerja5 – kontejner6 – kolut priklopnega električnega kabla
1 – tekalno kolo žerjava2 – portal3 – maček
Sl. 65: Luški kozičasti portalni žerjav
2250012500
31135250004110
1200
15035
01
1175
022
8532
81
8500
6948
2025
zgor
nji r
obpr
evoz
nega
tira
1210
0
1692
9
4829
nivo tirnice
2250min
2250min
3600
min
2
1
54
3
6
40000 15240 22000
2000
070
0020
000
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3861
Black
62
V pristani{~ih in ladjedelnicah upo-rabljamo vrtljive portalne `erjave, se-stavljene iz portala in kabine s pomolom,ki se vrti na portalu. V kabini je vitel zadviganje in spu{~anje bremena ter me-hanizem za vrtenje kabine. Konstrukcijaportala in pomola je pali~na ali polno-stenska.
Breme prestavljamo z vrtenjem po-mola in premikanjem `erjava po `erjavniprogi. Delovno polje portalnega `erjavaje dru`ina kolobarjev, katerih sredi{~a le`evzdol` sredi{~ne osi `erjavne proge.
Portalni `erjav je zelo zahteven gledestabilnosti. Pri njem ne zado{~a, da rezul-tanta vseh vertikalnih sil obremenjenegaali neobremenjenega `erjava le`i znotrajtekalnih koles.
Pri nadzoru stabilnosti moramo upo-{tevati tudi vodoravne sile zaradi vztraj-nosti in vetra. Nadzor stabilnosti je opisanv standardu DIN 15019.
Sl. 66: Vrtljivi portalni žerjav
3.1.2.5 Vrtljivi stolpni žerjaviPodobne lastnosti ima vrtljivi stolpni `erjav s pomolom, ki se nagiba. Breme prestavljamo
z vrtenjem stebra s pomolom in s premikanjem `erjava po `erjavni progi. Pri nagibanju pomolasi prizadevamo, da moment bremena ostane ~im bolj konstanten (pri manj{i ro~ici a je bremelahko te`je in obratno).
Sl. 67: Vrtljivi stolpni žerjav
1 – steber2 – pomol3 – voziček4 – vitel za dviganje in spuščanje bremena5 – vitel za nagibanje pomolaamin – najmanjši radius dviganja bremenamax – največji radius dviganja bremen
2
1
amax
3
4
5
amin
17860800
1400070037000
3600
070
00
7500
15 t 45 t
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3862
Black
63
3.1.2.6 Kabelski (žični) žerjaviKabelski `erjav se uporablja za prenos bremen, te`kih 50 do 150 kN, na razdalje 250 do
1000 m ter za vi{ine dviganja do 200 m.
1 in 7 – steber2 – vitel3 – nosilna vrv4 – nosilec vlečne in bremenske vrvi
Sl. 68: Kabelski žerjav
5 – vlečna vrv6 – bremenska vrv8 – naprava za vožnjo vitla9 – naprava za dvigovanje bremena
Hitrost vo`nje ma~ka je 2,5 do 5 m/s in hitrost dviganja bremena 0,5 do 3 m/s.Sestavljen je iz dveh nepremi~nih stebrov, ki ju povezuje nosilna vrv, iz ma~ka, ki se vozi
po nosilni vrvi, in iz mehanizma za vo`njo ma~ka ter dviganje bremena. Posebna izvedba je zenim premi~nim stebrom, ki se vozi po tirnici pri hitrosti 0,1 do 0,4 m/s.
Ma~ek (vitel) se giblje po nosilni vrvi s pomo~jo neskon~ne vle~ne vrvi. Vle~no in bremen-sko vrv poganjata vitla, ki sta name{~ena v spodnjem delu enega od stebrov.
1 in 2 – vlečna vrv za vožnjo mačka3 – nosilna vrv4 – maček ali vitel5 – dvižna vrv6 – nosilec vrvi7 – napenjalna utež
Sl. 69: Razporeditev vrvi žičnega žerjava
3.1.2.7 Prevozna dvigalaPrevozna dvigala so cestna ali tirna vozila, opremljena z napravo za dviganje. Sem spadajo
tudi plovna dvigala (morska ali re~na).Slika 70 prikazuje avtodvigalo, namenjeno nalaganju in razlaganju bremena predvsem na
vozila in z vozil, na katerih so name{~ena. Ponavadi imajo hidravli~ni pogon zgiba nosilcaprijemala bremena. Njihova nosilnost je od 5 do 100 kN.
1
32 4 5 6
7
89
1
3
2 5 6
4
7
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3863
Black
64
Cestni avto`erjavi so namenjeni delu nagradbi{~ih za velike vi{ine dviganja (do 50m) srednje te`kih bremen (do 900 kN), kjer jepotrebna hitra pripravljenost za delo ter sove~je razdalje med delovi{~i. Teleskopska na-prava za dviganje je narejena iz {katlastegajeklenega profila. Ponavadi ima {tiri dele, kise do potrebne vi{ine izvle~ejo s pomo~johidravli~nega cilindra. Starej{a izvedba cest-nih avto`erjavov ima dvi`no napravo v re{et-kasti varjeni konstrukciji (sl. 71), primerni paso za velike obremenitve od 200 do 1400 kN.
Sl. 70: Avtodvigalo
Sl. 71: Starejšaizvedba avtožerjava
L
Sl. 72: Avtožerjav s teleskopsko dvižno napravo
0
4
2
8
6
12
10
16
14
0 2 4 6 8 10 12 14
3
5o
63o
G
A1
A2
A1 A2G
A1G 1
1
1
2
2
kot n
agib
a ro
čice
[o ]
višin
a dv
igan
ja [m
]
doseg ročice [m]
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3864
Black
65
Tirni `erjavi so `erjavi, ki se premikajo po tirih. Gradita se dve vrsti `erjavov:– `erjavi nosilnosti 15 do 300 kN in dosega 6 do 10 m, za uporabo v velikih
lukah in podjetjih,– `erjavi za javne `eleznice, ki so grajeni v skladu s predpisi `eleznic ter jih tudi
imenujemo `elezni{ki `erjavi; njihova nosilnost je 30 do 2500 kN, navorbremena pa 250 do 20 000 kNm.
Sl. 73: Železniški prevozni žerjav s teleskopsko dvižno napravo nosilnosti 1250 kN(a – delovna pozicija z vodoravnim položajem teleskopa, b – delovna pozicija z naklonom teleskopa)
1 – hidravlični cilinder za potisk teleskopa2 – opora3 – dvižni cilinder teleskopa4 – osnova teleskopa5 – premični del teleskopa6 – kavelj
17 – podpora kavlja18 – vagon za protiuteži19 – komandna kabina10 – spodnje podvozje11 – zgornji vrtljivi del žerjava
Premikajo se s pomo~jo lastnega pogona s hitrostjo 3,6 do 9 km/h, pri vleki z lokomotivotudi do 100 km/h.
Plovna dvigala so sestavljena iz pontona (nosilna plo{~ad pravokotne oblike), na kateremse nahaja dvigalo nosilnosti od 1,6 do 30 MN. Pogon je dizelsko-elektri~ni, hitrost plovbe od7 do 10 vozlov. Ker so postavljeni na plovilo, spreminjajo svoj polo`aj glede na te`o bremenain polo`aj pomola. Dovoljeni odklon od navpi~ne osi plovila je 3° do 5°.
b
1 2
3
4
5 6
789101111880 6940
4630
2101234567
6 7 8 9 10 11 12 13 14
6400
višina dviganja [m]
globina spuščanja [m]
doseg [m]
a
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3865
Black
66
V skupino prevoznih `erjavov {tejemotudi helikopterske ̀ erjave, ki se uporabljajoza prenos bremen na te`ko dostopnem terenu(monta`a daljnovodov, cevovodov).
Helikopter se dviguje navpi~no, kar omo-go~a lahko dvigovanje bremena, pomanjk-ljivost je v neto~nosti pri spu{~anju bremenain mo`nih udarcih zaradi nihanja bremena.Nosilnost helikopterja je od 10 do 400 kN.Pri tem moramo upo{tevati, da je nosilnosthelikopterja pri ni`jih temperaturah okrog0 °C in vetru 5 do 10 m/s dvakrat ve~ja kotpri temperaturah okrog 20 °C in brez vetra.
Za ponovitev in utrditev:
1. Naštej vrste žerjavov.2. Naštej, katere vrste vitlov uporabljamo pri prenašanju bremen.3. Pojasni sestav, mesto uporabe in delovanje visečega žerjava.4. Pojasni sestav, mesto uporabe in delovanje mostnega žerjava.5. Pojasni, v čem se razlikujeta mostni in viseči žerjav.6. Skiciraj stebrni konzolni žerjav in pojasni postavitev in delovno polje.7. Pojasni, na kaj moramo biti pozorni pri pregledu in postavitvi visečega žerjava.8. Katere podatke potrebujemo za načrtovanje mostnega žerjava?9. Za katere namene so primerni portalni žerjavi?
