Transportni Sistemi in Konstrukcije

Transportni sistemi-Uvod 1

1.UVOD

Razdelitev transportnih naprav:

TRANSPORTNE NAPRAVE

delovanje s

prekinitvami

delovanje brez prekinitev

(kontinuirano

istočasno delovni

in mrtvi gib

VEČJE zmogljivosti

TRANSPORTERJI Z

NESKONČNIM

VLEČNIM ORGANOM

TRANSPORTERJI BREZ

VLEČNEGA ORGANA

transp. s trakom

transp. verižni s ploščicami

transp. verižni s strgali

transp. verižni s korci

elevatorji s korci

elevatorji s prijemali

krožni transporter

polžasti transporterji

transp. z valjčki

transp. z nihalnim žlebom

zračne drče

pnevmatski transporterji

hidravlični transporterji


1.1 TRANSPORTIRANI MATERIAL

- KOSOVNI MATERIAL

- SIPKI MATERIAL

1.1.1 SIPKI TRANSPORTIRANI MATERIAL

Ločitev po lastnostih:

a) ZRNATOST – GRANULACIJA

b) NASIPNA GOSTOTA

c) NASIPNI KOT

d) NOTRANJE TRENJE

e) STENSKO TRENJE

f) POSEBNE LASTNOSTI


a) ZRNATOST (GRANULACIJA)

mma' – največja telesna diagonala zrna

min

max

'

'

a

a < 2,5 SORTIRANI MATERIAL (SIST ISO 3435)

60 % vseh zrn sortiranega materiala ima mero ''max aa

A B C D E F G H K L

od

do

- 0,4 1,0 3,0 10 25 50 75 150 300

0,4 1,0 3,0 10 20 50 75 150 300 >300

2

''' minmax aaa

splošna računska vrednost

SPLOŠNA DELITEV:

grobo kosovni 'a > 160 [mm]

srednje kosovni 'a = 60 – 160 [mm]

drobno kosovni 'a = 10 – 60 [mm]

zrnat 'a = 0,5 – 10 [mm]

prahast 'a = 0,05 – 0,5 [mm]

fino prahast 'a < 0,05 [mm]

DELITEV PO OBLIKI:

I kockasta oblika

II prizmatična oblika (ostri robovi)

III ploščata in luskasta oblika

IV kroglasta oblika

V cilindrična in paličasta oblika

VI vlaknasta in kodrasta oblika

'a

mma'


b) NASIPNA GOSTOTA [t/m3 , kg/m

3]

Delitev: - lahki < 0,6 [t/m3]

- srednje težki = 0,6-1,1 [t/m3]

- težki = 1,1-2,0 [t/m3]

- zelo težki > 2,0 [t/m3]

stisnjen material: st > (isti material)

stopnja stisnjenosti: 32,11

st

c) NASIPNI KOT

- nasipni kot mirovanja

0 - nasipni kot gibanja

0 = (0,5÷0,7) (0,32)

=410

0=150 0=21

0

0=70

50 Hz

5 s

(dalje brez

spremembe)

100 Hz

5 s

100 Hz

20 s


d) NOTRANJE TRENJE

trenje med delci istega materiala

koeficient notranjega trenja tg

( - kot notranjega trenja)

Povezava med nasipnim kotom in kotom notranjega trenja

arctg

cossin mgmg

cossin

tgtg

e) STENSKO TRENJE

sipki material podlaga

s – koeficient stenskega trenja

f) POSEBNE LASTNOSTI

oznaka: (SIST ISO 3435)

n - materiali, ki se strdijo samodejno ali pod tlakom

o - abrazivni materiali

p - korozivni materiali

q - zlomljivi in krhki materiali

r - eksplozivni materiali

s - gorljivi materiali

t - prašni materiali

u - vlažni materiali

v - lepljivi materiali

w - higroskopični materiali

x - smrdljivi materiali

cosmg

sinmg

cosmg

mg

,


Tabela TM.1.t2: nasipne gostote, nasipni koti mirovanja, koti notranjega trenja

in koef. stenskega trenja za različne materiale po Izrajleviču in Gindinu

M A T E R I A L Nasipna gostota

(t/m3)

Nasipni kot

mirovanja

Kot notranjega

trenja

Koef. stenskega trenja na jeklu

(mirov.) s

ajda 0,69 30 25 0,3 - 0,52

antracit - droben, suh 0,8 - 0,95 35 - 45 - 0,84

apno - drobljeno 1,4 - 1,7 40 - 45 - 0,6 -0,9

apno - drobno zrnato 1,2 - 1,5 45 - 0,56

apno - gašeno 0,5 - 0,65 40 - 55 40 - 45 1,5 - 2,7

baker - cinkova ruda 2,0 - 2,4 40 - 45 - 0,8 -0,9

bakrova ruda 1,7 - 2,1 35 - 45 - 0,7 - 1,0

bombažno seme 0,4 35 25 0,58

cementni klinker 1,4 - 1,52 30 - 35 - 0,5 - 0,6

črni premog - zdrobljeni 0,8 - 0,85 30 - 35 25 - 30 0,6

glina - suha, drobno zrnata

1,0 - 1,5 40 - 45 - 0,7 - 0,9

grafit v prahu 0,45 40 - 45 30 - 25 0,3 - 0,4

gramoz 1,5 - 1,9 40 - 45 40 - 45 1

ječmen 0,65 - 0,8 27 - 35 25 - 30 0,58

kalcinirana glinica 1,1 - 1,3 20 - 25 20 - 25 0,4 - 0,5

kalcinirana soda 0,52 - 1,1 35 - 40 30 - 35 0,8

kosk 0,36 - 0,53 50 45 1

konvektorski prah 2,1 20 - 25 25 - 30 0,4

koruza 0,7 - 0,75 30 - 35 25 - 30 0,58

laneno seme 0,65 - 0,75 30 - 35 25 - 30 0,58

lapor 1,8 - 2,4 40 - 45 - 0,7 - 1,1

lesna moka 0,11 - 0,21 50 - 60 30 - 48 0,65

lesni opilki 0,16 - 0,32 40 - 60 32 - 55 0,8

lesno oglje - mehke vrste 0,13 - 0,17 40 - 45 40 - 45 0,6 - 0,8

lesno oglje - trde vrste 0,19 - 0,25 40 - 45 40 - 45 0,6 - 0,8

magnezit v prahu 2,1 - 2,2 40 - 42 - 0,6 - 0,8

mavec - drobno zrnat 1,2 - 1,4 30 - 40 - 0,78

mavec v prahu 0,8 - 0,95 35 - 40 30 -35 0,7 - 0,8

otrobi 0,25 - 0,33 - - 2,16

oves 0,4 - 0,5 35 30 - 35 0,58

ovsena moka 0,55 45 - 55 30 - 43 0,65

portland cement 1,3 - 1,6 30 - 40 30 - 40 0,65

premogov pepel - suh 0,64 - 0,72 35 - 45 25 - 40 0,8 - 0,9

premogov prah 0,7 15 - 20 10 - 15 2,5 - 2,8

pšenica 0,65 - 0,83 30 - 35 25 - 35 0,58

pšenična moka 0,45 - 0,66 50 - 55 30 - 48 0,65

rjavi premog 0,65 - 0,78 50 30 - 45 1

rž 0,68 - 0,79 30 - 35 30 0,58

sladkorna moka 0,72 - 1,0 60 - 70 50 - 60 0,85 - 1,0

sončnice 0,42 30 - 40 33 - 45 0,49

stročnice 0,8 30 24 - 28 0,26 - 0,33

superfosfat 0,8 - 1,2 40 30 - 40 0,7 - 0,8

šota 0,3 - 0,55 45 - 55 45 - 52 0,45 - 0,7

volfram-molibdenova ruda 1,9 - 2,0 35 - 40 - 0,6 - 0,8

zemlja - modelarska 1,2 - 1,3 45 - 50 - 0,71

zemlja - suha 1,2 - 1,4 35 - 40 - 1

žagovina 0,16 - 0,32 0,39 - 0,8

železov koncentrat - vel. 0-8

2,1 - 2,2 40 - 45 - 0,6 - 0,7

žlindra - zrnasta 0,6 - 1,0 45 - 55 40 - 50 0,8 - 0,9


NAPETOSTNO STANJE V IDEALNEM SIPKEM MATERIALU

2sin2

2cos22

12

1221

SIPKI MATERIAL

KOHEZIJSKI IDEALNI

S ,,

x dx y

dy 1

2

y x

2

1

0

y

x

xy

p

p

2

1

2

3

3

0 1 2

3

r

dy

1

2

02,1

dx

ds


Coulombov kriterij tečenja

A

S

A

N

tg

Sipki material = kot notranjega trenja

tg

max

Možna napetostna stanja v sipkem materialu.

S

N

A

i

i

tg

i

i


Povezava med nasipnim kotom in kotom notranjega trenja

arctg

cossin mgmg

cossin

tgtg

KOHEZIJSKI SIPKI MATERIAL

K – kohezijska sila

A

Kc 0

tgc 33

3

3max

cosmg

sinmg

cosmg

mg

,

S

N

A

K

K

3

3

3

1

2


DOLOČITEV TLAKA IDEALNEGA SIPKEGA MATERIALA

NA VERTIKALNE STENE POSODE

a) široke posode – RANKIN

yx

y

pp

ygp

p

xaa p1 xpp p2

ya p2

yp p1

y

F Mi

a

aktivni tlak pasivni tlak

pya = pyp

Ta

Tp

ra

rp

Mi

xaa p1

xpp p2

ypa p 12

sinama r

sinpmp r

Sa Sp

arctg

O

O – Sa – Ta - aktivno stanje O – Sp – Tp - pasivno stanje

x

hidrostat.

sipki m. y

px


a) “aktivna” obremenitev sipkega materiala

O – Sa - Ta

b) “pasivna” obremenitev (bat, prečka redlerja)

O – Sp - Tp

Stenski tlaki in strižne napetosti na poševni steni

yypya ppp

ygp y

yp p1

ya p2

sin1

sin1

sin

sin

2

1

aa

aa

aay

x

rr

rr

p

p

2

90cos

2

902

2

90cos

2

90sin2

sin90sin

sin90sin

245

245

245 2

tgctgtg 90tgctg

2452tg

p

p

ay

x

1

ygpp yx

245

sin

sin 2

1

2

tg

rr

rr

p

p

p

p

p

p

ppy

x

2sin12

2cos112

y

y

p

p

RANKINOV FAKTOR


c) ozke posode – JANSEN

px

A py

py+dpy

px px

y

dy

xS p xS p

- notranje trenje

- nasipna gostota

S – koeficient stranskega

trenja

py – enakomerno porazdeljen po prerezu A

u – obseg posode

A – prečna površina posode

:0iyF

0 dyupdyAgAdppAp xSyyy

yx pp g

0 dyupdyAAdpApAp ySyyy

dypdyu

Adp

u

Ay

S

y

S

dypdyadpa yy

a

p

dpdy

y

y

u

Aa

S


TRANSPORT SIPKEGA MATERIALA PO CEVEH V

VERTIKALNI SMERI

y p

y

yy

a

p

dpdy

0 0

a

plnay

y

1

a

y

y eap 1

a

y

yx eapp 1

u

gAap

S

y

u

gAap

S

x

:y

u

Aa

S

JANSENOVI

FORMULI

px

py

py+dpy

px px

y

dy

xS p xS p

udypgAdyAdppAp xSyyy 0

0iyF

Y p

y

yy

a

p

dpdy

0 0

.

.

.

1a

y

y eap

1a

y

yx eapp


1.2 TEORETIČNE ZMOGLJIVOSTI

KONTINUIRANO DELUJOČIH NAPRAV

a) TRANSPORTERJI S TRAKOM

Namen transporterjev: BREZHIBNO DELOVANJE OBRATA…

potrebne količine surovin, potrošni material …

material enakomerno porazdeljen

'metrska' masa:

Zmogljivost

m

kgq

s

mv

s

kgvqQ

htvqQt 6,3

metrska masa:

URNA masna zmogljivost pri hitrosti

volumska zmogljivost

m

kgAq 1000

2mA

3mt

s

mv

htvAQt 3600

h

mvAQ

Q tm

3

3600

v

1m

A TRAK

Shematični prikaz kontinuiranega transporta


b) TRANSPORT PO CEVEH IN KORITIH

c) TRANSPORT V POSAMEZNIH POSODAH

Računski prerez: 20 mAA A0 – prerez cevi ali korita

- koeficient polnitve < 1

m

kgAq 01000

smv

h

mAvQm3

03600

Efektivna litraža: 30 ;dmlII I0 – prerez cevi ali korita

- koeficient polnitve < 1

Razdalja med posodami: ma

I a

v

Shematski prikaz transporta v posodah

htAvQt 03600

h

ma

IvQm

306,3

ht

aI

vQt06,3


d) TRANSPORT KOSOVNEGA MATERIALA

RESNIČNA ZMOGLJIVOST (a,b,c,d)

v [m/s]

G [kg] G [kg]

a [m] kgG

m

kg

a

Gq

ht

aGvQt 6,3

masa posameznega kosa

ali grupe i- komadov

kQ

Q

1k faktor neenakomernega polnjenja

h

kosovavQkos 3600

Transportni sistemi-Transporterji s trakom 17

2. TRANSPORTERJI S TRAKOM

ZNAČILNOSTI TRANSPORTERJEV S TRAKOM

sluţijo za prenos sipkega in kosovnega materiala

uporaba : - rudarstvo

- metalurgija

- gradbeništvo

- deponije premoga

- tovarne z veliko serijsko proizvodnjo

delitev transportnih trakov : - tekstilni

- jekleni

- gumijasti

- ţični

- plastični

prednosti :

- enostavna konstrukcija

- velike zmogljivosti (do 35000 m3/h)

- zavzemajo malo prostora

- moţen transport po strmini

- velike dolţine (do 10 km, zaporedno še dlje)

- miren tek

- zaščita transportiranega materiala (varnost)

- ekonomičnost (nabava in vzdrţevanje)

slabosti : obraba traka zamenjava traka (velik strošek)

Transportni sistemi-Transporterji s trakom

18

Izvedbe transporterjev glede na vodenje traku

shematični prikaz vodenja traku

odlaganje traku : 1. Na koncu traku

2. z razkladalnikom na poljubnem mestu

fiksni transporterji 200 – 300 m

pomični transporterji 20 – 30 m

reverzibilni transporterji

transporter z naklonom (naklonski kot )

Nagib tračnega transporterja je odvisen od stenskega trenja ( material/trak)

s

Sarctg (trak brez reber)


2.1 ELEMENTI TRAČNIH TRANSPORTERJEV 2.1.1 TRAKOVI TRAČNIH TRANSPORTERJEV

TRAK = VLEČNI ELEMENT + NOSILNI ELEMENT

ZAHTEVE : velika natezna trdnost

gibkost

mala lastna teţa

malo raztezanje

odpornost na vlago in kemične vplive

odpornost na izmenične obremenitve

odpornost proti obrabi in drugim mehanskim vplivom

VRSTE: tekstilni

gumijasti

jekleni

ţični

umetne mase

2.1.1.1 TEKSTILNI TRAKOVI

Zgradba : nosilno vlakno + votek

naravni materiali

konoplja

bombaţ

klobučevina

ţivalska dlaka

celuloza

umetni materiali

umetna svila (REYLON)

poliester (terilen)

poliamid (najlon, perlon)

Uporaba: suh transportni material, male dimenzije, material brez ostrih robov,

male površinske obremenitve v zaprtih prostorih pri konstantni temperaturi,

vlaţnosti.


20

2.1.1.2 GUMIJASTI TRAKOVI

POLNILO (ogrodje) + ZAŠČITA (tkanina) (guma ali sint. mat.) (CARCASS)

POLNILO sestavljeno iz VLOŢKOV

prenaša vzdolţne obremenitve

(Osnova)

zagotavlja bočno gibljivost (Votek)

Označba polnila:

Prerezi gumijastih trakov:

B - Bombaţ a) posamezni vložki

R - Reylon b) v slojih uviti vložki

P - Poliamid c) toplotni zaščitni vložek

E - Poliester d) trak z jeklenimi žicami

St - Jeklene ţice (vrvi)

D - Aramid

G - Steklena vlakna

Moţne so tudi kombinacije materialov (osnova /votek)

Zaščita polnila: - mehanski vplivi

- vlaga

- kemični vplivi

Debelina zaščite: nosilna stran 2 do 6 (mm)

nenosilna stran 1 do 2 (mm)

POSEBNE ZAHTEVE:

OZNAKA NAMEN

E Zaščita pred elektr. kondukcijo (antistatične prevleke)

F Splošna plamenska obstojnost

J Plamenska obstojnost s posebnimi prevlekami

K Plamenska in antistatična zaščita s prevlekami

S Plamenska in antistatična zaščita brez prevlek

T Toplotna obstojnost (kratkotrajno do 150 0C)

R Odpornost na nizke temperature

A Za prehrambene artikle (bela barva)

C Za kemijske produkte


Oznaka obloge Min. debelina del. Obloge Min. debelina nedel.