10. Opiši, kje in kako se uporabljajo kabelski žerjavi.11. Naštej prevozna dvigala.12. Opiši avtožerjave.13. Na kaj moramo biti pozorni pri postavitvi avtodvigal?14. Opiši in pojasni delovanje tirnega žerjava.15. Za katera dela je uporaben helikopterski žerjav?
Sl. 74: Plovno dvigalo
Sl. 75: Helikopterski žerjav
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3866
Black
67
3.1.3 TransporterjiTransporterji so naprave za neprekinjeno prena{anje materiala. To so:
– tra~ni transporterji,– elevatorji,– pol`asti transporterji,– pnevmati~ni transporterji,– konvejerji.
Glavna zna~ilnost transporterjev je v tem, da poteka transport materiala po dolo~eni poti,natovarja in raztovarja pa se med obratovanjem naprave.
3.1.3.1 Tračni transporterjiUporabljamo jih v industriji za transport kosovnega in sipkega materiala.Hitrost traku pri kosovnem materialu je od 0,5 do 1,5 m/s, pri sipkem materialu 1 do 6 m/s.
Normalna dol`ina transporterja je do 500 m, manj pogosto do 5000 m. Širina traku je od 0,2 do2 m, v premogovnikih do 3,2 m.
Tra~ni transporterji so vodoravni ali nagnjeni. V splo{nem naj nagib ne bi bil ve~ji od 20°.Dopustni nagib pa je odvisen od vrste materiala, ki ga prena{amo. Za ve~je nagibe uporabljamotrakove z rebri.
Sl. 76: Splošni sestav tračnega transporterja
1 – brezkončni trak, delovni del2 – jalovi del3 – nosilni podporni valj4 – podporni valji pod
nakladalno napravo
5 – pogonski boben6 – napenjalni boben7 – napenjalne uteži8 – nakladalna naprava (lijak)9 – razkladanje (prek glave)
Najpomembnej{i in pogosto najdra`ji del transporterja je trak. Trak je lahko narejen iztekstilnih vlo`kov, ki so prepojeni oziroma zlepljeni z gumo.
Sl. 77: Izvedbe trakov
18
6
7 3
3 2
9
5
4
guma
azbestni vložek
jeklena žica
tekstilni vložek
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3867
Black
68
Vlo`ki so iz bomba`nih ali sinteti~nih vlaken, njihova naloga je, da prevzamejo natezneobremenitve. Taki trakovi se uporabljajo pri temperaturah –20 °C do +60 °C.
Za vi{je temperature (do 100 °C) ima trak azbestni vlo`ek. Za ve~je obremenitve pa je trakarmiran z jekleno `ico premera od 1,2 do 4 mm.
Nosilna konstrukcija transporterja je lahko pritrjena v tla ali prenosna.
Sl. 78: Talni transporter
Sl. 79: Izvedba transporterja pod stropom
Pri majhni zmogljivosti transporterja je trak raven (sl. 80), podprt z vodoravnim podpornimvaljem (sl. 81):
B
B
AA-A
A
B-B
~2,0...3,5 m
600.
.. 700
V premogovnikih je najpogosteje obe{ena na jeklene verige pod stropom.
Sl. 80: Ravni transportni trak Sl. 81: Izvedba nosilnega valja
B
A
b
h β1
500
min
. 150
0
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3868
Black
69
Pri ve~jih zmogljivostih uporabljamo koritasti trak (sl. 82) s tridelno valj~no podporo(sl. 83).
Sl. 82: Koritasti tračni transporter
Stranski valji so obi~ajno pod kotom α = 20°.Pri petdelni podpori je kot nagiba prvega valja α = 15° do 20°, kot nagiba drugega valja pa
α1 = 20° do 36°.
Sl. 83: Izvedba tridelne valjčne podpore
Sl. 84: Koritasti tračni transporter s petdelno podporo
Povratni del traku se podpre z dolgim nosilnim valjem.Prerez na trak nasutega materiala imenujemo polnilni prerez. Za ravni trak je polnilni
prerez:
2
hbA
⋅=
Širina na trak nasutega materiala:
b = 0,8 · B
Vi{ina na trak nasutega materiala:
1tg2
⋅= bh
Nasipni kot materiala pri gibanju transporterja:
21
β≅β
Kot β je nasipni kot materiala na traku v mirovanju in je v odvisnosti od vrste materialapodan v tabeli 8.
Za koritasti transporter (sl. 82) je polnilni prerez:
A + A1 ≅ 2 · A
Bb
β1
α1α
bAA1
B
α = 20°
β
ββ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3869
Black
70
Pri transportu sipkega materiala je zmogljivost dolo~ena po standardu (JUS M.D2.050):
Q = 3,6 · K1 · K
2 · A · v · ρ
A – polnilni prerez [m2]v – hitrost traku [m/s]ρ – specifi~na masa materiala [kg/m3]K
1 = 0,8 do 1, koeficient stopnje neenakomernosti dodajanja materiala
K2– koeficient naklona transporterja, podan v tabeli 9 (pomen ozna~b razviden iz slike 85)
Tabela 8: Nasipni kot β v odvisnosti od vrste materiala
Pri transportu kosovnega materiala je kapaciteta:
vLi
Q ⋅⋅= 3600
i – {tevilo predmetov na traku [kos/teko~i meter]L – dol`ina traku od osi do osi bobna [m]v – hitrost traku (0,25 do 4,5) [m/s]
L
1m
G
H
α
L . cosα
A
Sl. 85: Kot naklona tračnega transporterja
Vrsta materiala βββββzrnati material 25°
premog, koks 30°
ruda, prod 35°
Tabela 9: Koeficient naklonskega kota transporterja
Naklontransporterja ααααα 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20°
Koeficient K2 1,0 0,99 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,89 0,85 0,81
αα
ββ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3870
Black
71
Potrebna mo~ za transport materiala je:
10000 vF
P⋅=
F0
– obodna sila na pogonskem bobnu [N]v – hitrost traku [m/s]
Obodno silo (sl. 87) dobimo kot vsoto vseh sil:– sile za horizontalno gibanje zaradi obremenitve traku,– sile za vrtenje bobnov in valjev,– sile komponente te`e, ~e je trak nagnjen.
GLfcF ⎜⎝
⎛ +⋅⋅⋅=3,9
t0
f – koeficient glavnih uporov zaradi trenja v le`ajih bobnov in valjev ter zaradi notranjegatrenja v traku (0,0015 do 0,03)
L – dol`ina transportnega traku [m]G
t– te`a gibljivih delov transporterja (te`a traku, bobnov in valjev), ki se ra~una na 1 m
dol`ine traku [N/m]Q – kapaciteta (tehni~na storilnost) transporterja [t/h]H – transportna vi{ina [m]c – koeficient dodatnih uporov, ki je odvisen od dol`ine traku in je podan v tabeli 10
V ena~bi za obodno silo je predznak + pri dviganju bremena in predznak – pri spu{~anjubremena.
L [m] c L [m] c L [m] c L [m] c L [m] c L [m] c L [m] c
do 4 9 8 5,1 20 3,2 50 2,2 125 1,64 320 1,29 800 1,12
4 7,6 10 4,5 25 2,9 63 2 160 1,53 400 1,23 1000 1,10
5 6,6 12,5 4 32 2,6 80 1,85 200 1,45 500 1,19 1250 1,08
6 5,9 16 3,6 40 2,4 100 1,74 250 1,37 630 1,15
Mo~ pogonskega motorja ob upo{tevanju izkoristka transporterja:
ηη ⋅⋅==
10000
m
vFPP
Pogonski mehanizem tra~nih transporterjev je sestavljen iz elektromotorja, reduktorja inpogonskega bobna.
Motor in reduktor sta lahko vezana na pogonski boben ob strani ali vgrajena v pogonskiboben, kot prikazuje slika 86.
Zaradi trenja med transportnim trakom in pogonskim bobnom je sila v vle~nem (nosilnem)pasu ve~ja kot v povratnem pasu (sl. 87), za zagotavljanje potrebne sile prednapetja uporabljamorazli~ne napenjalne naprave (sl. 88).