Obloge Namen – vrsta materiala

2/1 2 1 Trak za čiščenje – blato ipd.

2/2 2 2

Trak za rudo – drobnozrnat

material premog, lignit,

kamena sol

3/2 3 2

Trak za materiale z ostrimi

robovi – premog, lignit,

briketi, gradbeni materiali,

kamena sol

4/2 4 2 Trak za teţke materiale –

ruda, ţlindra, kamenje

5/2 5 2 Trak za bagre in koks

6/2 6 2

Trak za posebno teţke

pogoje obratovanja npr. na

razkladalnih mestih pri

površinskih kopih

Vrsta materiala Tipični predstavnik

Debelina gumijaste prevleke

Nosilna stran S1

mm

Nenosilna stran

S2 mm

A) sipek material

Zrnati in material v prahu,

nerazsipni

Ţito, premogov prah 1,5 1,0

Zrnati in drobnokomadni

material, razsipni ( 2 t/m3,

a' 60 mm)

Pesek, pesek za formanje,

cement, premog, koks 1,5 – 3,0 1,0

Srednje komadni materiali,

slabo razsipni ( 2 t/m3, a'

160 mm)

Premog, briketi, šote

3,0 1,0

Srednje komadni razsipni

materiali ( 2 t/m3, a'

160 mm)

Prod, klinker, kamenje,

kamena sol 4,5 1,5

Veliko komadni materiali (

2 t/m3, a' 100 mm)

Manganova ruda, rjavi

ţelezovec … 6,0 1,5

B) komadni material

Lahko breme v mehki

embalaţi

Paketi, knjige, vreče, bale in

slično 1,5 –3,0 1,0

Breme v trdi embalaţi do 15

kg

Zaboji, sodi, košare 1,5 - 3,0 1,0

Breme v trdi embalaţi teţji

od 15 kg

Zaboji, sodi… 1,5 – 4,5 1,0 – 1,5

Breme brez embalaţe Deli strojev, keramični

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


22

ŠIRINA TRAKOV: Določamo jo glede na potrebno zmogljivost

Izbiramo jo glede na standardno vrsto (ISO R51)

Standardne širine B (mm) : 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600,

1800, 2000, 2200, 2400. 2600, 2800

POTREBNO ŠTEVILO VLOŢKOV z (v polnilu)

Določamo ga na osnovi največje vlečne sile v traku (FSmax)

SINTETIČNI VLOŢKI

1max

m

Sz

B

Fvz

B (mm) - Izbrana širina traka

BOMBAŢNI VLOŢKI FSmax (N) - Maksimalna tračna sila

m (N/mm) - Natezna zrušilna sila vloţka

m

Sz

B

Fvz

max

vz ( - ) - Varnostni faktor

vz = 10 (sintetični vloţki)

vz = 11 (bombaţni vloţki z < 6)

vz = 12 (bombaţni vloţki z > 5)

Standardna oznaka (po ISO)

Nova (Stara)

Material

osnovnega

vlakna

(vzdolţno)

Material prečnega

vlakna (votek)

Natezna vzdolţna

trdnost posameznega

vloţka (N/mm)

B 50 (B 50/20) Bombaţ Bombaţ 50

B 80 (B 80/35) Bombaţ Bombaţ 80

EP 100 (EP 100/40) Poliester Poliamid 100








RP 125 (RP 125/50) Reylon Poliamid 125




Novejši pristop podaja vzdolţno nosilnost celotnega polnila N ali kN N/mm)

Maksimalno silo kontroliramo na izbrano širino B in izbrano nosilnost traka

FSmax < N . B / z


Ocenitev metrske mase gumijastih trakov:

mkg

25,11,1 21 sszBqg

B m - širina traka

z - število vloţkov

s1 mm - debelina vrhnje zaščite

s2 mm - debelina spodnje zaščite

Spajanje gumijastih trakov

Spoj mora zagotoviti enake materialne lastnosti,

kot jih ima trak sam

Dobava: - brezkončni (tovarniško spojen – Lcel<100m)

- končni komadi (spajanje na terenu)

(dolţina kosa vezana na max. premer koluta)

Postopki spajanja:

VULKANIZACIJA

ZVARITEV

Priprava traka za spajanje navodila proizvajalcev

Označevanje trakov:

po DIN po SIST-ISO

SAVA EP 315 / 3 S xxx 315 S 99 SAVA xxx 1 2 3 4 5 6 3 5 7 1 6

1 - oznaka proizvajalca in drţave

2 - oznaka vrste vloţkov v polnilu

3 - oznaka nosilnosti polnila (N/mm)

4 - število vloţkov v polnilu (carcase)

5 - posebne lastnosti traka

6 - dodatne informacije (št. traka, …)

7 - letnica izdelave

Posebne izvedbe trakov:

Prečna rebra transport sipkega mat. pri večjih nagibih transporterja

Vzdolţne obrobe omogočajo zvečano zmogljivost

Posebne nosilne površine transport kosovnega blaga pri nagibu transporterja

za spajanje z

vulkanizacijo

pripravljen trak


24

2.1.1.3 TRAKOVI IZ UMETNIH MAS

Z vloţki : obloga PVC, Polyamid… (namesto gume)

Brez vloţkov: odpornost na maščobe, vodo, luge… do 150 C (nad 100 C

stalna deformacija materiala hlajenje, vlaţenje z vodo)

2.1.1.4 JEKLENI TRAKOVI

Trak:

C – jeklo (0,6 – 0,65 % C) M = 1200 MPa (hladno valjano in

poboljšano)

Nerjavno jeklo (18 % Cr in 8 % Ni)

Uporaba:

Rudnine, kemični produkti, koks, ţlindra (vroči materiali do 120 C,

do 300 C v kratkih intervalih)

Peči, predelovalna industrija

Lepljivi materiali (ostra strgala)

Ţivilska industrija (nerjavni trak)

Izvedba:

Gola

Z gumijasto prevleko (enostransko) = 2 – 5

Prednosti:

Miren tek

Ugodna cena

Slabosti:

Večja togost traku

Občutljivost na sunke in udarce

Potrebna točna montaţa

Ostri robovi traku


2.1.1.5 ŢIČNI TRAKOVI

Material ţice:

Siemens – martinovo jeklo M 600 Mpa

Legirano jeklo (nerjavno)

Barvne kovine

Izdelava mreţe:

Pletenje

Tkanje

Valjanje

Značilnosti:

Moţnost vodenja v krivinah

Mali premeri bobnov

Valji in bobni širši od traku (preprečitev cefranja)

Samo cilindrični bobni (izvedbe samo z ravnim trakom)

Visoke temperature :

Lokalno do 1200 C

Enakomerno 400 C

Orientacijske vrednosti:

Premeri bobnov DB = 200 – 600 mm

Preseki ţic AŢ = 1 – 20 mm2

Zrušilna trdnost 20 kN/cm

Obremenitev traku 10 kN/cm

Hitrost v 5 m/s

Širina traku B 5000 mm

Dolţina transporterjev L 400 m

Nagibni kot 40

Temperaturno odvisno dimenzioniranje:

400 C varnost proti zrušitvi 6 – 8 krat

400 C dimenzioniranje na časovni mejni raztezek

(1000 ur 1 % raztezek)

Uporaba:

Kovaštvo

Steklarstvo

Keramičarstvo

Pralnice

Montaţa:

1. močno zategniti – naprava miruje

2. popusti do gibanja


26

2.1.2 PODPORNI VALJČKI (Idlers)

Podpora traka

VALJČNA DRSNA drsne proge:

- lesene

- plastične

- jeklene

VALJČKI

NOSILNI VALJČKI oz. VALJČNI SKLOPI

PODPORNI VALJČKI povratne (nenosilne) veje

ZGRADBA VALJČNIH SKLOPOV

CILINDRI jeklene cevi (neobdelane, redko obdelane)

LEŽAJI in TESNILA odpor vrtenja mora biti manjši od drsnega trenja med trakom in valjčkom

DRŽALA nosijo leţaje, montaţni sklop z nosilci sklopov

NOSILCI valjev/sklopov (pločevine ali profili) nastavitve za vgradnjo

URAVNOTEŽITEV VALJČKOV - mirni tek – brez nihanja konstr.

- manjša obraba traka

PREMERI VALJČKOV: Določamo jih na osnovi predvidene širine in

hitrosti traka (glej tabelo z min. premeri)

Nosilni valji za gumijasti trak:

a) koritasta namestitev

b) gornji nosilni valji

c) spodnji nosilni valji

Izvedba nosilnih valjev:

a) s filcem

b) z labirintnimi obroči

c) z gumijastim obročem


Tab.: minimalni premeri valjčkov d1 :

Širina traka B (mm)

Hitrost

v (m/s)

300

400

500

650

800

1000

1200

1400

1600

2000

1,05 51 51 65 90 90 90 108 108 108 133

1,31 51 51 65 90 90 108 108 108 108 133

1,68 51 65 90 90 108 108 108 108 108 133

2,09 51 65 90 90 108 108 108 108 133 133

2,68 65 65 90 108 108 108 108 108 133 159

3,35 65 65 90 108 108 108 133 133 133 159

4,19 65 90 108 108 133 133 133 133 133 159

5,24 90 90 108 133 133 133 133 133 133 159

6,70 90 90 108 133 133 133 133 133 159 159

8,38 90 90 133 133 133 133 159 159 159 159

10,50 90 90 133 133 133 133 159 159 159 159

Razdalja med valjčnimi sklopi: Nosilna veja L1 = f (, B, v)

Nosilna veja – mesto nakladanja L1N = 0,5 . L1

Povratna veja L2 = (2 - 3) . L1

Tabela razdalj med valjčnimi sklopi na nosilni veji L1 (mm) v odvisnosti od širine traka in gostote sipkega materiala:

Širina traka B (mm)

Gostota ( t/m

3 )

400

500

650

800

1000

1200

0,5 1500 1500 1500 1500 1200 1200

0,8 1500 1350 1350 1350 1200 1200

1,2 1500 1350 1200 1200 1050 1050

1,6 1350 1200 1200 1200 1050 1050

2,0 1350 1200 1050 1050 1050 1050

4,0 1200 1200 1050 1050 1050 1050


28

OBLIKE VALJČNIH SKLOPOV:

ENODELNI DVODELNI TRODELNI SKLOP

Kot nagiba valjčkov v sklopu = 20

0, 25

0, 30

0, 35

0, 45

0

Vodilni kot za usmerjanje traka = maks. 30

Širina traka B (mm) l1 (mm) l2 (mm) l3 (mm)

400 500 - 160

500 600 - 200

650 750 - 250

800 950 465 315

1000 1150 600 380

1200 1400 700 465

1400 1600 800 530

1600 1800 900 600

1800 2000 1000 670

2000 2200 1100 750


2.1.3 USMERJANJE TRAKA

a) poševna namestitev valjev:

krajši – srednje dolgi transporterji

male zmogljivosti

namestitev in usmerjanje podpornih valjčkov

b) vrtljivi usmerjevalni sklopi:

srednje dolgi in dolgi transporterji

velike zmogljivosti

razporeditev na 20 – 25 m

vrtljivo nameščen sklop nosilnih valjev v koritasti obliki in s stranskimi usmerjevalnimi valji


30

2.1.4 NALAGANJE IN ODVZEMANJE MATERIALA

Nakladanje:

Dotok materiala z enako hitrostjo kot trak

Dodajalni lijaki z nasipkom:

a) za drobno zrnati material

b) za srednje komadni material Lijak:

Širina lijaka (0,6 – 0,8) B

Stransko in vhodno vodilo: max. špranja a'min / 3

Zaščita lijaka : odbojne pločevine, gumi obloge


Razkladanje:

Preko končnega bobna – krivulja padanja odvisna od hitrosti v in

lastnosti materiala

O1 – točka odcepitve na traku

O2 – točka odcepitve na kupu

Točka odlepitve O1 (ob traku):

Centrifugalna sila teţnost

r

hmg

r

mv 11

2

coscos

rg

vh

r

hg

r

v

22

- h je neodvisen od premera

višina pola P: podobnost trikotnikov

22

2

22

895

/81,9,30

;

b

p

p

p

n

gh

smgng

hmr

mg

r

h

krivulja padanja z izhodiščem v O1 :

Pospešek: x = 0 y = - g

Hitrost: x = h tghry 22

Pot:

tn

hx

tn

hrtgythx

b

b

30

302

1 222

1

mr2

= mv2 / r

mg

mgcos

1

y1

x1

x2

y2

v

0

O1

O2

P

h1

r

h

p


32

Razkladanje s pomočjo strgal:

S pomočjo strgal – omogočajo razkladanje na poljubnem mestu

Poznamo enostranska in dvostranska pluţna strgala.

Enostransko strgalo Dvostransko strgalo

Za uspešno razkladanje je potreben pravilen nagibni kot .

v … hitrost traku

va … absolutna hitrost delca

vr … relativna hitrost delec / trak

Trenje trak / material G

Normalna sila N = G sin(+)

Trenje material / strgalo s N

S

SS

S

SSSY

X

SiY

iX

ctgtg

tgG

G

N

N

F

F

GNF

GNF

90

90 0 90

1 ; )(

1

)cos(

)sin(

)cos(0

)sin(0


Minimalni nagib strgala proti osi traka ( ) je odvisen samo od stenskega

trenja ( S ) (material / strgalo)

reakcija na traku izmikanja traka dodatno vodenje traka ali pluţna

(dvostranska) strgala

Razkladanje s pomočjo razkladalne naprave

+ Omogoča razkladanje na poljubnem mestu

+ Izniči neugodne efekte strgala

- Izgube zaradi dviganja (trak + material) in pregibanja traka

2.1.5 ČISTILNE NAPRAVE Čistilno strgalo

Rotacijske ščetke

Pluţni strgalec

2.1.6 VARNOSTNE NAPRAVE Nameščene na povratni strani (elektro – hidravlična zavora, zapore…)

2.1.7 OGRODJE TRANSPORTERJA Podolţni nosilci

Stebri

Prečno povezje

Izvedba: varjeni ''U'' ali ''L'' profili

Višina ogrodja: 400 – 500 (mm); med stebri: 2 – 3,5 (m)

Posebne izvedbe: obešeni valjčki


34

a) pluţno čistilno strgalo

b) čistilno strgalo

c) čistilne ščetke


2.1.8 NAPRAVE ZA PREUSMERITEV TRAKA

PREUSMERITEV traka (v vertikalni ravnini)

Z BOBNOM: - pogonski boben (tip A) (kot preusmeritve > 1700 )

- povratni boben (tip B) (kot preusmeritve > 450 )

- odklonski boben (tip C) (kot preusmeritve < 450 )

NA VALJČKIH: - izbočena preusmeritev

- vbočena preusmeritev

vodenje traka transporterja


36

Vbočena preusmeritev (konkavna) Izbočena preusmeritev (konveksna)

q

G

mq

FR min BR 12 min

10,100,1 205

00,1 5 0

nagiba koef. m

traka tezamertska

traku vsila

0o

m

m

q

NF

oo

mN

G

Preoblikovanje: Koritasta oblika traka Ravna oblika

Izvedemo jo po korakih : =300 =20

0 =10

0 =0

0

Potrebna dolţina preusmeritve (ISO 10357, DIN 22101)


2.1.9 NAPENJALNE NAPRAVE Napenjanje traka ( NE PREVEČ in NE PREMALO )

Zagotavlja pravilno delovanje transporterja

Napenjalna sila NWFFF sodtdotnap .1,1

Fdot - sila v dotekalni veji traka na napenjalni boben

Fodt - sila v odtekalni veji traka na napenjalni boben

Ws - odpor pri gibanju podpornih sani

Napenjanje: - Z vretenom

- Z vzmetjo in vretenom

- Z uteţjo

- S pnevmatskim ali hidravličnim cilindrom

Namestitev: - Pri povratnem bobnu (običajno)

- Za pogonskim bobnom (redko – veliki transporterji)

napenjalna naprava na uteţ napenjalna naprava na vreteno

napenjalna naprava z vzmetjo

napenjalni boben z vretenom


38

2.1.10 POGONSKA NAPRAVA

Motor :

elektromotor :

Kratkostični

Z drsnimi obroči

Frekvenčna regulacija

Tlačni motor:

Zračni

Hidro (rudarstvo)

Sklopke:

Med motorjem in gonilom:

Elastična P 20 kW

Turbosklopka P 20 kW

Med gonilom in pogonskim bobnom:

Zobata

Členkasta

Gonila:

Visoki izkoristki (kvalitetna izbira)

NAČINI POGONOV IN RAČUNSKE OSNOVE Namestitev nosilni del traku je vlečen

Pogonska sila : trenje BOBEN / TRAK = f (

, )

1 pogonski boben = 180 - 210 (230)

2 pogonska bobna = 1 + 2 = 350 - 430

posebne izvedbe:

s priţemnim valjem teţke izvedbe

s priţemnim trakom dolgi transporterji

eFF odtdot dotF - vlečna sila na koncu nosilne veje

odtF - vlečna sila na začetku povratne veje

k

- »KORISTNI« del objemnega kota

celk


2.1.11 ENAČBA POGONSKEGA BOBNA -EYTELWEINOVA

ENAČBA

POGON Z ENIM BOBNOM

Mejno stanje : drsno trenje obraba traku eFF odtdot

Fdot ne smemo popolnoma izkoristiti F'dot Fodt e.

= K + m

K ........... koristni kot

m .......... mrtvi kot

VARNOST PROTI DRSENJU g

mk

k

eeeF

eF

F

F

odt

odt

dot

dotg

)(

'

F'dot Fdot

A A'

P

F'dot

B

m

K


40

različni načini pogonov transporterjev s trakom:

a), b) z enim gnanim bobnom

c), d) z dvema gnanima bobnoma

e) pogon enega bobna s priţemnim valjem

f) pogon enega bobna s priţemnim trakom


Obodna sila na bobnu ( celk

)

)1

(

)1(

e

eFF

eFFFF

dotb

odtodtdotb

),,( odtodtdotb SfSSF = 0,10 – 0,40 (glej tabelo spodaj)

= 180 - 230 (en boben)

Priţemni boben dodatna normalna sila na trak Fa sila trenja Fa

eFeFF

eFFF

aodtb

aodtdot

)1(

)(

Priţemni trak dodatna tlačna sila priţemnega traku Sa na vseh točkah traka na

bobnu

Odtočna stran : Fodt + Fa

Dotočna stran : Fdot + Fa

Material oz.

obloga bobna in

atmosferske

prilike

Torni

koefici

ent

Vrednosti e*

za objemni kot v stopinjah in ločnih vrednostih

180 210 240 300 360 400 480

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

Bobni iz sive

litine ali jekla in

zelo vlaţni zrak

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

Obloga bobna iz

lesa ali gume in

zelo vlaţen zrak

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

Bobni iz sive

litine ali jekla in

vlaţen zrak

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

Bobni iz sive

litine ali jekla in

suhi zrak

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

Obloga bobna iz

lesa in suhi zrak

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

Obloga bobna iz

gume in suhi

zrak

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

1

eFFF

eFFFF

aodtb

aodtadot


42

POGON Z DVEMA BOBNOMA

Povečanje povečanje Fb

Upogibanje traku v kratkem časovnem intervalu v 2 smereh

Kompliciran, drag pogon

Toga izvedba pogona z dvema gnanima bobnoma

Pogon z dvema gnanima bobnoma preko obtočnega gonila

F'odt

k

F'dot

F'dot

Fodt

Fb2

v2

Fb1

1

m1

k1 v1

F'odt Boben 1

Boben 2

F'odt

2

F'dot

F'dot

Fodt

Fb2

v2

Fb1

1

m1

k1 v1

F'odt Boben 1

Boben 2

k2

m2 F'odt


a) Toga izvedba

Obodna hitrost v1 = v2

Boben 1: m 0

Boben 2: m = 0

Boben 1: 11

1

'

1

''

K

K

eFF

eFF

odtb

odtdot

Boben 2: 2'

2

eFFF odtodtdot

121

21

KeFFFF odtbbb

b) Izvedba z obtočnim gonilom

1. M1 in M2 razdelita primerno njunim obtočnim sposobnostim (toga izvedba)

DB = konst.: eF

F

M

M

b

b 2

1

2

1

2. v1 v2 doseţemo v gonilu – obtočna izvedba gonila

boben 2 postruţimo za cca 1% Db1 = 1,01 Db2 toga izvedba

(prestavno razmerje dokaj nejasno)

Moderna izvedba z dvema pogonskima bobnoma:

obtočno gonilo

turbosklopka (motor / gonilo)

ali

Izvedba z dvema ločenima motorjema (in goniloma) za vsak boben posebej


44

2.1.12 BOBNI TRAČNIH TRANSPORTERJEV

POGONSKI BOBNI - Preusmeritev traka pri visokih tračnih silah

(tip A) - Prenos pogonske sile na trak

PREUSMERNI BOBNI - Preusmeritev traka pri niţjih tračnih silah (negnani) (tip B)

ODKLONSKI BOBNI - Majhna preusmeritev traka < 300

(negnani) (tip C)

Pogonski bobni - zagotavljajo ustrezen pritisk trak/boben

- preprečitev poškodb nosilne strukture

- zagotavljajo potreben torni koeficient

- zagotavljajo ustrezno obodno silo

Varjeni pogonski boben

Pogonski boben z in brez obloge


Elektroboben

1 - plašč bobna; 2 - čelna stran; 3 - fiksni del EM; 4 - gred predleţja; 5 - tesnitev plašča bobna;

6 - tesnilo leţaja na gredi motorja; 7 - priključek za kabel

Določitev potrebnega premera pogonskega bobna DBpo

mm GkTrBpo dcD

dGk - debelina nosilne strukture traka

cTr - koeficient vrste vzdolţnega vlakna (osnove)

Vrsta materiala osnovnega vlakna Tr ust zag

B - bombaţ 80 > (6,7 do 9,5) > (4,8 do 6,0)

P - poliamid 90 > (6,7 do 9,5) > (4,8 do 6,0)

E - poliester 108 > (6,7 do 9,5) > (4,8 do 6,0)

R - reylon 118 > (6,7 do 9,5) > (4,8 do 6,0)

St - Jeklene ţice 145 > (6,7 do 9,5) > (4,8 do 6,0)

Na osnovi DBpo izberemo standardni premer z zaokroţanjem navzgor

Če največja sila v traku ne dosega dopustne tračne sile FSmax pri stacionarnem

reţimu dela, lahko delno zmanjšamo premer bobna

Dopustna sila pri ustaljenem delovanju: FSmax = N . B . ust

Dopustna sila pri zagonskem delovanju: FSmax = N . B . zag


46

Določitev premera pogonskih povratnih in odklonskih bobnov pri različnih

deleţih izkoriščenosti dopustne sile (pri ustaljenem delovanju)

Deleţ največje sile v traku (Fmax / FSmax) (ustaljen reţim)

0,6 do 1,0 0,3 do 0,6 do 0,3

Standardni

premer

pogonskega

bobna

Pogon-

ski

boben

Povratni

boben

Odklon-

ski

boben

Pogon-

ski

boben

Povratni

boben

Odklon-

ski boben

Pogon-

ski boben

Povratni

boben

Odklon-

ski boben

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

125 125 100 100 100 100 100 100 100 100

160 160 125 100 125 100 100 100 100 100

200 200 160 125 160 125 100 125 100 100

250 250 200 160 200 160 125 160 160 125

315 315 250 200 250 200 160 200 200 160

400 400 315 250 315 250 200 250 250 200

500 500 400 315 400 315 250 315 315 250

630 630 500 400 500 400 315 400 400 315

800 800 630 500 630 500 400 500 500 400

1000 1000 800 630 800 630 500 630 630 500

1250 1250 1000 800 1000 800 630 800 800 630

1600 1600 1250 1000 1250 1000 800 1000 1000 800

2000 2000 1600 1250 1600 1250 1000 1250 1250 1000


Izvedbe pogonskih bobnov:

način izdelave: - Varjena

- Odlita

izvedba plašča bobna: - Cilindričen

- Izbočen ( R 0,01 B ; Rmin = 4 mm)

obloga plašča bobna: - Gladek (brez obloge)

- Obloţen (profilirana ali gladka guma)

Debelina stene bobna ( h ) varjene izvedbe

(velika togost cilindrične oblike poenostavljen izračun)

mm 52010,0005,0 Dh

dodatek za rjavenje

Torni koeficient med bobnom in trakom s se spreminja (pada)

- s hitrostjo traka (moţnost aquaplaninga)

- s povečanim pritiskom med trakom in bobnom

- s časom obratovanja (gladkejša površina bobna)

Določitev debeline čelne stene pogonskega bobna ( t )

KRITIČNI MESTI: Zvar pesto / čelna stena

Zvar čelna stena / plašč bobna

Upogibni moment nosilca na dveh podporah je vezan na podporno reakcijo

(A,B) in razdaljo od podpore.

b

Lb

D

t

a d

A B

l1 e e

l

MR t

b

x

a


48

Če opazujemo prirast momenta v nosilcu (bobnu) od podpore A proti sredini

bobna dobimo na ročici e moment MR

eAeR

M R 2

Posledica delovanja momenta je deformacija: upogibni zasuk gredi za kot

V nadaljevanu opazovanja prenašanja momenta proti sredini bobna ugotovimo,

da se RAZDELI MOMENTNA OBREMENITEV delno NA GRED in delno NA

ČELNO STENO in preko nje na praktično togi plašč.

MR = Mgred + Mstena

Posledica prenašanja dela upogibnega momenta na plašč je IZMENIČNA

UPOGIBNA OBREMENITEV čelne stene bobna (upogib plošče).

UPOGIBNA NAPETOST v čelni plošči:

Na osnovi rešitev problemov teorije plošč (Timošenko) dobimo za model

okrogle plošče debeline t (zun. premer – a in notr. premer b ) z gredjo premera

d naslednji izraz za upogibno napetost v plošči:

Upogibna napetost pri notranjem robu plošče x = b :

MPa

11738,11

132

3

222

2

ta

M

tl

Iln

bx Ru

Upogibna napetost pri zunanjem robu plošče x = a :

brar uu

a

b

64

4dI

4mm - vztrajnostni moment gredi

d mm - premer gredi

l mm - razdalja med čelnima stenama

t mm - debelina čelne stene

a , b mm - zunanji, notranji premer čelne stene

MR mmN - celotni moment (pred delitvijo)

= 0,3 - Poissonovo št. upoštevano v izrazih)


Poleg upogibne napetosti se pojavita v plošči tudi radialna napetost in

strižna napetost .

RADIALNA NAPETOST v čelni plošči:

Pojavi se zaradi prenašanja sile FR (tračni sili + teţa bobna) na leţaje

Pri notranjem robu ( x = b ):

MPa 8 tb

FRr

Obe normalni komponenti napetosti pri notranjem robu plošče ( u inr )

delujeta v isti smeri in jih lahko seštejemo

ru

STRIŢNA NAPETOST v čelni steni:

Pojavi se zaradi prenašanja torzijskega (pogonskega) momenta ( Mt )

z gredi na plašč

MPa 2 2 tb

M t

PRIMERJALNA NAPETOST

dop

2222 8,1 pr

8,1 ISO priporočilo za zvarjene plošče

dop - dopustna napetost v čelni steni z radialnimi zvari (ISO)

dop = 70 (MPa) - »K« zvar

dop = 45 (MPa) - 2 krat kotni zvar (obojestransko 0,7 t )

(MPa)

200

150

100

50 t (mm)

10 20 30 40 50


50

2.2 OSNOVE PRERAČUNA TRAČNIH

TRANSPORTERJEV Poznavanje transp. materiala a) GLAVNE MERE TRAKA

Podana zahtevana zmogljivost (ŠIRINA TRAKA)

Znana trasa transportiranja

Opisani obratovalni pogoji b) POGONSKA MOČ

Določen način dodajanja/oddajanja (SILE V TRAKU)

2.2.1 DOLOČITEV ZMOGLJIVOSTI

ZMOGLJIVOST (HITROST) ŠIRINA TRAKA

Masna zmogljivost: Qt = 3,6 . A . . v . k1 h/t

Volumska zmogljivost: Qm = 3600 . A . v . k1 h/m3

Poznani parametri:

Gostota tr. materiala 3m/t

Največji nagib osi traka 0

Nasipni kot mirovanja tr. mat. 0 0

Izbrani parametri:

Hitrost traka v s/m

Širina traka B m

Oblika traka: - ravni trak

- »V« korito

- tri- ali več- valjčno korita

Nagibni kot bočnih valjčkov 0

Hitrost traka ( v ) izbiramo v odvisnost od vrste transportiranega materiala in

širine traka


Idealizacija prereza A za trivaljčno korito (po DIN 22101 in po SIST ISO 5048):

Na osnovi izraza za trivaljčno korita se določita tudi prereza za ravni trak in

dvovaljčno korito:

Efektivna širina materiala na traku b m :

b = 0,9 . B – 0,05 m za B 2 m

b = B – 0,25 m za B > 2 m

Nasipni kot gibanja (v odvisnosti od nasipnega kota mirovanja 0 ) :

0,75 . 0 DIN ( 150 ) ali ( 0,35 0 ) - po DIN

Idealiziran presek A

A = A1 + A2 2m


52

Zgornji del prereza A1 :

6

2

331

tg.cos.lblA 2

m

po DIN : 4

2

331DINtg

.cos.lblA

Spodnji del prereza A2 :

sin.

lb.cos.

lblA

22

3332 2

m

l3 m - dolţina srednjega valjčka

Korekcijski koeficient k1 ( upošteva največji nagib osi transportiranja ) :

kA

Ak 11 1

1

kjer je:

2

22

cos1

coscos

k


2.2.2 ODPORI GIBANJU – OSNOVA

PRERAČUNA TRAČNIH SIL ODPORI GIBANJU POVEČANJE VLEČNE SILE V TRAKU

POZNAVANJE GLAVNIH

KONSTRUKCIJSKIH ELEMENTOV

TRAČNE POGONSKA

SILE MOČ

PREMAGOVANJE VSEH ODPOROV

ODPORI:

LEŢAJNO TRENJE V PODPORNIH VALJČKIH

PREGIB TRAKA NA VALJČKIH

KOTALNO TRENJE TRAKA NA VALJČKU

VODENJE TRAKA

DVIG/SPUST BREMENA

OVIJANJE TRAKA NA BOBNIH

LEŢAJNO TRENJE V BOBNIH

NAKLADANJE IN VODENJE TR. MATERIALA

RAZKLADANJE NA POTI

ČISTILNE NAPRAVE

IZGUBE V POGONSKEM MEHANIZMU

NAČIN PRERAČUNA SIL:

PRERAČUN PO ODSEKIH (Spiwakowski, DIN)

GLOBALNI PRERAČUN (SIST-ISO, DIN)

SEKCIJSKI PRERAČUN TRAČNIH SIL: TRAJEKTORIJO TRAKA RAZDELIMO NA ODSEKE (SEKCIJE)

(na odseku določimo spremembo sil na osnovi znanih odporov)

ORIENTACIJA V SMERI GIBANJA TRAKA

v

Fi Fi+1

Fi+1 = Fi + iF(i+1)


54

I. ODPORI NA RAVNI SEKCIJI:

LEŢAJNO TRENJE V PODPORNIH VALJČKIH

PREGIB TRAKA NA VALJČKIH TRENJE PRI GIBANJU

KOTALNO TRENJE TRAKA NA VALJČKU

DVIG/SPUST BREMENA

USMERJANJE (VODENJE) TRAKA

G = g. q . L (N) Teţa vseh gibajočih delov na odseku

GN = G . cos Normalna sila na podporo

Prirast sile (odpor) zaradi skupnega TRENJA pri gibanju

i(1Fr)i+1 = f1 . GN = f1 . g . L . [ qr +( q + qtr ) cos ] (N)

g - gravitacijski pospešek

LEŢAJNO trenje

f1 - skupni koeficient trenja PREGIBANJE traka

KOTALNO trenje

f1

Obratovalni pogoji Ravni trak Koritast trak

UGODNI (suho, brez praha ..) 0,018 0,020

NORMALNI (malo praha, vlage ...) 0,022 0,025

TEŽKI (zunaj, vlaga, mraz, prah,...) 0,035 0,040

GN

GT G

L

v

LH = L cos H

= Ls

in

Fi + 1

Fi

li


L m ......... dolţina opazovanega odseka

LH = L . cos horizontalna projekcija opazovanega odseka

H = L . sin vertikalna projekcija opazovanega odseka

q (kg/m) .... metrska masa transportiranega materiala

s

mv in h

tQje kjer m

kg

v,

Qq t

t

63

m

kg

trq metrska masa traka

m

kg

lG

ali l

Gq

i

r

i

kr metrska masa rotirajočih

delov valjčkov

li (m) .......... razdalja med podpornimi valjčki

Ocenitev mase rotirajočih delov valjčkov:

Ravni trak: kg BGr 310

Koritast trak: kg BGk 710

Pri manjših nagibih transporterja ( 150 ) lahko pišemo v osnovni enačbi:

[ qr + ( q + qtr).cos ] (qr + q + qtr ) = q

Prirast sile (odpor) zaradi dviga / spusta transp. materiala in traka

Premagovanje sile teţnosti:

i(2Fr)i+1 = GT = g . L . sin . ( q + qtr ) (N)


56

Prirast sile zaradi usmerjanja (osnega vodenja) traka:

Za en trivaljčni sklop z vodilnimi bočnimi valjčki ( 0 ):

Usmerjevalna sila ene strani: FU1 = 0,5 . FN . . cos

Zaviralna sila obeh strani: F = FN . 0 . sin (N)

Normalna sila na bočni valjček: FN = C . g . (q + qtr) . l1 . cos (N)

Koeficient oblike korita: C= 0,4 za korito z nagibom = 200 do 30

0

C = 0,5 za korito z nagibom = 350 do 45

0

Torni koeficient drsenja trak/valjček: 0 = 0,3 do 0,4

Razdalja med valjčnimi sklopi l1

Število usmerjevalnih sklopov na odseku (i) – (i+1) : zus

Celotni odpor zaradi usmerjevalnih valjčnih sklopov na nosilni strani:

i(3Fr)i+1 = zus . F = zus . C . g . (q + qtr) . l1 . cos . 0 . sin (N)

Celotni odpor zaradi usmerjevalnih valjčnih sklopov na povratni strani: Na povratni strani uporabimo dvovaljčni sistem »V« korito

i(3Fr)i+1 = zus . g . qtr . l1 . cos . cos .0 . sin (N)

½ FN ½ FN

½ F

Fu1

½ 0 FN

v


Celotni odpor »ravnega« odseka (i) – (i+1) :

i(Fr)i+1 = i(1Fr)i+1 + i(

2Fr)i+1 + i(3Fr)i+1

Fi+1 = Fi + i(Fr)i+1 (N)

II. ODPORI PRI PREUSMERJANJU TRAKA

Preusmeritve na: - Negnanih bobnih (povratnih in odklonskih)

- Pogonskih bobnih

- Na valjčkih

Preusmeritev na negnanih bobnih (povratnih in odklonskih)

Odpori preusmeritev na povratnem in odklonskem bobnu so dokaj majhni

(prirast od 2% do 7% tračne sile)

Izvor odporov: - odpori pregibanja traka okoli bobna FB1

- leţajno trenje zaradi reakcijske sile FB2

Fi+1 = Fi + i(Fr)i+1 i(Fr)i+1 = FB1 + FB2

Pregibanje traka:

Trak s tekstilnim vloţkom: N D

d

B

F,,BF i

B

05101014091

Trak s jeklenim vloţkom: N D

d

B

F,,BF i

B

051010200121

Leţajno trenje: N FD

d,F rez

c

B 00502

B(m) .......... širina traka

D(mm) ....... premer bobna

d(mm) ........ celotna debelina traka (vloţek + obloge)

dc(mm) ....... notranji premer leţaja bobna (debelina čepa)

Frez(N) ..... absolutna vrednost vektorske vsote sil na bobnu

(obe tračni sili + lastna teţa bobna)


58

Preusmeritev na pogonskih bobnih

Na pogonskem bobnu je sila v traku na odtekalni strani manjša od dotekalne

sile. Zato moramo odpore prišteti k dotekalni sili ( Fn ) !