Tabela 10: Koeficient dodatnih uporov
ηη
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3871
Black
72
Sl. 86: Elektromotorni boben
1 in 2 – plašč bobna s privarjeno čelno steno3 – mirujoči del elektromotorja
4 – reduktor5 – tesnilna plošča
F1
F2
F4
F3
F1
F0
F2
α
F0
Ft
F1
F2
0
Sl. 87: Vlečna sila v traku horizontalnega transporterja
1
2
5
7
2
1
8 46
Sl. 88: Napenjalne naprave tračnih transporterjev
1 – nosilni del traku2 – povratni del traku3 – napenjalno vijačno
vreteno z vzmetjo4 – napenjalni voziček5 – napenjalna utež6 – napenjalni vitel7 – pogonski boben8 – povratni, napenjalni
boben
6 – tesnila motorne gredi7 – priklop električnega kabla
5 4 3 6 1
7
21
1210950
∅32
5
1
2
3 8
1
2
8
4
5
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3872
Black
73
Kratki trakovi do 100 m imajo ponavadi napenjanje izvedeno s pomo~jo vija~nega vretenain tla~ne vzmeti, dolgi transporterji imajo napenjalno napravo na povratnem bobnu, ki je tedajtudi napenjalni, ali izvedeno s posebnimi napenjalnimi bobni v povratnem delu traku.
Za odvzemanje materiala s traku uporabljamo razli~ne na~ine, kot prikazuje slika 89.Najenostavnej{i je na~in odvzema »prek glave« na pogonskem bobnu (sl. 89 a); za odvzem
na katerem koli delu transporterja uporabljamo ravna in plu`na strgala (sl. 89 b).Najzahtevnej{i je odvzem prek glave na katerem koli mestu s pomo~jo premi~nega razkla-
dalnika (sl. 89 c).
Posebne izvedbe transporterjev so transporterji z jeklenimi ali `i~nimi trakovi, ki jihuporabljamo za transport pri visokih temperaturah, so pa zelo ob~utljivi za udarce.
Sl. 89: Nekateri primeri odvzema materiala
1 – kolesa razkladalnika2 – pogonski mehanizem
za vožnjo3 – odklonski boben4 – podporni valji5 – nosilni del traku6 – presipni lijak7 – nosilna konstrukcija
s tirnicami8 – podpora
razkladalnika
Sl. 90: Žični transportni trakovi
Primer:
Dolo~i mo~ elektromotorja in potrebno hitrost traku tra~nega transporterja, da bi v eni uriopravili transport Q = 400 t proda, ki ima specifi~no maso ρ = 1,8 t/m3, na vi{ino H = 10 m, ~e je
a b
5
5
6
8
8 8
3
3
7 7
4
11
2
c
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3873
Black
74
izkoristek transporterja η = 0,81. Drugi podatki transporterja so: dol`ina L = 63 m, te`a gibljivihdelov transporterja G
t = 700 N/m, {irina traku B = 800 mm.
ηη ⋅⋅==
10000
m
vFPP
GLfcF t⎜⎝
⎛ +⋅⋅⋅=3,9
0
Q = 400 tρ = 1,8 t/m3
H = 10 mη = 0,81L = 63 mG
t= 700 N/m
B = 800 mmP
m= ?, v = ?
Hitrost izra~unamo iz zahtevane tehni~ne storilnosti in nasipnega prereza materiala na traku:
⋅⋅⋅⋅= vAKK,Q 2163
Iz tabele 10 za dol`ino transporterja L = 63 m izberemo vrednost c = 2; f = (0,015 do 0,03),vzamemo f = 0,03. Izberemo K
1 = 1.
Kot naklona tra~nega transporterja:
==α 15873063
10,sin
Iz tabele 9 ugotovimo, da je K1 = 0,95.
Nasipni prerez materiala na traku:
2
hbA
⋅=
{irina na traku nasutega materiala:
b = 0,8 · B = 0,8 · 0,8 = 0,64 m
Nasipni kot pri mirovanju transporterja (tabela 8): β = 35°.Nasipni kot materiala pri gibanju transporterja:
°==β≅β 5172
35
21 ,
Vi{ina na traku nasutega materiala:
tg2
640tg
2 1
,bh =β⋅=
Nasipni prerez materiala na traku:
,02
1009,064,0 =⋅=A
η η
α α
ββ
β
°
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3874
Black
75
Hitrost traku tra~nega transporterja:
032,095,016,3
400
⋅⋅⋅=v
Obodna sila na pogonskem bobnu transporterja:
7006303,020 ⎜⎝
⎛⋅⋅⋅=F
Mo~ pogonskega elektromotorja tra~nega transporterja:
8101000
0112511210m ,
,,P
⋅⋅=
Za ponovitev in utrditev:
1. Skiciraj in opiši tračni transporter.2. Naštej vrste tračnih transporterjev po izvedbi.3. Pojasni nasipni prerez tračnega transporterja.4. Naštej in opiši posamezne vrste trakov.5. Pojasni, kako vpliva prednapetje traku na vlečno silo v traku.6. Opiši nalaganje in razlaganje materiala na trak.7. Kaj se dogaja z materialom med gibanjem traku?
3.1.3.2 Verižni transporterjiV praksi uporabljamo razli~ne vrste veri`nih transporterjev, navedli bomo samo nekatere.Veri`ni transportni trak ali plo{~ni transporter je sestavljen iz dveh vzporednih brezkon~nih
verig, na katerih so pritrjene plo{~e, ki tvorijo transportni trak. Vle~ni element je ~lenastaveriga s sorniki ali jeklena veriga. Trak poganja elektromotor prek reduktorja. Uporabljamo jihza transport velikih in te`kih predmetov.
Sl. 91: Verižni ploščni transporter
1 – veriga2 in 3 – verižni zobniki4 – plošča
Strgalni veri`ni transporter (redler conveyors) je sestavljen iz brezkon~ne verige, ki drsipo plo~evinastem vodilu. V zaprti izvedbi omogo~a tudi transport v vertikalni smeri.
Primeren je za transport sipkih materialov, katerih vla`nost ne presega 35 % in ki nisolepljivi (moka, sladkor), imajo pa visoko temperaturo, do 300 °C.
Njihova velika prednost je v tem, da zavzemajo malo prostora, v zaprti izvedbi ne prepu{~ajoprahu, omogo~ajo odvzem na poljubnem mestu vzdol` transporterja.
2 1
4
3
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3875
Black
76
Velika pomanjkljivost teh transporterjev je velika obraba drsnih elementov, zato je hitrostsorazmerno majhna, od 0,1 do 0,4 m/s.
Gradijo se za pretok materiala do 800 t/h na dol`ini do 80 m in do vi{ine 30 m.
1 – zaprto pločevinasto korito2 – veriga s prečnimi zajemali v obliki črke U3 – pogonski verižni zobnik4 – napenjalni, povratni verižni zobnik5 – nasipni jašek6 – izstop materiala7 – čistilne krtače8 – elektromotorni pogon
Sl. 92: Žlebni zaprti verižni transporter
Transporter s potujo~imi mizami je sestavljen iz zaporedja miz, ki se gibljejo na valj~kihpo posebni progi. Mize so med seboj povezane z dvema vzporednima brezkon~nima vle~nimaelementoma.
Te transporterje uporabljamo za horizontalni transport v proizvodnji med delovnimi mesti,na monta`nih linijah in v livarnah.
Sl. 93: Transporter s potujočimi mizami
1
6
2
8
3
574
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3876
Black
77
Vise~i kro`ni transporterji ali konvejerji imajo naj{ir{o uporabo v industriji s serijskoproizvodnjo. Pove`emo lahko delovna mesta ali obrate po vsej tovarni. Transportna proga jespeljana po zaklju~eni zanki pod stropom in je lahko dolga ve~ sto metrov.
Na vise~i progi, ki ima razli~ne oblike (sl. 94), te~ejo kolesa z obe{ali, ki so prilagojenabremenu, ki se transportira. Obe{ala so med seboj povezana na dolo~eni razdalji z vle~nimelementom, z verigo.
Sl. 94: Oblike visečih prog in vodenje koles(a, b, c – tirnice za zunanje obešanje koles, d, e – tirnice za notranje obešanje koles,
f, g, h, i – vodilna tirnica vlečnega elementa)
a b c d e
f g h i
Hitrost transporterja je do 0,4 m/s, obe{ala imajo nosilnost do 2 kN, za prenos te`jih bremen(karoserija avtomobila) se uporabi ve~ obe{al.
V osnovi obstajata dva sistema: enotirni transporter in dvotirni transporter.
1 – tirnica2 – vlečni element3 – obešalo4 – obešalni vzvod5 – nosilec bremena6 – tirnica verige7 – tekalna kolesa8 – tirnica bremena9 – nosilec bremena
Sl. 95: Pritrditev obešal visečega transporterja
3
4
1
2
7
6
28
954
4
a
b
5
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3877
Black
78
Primer kro`nega vise~ega veri`nega transporterja prikazuje slika 96.
Storilnost transporterja:
lv
Q ⋅= 3600
v – hitrost transporterja [m/s]l – razdalja med obe{ali [m]
Mo~ pogonskega motorja:
η⋅⋅=
1000m
vFP
F – vle~na sila v verigi [N]v – hitrost transporterja [m/s]η ≅ 0,65 – izkoristek transporterja
Vle~na sila F v verigi zna{a pribli`no 5 do 8 % te`e premikajo~ih se mas.