Fn cel = Fn + n(Fr)1 = Fn + FBn1 + FBn2

Izvor odporov: - odpori pregibanja traka okoli bobna FBn1

- leţajno trenje zaradi reakcijske sile FBn2

Pregibanje traka:

Trak s tekstilnim vloţkom: N D

d

B

F,BF n

Bn

01014091

Trak s jeklenim vloţkom: N D

d

B

F,BF n

Bn

010200121

Leţajno trenje: N FD

d,F rez

c

Bn 00502

Preusmeritev na valjčkih

Dodatno k odporom ravne proge (z gostejšo razporeditvijo podpornih valjčkov)

upoštevamo še učinek zatezanja:

11

1

f

iiri eF)F(

Upoštevati moramo leţajno silo na

podporno konstrukcijo valjčkov !

Fi+1

Fi


III. ODPORI PRI MESTU NAKLADANJA

Na območju nakladanja se pojavijo zaradi:

Pospeševanja materiala na traku

Trenja materiala ob steno vodilnega korita

Dodatnega pritiska curka tr. materiala pri nasipu iz bunkerja

Odpor zaradi pospeševanja materiala na traku

Na osnovi trenja med materialom in trakom se izvede pospeševanja materiala

od začetne hitrosti ( v0 ) do hitrosti traka ( v )

N ,

vvQF t

a63

0 Qt (t/h) - zmogljivost

v , v0 (m/s)

Odpor zaradi trenja materiala ob vodilno korito

px max (stenski tlak)

FNSt

Na osnovi analize stenskega tlaka (po Rankinu):

Višina materiala v vodilnem koritu: m bv

Qh

k

m

3600

Qm (m3/h) volumska zmogljivost

v (m/s) hitrost traka (kg/m3) nasipna gostota materiala

bk (m) širina korita g (~ 10 m/s2) gravitacijski pospešek

Največji horizontalni pritisk na steno korita ob dnu:

245

245 0202

tghgtgpp yx (0 – kot notr. trenja mat.)


60

Normalna sila na eno stran korita na meter dolţine:

m

N tghg

phF xNst

245

2

22

21

Upoštevamo dolţino ( l ) korita in obe steni:

N tglhgFlF sNstsst

2452 22

s - koeficient stenskega trenja

s = (0,25 do 0,30) (za ţito)

s = (0,35 do 0,45) (za suh premog)

s = (0,50 do 0,70) (za zemljine, rude ...)

Odpor zaradi pritiska curka materiala pri nasipu iz bunkerja

1fGqgkF Avn

kv = 0,7 - (pri v < 1 m/s)

kv = 0,9 - (pri v > 1 m/s)

q (kg/m)

GA (N) - sila curka na trak (odvisna od hidravličnega radija odprtine

bunkerja)

N Dg,G oA

311 okrogla odprtina s premerom Do

N ag,G oA

341 kvadratna odprtina s stranico ao

N ba

bag,G

oo

ooA

22

82 pravokotna odprtina (ao . bo)

Skupaj odpori pri mestu nakladanja:

Fa + Fst + Fn


IV. ODPORI PRI RAZKLADANJU

Naravno razkladanje na koncu transporterja

Razkladanje s pomočjo razkladalne naprave

Razkladanje s pomočjo enostranskih ali pluţnih strgal

Naravno razkladanje na koncu transporterja

NE POVZROČA odporov

Razkladanje s pomočjo razkladalne naprave Pri razkladalni napravi dvigamo material in pregibamo trak čez bobne.

Odpori so odvisni od konstrukcije razkladalnika

Razkladanje s pomočjo strgala

N BBqgfF str 1500

B (m) širina traka

q (kg/m) metrska masa tr. materiala

g (m/s2) pospešek gravitacije

fstr koef. specifičnega odpora strgala

fstr = ~ 2,7 prahast do zrnat material

fstr = ~ 3,6 drobno kosovni material

V. ODPORI ZARADI ČISTILNIH NAPRAV

Odpori zaradi čistilnih strgal

Pri odmetnem bobnu

Na notranji strani traka pred povratnim bobnom

N B)(FČ

500300

Odpori zaradi čistilnih ščetk

N Bvf,FŠŠŠ 20

vš (m/s) - obodna hitrost ščetk vš = (2 do 3) v

fš - specifični odpor ščetk

fš = 200 do 250 (N/m) - nelepljiv tr. material

fš = 300 do 350 (N/m) - lepljiv tr. material

v

v

vŠ


62

VI. DODATNE SILE ZARADI ZAGONA / USTAVITVE

TRAKA

Sprememba hitrosti ob zagonu /ustavitvi naprave zahteva PREMAGOVANJE

VZTRAJNOSTNIH SIL :

Pospeševanje traka brez materiala

Pospeševanje transportiranega materiala na traku

Pospeševanje rotirajočih mas

Med zagonom / ustavitvijo se material ne sme premikati na traku !

Maksimalni pospešek pri zagonu: gsincosa smax

Maksimalni pospešek pri zaviranju gsincosa smax

s - stenski torni koeficient tr. material / trak (0,4 do 0,6 – gladek trak)

- nagibni kot transportiranja (dvig tr. materiala > 0 )

Pospeševanje traka (brez tr. materiala)

Fa1 = mg . amax = 2 . qg . Lcel . amax

Pospeševanje transportiranega materiala

Fa2 = mmat . amax = q . Lcel . amax

Pospeševanje rotirajočih mas

Fa3 = ( Id / r ) . - kotni pospešek (bobnov, valjčkov)

Id – masni vztr. moment pri polmeru r

Skupna dodatna sila pri zagonu / zaustavitvi

Fa = Fa1 + Fa2 + Fa3


OMEJITVE PRI ZAGONU / USTAVITVI (DIN 22101):

Sila pri zagonu ne sme presegati (30% do 70%) največje sile pri

ustaljenem delovanju (varovanje traka)

»Mehek« zagon naprave (turbo sklopka , krmiljen pogonski motor) naj

ne presega (20% do 50%) prirasta največjega momenta ob ustaljenem

delovanju na pogonskem bobnu (izkoristek motorja pri delovanju)

Posledica: - Pri zagonu običajno elektromotor, ki je dimenzioniran na

premagovanje ustaljenih odporov, kratkotrajno

preobremenimo !

- Gonilna sposobnost pogonskega bobna mora omogočati

povečanje dotekalne sile na boben Fn za 20% do 50%

(dovolj velik »mrtvi kot«)


64

2.2.3 VLEČNE SILE IN PREDNAPETJE

TRAKA

Odpori gibanju Povečanje vlečne sile v traku

Celotno progo traka zaporedno razdelimo na ODSEKE (sekcije) v smeri gibanja.

Meje odsekov predstavljajo prerezne točke.

ravni odseki končne dolţine

ravni odseki brez dolţine

krivi odseki končne dolţine

krivi odseki brez dolţine

Fdo

Fod

Točko (1) izberemo pri izhodu iz pogonskega bobna

Silo v točki (1) F1 predpostavimo na začetku kot znano (F1 = Fod )

Zadnja točka (n) je pri naleganju traka na pogonski boben (Fn = Fdo )

Postavimo sistem enačb za vseh (n-1) odsekov:

Fi+1 = Fi + (i Fi+1 ) ( i = 1, 2, ... , n-1)

Manjkajočo enačbo nadomestimo z Eytelweinovo enačbo (na pogonskem

bobnu)

keFFn

1

Upoštevamo samo »koristni« del objemnega kota na pogonskem bobnu !

Rešitev sistema enačb nam poda tračne sile v prereznih točkah ( F1 do Fn )


Kontrola minimalne tračne sile na odseku – kontrola povesa traka

Pri podani razdalji med valjčki odseka ( li ) in izračunani minimalni tračni sili odseka

( Fmin ) kontroliramo specifični poves traka med podpornimi valjčki ( f / li )

Nosilna veja: 020000508

,,l

f

F

lg)qq(

l

f

dopi

i

min

ig

i

i

Povratna veja: 020000508

,,l

f

F

lgq

l

f

dopi

i

min

ig

i

i

Poves pri transportu kosovnega materiala s teţo Gkom :

0200005048

,,l

f

F

G

F

lgq

l

f

dopi

i

min

kom

min

ig

i

i

Določitev napenjalne sile na napenjalnem bobnu

Sekcijski izračun omogoča določitev optimalne sile napenjanja na poljubnem

mestu transporterja

Če uporabimo n.pr. napenjalni boben z objemnim kotom 1800 in z izračunanima

dotekalno (Fdo) in odtekalno silo (Fod) je potrebna napenjalna sila ( Fnap )

)FF(),,(F oddonap 1101


66

2.2.4 DOLOČITEV POTREBNE MOČI

MOTORJA

Za pogone z gonilnim pogonskim mehanizmom

kW vFFvF

P nbM

1

1

1 10001000

uporabljamo gonila z visokim izkoristkom 1 = (0.85 do 0,95)

Za pogone z el. motornim zaviralnim mehanizmom (regenerativnim)

( F1 > Fn )

kW vFFvF

Pnb

M 2

1

210001000

pri regenerativnih pogonih znaša 2 = (0.95 do 1,00)


2.3 POSEBNE IZVEDBE TRAČNIH

TRANSPORTERJEV

2.3.1 PREVOZNI TRANSPORTERJI

Uporaba:

Nakladalno razkladalni stroji za sipek material

Notranji transport

Skladišča

Gradbišča

Pospešitev ţeleţniškega in ladijskega pretovora

Značilnosti:

Lahko ogrodje

Kolesa

Višina H (nagib ) variabilna

Stisnjene izvedbe (elektroboben)

'' V '' oblika traku

moţno teleskopsko raztezanje L = L0 (1 – 1,5)

Orientacijske vrednosti:

L < 20 m

H < 10 m

v < 2 m/s

B = 300 – 600 mm

Qm < 200 m3 / h

P < 7 kW

prevozni transporter: 1 – prevozno in višinsko spremenljivo ogrodje; 2 – tračni transporter; 3

– napenjalni boben; 4 – pogonski boben; 5 – dodajalno korito; 6 – gornji nosilni valj; 7 –

spodnji nosilni valj; 8 – vitel za nagibanje ogrodja


68

2.3.2 REVERZIBILNI TRANSPORTERJI

Transportiranje moţno v obe smeri

L < 20 – 30 m

POVEČANJE SILE PREDNAPETJA

a) pogon na koncu transporterja

Fdot = FV + Wn ; Fodt = FV – Wp ; odt

dot

F

F

b) pogon na začetku transporterja

F'dot = FV + Wp ; F'odt = FV – Wn > 0 ; odt

dot

F

F

'

''

1'

1))((

))((

' 22

22

pn

pV

nV

pVpV

nVnV

nV

pV

pV

nV

WW

WF

WF

WFWF

WFWF

WF

WF

WF

WF

za preračun je merodajen pogon na začetku transportiranja materiala

Potrebna napenjalna sila:

1

1)(2,2)2(1,1

k

k

eWeWFF pnVV

FV

FV

Fdot Wn

Wn Wp

Wp

F'dot Fodt

F'odt a) pogon na koncu

transporterja

b) pogon na začetku

transporterja

2.FV


2.3.3 TRANSPORTER S PREKRIVNIM TRAKOM

Krovni trak običajno brez pogona

do 60

pritisna sila krovnega traku ustvarjena z obteţilnimi valji

shematični prikaz transporterja s prekrivalnim trakom: 1 – prekrivalni trak; 2 – nosilni trak; 3

– obteţilni valji

2.3.4 TELESKOPSKI TRANSPORTER

Spremenljiva dolţina transporterja

Mobilna ali fiksna namestitev Pomemben člen modernih

Reverzibilno delovanje logističnih vozlišč

Spremenljiva dolžina

L

Transportni sistemi- Členkasti transporterji

69

Transportni sistemi- Členkasti transporterji 70

3. VERIŢNI TRANSPORTERJI

Omogočajo: - Transport v liniji (horizontalno, poševno, navpično)

(vse vrste tr. materiala)

- Transport s krivinami v vertikalni ravnini

(sipki in tudi kosovni tr. material)

- Transport s krivinami v horizontalni ravnini

(predvsem kosovni tr. material)

- Transport v prostoru (kroţni transporterji)

(samo kosovni material – sipki mat. v pososdah)

Transport se izvaja - KONTINUIRNO

- TAKTNO

Razlika glede na tračne transporterje:

NOSILNI in VLEČNI element sta ločena!

Palica (1), Plošča (2), Korito (4), Korec (5), Pogonska veriga (6), Napenjalna

naprava (7), Pogon (8)

Transporter s korci

Transporter s koritom

Transporter s ploščami

Transporter z nosilnimi palicami


71

NOSILNI ELEMENT Sluţi za prenos tr. materiala po transportni progi

Obremenitev se prenaša direktno z nosilnega elementa na progo

(podporna konstrukcija) - DRSNI prenos

- KOTALNI prenos

PLOŠČE Kosovni in sipki tr. material (ravne, z obrobami, z rebri, s pregradami in obrobami ... )

TRANSPORTNE POSODE, KORCI Sipki tr. material (toge, prekucne, ...)

OBEŠALA, NOSILNI OKVIRJI Kosovni tr. material

(viseč transport, poloţen tr. material z moţnostjo obračanja, kombinacija

transport/skladiščenje, ....)

VLEČNI ELEMENT - VERIGA (členast)

Okrogločlenasta veriga – prostorsko gibljiva

Lamelna veriga s tulkami (Gallova) – ravninsko gibljiva

Veriga zglobna (eno ali dvolamelna) – prostorsko gibljiva

NOSILNI in VLEČNI element sta lahko: - NEDELJIVO POVEZANA

- SKLOPNO POVEZANA


3.1 ČLENKASTI TRANSPORTERJI S PLOŠČAMI

Nosilni element: PLOŠČE Sipki in kosovni tr. material

Vlečni element: VERIGE (vseh oblik)

Značilnosti: Kontinuirno ali taktno delovanje

Odpornost na obrabo

Dolga ţivljenska doba

Velika lastna teţa (glede na tračni tr.)

Večji odpori gibanju ( - “ - )

Zahtevnejše sprotno vdrţevanje

Pridobivajo na uporabi: (energetika, talilnice, prehrambena, kemijska in farmacevtska industrija, tovorna in osebna

prometna logistična vozlišča, serijska proizvodnja beletehnike, ... )

Uporaba: Zahtevnejši sipki tr. materiali (vroči, abrazivni, ...)

Teţki kosovni material

Ostrorobi kosovni materiali

Embalaţa vseh vrst

Transport oseb (tekoče stopnice)

3.1.1 ELEMENTI členkastega transporterja s ploščami:

Nosilno ogrodje (1), Pogonsko veriţno kolo (2), Povratno veriţno kolo (3), Vlečna

veriga (4), Plošče (5), Proga za kolesa na verigi (6), Pogon transporterja (7,8)


73

PLOŠČE – nosilni element (jeklo, sint. materiali, les, kombinacije) Obremenitev se prenaša iz plošč na progo

Vlečni element je pritrjen na plošče

OBLIKA – odvisna od uporabe

Ravne plošče s/brez podpornimi kolesi (a,b,c,d) preteţno

Ravne plošče s prekritjem (d,e) kosovni

Ravne plošče z valovitim prekritjem (f) tr. material

Ravne plošče (z nepomičnimi vodili) (č)

Koritaste plošče (s stranskimi zavihki) (g)

Plošče s prekati (zavihki + rebra) (h,i,j,k)


Delovne širine: B = 200 do 2000 (mm) (stand. vrsta – SIST ISO R51 ali DIN 15275)

Višina obrobe (pomične ali nepomične) hb = h + 0,05 (m)

( h=hm ravni nivo mat. v koritu)

Dolţina plošč je vezana na delitev verige

Spoj verige s ploščo (varjeno, vijačeno, kovičeno, ... )

VERIGA – vlečni element

Iz okroglega

Členaste s sorniki (lamelna) stalni nadzor + mazanje

Zglobna veriga

Zahteve: - dobra gibkost --> veriţniki z majhnim premerom

- čim niţja lastna teţa – enostavna (poceni) izvedba

- enostavni prevzem vlečne sile

- majhno raztezanje

- odpornost proti obrabi

Vodenje verige:

DRSNO – plošče drsijo povodilu

KOTALNO - kolesa na verigi ali na ogrodju

Kontrola verige:

F = Fst + Fdin < Fdop = Fzr /

varnost glede na zrušilno silo

5 do 6 horizontalne do rahlo nagnjene proge 200

7 do 10 močno nagnjene proge

7 eskalatorji


75

POGONSKA NAPRAVA

Pogonski motor, sklopke, gonila (i<200), zapore (pri nagnjenih progah)

Izvedba pogona: - Z ENIM POGONSKIM veriţnikom (običajno)

- Z DVEMA (več) POGONSKIMA mestoma (pri velikih

odporih gibanju – velike dolţine, zahtevne poti transportiranja)

MOTOR Kratkostični (asinhronski) brez/s frekvenčno regulacijo

Enosmerni motorji z napetostno regulacijo (dragi)

SKLOPKA Elastična Konpenzacija dinamičnih efektov

Hidravlična (turbo) na pogonskem veriţniku

POG. VERIŢNIK zagotavlja vlaganje pog. sile, prenašati dinam. efekte verige

odlitek (Je ali SL), z odvzemanjem (Je; sint. materiali; kombi.)

maxF

maxF

}


NAPENJALNA NAPRAVA

Namestitev: Običajno pri povratnem veriţniku

Sila napenjanja: - zagotavlja tesno (NE TRDO) naleganje verige na veriţnik

- uteţ, vzmet + vreteno, ..

Dolţina napenjanja: x = (2 do 4) . t (t – Korak verige)

Pri dvoveriţnih pogonih se verigi neenakomerno obrabljata: sprememba dolţine

Kompenzacija različnih lokalnih raztezhov verige zaradi neenakomerne obrabe

OGRODJE TRANSPORTERJA

Zahtevana velika stabilnost velika lastna teţa

Izdelava: okvirji iz profilov (Je, Alu legure, …) 4 do 6 m dolge sekvence

Tirnica koles oz drsna proga: - “L” ali “C” profili

- dodatne ojačitve pri krivinah

Upoštevanje zaščitnih ukrepov: Zaščitne pločevine, mreţe, vodila verige,…

SIST ISO 5046, SIST ISO 5047

Prosto

vrtljivo Fiksno

pritrjeno x


77

3.1.2 PRERAČUN ZMOGLJIVOSTI

Komadna zmogljivost: Qkom (kom/h ali kom/s)

Masna zmogljivost: Qm (t/h ali t/s)

Volumska zmogljivost: QV (m3/h ali m

3/s)

Izbira hitrosti transportiranja v : v < 0,6 do 0,8 (m/s) - lamelne verige

v < 1,2 do 1,5 (m/s) - okrogločlenaste verige

v < 0,4 (m/s) - za kosovni tovor

Teoretska komadna zmogljivost:

h

kom a

v 3600

skom

a

vQkom 0 a (m) – razdalja med komadi

Teoretska zmogljivost pri transportu sipkega materiala v transportnih

posodah ali pri transportu na ploščah z zavihki in pregradami:

hm

a

vV

sm

a

vVQ

33

V 000 3600 V0 (m3) - teoretski volumen posode

ali teor. moţni volumen

prekata med pregradama

h

t QQ Vm 00 a (m) – razdalja med posodami ali

med pregradami

(t/m3) – nasipna gostota tr. mat.

Teoretska zmogljivost pri stalnem preseku transportiranega materiala na

ploščah:

hm vA

sm vAQ

33

V 36000 A (m2) – presek mat. na ploščah

h

t QQ Vm 00

DEJANSKA ZMOGLJIVOST odvisna od koef. polnitve = 0,5 do 1,0

0

0

0

komkom

VV

mm

QQ

QQ

QQ

odvisen od načina dodajanja


DOLOČITEV POTREBNE ŠIRINE PLOŠČ

Pri zahtevani zmogljivosti

Pri izbrani hitrosti

Potrebni prerez pri zveznem toku transportiranega materiala:

2m

p m Av,

QA 0

63

3m

kg

Ravne plošče brez zavihkov in pregrad:

2m tg

bkA

4

2

0

širina plošče: B (m)

širina nasipanega materiala na plošči:

b = 0,9 . B – 0,05 (m)

nasipni kot gibanja:

nasipni kot mirovanja

koeficient nagiba: k

Tab. 3-1: Nagibni kot

< 2 4 6 10 14 16 18 20 22 24

Koeficient

k 1,00 0,99 0,98 0,95 0,91 0,89 0,85 0,81 0,76 0,71

Opomba: Pri nagibu proge k = 0

Ravne plošče z bočnimi zavihki brez pregrad:

Višina materiala v koritu:

h = hb – 0,05 (m)

2m tg

BkhBA

4

2

0

b

B

A0

B

A0hhB


79

Ravne plošče z nepomičnimi bočnimi vodili brez pregrad:

Določena širina med bočnimi vodili b1

Višina materiala v koritu h1

A0 = k . b1 . h1 [m2]

Pojavijo se dodatni stenski odpori

Pri izvedbah z nepomičnim koritom: Kontrola zaklinjanja sipkega materiala v koritu

Nesortiran mat.: mm a,b max 200711 a’ (mm) - granulacija tr. mat.

Sortiran mat.: mm a,b 200721

Plošče z bočnimi zavihki in prečnimi pregradami

Namenjeno za strme proge 0

a (m) - razdalja med prečnimi pregradami

h2 (m) – višina prečne pregrade

2m

tgahBA

2

0

20

b

A0h1

a

h2


3.1.3 DOLOČITEV VLEČNIH SIL V VERIGI

Osnovni pristop:

Zaradi preprečevanja ohlapnosti vlečnega elementa zahtevamo:

V točki najmanjšega napetja verige naj ima sila v verigi zahtevano minimalno

vrednost!

Fmin = do 1500 N - pri dolţinah transporterja L < 25 m

Fmin = do 2300 N - pri dolţinah transporterja L = 25 do 60 m

Fmin = do 3000 N - pri dolţinah transporterja L > 60 m

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

minimalno vlečno silo.

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

Fi+1 = Fi + i(F)i+1

Kadar mesto minimalne sile ni hkrati odgonska točka na pogonskem veriţniku

(poševne proge, transporterji z dvema ali več pogoni, zapletene poti transporta)

računamo od točke minimalne sile nasproti gibanju po odsekih do odgonskega

mesta:

Fi-1 = Fi - i-1(F)i

Tipične odseke lahko razdelimo na:

Ravni odsek

Preusmeritev na negnanem veriţniku

Preusmeritev na progi

Preusmeritev na pogonskem veriţniku

Določitev odporov na ravnih odsekih

DvigTrenii FFF 1

Odpori zaradi dviga/spusta tr. materiala in verige (FDvig ):

N Lsinqqg F iDvig 0


81

Odpori zaradi trenja ob podlago ( FTren ):

Drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja tr. materiala, plošč in verige po

progi (F1)

Drsno trenje tr. materiala na ploščah transporterja (»zaprta proga« pri

polnilnih linijah) (F2)

Drsno trenje materiala ob mirujoče vodilne plošče (F3)

N FcosLqgLcosqqqgf

FFFF

NSsiir

Tren

201

321

Koeficienti trenja:

s koeficient stenskega trenja (tr. material / vodilne plošče)

2 koeficient drsnega trenja (tr. material / plošče transporterja) (tab. B3-4)

f1 koeficient trenja (veriga / proga)

- čisto drsno trenje: f1 = 1 (glej tab. B3-4)

- gibanje po kolescih (na progi ali na verigi) f1 iz tabele B3-2 ali po enačbi:

Tab. B3.2: Direktni izbor koeficienta f1 :

Pogoji delovanja Koeficient trenja f1 pri gibanju na kolesih

Drsno vleţajenje Kotalno vleţajenje

Ugodni 0,06 do 0,08 0,02

Normalni 0,08 do 0,10 0,03

Neugodni 0,10 do 0,13 0,045

Izbor koef. f1 po enačbi:

R

r,,,f Z05021111

r (mm) radij osi leţaja kolesa

R (mm) zunanji radij kolesa

Z koef. leţajnega trenja (tab. B3-3)

Tab. B3-3: Koeficient leţajnega trenja Z koles (kotalk)

Vleţajenje Koef. leţajnega trenja Z Drsno – dobro mazano 0,10 do 0,20

Drsno – slabo mazano 0,15 do 0,25

Kotalno 0,010 do 0,045


Pri polnilnih linijah uporabljamo verige z integriranimi ploščami: Pri namerni prekinitvi toka transportiranja ne ustavimo transporterja ampak preprečimo tok

materiala (steklenice, pločevinke, plastenke,...) z zapornico. Sam transporter pa uporabimo

kot vmesno skladišče (buffer).

B = 80 ÷ 200 mm

d1 6,35 mm

(b1-b2) 2,0 ÷ 2,5 mm

Tab. B3-4: Torna koeficienta drsenja 1 (plošče z verigo / drsna proga) in

2 (plošče z verigo / transp. material)

1 (veriga / drsna proga) 2 ( veriga /transp. mat.)

material drsne proge transportiran material

VERIGA mazanje jeklo najlon DERLIN steklenice pločevinke

nerjavno je.

(CrNi jeklo)

Cr – ogljik.

vlakna

SUHO 0,40 – 0,45 0,27 – 0,32 0,22 – 0,27 0,42 – 0,44 0,42 – 0,44

VODA 0,38 – 0,42 0,18 – 0,28 0,10 – 0,20 0,40 – 0,42 0,40 – 0,42

MILNICA 0,15 – 0,20 0,10 – 0,14 0,08 – 0,09 0,14 – 0,18 0,14 – 0,18

OLJE 0,13 – 0,18 – – – –

sintetični

materiali

SUHO 0,22 – 0,27 0,13 – 0,18 – 0,25 – 0,35 0,22 – 0,27

VODO 0,10 – 0,20 0,10 – 0,15 – 0,20 – 0,30 0,10 – 0,20

MILNICA 0,08 – 0,09 – – 0,10 – 0,20 0,08 – 0,09

Metrske mase:

Metrska masa tr. materiala:

mkg

v,

Qq m

63 kjer je:

sm

ht

m

v

Q

Metrska masa plošč z verigo: q0

m

kg (vključno s kolesi na verigi)

Metrska masa koles na progi: qr

m

kg (kadar so kolesa nepomična na progi)

Dolţina odseka: Li

Nagibni kot odseka:

Gravitacijski pospešek: g

t t t

b

b1

2


83

Normalna sila zaradi pritiska materiala na obe vodilni plošči: FNS

imxNS LhpF 2

poprečni tlak na steno dobimo (z upo-

števanjem notranjega trenja materiala):

22

mRmax_x

x

hgpp

Rankinov faktor R

24502 N

R tg

(N – kot notranjega trenja tr. mat.)

Poprečna višina materiala ob steni: m b

A

b

qhm

1

0

1

Določitev odporov pri preusmeritvi verige na negnanem veriţniku

Odpori na negna- - Trenje pri pregibanju verige v členku

nem veriţniku - Trenje v leţaju veriţnega kolesa

Fi+1 = Fi + Fk

Izvrednotenje Fk : - empirično

- analitično

Empirična ocena:

Fk = (0,05 do 0,10) . Fi

Analitično izvrednotenje (obravnavamo obe trenji ): Fk = Fk1 + Fk2

Trenje v členku: zv

v

vi

zv

v

viikD

dF,

D

dFFF 1211

dv Premer sornika verige ali ţice

Dzv Delilni premer veriţnika

30

1

20

1

zv

v

D

d

v Koef. trenja v členku verige (v = 0,4)

b

h

1

m

px max

px

d1

Dzv

cd

F i+1

Fi


Leţajno trenje: zv

c

czvi

zv

c

czviikD

dGF,

D

dGFFF 1212

c Koef trenja v leţaju veriţnika : c = 0,02 do 0,04 (kotalno)

c = 0,10 do 0,15 (drsno)

Gzv Teţa veriţnika

dc Premer osi pri leţaju

6

1

4

1

zv

c

D

d

N D

dGF,

D

dF,F c

zv

czviv

zv

vik 1212

Določitev odporov pri preusmeritvi verige na progi:

V krivinah na progi je veriga podprta: - drsno

- kotalno (kolesa na verigi)

- kotalno (kolesa na progi)

Ne glede na tip trenja pa nastopi efekt zatezanja ( FZat ) !

N eFFf

iZat 11

Določitev odporov na pogonskem veriţniku:

Na pogonskem veriţniku se poleg odporov trenja (v verigi in v leţaju) pojavijo še

dinamične sile (»poligonski efekt«)

PKKP FFF

Odpore pogonskega veriţnika prištejemo dotekalni sili izračunani do točke

naleganja:

( Fdo )cel = Fdo + FKP [ N ]


85

Odpori trenja na pogonskem veriţniku:

N D

dGFF

D

dFFF c

zv

c

zvoddov

zv

v

oddoK

Dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem veriţniku):

SILE NA VERIGO

Nastopajo pri nalegu verige na pogonski veriţnik (predpostavka: konstpog )

TANGENCIALNE: tp FF = (sonihajoča masa) (maksimalni pospešek)

RADIALNE: zanemarimo (mali )

N 22

02

22

Lqqnt

vmasasonihajočapospešekF

z

P

t dolţina členka verige (delitev verige)

nz število zob veriţnika

L celotna dolţina transporterja

Odpore poligonskih efektov lahko zanemarimo če je nz > 8 in v < 0,2 (m/s)


konst 11 rv 22 rv

r1 r2 r1

A B C

V1

V1

t

t

Dmi

n DZ

v

V2

t

VT

t (s)

V1

V2

a

t (s)

amax

amin

A A B C B C A B C


87

3.1.4 DOLOČITEV NAPENJALNE SILE IN POTREBNE MOČI

Napenjalna sila:

Napenjalna sila je potrebna za pravilno delovanje transporterja (posebej njegovega

vlečnega elementa) v območju najmanjše vlečne sile v verigi.

Napenjalna naprava je običajno pri povratnem veriţnem kolesu, kjer je vlečna sila

pri doteku verige na povratno kolo Fdo in odtekalna Fod

Fnap = 1,1 . ( Fdo + Fod ) (N) Faktor 1,1 upošteva trenje drsnih sani

Potrebna moč motorja:

Po analizi vlečnih sil imamo pri pogonskem veriţniku dotekalno silo, ki upošteva

tudi torne in dinamične odpore na pogonskem veriţnem kolesu

(Fdo)cel = Fdo + FKP = Fdo + FK + FP

in odtekalno silo

Fod = F1

Pogonska oz. obodna sila:

Fu = (Fdo)cel - Fod (N)

Potrebna moč pogonskega motorja:

kW

1000

2,10,1

g

u

g

ef

M

vFPP

Izbiramo visokokvalitetne elemente mehanskega prenosa momenta, ki zagotavljajo

visoko stopnjo izkoristka: g = ( 0,70 – 0,90 )


Največja vlečna sile v vlečnem elementu in kontrola:

Določimo jo direktno iz analize vlečnih sil, ali

ocenimo pri poznanih moči motorja ( PM ) in napenjalni sili ( Fnap )

N 2

10000max Hgq

F

v

PF

napgM

H (m) – celotna višinska razlika tranporterja

Kontrola vlečne verige:

Enoveriţni transporter: maxFFdop

Dvoveriţni transporter: max65,0 FFdop

3.1.5 POSEBNE IZVEDBE ČLENKASTIH

TRANSPORTERJEV

Prevozni členkasti transporterji:

Uporabljamo jih pogosto zaa polnjenje zbiralnikov v skladiščih

Členkasti transporterji z livarniškimi koriti – Linearni livarniški stroj

Namesto plošč imamo KORITA oz. KOKILE

Transport od tehnološke točke do naslednje (grafitna obloga – sajenje, vlaganje jeder,

vlivanje, ohlajanje, izmet, čiščenje …)

Običajno taktni način pogona

Podobne konstrukcije na osnovi členkastih transporterjev najdemo pri vrsti strojev

(pralni stroj za stekleno embalaţo, montaţni avtomati, ….)