Za ponovitev in utrditev:
1. Opiši zgradbo ploščnega transporterja.2. Pojasni zgradbo in mesta uporabe strgalnega transporterja.3. Katere viseče krožne sisteme poznaš in kje jih uporabljamo?4. Opiši vodenje verige visečega krožnega transporterja.5. Kaj vpliva na pogonsko moč motorja visečega transporterja?
Sl. 96: Krožni viseči transporter
1 – transportna proga2 – kolo z obešalom3 – vlečni element4 – pogon5 – napenjalna naprava
3
5
2
4
1
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3878
Black
79
3.1.3.3 ElevatorjiElevatorji so naprave za neprekinjeni navpi~ni ali skoraj navpi~ni transport pod kotom 70°
do 75°, in sicer za sipki material (`ito, pesek, drobni premog) ali kosovni material (opeka,zaboji), za katerega tra~ni transporterji niso primerni.
Elevatorji za sipki material uporabljajo za transport korce, vedra ali `lice, standardiziranepo DIN 15233 in DIN 15234, ki jih pritrdimo na vle~ni element, ki je lahko trak, dvojna alienojna veriga.
Sl. 97: Pritrditev veder oz. korcev(a – trak, b – dvojna veriga, c – enojna veriga)
Pogonski agregat je name{~en na vrhu naprave, na spodnjem delu se nahaja napenjalnapostaja.
Sl. 98: Korčni elevator
4
5
1
8
7
6 3
7
3
72
1 – trak s korci2 – pogonski mehanizem3 – napenjalna naprava4 – praznilna odprtina5 – ohišje elevatorja6 – vznožje elevatorja
s polnilno odprtino7 – pokrov revizijske odprtine8 – vodilo vlečnega elementa
ba c
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3879
Black
80
Korci se polnijo z vsipavanjem (sl. 99 a) in zajemanjem (sl. 99 b), praznijo se zaradicentrifugalne sile (sl. 99 c) ali zaradi sile te`e zglobno (sl. 99 d) ali prosto (sl. 99 e).
Pri polnjenju:– z vsipavanjem je maksimalna hitrost korcev do 1 m/s, ta na~in se uporablja pri
grobozrnatem materialu (drobljeni kamen, rude),– z zajemanjem, ki je primerno za pra{ne materiale, pa je hitrost manj{a od 1 m/s.
Zmogljivost transporterja za sipki material je do 400 t/h, zelo redko do 1000 t/h.Zmogljivost elevatorja dolo~imo:
63,vh
VQ ⋅⋅ρ⋅ψ⋅=
V – volumen korca [m3]ψ = 0,4 do 0,85 – polnilni koeficienth – razdalja med korci [m]ρ – gostota materiala [kg/m3]v = 0,4 do 2 m/s – hitrost traku (verige)
Mo~ pogonskega motorja izra~unamo po obrazcu:
η⋅⋅=
1000m
vFP
F – vle~na sila v traku ali verigi [N]:
F = G · i
i – {tevilo korcev na dvi`ni veji
G – te`a materiala v korcu [N]:
G = V · ψ · ρ · g
Sl. 99: Načini polnjenja in praznjenja korcev
a
e
b
c d
ψ
η
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3880
Black
81
Elevatorji so najekonomi~nej{i transporterji za vertikalni transport sipkega in drobnozrnategamateriala. Vzrok je v tem, da je pri investicijah zelo pomembna potrebna pogonska mo~.
Tako na primer za vertikalni transport 100 t `ita specifi~ne mase 0,75 t/m3 na vi{ino 40 mpotrebuje:
– elevator pri hitrosti 4 m/s pogonski motor mo~i 17 kW,– koritasti (Redlerjev) transporter pri hitrosti 0,7 m/s pogonski motor mo~i 46
kW,– pnevmatski transporter pri hitrosti prenosa materiala 25 m/s pogonski motor
mo~i 170 kW.Elevatorji za transport kosovnega blaga imajo na traku ali na verigah pritrjene plo{~e, na
katerih se kosovno blago transportira pri hitrosti 0,2 do 0,3 m/s.Nekatere od mo`nih izvedb prikazuje slika 100:
– konzolni elevator (sl. 100 a) ima pritrjene konzole razli~nih oblik, uporabljamoga za prenos sodov, zabojev, hlodovine;
– elevator z obe{ali (sl. 100 b) ima eno ali dve vle~ni verigi, uporabljamo ga zaprenos la`jih predmetov v bolni{nicah, na po{tah.
Sl. 100: Različne izvedbe navpičnega transporta kosovnega materiala
6
1
2
5
1 – vlečna veriga2 – pogonski verižnik3 – obešalo4 – pogonska naprava5 – napenjalni verižnik6 – konzola
Primer:
Dolo~i potrebno hitrost verige in mo~ pogonskega elektromotorja kor~nega elevatorja zaprenos Q = 100 t/h `ita specifi~ne mase 0,75 t/m3 na vi{ino 40 m pri povpre~ni polnitvi korca60 %, ~e so korci prostornine 17 l in je med njimi na verigi razmak 320 mm.
a b
5
2
1
4
3
5
6
1
2
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3881
Black
82
Q = 100 t/hρ = 0,75 t/m3
H = 40 mψ = 60 %V = 17 lh = 320 mmη = 0,85
v = ? [m/s], Pm = ? [kW]
Zmogljivost elevatorja:
,vh
VQ ⇒⋅⋅ρ⋅ψ⋅= 63
00
1
63 ,,VhQ
v =⋅ρ⋅ψ⋅
⋅=
Vle~na sila v verigi:
gViGF ⋅ρ⋅ψ⋅=⋅=
Mo~ pogonskega elektromotorja:
100
9562
1000m =η⋅
⋅= vFP
3.1.3.4 Polžasti transporterjiPol`asti transporterji so v uporabi za transport sipkih materialov (mleta ruda, `lindra, koks,
pesek, `ito, pastozni materiali); to so najstarej{e transportne naprave za kontinuirani prenosmateriala.
Sl. 101: Sestav polžastega transporterja
A–A
t
1 2 3 4 5
98 7
6A
A
1 – pogonski mehanizem2 in 6 – zunanji ležaji3 – pokrov korita
4 – vmesni ležaj5 – vstopna odprtina7 – korito transporterja
8 – polž9 – izstopna odprtina
ψ
ψ
ψ
η
D
H
h
G
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3882
Black
83
Potrebujejo malo prostora in jih lahko namestimo na tla ali na steno, kar omogo~a vodoravniali navpi~ni transport. Najpogosteje se uporabljajo za transport nevarnih in zdravju {kodljivihsnovi v kemi~ni industriji. Pogosto jih uporabljamo kot sestavne dele procesnih naprav vobliki ogrevanih in hlajenih me{al (na primer DREIS za suho me{anje pra{nih detergentov) terkot dozirne naprave. V novej{em ~asu pa jih pogosto sre~ujemo v obliki filtra za ~i{~enje go{~e~istilnih naprav.
Najve~krat se uporabljajo za zmogljivosti do 100 t/h, zelo redko do 500 t/h, pri povpre~nihitrosti vrtenja n = 0,3 do 2,3 s-1, kar da povpre~no hitrost materiala v koritu do 0,5 m/s.
Transport opravlja pol`, ki se vrti v okrovu (koritu) in potiska material pred seboj. Pol` jesestavljen iz gredi, na katero je privarjena plo~evina debeline 3 do 6 mm v obliki vija~nice.Premer pol`a je 100 do 1250 mm, dol`ina 1 do 10 m, najve~ pa do 40 m.
Izvedbe pol`a so lahko:– polni pol` za transport in sprotno drobljenje pra{nih in drobnozrnatih
materialov,– tra~ni pol` za grudasti in lepljivi material (vro~i katran, asfalt),– segmentni pol` za sprotno me{anje v kemi~ni industriji (detergenti, paste).
Sl. 102: Izvedbe polža (a – polni, b – tračni, c – segmentni)
Zmogljivost pol`astega transporterja:
1000
60⋅⋅ρ⋅⋅⋅ψ= nhAQ
Prerez materiala v koritu:
4
2DA
⋅π=
D – premer pol`a [m]h = (0,8 do 1,0) · D [m] – korak (vzpon) vija~nicen = 15 do 150 vrt./min – {tevilo vrtljajev pol`a; manj{e vrednosti za ve~je premere pol`aψ = 0,15 do 0,45 – polnilni koeficient
a
b
c
ψ
[m2]
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3883
Black
84
Primer:
Ugotovi potrebno mo~ pogonskega motorja in {tevilo vrtljajev pol`a pol`astega transporterjaza transport Q = 25 t/h peska na vi{ino 8 m in razdaljo 22 m, ~e imamo na razpolago pol`astitansporter s premerom vija~nice 300 mm in predvidevamo izkoristek 82 %.