89

Tekoče stopnice – Eskalator

Namenjene kontinuirnemu transportu oseb

Zaradi varnostnih zahtev imamo posebne predpise za gradnjo, vzdrţevanje in

kontrolo eskalatorjev (mednarodni standardi, tehniški predpisi, navodila in

smernice).

Plošče v obliki stopnic

2 para podpornih koles na ločenih progah

2 lamelni vlečni verigi

Ogrodje s tirnicami

Pogon, pogonski in povratni veriţnik

Dostopna in sestopna plošča

Fiksno naslonjalo s potujočo letvijo

Hitrost gibanja: v = 0,4 do 0,9 (m/s)

Širina plošč: B = 620 / 820 / 1000 (mm)

Nagib proge: = 30° do 35°

Zmogljivost: Qkom= do 10 000 (oseb/h)

B

L 1

Le

tračnica

veriga

spodnji valček

glavni valjček

Transportni sistemi-Transporterji s strgali 90

3.2 TRANSPORTERJI S STRGALI

V ODPRTEM ŽLEBU (LOPATASTI TRANSPORTERJI)

V ZAPRTEM KORITU (KORITNI oz. REDLERJEVI TRANSP.)

Zgodovinsko gledano sta se oba tipa transporterjev razvila na osnovi enake

konstrukcijske rešitve. Glede na nanos materiala v ţleb se pojavita dv različna

načina transportiranja:

Transportirani material sega po višini do roba strgal, ki ga potiskajo naprej po

ţlebu: hitrost verige s strgali je enaka hitrosti transportiranega materiala

(Lopatasti transporterji).

Pogon (1), Napenjalna naprava (2), Vlečna veriga (3), Strgalo (4), Ţleb (5),

Dodajanje (6), Odmet (7)

Transportirani material sega preko višine strgal, ki ga spodrezujejo in se na

osnovi notranjega trenja v tr. materialu giblje naprej: hitrost verige s strgali je

večja od poprečne hitrosti transportiranega materiala (Koritni oz. Redlerjevi

transporterji)

Transportni sistemi-Transporterji s strgali

91

3.2.1 TRANSPORTERJI S STRGALI V ODPRTEM

ŽLEBU (Lopatasti transporterji)

3.2.1 .1 Uvod

Pogon (1), Napenjalna naprava (2), Vlečna veriga (3), Strgalo (4), Ţleb (5),

Dodajanje (6), Odmet (7), Ogrodje (8), Delovna veja (9), Povratna veja (10)

Po spodnji progi (klasično, danes redko)

Transport materiala:

Po zgornji progi (potrebno vmesno dno, pogosto)

Uporaba: V grobih, umazanih delovnih okoljih, za transport prahastih, zrnatih

in kosovnih materialov. Manj primeren za vlaţne, lepljive,

sprijemljive tr. materiale.

Aplikacije: Rudniki, energetska postrojenja, kemična, lesna , papirna industrija,

Materiali: Rudnine (pesek, prod, premog, jalovina, gramoz, …), vroč

pepel, ţlindra, ostruţki, soli, …

Karakteristike: Qt < 300 t/h

L < 200 m

v < 0,8 m/s

< 40°

Prednosti: - enostavna, kompaktna konstrukcija

- majhna vgradna višina

- neobčutljivost proti preobremenitvi

- enostavno dodajanje (na poljubnem mestu)

- poljubno mesto odvzemanja (lopute v dnu)

- moţnost reverzibilnega pogona

3 4

8

8

10

9


Slabosti: - velika obraba ţleba in gibljivih delov

- skromne zmogljivosti

- drobljenje in mečkanje transportiranega materiala (ni za koks)

- relativno velika poraba energije (2 do 3 krat več kot členkasti s

ploščami)

- zahtevno vzdrţevanje (stalni nadzor)

3.2.1.2 Elementi lopatastih transporterjev

a) Vlečni element:

Veriga (običajno) - lamelna t = 200, 250, 320, 400 (mm)

- okrogločlenasta d = 14–30 (mm); t = 50-108 (mm)

Je-vrv (redko)

Enoveriţni sistem - b1 < 400 mm (b1 – širina strgal)

Dvoveriţni sistem - b1 > 400 mm

b) Strgala:

Oblika: odvisna od tr. materiala

in ţleba.

(zračnost ţleb/strgalo = 3 do 8 mm)

Izvedba:

- Pločevina z ojačitvenimi rebri

- Odlitki iz Je-litine

- Kotni profili

Izmere strgal:

Širina: b1 = 200 – 1200 mm

Višina: h1 = (0,25-0,40) . b1

Razmak – vezan na delitev verige

a = t, 2t, 3t, ... = 200 do 320 mm

a = (3 – 6) . h1

Pritrditev strgal:

- Simetrična (običajno)

- Nesimetrična (redko)

Oblike strgal

h 1

b1

B (žleb)


93

c) Žleb transporterja:

Sestavljen iz sekcij dolţine 1500 do 3000 mm

Oblika: pravokotna ali trapezasta

Material: pločevina (varjeno ali upogibano)

Beton

Les Lahki, neabrazivni materiali

Plastični materiali (šota, iverje, ţivinska krma, ...)

d) Napenjalna naprava:

Zagotavlja minimalno silo v vlečnem elementu Fmin = 3 do 10 kN

Dolţina napenjanja x > 1,6 . t = (200 – 1200) mm

Vreteno z vzmetjo, samo vreteno (običajno),

uteţ, pnevmatska naprava (redko)

e) Pogonska naprava:

Veliki odpori pri zagonu: 3 kratni nominalni moment ustaljenega delovanja.

(zagonska (turbo) sklopka)

Pog. stroj: Elektromotor; včasih kombinacija (EM + pnevmatski motor)

f) Nosilno ogrodje:

Lopatasti transporterji omogočajo zelo stisnjene izvedbe (osnovna prednost)

3.2.1.3 Zmogljivost lopatastih transporterjev

Zaradi stenskega in notranjega trenja se material grupira in se presipava pred

strgalom.

a a

hh1 m

v

Lahko tekoči material

a a

hh1 m

v

Težko tekoči material


Bolj teţko tekoči materiali dosegajo večji koef. polnjenja: večji --> večji

Prečni prerez (ob upoštevanju koef. polnitve in koef. nagiba k1 )

2m khmkhBA 1

2

1

Širina ţleba B (m)

Višina strgal h (m)

Razmerje m = ( B / h ) = 2,8 do 5,0

Koef. polnitve = 0,5 do 0,7 (lahko-tekoči materiali)

= 0,7 do 0,8 (teţko-tekoči materiali)

Koef. nagiba k1 odvisen od nagiba transporterja in vrste tr. m

Tip tr. materiala Koef. nagiba k1 pri kotu nagiba

= 00 = 10

0 = 200 = 30

0 = 35

0 = 40

0

Lahko-tekoči 1 0,85 0,65 0,50 - -

Teţko-tekoči 1 1 0,85 0,75 0,60 0,50

ZMOGLJIVOST:

h

t vkhmvkhBQ

vAQ

t

t

1

2

1 36003600

3600

Pri zahtevani masni zmogljivosti Qt in izbranih hitrosti v ter širini B oz. razmerju

m določamo potrebno višino strgal h :

m vkm

Q

vkB

Qh tt

11 36003600

Pri izbiri širine ţleba B in razdalje med strgali a moramo upoštevati nevarnost

zaklinjanja tr. materiala:

B > (2 do 2,5) . a'max ; a > (2 do 2,5) . a'max - dvo-verižni pogon

B > (3 do 3,5) . a'max ; a > (3 do 3,5) . a'max - eno-verižni pogon

a'max - vrednost granulacije (zrnatosti) največjih zrn


95

3.2.1.4 Vlečne sile in moč motorja

Vlečne sile:

Po principu sekcijskega izračuna razdelimo trajektorijo gibanja na ravne odseke in

preusmeritve:

Ravna proga:

i(F)i+1 = FTren + FDvig

sinLqqg)cosLqg(f)cosLqg(fF iiiii 02011

g - gravitacija

q - metrska masa transp. materiala

q0 - metrska masa verige s strgali

- nagib proge

f1 - torni koeficient trenja (veriga / ţleb)

f1 = (0,20 do 0,25) drseča veriga brez kotalk

f1 = (0,10 do 0,20) veriga s podpornimi kotalkami

f2 - torni koeficient stenskega trenja ( tr. material / ţleb )

odvisen od vrste materiala, zrnatosti in nagiba proge

= 0°: f2 = (0,57 do 0,60) - kosovni premog

f2 = (0,61 do 0,66) - drobni premog

f2 = (0,63 do 0,70) - premogov prah

f2 = ~ 0,40 - antracit

f2 = ~ 0,70 - pesek

f2 = ~ 0,80 - cement

drobnozrnat sipki material

0,8

0,75

0,7

0,65

0,6

0,55

0,50° 10° 20° 30°

grobozrnat (kosov ni) sipki material

f2


Odpori pri preusmeritvi na negnanem verižniku

Pojavijo se zaradi trenja pri pregibanju verige in trenja v leţaju. Določamo jih analogno, kot pri členkastih transporterjih s ploščami (glej B3.1/14)

Fi+1 = Fi + Fk

- Empirična določitev: Fk = (0,05 do 0,10) . Fi

- Analitična določitev:

N D

dGF,

D

dF,F c

zv

c

zviv

zv

v

ik 1212

Odpori pri pogonskem verižniku

Vsebujejo prispevke zaradi trenja in dinamične prispevke zaradi poligonskega

efekta (glej B3.1/15)

FKP = FK + FP

- odpori trenja na pogonskem veriţniku FK :

c

zv

c

zvoddov

zv

v

oddoKD

dGFF

D

dFFF

- dinamični odpori zaradi poligonskega efekta FP :

Lqqnt

vF

z

P

02

22

22

Napenjalna sila:

Napenjanje izvajamo najpogosteje pri povratnem veriţniku

Fnap = 1,1 . ( Fdo + Fod )


97

Obodna sila na pogonskem verižniku in potrebna moč

- Obodna sila Fu :

Fu = (Fdo)cel - Fod Fod = F1

(Fdo)cel = Fdo + FK + FP

- Potrebna moč motorja:

kW

vF,,P

g

uM

1000

251081

Ocenitev maksimalne vlečne sile v verigi in kontrola verige

Ocenitev na osnovi poznane moči motorja:

N HgqF

v

PF

napgM

max

02

1000


Enoveriţni transporter: maxdop FF

Dvoveriţni transporter: maxdop F,F 650


3.2.2 TRANSPORTERJI S STRGALI V ZAPRTEM KORITU

(Koritni ali Redlerjevi transporterji)

3.2.2.1 Uvod

Po konstrukciji so sorodni transporterjem s strgali v odprtem ţlebu.

Transport materiala se izvaja v »globokem« koritu, ki je lahko tudi zaprto s

pokrovom. Pri zaprtih koritih sta nosilna in povratna proga lahko ločeni.

Strgala (oz. prečke) so prekrita s transp. materialom in ga spodrezujejo, zato

material lahko zaostaja za strgali.

Pogoj transportiranja: Stensko trenje (material / stena) mora biti MANJŠE od

notranjega trenja v tr. materialu.

Tr. material se giblje v neprekinjenem sloju.

Poleg transporta v horizontalni smeri in z rahlimi nagibi (do 400) se lahko izvaja

tudi transport pri velikih strminah proge, tudi vertikalno.


99

UPORABA:

Drobno komadni, zrnati, prahasti tr. materiali ( a' < 50 mm )

Vlaţnost manjša od 40%

Moţen transport vročega tr. materiala ( T < 500 °C )

Prehrambena, lesno predelovalna, kemična industrija, cementarne,

pristanišča, ...

Premogov prah ali drobir, iverje, cement, ţitarice, kava, moka, sladkor,

ţivalska krma, ...

PREDNOSTI:

Zaprto korito - preprečuje prašenje in izgubo materiala

- moţnost transporta v zaščitni atmosferi

Moţnost dodajanja in odvzemanja na poljubnem mestu

Mali prerezi ---> stisnjena izvedba

Material se med transportom ne drobi

Moţnost transporta po strminah, tudi navpično

Majhna poraba energije (samo 1/8 energije v primerjavi s pnevmatskim

transportom)

SLABOSTI:

Obraba korita in gibljivih delov

Niso primerni za lepljive, agresivne, zelo vlaţne materiale

Niso primerni za nesortirane materiale

KARAKTERISTIKE: Zmogljivost Qt < 600 (t/h)

Hitrost materiala v < 0,5 (m/s)

Hitrost verige s strgali vk < 1,0 (m/s)

Dolţina transportiranja L < 150 (m)

Višinska razlika H < 30 (m)

Temperatura T < 500 (°C)


3.2.2.2 Elementi transporterjev v zaprtem koritu

Vlečni element (veriga) in strgala

- Strgala pritrjena na verigo

- Veriga z integriranimi strgali

- Nizka strgala (za horizontalni in rahlo poševni transport < 120 )

- Strgala v obliki »U«, »H«, »L« (za strme proge < 900 )

- Enojne verige (omogočajo poljubne krivine v prostoru)

- Dvojne verige (transport v eni ravnini)

Korito

Odprto – za horizontalni do rahlo nagnjen transport < 120

Zaprto – za vse nagibe do vertikale < 900

Konstrukcija je običajno samonosilna

Pločevina debeline 4 – 6 mm

Gladke notranje stene z vključenimi opazovalnimi okni (kontrola pretoka)

Prečni prerez običajno pravokoten (B x h) (mm x mm)

(B x h) = (100 x 80); (130 x 100); (160 x 130); (200 x 160); (250 x 200);

(320 x 250); (400 x 320); (500 x 400)

Krivina korita R odvisna od prereza (100 x 80) ---> R > 0,8 m

(500 x 400) ---> R > 2,5 m

B

h

h

B

hhm


101

Pogonska in napenjalna naprava

POGON nameščen običajno pri mestu odlaganja

- direktni (prirobično ali nasadno motorno gonilo)

- z zagonsko sklopko (velike dolţine proge)

veriţniki (pogonski in povratni) z majhnim številom zob nz = 3 do 6

so normirani (DIN 15266, -67, -68, -69 )

NAPENJALNA NAPRAVA

Zagotavlja minimalno silo v vlečnem elementu ( Smin = 1500 do 3000 N )

3.2.2.3 Zmogljivost koritnih transporterjev

Pri preračunu zmogljivosti koritnih transporterjev upoštevamo:

Zmanjšanje efektivnega prereza korita zaradi verige s strgali

Zaostajanje materiala za verigo

Stisljivost transportiranega materiala

Masna zmogljivost Qt :

h

t vAQ kt 3600

A (m2) efektivni prerez korita

(t/m3) nasipna gostota materiala

vk (m/s) hitrost vlečne verige

Efektivni prerez:

2

k m hBA

B (m) širina korita

h (m) višina korita

k koef. polnitve koritnega transporterja

321 kkkk


k1 - Koef. zaostajanja odvisen od

zrnatosti in nagiba transporta

k2 - Koef. zmanšanja prereza (~ 0,95)

k3 - Koef. zgostitve tr. mat. (~ 1,0-1,05)

h

t kkkhBvQ 32kt 13600

3.2.2.4 Določitev odporov gibanju, preračun sil

Preračun odporov in sil vlečnega elementa je pri koritnem transporterju podoben

kot pri lopatastem transporterju le da dodatno upoštevamo še stenske odpore na

bočnih stenah.

Ravne sekcije (horizontalne do zmerno poševne < 450 )

i(F)i+1 = FTren + FDvig + FSten

Steniiiii FsinLqqg)cosLqg(f)cosLqg(fF 02011

prahasti m.

dro

bno k

osovni

zrnati m

.

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

90°

70°

50°

30°

10°

k1


103

Stenski odpori:

Normalno silo na obe bočni steni FSi določimo na osnovi Rankinovega materialnega

modela

cos

hhgLF dy)y(pLF Si

y

xSi

max

0

2

- Rankinov faktor )(tg2

452

Prirast vlečne sile zaradi stenskih odporov:

N cos

hgLfFfF SiSten

2

22

Ravne sekcije (vertikalne)

N hBtgHfFSten 2

ymax = t

cosmaxhy

ygpx

h

cos

h

h

B

tp x

- razdalja

med

strgali


Odpor na krivinskih sekcijah (zaradi zatezanja vlečnega elementa)

N eFFf

doKriv 11

Odpor na povratnem in pogonskem verižniku

Odpori so popolnoma enaki kot pri lopatastem transporterju

- Negnani verižnik

Pojavijo se zaradi trenja pri pregibanju verige in trenja v leţaju. Določamo jih analogno, kot pri členkastih transporterjih s ploščami (glej B3.1/14)

Fi+1 = Fi + Fk

- Empirična določitev: Fk = (0,05 do 0,10) . Fi

- Analitična določitev:

N D

dGF,

D

dF,F c

zv

c

zviv

zv

v

ik 1212

- Pogonski verižnik

Vsebujejo prispevke zaradi trenja in dinamične prispevke zaradi poligonskega

efekta (glej 3.1.3 /85)

FKP = FK + FP

- odpori trenja na pogonskem veriţniku FK :

c

zv

c

zvoddov

zv

v

oddoKD

dGFF

D

dFFF


105

- dinamični odpori zaradi poligonskega efekta FP :

Lqqnt

vF

z

P

02

22

22

Napenjalna sila:

Napenjanje izvajamo najpogosteje pri povratnem veriţniku

Fnap = 1,1 . ( Fdo + Fod )


- Obodna sila Fu :

Fu = (Fdo)cel - Fod Fod = F1

(Fdo)cel = Fdo + FK + FP


kW

vFP

g

kuM

1000



N HgqF

v

PF

nap

k

gM

max

02

1000




Transportni sistemi - Elevatorji

105

Transportni sistemi - Elevatorji 106

3.3 ELEVATORJI

Namenjeni so za kontinuirani transport v vertikalni (zelo strmi) smeri. Elevatorji

predstavljajo običajno člen transportnega sistema in opravljajo predvsem

dvižno delo (redko samostojna transportna naprava).

Sipki tr. material: ELEVATOR S KORCI (tudi s prekucnimi posodami)

Kosovni tr. material: ELEVATOR S PRIJEMALI (s ploščadmi, z obešali)

3.3.1 Elevatorji s korci

3.3.1.1 Splošne značilnosti – opis

VLEČNI ELEMENT:

Veriga (eno- ali dvoveriţni sist.)

Trak (1)

KORCI (2) (pritrjeni na vlečni element)

POGONSKI VERIŢNIK/BOBEN (3)

POVRATNI VERIŢNIK/BOBEN

POGONSKA NAPRAVA (9)

PROTIPOVRATNA ZAPORA (11)

NAPENJALNA NAPRAVA (10)

OGRODJE (ohišje)

Glava (5)

Jašek (6) (skupni ali ločen ; sekcije)

Podstavek (7)

PROGA pri transportu kosovne robe in

pri poševnih elevatorjih

Navpični elevator (s trakom)


107

UPORABA:

TRANSPORT:

Prahastih tr. materialov

zrnatih tr. materialov cement, pesek, prod, šota, premog,

drobnokosovni tr. mat. kemikalije, ţito, moka, sladkor,…

nesortirani tr. materiali

APLIKACIJE

kemična industrija, lesno-predelovalna industrija,

prehrambena industrija, metalurški obrati, koksarne,

energetska postrojenja, rudniki, silosi za ţito, …

PREDNOSTI: Velike zmogljivosti

Transport v zaprtem prostoru (ni prašenja)

Velike višine dviganja

Enostavna samonosilna konstrukcija

SLABOSTI: Občutljivost na preobremenitve (pri zajemalnem načinu polnjenja)

Sunkovite obremenitve pri polnjenju korcev

Utripajoč odmet

Slab odvzem tr. mat. pri zajemanju z nizko hitrostjo

Nevarnost eksplozije v zaprtem ohišju (premogov prah, sladkor, …)

KARAKTERISTIKE:

Hitrost: v < 1,3 (m/s) - veriţna vleka Velja za drobnozrnate

v < 3,5 (m/s) - tračna vleka transportirane materiale

Za grobozrnate tr. materiale uporabimo

NIŢJE VREDNOSTI HITROSTI

Zmogljivost Qt : do 500 (t/h) ; ( 1000 t/h )

Višina transportiranja: H < 120 (m) - pri verižni vleki

H < 150 (m) - pri tračni vleki


KONSTRUKCIJSKE ZNAČILNOSTI:

SMER DELOVANJA: - Vertikalna

- Poševna

VLEČNI ELEMENT: - Veriga

- Trak

GOSTOTA NAMESTITVE KORCEV:

- Kratki razmak a h a – razdalja med korci

- Večji razmak a = (2 do 3) h h – višina korca

POLNJENJE KORCEV: - z zajemanjem večji razmak med korci

- z vsipovanjem kratki razmak med korci

- kombinirano

PRAZNJENJE KORCEV:

- Centrifugalno – preko zunanjega roba korca

- Gravitacijsko - preko notranjega roba korca

- Kombinirano

Gostota namestitve korcev a) večji razmak , b)kratki razmak

Polnjenje korcev

a) z zajemanjem ; b) z vsipovanjem Poševni verižni elevator z dvema progama


109

3.3.1.2 Elementi elevatorjev s korci:

a) Korci

Izdelani iz pločevine, litine (jeklo ali Al), ali plastičnih materialov.

Po potrebi ojačitve na robovih in pri

mestih pritrditve.

Izvedba glede na vrsto tr. materiala:

Teţki, trdi tr. mat. - ojačani robovi

Vlaţni materiali, cement - pocinkani korci

Materiali v prehrambeni ind. - emajlirani, gumirani korci

Agresivni materiali - plastični korci

- nerjavni korci

Oblika korca: Odvisna od tr. materiala in načina polnjenja / praznjenja

Osnovne oblike:

Globoki korec

Suhi, lahkodrseči materiali

Plitki korec

Teţko tekoči in lepljivi materiali

Koničast korec z bočnimi vodili

Počasi tekoči elevatorji, z gravitacijskim

praznjenjem »preko hrbta« predhodnega

korca

Globina korca odvisna tudi od granulacije:

Ak ma . a'max (ma = 4 do 4,5 - sortirani in nesortirani materiali)

Pritrditev korcev:

Veriţni locenj ali kotnik (na sredini korca – 1 veriga , ali na straneh)

Vijačno, kovičeno ali lepljeno na trak


Mere raznih vrst standardnih korcev po DIN: DIN 15231 15241 5232 15242 15233 15243 15234 15244 15235 15243

22201,

2220, 22211,

22212

22203,

22213

Izvedba P

loče

vin

a

Od

lite

k

Plo

čev

ina

Od

lite

k

Plo

čev

ina

Od

lite

k

Plo

čev

ina

Od

lite

k

Plo

čev

ina

Od

lite

k

Oblika

Plitek

Plitko okrogel

Srednje

globok

Globok

zadnja stena

ravna

Globok

zadnja stena

zakrivljena

Slika

Up

ora

bn

o

za:

Fini lahki

materiali

moka zdrob,

debelo mleta

moka

Zrnati lahki

materiali

žito, seme

stročje

Lepljivi

materiali

neprečiščen

sladkor, prah,

moker premog

Teţko prašni

do grobozrnati

material

pesek, cement,

premog

Lahko tekoči

ali kotaljajoči

material

beli pepel,

krompir

Črni premog

Bk

Ak

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

h1

h2

Lit

raža

80X 75 67 24 0,1 80 43 0,17 - - - - - - - - - - - - - - -

100 90 80 28 0,16 95 50 0,3 - - - - - - - - - - - - - - -

125 106 95 34 0,28 112 60 0,53 - - - - - - - - - - - - - - -

160 125 112 40 0,5 132 71 0,9 - - - 160 85 1,2 - - - - - - - - -

140 - - - - - - 160 69 0,95 180 95 1,5 200 95 1,5 - - - - - -

200 140 125 45 0,8 150 80 1,4 - - - 180 95 1,5 - - - - - - - - -

160 - - - - - - 180 71 1,5 200 106 2,36 224 106 2,36 - - - - - -

250

160 140 50 1,25 170 90 2,24 - - - 200 106 3 - - - - - - - - -

180 - - - - - - 200 80 2,36 224 118 3,75 258 118 3,75 - - - - - -

200 - - - - - - - - - - - - - - - 290 173 9 240 155 8

315

180 160 56 2,0 190 100 3,55 - - - 224 118 4,75 - - - - - - - - -

200 - - - - - - 224 90 3,75 250 132 6 280 132 6 290 173 11,2 240 155 10

250 - - - - - - - - - - - - - - - 355 213 18 300 200 16

400

200 180 63 3,15 212 112 5,6 - - - - - - - - - 290 173 14 240 155 12,5

224 - - - - - - 250 100 6 280 150 9,5 315 150 9,5 - - - - - -

250 - - - - - - - - - - - - - - - 355 213 22,4 300 200 20

315 - - - - - - - - - - - - - - - 455 272 35,5 390 259 31,5

500

224 200 71 5 236 125 9 - - - - - - - - - - - - - - -

250 - - - - - - 280 112 9,5 315 170 15 355 170 15 355 213 28 300 200 25

315 - - - - - - - - - - - - - - - 455 272 45 390 259 40

400 - - - - - - - - - - - - - - - 585 352 71 490 337 71

630

250 - - - - - - - - - - - - - - - 355 213 35,5 300 200 31,5

280 - - - - - - 315 125 15 355 190 23,6 400 100 23,6 - - - - - -

315 - - - - - - - - - - - - - - - 455 272 56 390 259 50

408 - - - - - - - - - - - - - - - 585 352 90 490 337 90

800 315 - - - - - - 355 140 23,6 400 212 37,5 450 212 37,5 455 272 71 390 259 63

400 - - - - - - - - - - - - - - - 585 352 112 490 337 112

1000

315 - - - - - - - - - - - - - - - 455 272 90 390 259 80

355 - - - - - - 400 160 37,5 450 236 60 500 236 60 - - - - - -

400 - - - - - - - - - - - - - - - 585 352 140 490 337 140

Bk – dolţina korca

Ak – širina korca

x – dolţina 80 mm samo za korce iz pločevine

Poševne vrednosti v tabeli po moţnosti ne izbrati.

Litraţa korca se nanaša za šrafirano površino. Koef. polnitve je odvisen od vrste materiala.


111

b) Vlečni element

VERIGA TRAK

Za normalne in grobe pogoje dela Za normalne pogoje dela

Neugodni tr. materiali Večje hitrosti

Polnjenje z zajemanjem Mirni tek

Enoredna ali dvoredna Gumijast trak

Okrogločlenasta ali lamelna Ţični (mreţasti) trak

Izbira odvisna od:

Vrste tr. materiala

Načina polnjenja

Zahtevane zmogljivosti

Potrebne višine transportiranja

Trajektorije gibanja (vertikalna / poševna)

c) Pogonska naprava:

Locirana praviloma na vrhu elevatorja, prigrajena na glavi elevatorja (redko na

ločenem podestu).

Poleg standardnih elementov pogonske grupe (motor, sklopke, reduktor), imajo

elevatorji po pravilu še protipovratno zaporo ali zavoro.

Varovanje vlečnega elementa in pogonske naprave:

Kontrola razlike napetosti pri dvoveriţnem sistemu

Kontrola ohlapnosti traka pri tračnem elevatorju

Krmiljenje vklopa / izklopa (elevatorja ne smemo zasuti):

(1) Vklop praznega elevatorja

(2) Vklop dodajanja (loputa, dodajni transp.)

(3) Izklop dodajanja

(4) Izpraznitev elevatorja in izklop


d) Napenjalna naprava in podstavek

Napenjanje pri povratnem

veriţniku ali bobnu

Način napenjanja

Z vretenom

Z vretenom in vzmetjo

Z uteţjo

Dolţina napenjanja

x = 200 do 500 (mm)

Izvedba povratne preusmeritve vlečnega elem.

- veriţnik (veriga)

- boben (trak) iz letev

Dodajalni nastavek:

nizek 045 (suh, lahkotekoč mat.)

visok 060 (vlaţen, teţkotekoč mat.)

Spodnji del tračnega elevatorja

e) Jašek elevatorja:

Samonosilna konstrukcija obremenjena na: UKLON + UPOGIB + TORZIJO

Sekcije: iz pločevine (2m – 3m)

ojačane s profili (»L«, »C«, »HOP«, ..)

medsebojno zatesnjene (polst)

mesebojno spete z vijaki preko prirobnic


113

3.3.1.3 Praznjenje korcev in krivulja odmeta

NAČINI PRAZNJENJA KORCEV:

Centrifugalno praznjenje (a) Hitrotekoči elevatorji z redko

nameščenimi korci

Gravitacijsko praznjenje

Prosto (b) Odklon vlečne verige

ali poševni elevator

Z vodili (c) Preko hrbta predhodnika

pri malih hitrostih

Mešano praznjenje Praznjenje se prične po prehodu

temenske točke

DOLOČITEV NAČINA PRAZNJENJA:

Maso sipkega materiala v korcu m (kg)

obravnavamo v teţišču korca, ki je

oddaljeno od vrtišča O za r (m).

Teţa materiala v korcu:

gmG . (g=9,81 m/s2)

Centrifugalna sila mat. v korcu:

2

2

rmr

vmFF C

Rezultanta obeh sil: FGR

Nosilka rezultante preseka navpičnico

skozi vrtišče v točki P (pol)

Razdaljo l = OP dobimo iz podobnosti

trikotnikov SPO in SFR (30

n

)

2222

895

nl

g

r

grl

rm

gm

F

G

r

l


Leva spirala

l < rn - CENTRIFUGALNO PRAZNJENJE

Praznjenje se vrši preko zunanjega roba korca in se

prične ţe pred temensko lego korca

2

895

nl l > rz - GRAVITACIJSKO PRAZNJENJE

Praznjenje se vrši preko notranjega roba korca

rn < l < rz - MEŠANO PRAZNJENJE

Praznjenje se prične, ko korec preide

temensko lego

rn - polmer kroga, ki ga opiše notranji rob korca

rz - polmer kroga, ki ga opiše zunanji rob korca

Za natančnejši postopek kontrole praznjenja uporabimo postopek simulacije

površine sipkega materiala. Ob upoštevanju težnosti, centrifugalne sile in

koeficienta notranjega trenja v materialu ( = arc tg ) se površina sipkega

materiala oblikuje v obliki spirale z izhodiščem v polu P .

eRrk 0 R0 - Začetni polmer

rk - Spremenljiv radij vektor z izhodiščem

v točki pola P

- spremenljiv polarni kot

Gravitacijsko praznjenje ( l>rz ) Centrifugalno praznjenje ( l<rn )

Desna spirala


115

3.3.1.4 Zmogljivost elevatorjev s korci

Oblika in izvedba korca ter razdalja med korci so določeni glede na vrsto

transportiranega materiala in glede na način polnjenja / praznjenja korcev.

Masna zmogljivost: h

t va

V,Qt 063

V0 ( l ) - Volumen (litraţa) korca

a ( m ) - Razdalja med korci

v ( m/s ) - Hitrost korcev

( t/m3 ) - Nasipna gostota tr. materiala

( - ) - Koeficient polnitve

Pri zahtevani zmogljivosti določamo:

Potrebna litraža korcev: l v,

aQV t

630

(poznana razdalja med korci)

Potrebna razdalja med korci: m Q

vV,a

t

063

(poznana litraţa korcev)

Potrebno razmerje (V0/a) : m / l v,

Q

a

V t

63

0

Razdalja med korci, volumen korcev (litraţa) in razmerje V0 / a (po GOST)

Dolţina

korca Bk

(mm)

Globoki korci Plitvi korci Koničasti korci

Razdalja

a (mm)

Litraţa

V0 ( l )

Razmerje

V0/a (l/m)

Razdalja

a (mm)

Litraţa

V0 ( l )

Razmerje

V0/a (l/m)

Razdalja

a (mm)

Litraţa

V0 ( l )

Razmerje

V0/a (l/m)

135 300 0,75 2,5 - - - - - -

160 300 1,1 3,67 300 0,65 2,17 160 1,5 9,4

200 300 2,0 6,67 300 1,1 3,67 - - -

250 400 3,2 8,0 400 2,6 6,5 200 3,6 18,0

350 500 7,8 15,6 500 7,0 14,0 250 7,8 31,2

450 600 14,5 24,2 600 15,0 25,0 320 16,0 50,0

600 - - - - - - 400 34,0 85,0

750 - - - - - 500 67,0 134,0

900 - - - - - - 630 130,0 206,0


Hitrosti in koeficient polnitve elevatorjev s korci

Lastnost

sipkega

materiala

Primeri

tipčnih

materialov

Izvedba

elevatorja

Oblika

korca

Koeficient

polnitve

Vrsta in hitrost vlečnega

elementa v (m/s)

Trak Veriga

Prašnati

suhi

materiali

Premogov

prah

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Globok z

okroglim

dnom

0,85

--

0,6 do 0,8

Cement,

kreda

Hitro tekoč,

centrifugalno

praznjenje

Globok z

okroglim

dnom

0,75

1,25 do 1,8

--

Zrnati mat.,

neabraziven

a' < 60 mm

Iverje, suha

šota, glina,

ţagovina

Hitro tekoč,

centrifugalno

praznjenje

Globok z

okroglim

dnom

0,7 do 0,8

1,25 do 2,0

1,25 do 1,6

Zrnati, zelo

abraziven

a' < 60 mm

Gramoz,

ruda,

ţlindra

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Koničast s

stranskimi

vodili

0,7 do 0,85

0,8 do 1,0

0,8 do 1,0

Pesek,

pepel,

zemljine

Hitro tekoč,

centrifugalno

praznjenje

Globok z

okroglim

dnom

0,7 do 0,8

1,6 do 1,8

--

Komadni ,

neabraziven

a' > 60 mm

Črni

premog

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Koničast s

stranskimi

vodili

0,6 do 0,8

--

0,6 do 0,8

Komadi

suhe šote,

premoga

Hitro tekoč,

centrifugalno

praznjenje

Globok z

okroglim

dnom

0,5 do 0,8

--

1,25 do 1,4

Komadni ,

abraziven

a' > 60 mm

Gramoz,

ruda,

ţlindra

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Koničast s

stranskimi

vodili

0,6 do 0,8

--

0,5 do 0,8

Komadni

krhek mater. NE drobljenje

Lesno

oglje,

koks

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Koničast s

stranskimi

vodili

0,6

0,6 do 0,8

0,6 do 0,8

Teţko tekoči

prašnati in

zrnati mat.,

vlaţni mat.