Q = 25 t/hH = 8 mL = 22 mD = 300 mmρ = 1,7 t/m3
η = 0,82
Pm = ? [kW], n = ? [vrt./min]
Mo~ pogonskega motorja:
Iz tabele 11 razberemo, da je w0 = 3.
Zmogljivost transporterja:
Izberemo polnilni koeficient ψ = 0,25.Prerez materiala v koritu transporterja:
Mo~ pogonskega motorja:
Q – kapaciteta transporterja [t/h]L – dol`ina transporterja [m]H – vi{ina dviganja materiala [m]η = 0,8 do 0,85 – izkoristek transporterjaw
0– koeficient upora, podan v tabeli v odvisnosti od vrste materiala
L(,
gQP ⋅
η⋅⋅⋅=m 100063
(10006,3m L
gQP ⋅
⋅⋅⋅=
η
Tabela 11: Koeficient upora polžastega transporterja
Material Koeficient upora w0
cement, žito 1,85
ruda, premog 2,15
pesek, koks, pepel, žlindra 3,0
η
22
4
30
4
,DA
π⋅=π⋅=
82,010006,3
1025m ⋅
⋅⋅⋅=P
1000
60⋅⋅ρ⋅⋅⋅ψ= nhAQ
η
ψ
ψ
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3884
Black
85
Korak vija~nice transporterja:
h = (0,8 do 1,0) · D = 0,8 · 0,3 = 0,24 m
Potrebno {tevilo vrtljajev pol`a:
24,00707,025,0
21000
⋅⋅⋅=n
Za ponovitev in utrditev:
1. Opiši zgradbo elevatorja.2. Katere načine polnjenja korcev poznaš?3. Kako poteka polnjenje korcev?4. Naštej in opiši posamezno vrsto elevatorja za transport kosovnega materiala.5. Na kaj moramo paziti pri izbiri in pregledu korčnega transporterja?6. Skiciraj in pojasni zgradbo polžastega transporterja.7. Zakaj ne smemo napolniti polnega prereza polža?8. Katere oblike polža poznaš in kje se uporabljajo?9. Pojasni, zakaj ima polžasti transporter omejeno zmogljivost.
3.1.3.5 Valjčni transporterjiValj~ne transporterje uporabljamo za transport kosovnega materiala (plo{~e, cevi, profili,
ingoti, zaboji).Proga je sestavljena iz vrtljivih valjev premera 25 do 100 mm, dolgih 100 do 1600 mm.
Razmik med valji je 60 do 600 mm, odvisno od dol`ine predmeta, ki ga morajo nositi vsaj trijevalji.
Valji so lahko prosto vrtljivi kot gravitacijska proga:
a
b
Sl. 103: Padne, gravitacijske valjčne proge
a) nagnjena pod kotom 1° do 4°, kjerizkori{~amo dinami~no komponento te`epredmeta;
b) vija~na, za spu{~anje kosovnegamateriala na omejenem prostoru.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3885
Black
86
Gnani valj~ni transporterji imajo hitrost prenosa od 0,2 do 1 m/s, dol`ina prog je do100 m.
Valji so lahko gnani:– z verigo, kjer se pogon prena{a z valja na valj;– s tornim pogonom s pomo~jo transportnega traku, na katerega pritiskajo nosilni
valji; pogosto jih vgrajujejo med gravitacijske proge za dvig materiala napotrebno vi{ino za nadaljevanje transporta s prosto valj~no progo;
– s skupinskim pogonom s pomo~jo sto`~astih zobnikov oziroma ima vsak valjlastni pogon;
– z elektromotornim pogonom pri te`kih progah v valjarnah.
Sl. 104: Gnane valjčne proge(a – pogon z verigo z valja na valj, b – s tornim pogonom s pomočjo transportnega traku,
c – s skupinskim pogonom s pomočjo stožčastih zobnikov)
3.1.3.6 Pnevmatični transporterjiPnevmati~ne transporterje uporabljamo za transport pra{nega in drobnozrnatega materiala,
pome{anega z zrakom, npr. `ito, cement, apno, premogov prah, `agovina. Transport poteka poceveh. Njihova zmogljivost je 100 do 500 t/h pri vi{ini dobave 30 m in tla~ni razliki v cevovodu0,05 MPa. Premer cevovoda je 60 do 250 mm, transportirajo pa material do premera 20 mm.Uporabljajo se za transport na razdalje do 300 m.
a
b
c
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3886
Black
87
Glede na izvedbo lo~imo:– sesalni sistem,– tla~ni sistem,– kombinirani sistem.
Sl. 105: Vrste pnevmatičnih transporterjev (a – sesalni, b – tlačni, c – kombinirani)
1
23 4
5
6
2
2
2
8
33
55
410
7
9
1
b
7
a c
1 – sesalna šoba2 – sesalni vod3 – ciklon (ločilnik prahu)4 – zračni filter5 – ventil za izpust materiala iz filtra
16 – ventilator ali vakuumska črpalka17 – kompresor18 – podajalnik (mešalnik) materiala19 – izstopni filter zraka10 – ločilnik zraka in materiala
Sesalni sistem ima na koncu naprave vakuumsko ~rpalko, ki ustvarja podtlak v celotnemsistemu, zato je mo`en odvzem materiala na razli~nih mestih in odlaganje na enem mestu.Odvzem materiala se opravlja s pomo~jo sesalne {obe.
Sl. 106: Sesalna šoba
1
2
Tla~ni sistem obratuje z ve~jo tla~no razliko, zato so ti transporterji primerni za transportna ve~je razdalje, do 2000 m, in te`je materiale, kot so cement, ruda, `lindra, pesek.
Kompresor dovaja stisnjen zrak po cevi prek zbiralnika in izlo~evalnika vlage do me{alnika,kjer se me{ata material in zrak. Od tod naprej se prena{a material do `eljenega mesta v ciklon,kjer se lo~uje od zraka in pada na dno. Zrak odteka iz ciklona skozi filter v atmosfero.
1 – ventil za regulacijo hitrostiin koncentracije zmesi
2 – ventil za regulacijo količinemateriala
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3887
Black
88
Njegova zmogljivost je 100 do 500 t/h pri vi{ini dobave 100 m in tla~ni razliki najve~1 MPa. Transportira grobozrnati material premera 0,5 do 35 mm.
Kombinirani sistem se uporablja tam, kjer je potrebno odvzemati in odlagati material nave~ razli~nih mest. Pogosto se uporabljajo centrifugalni ventilatorji, tako da zmes zraka inmateriala prehaja iz sesalnega dela v tla~ni del cevovoda. Pogosto se uporabljajo kot odsesovalnenaprave na mestih, kjer se ustvarja prah (mlini, kemi~na in lesna industrija).
Kot posebno skupino pnevmatskih prena{al omenimo {e prena{ala za kosovni material
ali zra~no po{to. Material se transportira v kalibriranih posodah po ceveh od mesta do mestaali preko sredi{~ne postaje kot zbirali{~a in delilnega sredi{~a. Naprave so ve~ji del sesalne shitrostjo dobave 5 do 14 m/s na razdaljah do 500 m. Ta vrsta transporta se najve~ uporablja napo{tah, v bankah in velikih trgovskih hi{ah.
Za ponovitev in utrditev:
1. Skiciraj in opiši zgradbo valjčnega transporterja.2. Naštej vrste in pojasni, kje uporabljamo negnane valjčne transporterje.3. Pojasni, kaj vpliva na hitrost bremena na negnani valjčni progi.4. Katere vrste pnevmatičnega transporta poznaš?5. Skiciraj in opiši posamezne elemente pnevmatičnega transporta.6. V katerih primerih uporabljamo sesalni sistem pnevmatičnega transporta?
3.1.3.7 Žičnice@i~nice so naprave za nadtalni transport materiala. Njihova prednost je v tem, da poteka
transportna proga neodvisno od izoblikovanosti tal in omogo~a najkraj{o povezavo dvehmest. Uporabljajo se v gozdarstvu, v rudnikih in v turizmu.
Glede na {tevilo vrvi poznamo:– enovrvni sistem,– dvovrvni sistem.
Po na~inu delovanja lo~imo:– `i~nice s kro`nim obratovanjem,– `i~nice z nihalnim (povratnim) obratovanjem.
Enovrvni sistem ima po progi napeto samo eno vrv, ki je hkrati nosilna in vle~na. Nadolo~enih razdaljah so na vrv pritrjeni vozi~ki pri tovornih ali prijemala (vle~nice) in sede`i pri
Sl. 107: Ciklon
zrak zrak
material material
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3888
Black
89
osebnih `i~nicah. Hitrost sede`nic, zaradi varnega vstopa in izstopa med obratovanjem, nive~ja kot 1,6 do 1,8 m/s.
Pri tovornih izvedbah se `i~nice pogosto postavljajo kot provizoriji, na primer kot prenosne`i~nice za izvla~enje hlodovine iz gozdov. Njihova zmogljivost je do 100 t/h.
Sl. 108: Enovrvna osebna žičnica
1 – napenjalna naprava2 – steber3 – sedež4 – nosilna in vlečna vrv5 – pogon
1
2
4
3
Dvovrvni sistemi imajo na vsaki strani eno nosilno vrv, ki opravlja nalogo vozne proge zavise~e vozi~ke, ki jih poganja nekoliko ni`je name{~ena brezkon~na vrv.
Nosilna vrv je na enem koncu togo vgrajena v ohi{je, na drugem pa napeta preko napenjalneute`i.
11 in 2 – nosilni vrvi13 – tirnica14 – sidra nosilne vrvi15 – napenjalna naprava16 – pogon17 – napenjalna naprava vlečne vrvi18 – mesto priklapljanja19 – vlečna vrv10 – steber žičnice11 – podpora nosilne vrvi na stebru12 – nosilna kolesa vlečne vrvi
7
Sl. 109: Dvovrvni sistem žičnice
1
8211
10
4
86
3
9
53
12
5
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3889
Black
90
Uporabljajo se kot tovorne `i~nice zmogljivosti 50 do 300 t/h, kjer je koristna masa na envozi~ek od 0,3 do 2 t. Celotna dol`ina `i~nice s kro`nim pogonom je lahko 0,3 do 40 km,hitrost vle~ne vrvi je od 1 do 3 m/s pri razmaku vozi~kov 40 do 100 m.
Osebne kro`ne ̀ i~nice imajo ponavadi kabine za {tiri osebe. Kabine se na postaji samodejnoodklapljajo z vrvi, na postaji jih premikajo ro~no ter tudi ro~no priklapljajo na vle~no vrv.
Dvovrvna `i~nica z nihalnim delovanjem se uporablja kot osebna `i~nica za prevoz osebna obmo~jih z velikimi vi{inskimi razlikami (`i~nica na Veliko planino).
Po nosilnih vrveh se vozita izmeni~no dve kabini, ki sta pritrjeni na brezkon~no vle~no vrv.Kabine so grajene za 20 do 80 oseb, pri hitrosti 5 do 6 m/s imajo zmogljivost 400 do 500 osebna uro. Uvr{~amo jih med prena{ala s prekinjenim delovanjem.
Sl. 110: Dvovrvna žičnica z nihalnim delovanjem
1 – utež napenjalne naprave vlečne vrvi2 – utež nosilne vrvi3 – steber4 – vlečna vrv5 – pogon6 – sidro nosilne vrvi7 – kabina
6
5
4
32
1
7
Za ponovitev in utrditev:
1. Naštej vrste žičnic.2. Opiši posamezno vrsto žičnice.3. Pojasni, kaj je omogočilo razvoj žičnic.4. Na kaj moramo biti pozorni pri pregledovanju sklopov žičnic?5. Kako vzdržujemo vrvi in vrvenice?
3.1.4 Transportna vozilaTe naprave uporabljamo predvsem za notranji transport kosovnega materiala od enega do
drugega delovnega mesta, za transport materiala do skladi{~a ter za transport v samem skladi{~u.V ta namen uporabljamo:
– ro~ne vozi~ke,– motorne vozi~ke,– vla~ilce,– vili~arje.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3890
Black
91
3.1.4.1 Ročni vozičkiUporabljamo jih za kratke transportne poti. Najpogosteje uporabljamo:
a ) vozi~ke z nepremi~no platformo,b) dvodelne ro~ne vozi~ke,c) vozi~ke z dvi`no platformo.
Sl. 111: Ročni vozički
a b
c
Med ro~ne vozi~ke sodi tudi vozi~ek z vilicami ali ro~ni vili~ar za transport materiala napaletah. Zato so omejene nosilnosti, do 1,5 kN, in vi{ine dviganja bremena, do 210 mm.Uporabljamo jih predvsem za prena{anje paletnih enot v eni eta`i skladi{~a ali delavnice poravni in trdi podlagi.
Sl. 112: Ročni voziček z dvižnimi vilicami
21 – hidravlično dvigalo2 – vlečni drog3 – dvižne vilice
Dviganje vilic je hidravli~no (hidravli~no dvigalo 1), tako da vle~ni drog (2) ve~kratpotisnemo navzdol. Konstrukcijska re{itev je enostavna, kar zahteva minimalno vzdr`evanje,
1
3
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3891
Black
92
daje pa zagotovljeno stabilnost pri dobri gibljivosti, pod pogojem, da vozi~ek premikamo poravni podlagi.
Med ro~ne vili~arje uvr{~amo tudi vili~ar z elektri~nim pogonom in s hidravli~nim dviga-njem bremena. Pri nas so raz{irjeni ve~inoma vili~arji, ki pobirajo blago s tal, ga nekolikodvignejo in prepeljejo ter spet odlo`ijo. V manj{i meri so na trgu prisotni tudi ro~ni elektri~nivili~arji izvedbe BT z nosilnostjo 500 in 1000 kg z dvigom do vi{ine 3350 mm (srednja dvi`navi{ina).
1
2
34
Sl. 113: Ročni električni baterijski viličar
1 – ročno vodilo2 – akumulatorji3 – kolesa za breme4 – kolesa za premikanje
3.1.4.2 Motorni vozičkiV uporabi so za kratke transportne poti do 1000 m. Pogon vozi~ka v zaprtih prostorih je z
elektromotorjem, ki ga napaja akumulatorska baterija, na prostem pa z motorjem z notranjimzgorevanjem.
Elektromotorni vozi~ki imajo nosilnost od 0,5 do 2 t ter najve~jo hitrost 20 km/h, koupravljalec na vozilu sedi, in 15 km/h, ko na vozilu stoji. Napajanje motorja poteka izakumulatorske baterije napetosti 40 V, zmogljivosti 210 Ah. Dovoljena obremenitev je odvisnaod poti, ki jo opravlja, ter ~asa pogona, v tem primeru 3 do 6 min.
Sl. 114: Diagram obremenitve elektromotornega vozička
Krivulje:a – trajna vožnja,b – intermitenčno
50 % obremenjen/neobremenjen,c – kratkotrajni pogon 6 min,d – kratkotrajni pogon 3 min.
2
4
6
8
10
d
c
ba
2000 G [kg]1000
vzpon [%]
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3892
Black
93
Vla~ilce uporabljamo za vleko prikolic, kadar transportiramo ve~jo koli~ino materiala navozi~kih. Po gladki betonski podlagi lahko potegnejo skupno maso 3 do 30 t; s hitrostjo 8 do12 km/h ter z eno polnitvijo baterij prevozijo 30 do 50 km.
Vla~ilci z dizelskim pogonom imajo vi{jo hitrost, do 20 km/h, in lahko potegnejo breme do60 t. Velika prednost vla~ilcev je v tem, da ne ~akajo pri nalaganju in razlaganju prikolic. Zatoimajo ve~jo storilnost.
Primerni so za uporabo samo znotraj tovarn ali v velikih skladi{~ih in lukah na urejenihtleh.
Sl. 115: Elektromotorni voziček (elektrokareta)
Sl. 116: Dizelski vlačilec
3.1.4.3 Motorni viličarjiVili~ar je transportna naprava na lastni pogon, ki s pomo~jo voznika dviguje in prena{a na
kraj{ih razdaljah tovore v kosih ali zlo`ene na paleti.Vili~arji so naj{tevilnej{i predstavniki transportnih naprav, opremljeni so z lastnim pogonom
in mehanizmi za dviganje ter napravami za prijemanje raznih tovorov. Te naprave omogo~ajojemanje, dviganje in polaganje bremen na primerno pripravljena odlagali{~a.
6
72
1
105
4
5
4
1
5 3
9
5
5
53
7 10
8
11 – nosilni okvir12 – pod za tovor13 – osi koles14 – kolesa15 – krmilni vzvod16 – naprava za smerno
vodenje vozička17 – naprava za zaviranje
in ustavljanje18 – kontroler19 – pogonski električni
motor10 – napajalne
akumulatorske baterije
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3893
Black
94
Pogon vili~arjev je:– z motorjem z notranjim zgorevanjem, najve~krat dizelskim,– z elektromotorjem, ki ga napaja akumulator,– s plinskimi motorji,– hidrostati~ni.
Po izvedbi lo~imo:– ~elne vili~arje,– skladi{~ne vili~arje,– bo~ne vili~arje,– univerzalne vili~arje.
Po na~inu dela lo~imo:– nakladalce,– traktorje in potisnike,– elevatorje – samonakladalnike,– ~elno in stransko prijemanje tovora,– ~elno prijemanje tovora in bo~ni prevoz.
Za delo v zaprtih prostorih dajemo prednost predvsem vili~arjem la`je izvedbe z elektro-motornim pogonom, za delo na prostem pa ve~jim dizelskim vili~arjem, ki so tudi hitrej{i.
^elni vili~ar nosilnosti 3,2 t prikazuje slika 117. Ima vilice na sprednji strani vozila.Dvi`ni mehanizem ima dve vodili:
– zunanje, ki je pritrjeno na ogrodje,– notranje, ki je gibljivo in je vodilo za vozi~ek z vilicami ter dvi`ni hidravli~ni
cilinder.Potopni bat (plun`er) ima na vrhu pre~ko, ki je na obeh straneh povezana z notranjim
vodilom. Na pre~ki sta dva veri`nika brez zob, preko katerih je speljana bremenska (lamelna)veriga za dviganje vozi~ka z vilicami.
Sl. 117: Zgradba čelnega viličarja
3° 10°
21
3
1 – vozilo2 – mehanizem za dviganje3 – vilice
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3894
Black
95
Pri dviganju potopnega bata v vi{ino se zaradi prestave na dvojno vi{ino dviganja hkrati znjim dvigata notranje vodilo in vozi~ek z vilicami.
Sl. 118: Dvižni mehanizem čelnega viličarja
1
2
7
38
4 5 6
h 1
h 2
spuščene vilice dvignjene vilice
1 – zunanje vodilo2 – notranje vodilo3 – hidravlični cilinder4 – potapljalni bat5 – prečka6 – izravnalni verižnik7 – bremenska veriga8 – vilice
Z nagibnim mehanizmom, ki deluje hidravli~no, lahko vodilo nagibamo nazaj in naprej;nazaj do 10°, kar zanesljivo zadr`uje breme na vilicah med vo`njo in zaviranjem, naprej zapribli`no 3°, kar olaj{a natovarjanje in raztovarjanje.
Nazivna vrednost so bremena, izra`ena v kg, N, t. Nazivna vrednost je masa, ki jo vili~arlahko nosi oziroma dvigne in nosi, s tem da je v pravilnem razmerju od sprednje strani, to je od~ela okvirja vilic v nazivni dol`ini.
Sl. 119: Nazivne vrednosti viličarja, diagram nosilnosti
Pri navajanju nosilnosti vili~arja se vedno podaja tudi najve~ja razdalja te`i{~a bremena od~ela vilic. Pri tej najve~ji razdalji ima vili~ar {e nazivno oziroma dopustno nosilnost, kar jerazvidno iz diagrama nosilnosti, s katerim mora biti opremljen vsak vili~ar.
Kot primer navajamo vili~ar nazivne dvi`ne vi{ine 3,3 m, pri katerem se zmogljivost bremenarazporeja med 9 500 in 15 000 N.
1500
1340
1215
1110
1020950
1000
900
800
700
600
500
nosil
nost
[kg]
razdalja [mm]
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3895
Black
96
Vsak vili~ar ima to~ko na vilicah, kjer je njegova nosilnost maksimalna. Iz diagrama (sl.119) je razvidno, da ima vili~ar maksimalno nosilnost 15 000 N v oddaljenosti 500 mm odhrbta vilic. ^e se te`i{~e bremena nahaja v ve~ji oddaljenosti, nosilnost pada.
^e prena{amo razse`nej{a bremena, lahko na vilice nataknemo podalj{ek. Pri tem moramozmeraj imeti v mislih zadostno nosilnost, da ne pride do prevra~anja vili~arja.
Nujno potrebna podatka za uporabnika vili~arja sta maksimalni dvig bremena in manevrskiprostor.
Maksimalni dvig ali dvi`na vi{ina vili~arja pomeni vertikalno razdaljo od zemlje dozgornje strani kraka vilic, pri ~emer se vilice nahajajo v najvi{jem polo`aju.
Dvi`na vi{ina, nosilnost in to~ka te`i{~a bremena odrejajo vzdol`no stabilnost vili~arja. Zupo{tevanjem omenjenih lastnosti dose`emo ravnote`je vili~arja, v nasprotnem primeru pridedo prevrnitve vili~arja preko sprednje osi (~elno).
Prosta dvi`na vi{ina pomeni dvig vilic za 100 do 300 mm tako, da se pri tem notranjevodilo dvi`nega mehanizma {e ne dviga. Zato ostaja vi{ina dvigalnega mehanizma od tal {evedno ista.
Manevrski prostor dolo~ajo {irine transportnih poti.@e pri projektiranju gospodarskega objekta moramo ra~unati s to~no dolo~enim tipom
vili~arja. Pravilnik predpisuje, da je transportna pot 600 do 700 mm {ir{a od {irine bremena oz.vozila. Pri dvostranskem prometu se ta vrednost pove~a za 50 %.
Praviloma morajo biti transportne poti {iroke najmanj 5 m, ~e se po njih odvija dvosmernipromet vili~arjev, oziroma ne manj kot 3 m, ~e je transport samo v eno smer in ~e je poskrbljenoza pe{poti najmanj 0,5 m z vsake strani.
Teoreti~na {irina transportne poti je pravokotna razdalja med nasprotnim zidom, regalom,paleto in skladovnico, ki jo nakladamo in razkladamo z vili~arji.
[irina transportnih poti je na primer pri vili~arju s tremi kolesi podana, kot je razvidno sslike 123. Pri tem moramo upo{tevati nekatere dimenzije, in sicer:
– varnostno razdaljo 200 mm,– {irino palet 800 ali 1200 mm,– dol`ino palete 1200 mm,– dimenzije predmetov, ki jih preva`amo.
D – polovica širine tovoraT – točka težišča tovoraQ – dopustna obremenitevH – višina dviga tovora
Sl. 120: Nazivne vrednosti viličarja
Q
T
D
DH
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3896
Black
97
Zunanji radij obra~anja je mogo~e ugotoviti brez te`av, ker je ta podatek podan v tehni~nemporo~ilu za vsak vili~ar posebej. Omeniti moramo, da je radij obra~anja odvisen od {tevilakoles pa tudi od konstrukcije krmilnega mehanizma. Vili~ar s tremi kolesi je zelo okreten, kerse tretje kolo vrti za 90°.
Sl. 121: Osnovne mere, ugotavljanje zunanjega obračalnega kroga viličarja
Sl. 122: Širina transportnih poti pri enosmernem in dvosmernem prometu viličarja
160
900 1200 430372
2822
2175
3890
3046
3°10°
37
3750
4190
5600
35002600 300
2150
1380
712
500
30 c
m
30 c
m
30 c
m
30 c
m
30 c
m
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3897
Black
98
Hitrost vili~arja je omejena znotraj podjetja na 10 km/h, v zaprtih prostorih na 5 km/h inv javnem prometu na 25 km/h. Z maksimalno hitrostjo vili~arji vozijo redko, saj so transportnepoti praviloma kratke.
Dejanske hitrosti so nekoliko druga~ne. Hitrost neobremenjenega vili~arja na baterijskipogon obi~ajno zna{a 8 do 15 km/h, obremenjenega vili~arja z dopustno obremenitvijo pa 6do 12 km/h. Pri vili~arjih z motornim pogonom je hitrost neobremenjenega vili~arja 12 do 30km/h, obremenjenega pa 10 do 20 km/h.
Poleg hitrosti vo`nje poznamo {e hitrost premikanja oziroma dviganja in spu{~anja vilic.Omenimo samo okvirne hitrosti:
– dviganje brez bremena: 0,15 do 0,35 m/s,– dviganje z bremenom: 0,1 do 0,30 m/s,– spu{~anje brez bremena: 0,20 do 0,60 m/s,– spu{~anje z bremenom: 0,40 do 1,00 m/s.
Bo~ni vili~ar ima vilice na bo~ni strani in se uporablja zatransport dolgih ozkih predmetov.
Vili~ar predmetov ne preva`a na vilicah, ampak na vozi~ku.Vilice se uporabljajo le za dvigovanje oziroma spu{~anje bre-mena.
Sl. 123: Radij obračanja viličarja pri varnostni razdalji 200 mm
3452
2022
1650b1 =1000 372
1000
1880150200 200
Sl. 124: Bočni viličar v delovanju
b 1 =
128
0
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3898
Black
99
Za ponovitev in utrditev:
1. Pojasni, za katere namene so primerni ročni vozički.2. Opiši zgradbo in naštej uporabne lastnosti ročnega hidravličnega viličarja.3. Opiši zgradbo in naštej uporabne lastnosti elektromotornega vozička.4. Kaj nam pove diagram obremenitve elektromotornega vlačilca?5. Kaj je viličar in čemu je namenjen?6. Naštej vrste viličarjev.7. Opiši zgradbo čelnega viličarja.8. Skiciraj in pojasni nazivne vrednosti viličarja.9. Na skici pojasni diagram nosilnosti viličarja.
10. Na skici pojasni obračalni krog in manevrski prostor viličarja.11. Pojasni, kaj določa transportno pot viličarja, in to pot skiciraj.12. S katerimi hitrostmi računamo pri načrtovanju dela viličarja?
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:3899
Black
100
4 VZDRŽEVANJE
Transportne naprave in njihovi deli so izpostavljeni obrabi in pri stalnem delu utrujanjumateriala. Na hitrost obrabe in utrujenost materiala lahko vpliva ̀ e projektant naprave s pravilnimoz. nepravilnim dimenzioniranjem ter delno uporabnik naprave s tem, da se izogiba nepotrebnimdinami~nim preobremenitvam.
Izku{nje ka`ejo, da se kljub temu nekateri deli s~asoma:– obrabijo: le`aji, zobniki, tekalna kolesa, zavorne obloge, vrvi, verige,
transportni trakovi;– zlomijo ali po~ijo: gredi, nosilne konstrukcije, ohi{ja;– pretrgajo: vrvi, verige, transportni trakovi.
Izrabljene ali uni~ene dele je treba zamenjati, delno po{kodovane dele pa popraviti.
4.1 VRSTE VZDRŽEVANJAVsa na{teta dela, ki se opravljajo pri uporabniku transportnih naprav, sodijo v podro~je
vzdr`evanja.Lo~imo:
– preventivno vzdr`evanje,– plansko ali na~rtovano vzdr`evanje,– izredno vzdr`evanje.
4.1.1 Preventivno vzdrževanjePreventivno vzdr`evanje (redni in preventivni pregledi) prepre~uje ve~je okvare ter mo`ne
ve~je zastoje v proizvodnji, do katerih pride zaradi okvar.To vzdr`evanje obsega ~i{~enje, mazanje, manj{e nadzorne preglede, ugotavljanje in
prou~evanje morebitnih napak in manj{ih po{kodb, ki bi lahko povzro~ile ve~je okvare.Opravlja se sistemati~no, dnevno. Preventivno vzdr`evanje opravlja sam delavec na napravi
pred za~etkom dela in med delom, v ve~jih sistemih pa vzdr`evalna slu`ba.Prednosti takega na~ina dela so:
– manj{i vzdr`evalni stro{ki,– manj{i zastoji v transportu zaradi stalnih okvar,– manj velikih in dolgotrajnih popravil,– manj{i stro{ki popravil, saj se opravijo, preden pride do okvar,– dalj{a `ivljenjska doba naprave,– manj{i proizvodni stro{ki.
4.1.2 Plansko ali načrtovano vzdrževanjeTo vzdr`evanje (redni pregledi in popravila) je vnaprej predvideno ter se opravlja:
– mese~no– ~etrtletno,– polletno ali– letno.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:38100
Black
101
Pri dolo~anju ~asovnega razmika moramo upo{tevati navodila proizvajalcev transportnihnaprav, dnevno obremenitev naprave, podatke, ki smo jih dobili na osnovi preventivnihpregledov, izku{nje pri vzdr`evanju podobnih naprav, podatke iz literature.
Na~rtovano vzdr`evanje predstavljajo popravila, ki so lahko:– mala: obsegajo nadzorne preglede in manj{a vzdr`evalna dela, ki jih opravimo
v ~asu mirovanja naprave, ko naprava ne obratuje;– srednja: obsegajo ve~ja nadzorna in vzdr`evalna dela, zamenjavo obrabljenih
delov ali zamenjavo vseh delov, ki po predvidevanjih ne bi vzdr`ali dogeneralnega popravila; ta popravila na~rtujemo za ~as, ko proizvodnja nekajdni stoji (prazniki, letni dopust);
– generalna popravila: zajemajo pregled vseh delov transportne naprave,zamenjavo vseh obrabljenih ali po{kodovanih delov; trajajo dalj ~asa, zatojih na~rtujemo v sodelovanju s proizvodnjo ter zanje pripravimo potrebnimaterial in rezervne dele.
4.1.3 Izredno vzdrževanjeIzredno vzdr`evanje (izredna popravila) je nujno, kadar pride do okvare, ki onesposobi
napravo za delo ali jo naredi nevarno za okolico. Taka okvara se pojavi nenadoma. Vzrok jelahko vi{ja sila, nepazljivost, utrujenost materiala.
Izredna popravila lahko trajajo dalj ~asa in stro{ki v proizvodnem procesu so zaradineobratovanja naprave zelo visoki v primerjavi s stro{ki popravila. To je tudi vzrok, dapreventivna in na~rtovana vzdr`evalna dela opravljamo kar se da skrbno in natan~no.
O opravljenih vzdr`evalnih delih je treba voditi nadzorno knjigo, v katero vpisujemo vsepodatke o opravljenih vzdr`evalnih delih in elementih, ki so bili zamenjani. Vpisujejo se:
– datum,– vrsta dela,– deli, ki so bili popravljeni ali zamenjani,– vzrok po{kodbe,– izvajalec del,– dobavitelj elementov.
4.2 ORGANIZACIJA VZDRŽEVANJASlu`ba vzdr`evanja je lahko organizirana kot centralna za celotno podjetje ali po posameznih
obratih podjetja. Od podjetja je odvisno, za katero obliko se odlo~i, vendar je za ve~ja podjetjaugodnej{a centralna organizacija.
Prednosti centralne organizacije:– zaposluje strokovnjake razli~nih dejavnosti in kvalifikacij,– vzdr`evalna slu`ba ima ve~ razli~nih obdelovalnih strojev za popravilo ali
izdelavo novih delov,– mogo~e je sestaviti ve~ ekip raznih strok,– bolj{a izkori{~enost delovne sile,– bolj{i nadzor nad opravljenimi vzdr`evalnimi deli,– izku{nje, pridobljene pri popravilu v enem obratu, se lahko koristijo v drugem
obratu,– ve~je skladi{~e rezervnih delov,– centralno vodenje zalog rezervnih delov,
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:38101
Black
102
– poenotenje posameznih strojnih delov,– manj{e zaloge enakih elementov.
Prednosti organizacije vzdr`evanja po obratih:– hitrej{e posredovanje v primeru okvare,– dobro poznavanje naprav, ker popravila in nastavitve opravljajo isti
vzdr`evalci,– dobri odnosi med proizvodnjo in vzdr`evanjem,– ve~ji interes za hitro popravilo naprave zaradi vezanega sistema nagrajevanja
vzdr`evalcev za proizvodni uspeh.
Za ponovitev in utrditev:
1. Pojasni pojem vzdrževanja naprav in strojev.2. Katere vrste vzdrževanja poznaš?3. Opiši posamezne vrste vzdrževanja, njihove prednosti in pomankljivosti.4. Katera vzdrževalna dela moramo pisno evidentirati?5. Kako je lahko organizirana služba vzdrževanja?6. Katere so prednosti in pomanjkljivosti ene ali druge organiziranosti?
VIRI IN LITERATURA
[1] Aber{ek, B., 1998: Vzdr`evanje tehni{kih sistemov. Univerza v Mariboru, Fakulteta zaStrojni{tvo, Maribor.
[2] ^arapi}, L., Davidovi}, D., 1984: Mehanizirano manipulisanje i sredstva kod pretovarnihradova. Vi{a `elezni~ka {kola Beograd, Beograd.
[3] Decker, K. H., 1980: Elementi strojeva. Tehni~ka knjiga Zagreb, Zagreb.[4] Dedier, S., 1989: Osnovi transportnih ure|aja. Gra|evinska knjiga, Beograd.[5] Godni~, C., 1996: Prevoz tovora, I. del. Maribor.[6] Isakovi~, S., Klop~ar, F., 1989: Transportne naprave. Tehni{ka zalo`ba Slovenije, Ljubljana.[7] IVD, 1993: Varno delo z vili~arji v notranjem transportu. IVD Maribor, Maribor.[8] Kostnapfel, A., 1984: Transport v industriji. Tehni{ka zalo`ba Slovenije, Ljubljana.[9] Kraigher, D., 1979: Strojeslovje. Dr`avna zalo`ba Slovenije, Ljubljana.
[10] Kraut, B., 1994: Strojni{ki priro~nik. Tehni{ka zalo`ba slovenije, Ljubljana.[11] Pape`, A., 1988: Vzdr`evanje strojev in naprav. TZL – TOZD Srednja {ola tehni{kih strok
Litostroj, Ljubljana.[12] Potr~, I., 1998: Zapiski predavanj in vaj pri predmetu Dvigalni mehanizmi in naprave.
Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojni{tvo, Maribor.[13] Potr~, S., 1980: Transportne naprave, slikovni del z zbirko tabel. Visoka tehni{ka {ola
Maribor, Maribor.[14] Standardi SIST – DIN, SIST – ISO.[15] Tatalovi}, D., 1983: Transportne naprave. DDU Univerzum Ljubljana, Ljubljana.[16] Tehni~ka enciklopedija, 1988/2002. Leksikografski Zavod »Miroslav Krle`a«, Zagreb.
Transportne_naprave.p65 14.2.2011, 11:38102
Black