Vlaţna

zemlja,

pesek

Hitro tekoč,

centrifugalno

praznjenje

plitek z

okroglim

dnom

0,4 do 0,6

1,25 do 1,8

1,25 do 1,6

Vlaţne

kemikalije,

odpadki

Počasi tekoč,

gravitacijsko

praznjenje

Plitek z

okroglim

dnom

0,4 do 0,6

--

0,6 do 0,8


117

3.3.1.5 Vlečne sile, odpori, moč motorja elevatorja s korci

F4 = Fmax

F2 = Fmin

Verižni pogon: Fmin = 3000 do 4000 (N)

Tračni pogon: Fmin = f (F1 , F4 ,)

VERIŢNI POGON:

Ocenitev maksimalne vlečne sile pri vertikalnem verižnem elevatorju s korci:

N q'kqgH,Fmax 0151

Višina transportiranja: H (m)

Metrska masa tr. materiala:

mkg

v,

Qq t

63

Zmogljivost: Qt ( t / h )

Hitrost: v ( m / s )

Ocena metrske mase

vlečnega elementa s korci: q0 = mQ . Qt ( kg / m )

Teţnost: g = 9,81 ( m / s2 )

Izkustveni koef. izvedbe k' (odvisen od izvedbe korcev)

Izkustveni koef. ocene za q0 mQ (odvisen od zmogljivosti in izvedbe)


Vrednost izkustvenih koeficientov mQ in k' :

Izvedba elevatorja s korci

S trakom Z eno verigo Z dvema verigama

Oblika korca

Globok in

plitek

Koničast s

stranicami

Globok in

plitek

Koničast s

stranicami

Globok in

plitek

Koničast s

stranicami

Zmogljivost

Qt ( t / h )

Izkustveni koeficient mQ do 10 0,6 - 1,1 - - -

10 do 25 0,5 - 0,8 1,1 1,2 -

25 do 50 0,45 0,6 0,6 0,85 1,0 -

50 do 100 0,40 0,55 0,5 0,7 0,8 1,1

nad 100 0,35 0,5 - - 0,6 0,9

Izkustveni koeficient k' 2,5 2,0 1,5 1,25 1,5 1,25

Bolj natančno izvrednotenje odporov in razporeditve sile v vlečnem elementu

zahteva poznavanje izvedbe in osnovnih parametrov elevatorja.

mk (kg) masa korca

mL (kg) masa veriţnega locnja

q (kg/m) metrska masa transportiranega materiala

q0 (kg/m) metrska masa vlečnega elementa s korci

qv (kg/m) metrska masa ene verige

qG (kg/m) metrska masa traka --> qg = 1,1 B ( 1,25 . z + s1 + s2 )

z (-) število slojev v polnilu traka

v (m/s) hitrost transportiranja

a (m) razmak med korci

H (m) višina transportiranja

L (m) dolţina poševnega transporterja z nagibom

Veriţni elevator:

mkg

a

m ali mq ali q Lk

v

21210

Tračni elevator:

m

kg

a

mqq k

G0


119

Določitev sil verižnega elevatorja: (primer enostavnega »4 točkovnega« elevatorja)

V točki (2) zagotavljamo minimalno vlečno silo:

F2 = Fmin = (2000 do 4000) N

Silo v točki (1) določamo na osnovi odporov na relaciji (1) – (2)

F1 = F2 – 1F)2

1F)2 = - g . q0 . H + f1 . g . q0 . L . cos

samo pri poševnem elevatorju

z vodili (progo) za povratno vejo

f1 koef. trenja (veriga/proga) glej Tab. 3.2 in 3.4

Točka (3):

Prirast sile med (2) in (3) je posledica trenj na povratnem verižniku

in zajemalnih odporov

F3 = F2 + Fk + Fzaj

Odpori trenja (v verigi in v leţaju kolesa) Fk

N D

dGF,

D

dF,F c

zv

czviv

zv

vik 1212

Zajemalni odpor Fzaj je odvisen od: vrste tr. mat., hitrosti, oblike

korca, razmaka med korci in

načina dodajanja.

Fzaj = g . q . c1 ( N )


Koeficient zajemalnih odporov c1 (po Hanfstengel-u):

Hitrost korcev v

( m/s ) Koeficient zajemalnega odpora c1

ZRNAT mat. KOSOVNI mat. Oglje Koks

0,5 0,5 – 2,4 2,4 – 3,0 1 – 1,75 1,2 – 8,4

0,75 0,9 – 2,4 2,2 – 2,7 0,8 – 1,8 1,8 – 8,4

1,0 1,0 – 2,6 2,7 – 3,3 1,2 – 2,4 2,8 – 9,0

1,25 1,3 – 3,2 ~ 4,4 1,6 – 3,1 3,2 – 10,1

1,5 2,1 – 4,4 ~ 6,0 1,2 – 4,4 5,4 – 11,4

Točka (4):

Pri določitvi celotne dotekalne sile F4cel na pogonskem veriţniku izhajamo iz

vrednosti sile v točki (3), upoštevamo odpore na relaciji (3) – (4) ter odpore na

pogonskem veriţniku (odpori trenja in poligonski odpori).

Upoštevanje odporov na odseku (3) – (4):

F4 = F3 + 3(F)4

3(F)4 = g .(q0 + q). H + f1 . g .(q0 + q). L . cos

samo pri poševnem elevatorju

z vodili (progo) za delovno vejo

Upoštevanje odporov na pogonskem veriţniku (trenje + poligonski efekt):

FKP = FK + FP Odpori trenja na pogonskem veriţniku FK :

c

zv

czvv

zv

vK

D

dGFF

D

dFFF 1414

Dinamični odpori zaradi poligonskega efekta FP :

Lqqnt

vF

z

P

02

22

22

Celotna dotekalna sila F4cel :

F4cel = F4 + FKP = F3 + 3(F)4 + FK + FP


121

Določitev sil tračnega elevatorja:

Preračun sil tračnega elevatorja poteka podobno kot pri tračnem transporterju:

Pričnemo z »neznano silo« v točki (1) F1

Odpore ravnega dela (1) – (2) obravnavamo analogno kot pri veriţnem

transporterju ob upoštevanju odpora gibanja traka f1

Preusmeritev med točkama (2) in (3) povzroči poleg odporov na povratnem

bobnu (izračun kot pri traku) še odpore zajemanja (kot pri veriţnem elev.).

Celotno dotekalno silo v točki (4) F4cel dobimo z upoštevanjem odporov na

nosilni veji (3) – (4) in odporov na pogonskem bobnu.

Osnovno izvrednotenje vseh sil sledi na osnovi gonilne enačbe na pogonskem

bobnu:

keFF cel

14

Po tem koraku lahko nastopi prenizka vrednost vlečne sile v točki (2). Zato

dvignemo silo v točki (2) na potrebno vrednost ( F2 = Fmin ) in s tem za

odgovarjajočo razliko tudi vlečno silo v ostalih točkah.

Nadaljnji izračun je isti z oba tipa transporterjev:

Napenjalna sila:

Fnap = 1,1 . ( F2 + F3 )


- Obodna sila Fu :

Fu = F4cel – F1



kW

vFP

g

kuM

1000



N HgqF

v

PF

nap

k

gM

max

02

1000





123

3.3.2 Elevatorji s prijemali

Transportiranje komadnega materiala:

Vertikalno ali poševno Dvigovanje ali spuščanje

Sestava:

običajno dve lamelni verigi

pogonski, napenjalni veriţnik

prijemala na enakih razdaljah

zelo različnih oblik

Odvzemanje:

Ročno (manualno)

z odmetom (prevzemalne mize – okrogli predmeti)

s pomočjo manipulatorjev – avtomatsko

Hitrost:

Vmax < 0,3 m/s gibanje kontinuirano ali s kratkimi prekinitvami

Določitev vlečnih sil:

Sile v vlečnem organu določamo analogno kot pri elevatorju s korci.


Dodatni odpori Wd:

y

xGF

Nfy

xGfFWd '2'2

G [N] - teţa transportiranega komada in

teţa konzolnega dela prijemala

x [m] - oddaljenost teţišča komada od

sredine verige

y [m] - oddaljenost (razmak) podpor prijemala

f' [-] - koeficient trenja

f' = 0,25 035 - drsna veriga

f' = 0,05 020 - veriga s kolesci

Zmogljivost:

h

koma

v

tQkom

36003600

1

v [m/s] - hitrost verige

a [m] - razdalja med prijemali

t [s] - časovni presledki med prijemali

h

kNa

vGQGQ kom

t

6,3

1000

3.3.3 Elevatorji z nihalnimi nakladalnimi ploščadmi

Vlečni element (dve verigi)

Nihalna nakladalna ploščad Pogonski, napenjalni veriţnik

Pogonska naprava

Transport bremena po:

vertikalnih

poševnih in

horizontalnih progah


125

3.3.4 Elevatorji – transporterji s prekucnimi korci

VERTIKALNI in HORIZONTALNI

transport prahastih zrnatih in

drobnokosovnih materialov.

Material se NE DROBI

v < 0,66 [m/s] (0,1 0,4)

(poligonski efekti)

Qm < 800 [t/h]

Širina 500 2000 [mm] Transporter s prekucnimi korci

POLNJENJE z vsipavanjem na

poljubnem mestu

PRAZNJENJE z napravo za

praznjenje (prekucni korci,

odpiralni korci) na poljubnem mestu

Slabosti: Naprava za praznjenje

Draga konstrukcija, vzdrţevanje, glasnost prekucnih korcev

Nihanje korcev pri večji hitrosti

Elementi:

VLEČNI ELEMENT

Dve lamelni verigi z valjčki (kolesi)

t = 320 1000 [mm]

PREKUCNI KORCI

Iz poločevine = 2 6 [mm]

Vrtišče korca nad teţiščem

VERIŢMOKI

s pogonsko in napenjalno napravo

število zob Z = 6 10 zob Veriga transporterja s

delilni krog D = 1000 2000 mm prekucnimi korci


Zmogljivost:

Ocenitev metrske teţe verige s prekucnimi korci

m

NBq k 40015000

Masna zmogljivost

h

tva

IQt 06,3

I0 [l] - litraţa korca

[t/m3] - nasipna gostota

[-] - koeficient polnitve = (0,75 0,9) v [m/s] - hitrost verige v = (0,1 0,4) m/s

mQ

vIa

t

0

max

6,3

Vlečne sile, moč motorja

F – vlečna sila analogno kot pri

NF 40002000min

NFFF celu 14

kWvF

Pg

kuM

1000

veriţnih transporterjih

+

elevatorjih

Transportni sistemi - Krožni transporterji

127

3.4 KROŽNI TRANSPORTERJI

Namenjeni so za kontinuirni transport v prostoru. Material se transportira na

vozičkih, ki jih ženemo z vlečno napravo (zglobno verigo), ki omogoča krivine v

VERTIKALNI in HORIZONTALNI ravnini.

Krožni transporter

(1-vlečni organ, 2-tekalna kolesa, 3-nosilna naprava,

4-tovor, 5-viseča nosilna tračnica)

3.4.1 Splošne značilnosti – opis

Nakladanje/razkladanje med gibanjem na poljubnem mestu

Manualno

Avtomatično

UPORABA:

Služi za kontinuirni transport (notranji transport) kosovnega redkeje sipkega

materiala.

Polproizvodi, strojni deli, zaboji, bale, transportne posode

V velikoseriski proizvodnji, montažni obrati skladišča, obrati živilske,

tekstilne, steklarske, gradbene, … industrije

Max. dolžina komadov: BKmax = 3 6 m

Max. teža komadov: GBmax = 10 25 kN

Transportni sistemi - Krožni transporterji 128

PREDNOSTI: Možnost uporabe pri zamotanih poteh

Možnost sprotnega opravljanja tehnoloških postopkov

(čiščenje, peskanje, metaliziranje, barvanje, sušenje, montaža)

(kompletiranje)

Nizka poraba energije

SLABOSTI: Glasno obratovanje

Nihajoča bremena – zaščita z žičnimi mrežami

DELITEV GLEDE NA NAČIN GIBANJA:

a) Krožni transporter z eno progo

Voziček in obešalo sta neločljivo povezana.

Veriga in obešalo na isti progi

- ENAKOMERNA ZMOGLJIVOST

Krožni transporter z eno progo

b) Krožni transporter z dvojno progo

(Power and Free System)

Vlečni element in obešalo na LOČENIH

progah.

Spojena sta OBČASNO s sojemalno kljuko.

Breme porivamo, ali vlečemo vozičke po tleh.

Omogoča FLEKSIBILNOST in povezavo

več krožnih transporterjev v sistem.

Krožni transporter z dvojno progo


129

3.4.2 Elementi krožnih transporterjev

a) Nosila za prenos bremena

Primerna nosilnost

Enostavna izvedba

Mala lastna teža

Enostaven

prevzem/odvzem bremena

Nihajoče obešanje

-vertikalnost bremena

Za sipki material – posode

Razne vrste obešal za prenos bremena pri

krožnih transporterjih

b) Vlečni element

VERIGA : - zglobna

- členkasta

JEKLENA VRV

Horizontalne proge: - običajne verige

Prostorske proge: - zglobne verige

- vrvi

Prosto gibljiva veriga s križnim zglobom Vlečni in nosilni elementi krožnega transporterja


c) Proga

I – profil

Dva kotnika

Kombinacija profilov

in cevi

Podpore na l = 4 6 m

stropne ali stebri

Krivine:

- vertikalne

- horizontalne (R > 2 m)

Tračnice krožnih transporterjev

Vmesna ravnina med dvema krivinama

- 2 krivini v isti ravnini x1 > tl

- 2 krivini v različni ravnini x2 > 2tl

tl – razdalja med obešali

Dimenzioniranje

UPOGIB dop = 100 Mpa

POVES fmax < l/600

Vključitev ravnih delov prog

med dve krivulji

d) Vozički z nosilno napravo

Obremenitev na kolesu vozička Fkol

pri krivini z radijem R

F1 – lastna teža + teža bremena

FR

tFF l

2sin22

R

tFFF l

kol 21

tl – razdalja med vozički

DODATNI - PROSTI VOZIČEK

tl = 1,2 1,6 m – brez vertikalnih krivin

tl = 0,8 1,0 m – z vertikalnimi krivinami

Shema obremenitve nosilne

naprave krožnega transporterja

pri vertikalni krivini


131

Obratovalne grupe

GRUPA NOSILNOST

[kN]

PREMER

KOLESA [mm]

MASA

VOZIČKA [kg]

»I«

PROFIL

A (težka) F > 10 dk > 120 m > 12 I 16

B (srednje težka) F < 10 dk < 120 m < 12 I 14, I 16

C (normalna) F = 5 7 dk < 110 m < 8 I 12, I 14

D (lahka) F = 2 4 dk < 90 m < 5 I 10, I 12

NOSILNE TRAVERZE porazdelitev teže na več vozičkov

e) Naprave za preusmeritev vlečnega elementa

Verižna kolesa (z ali brez zob)

D = 600 1300 mm

Valjčki v loku

dv = 80 140 mm

f) Pogonska naprava

Vogalni pogon

Vlečne verige

Enomotorni pogon

Lcel < 500 m

Večmotorni pogon

Lcel < 2000 m

Znižanje lastne teže Pogon s pomočjo vlečne verige

konstrukcije in vlečnega

elementa

g) Napenjalna naprava

Namestima jo (jih) pri Fmin.

GB > 1000 kg Fmin < 1800 N

GB = 700 1000 kg Fmin > 900 N

GB = 400 700 kg Fmin > 500 N

GB < 400 kg Fmin > 300 N

min3,2 SZV


3.4.3 Zmogljivost krožnih transporterjev

Komadna zmogljivost: h

koma

vQkom

3600

v [m/s] - hitrost vozička

a [m] - razdalja med vozički z obešali

Masna zmogljivost:

Komadni material: h

ta

vGQGQ BkomB

t

6,3

1000

GB [kg] - masa komada

Sipki material: h

tva

IQt 06,3

I0 [l] - litraža posode

[t/m3] - nasipna gostota

[-] - faktor polnitve

Pogoj prehodnosti (varnost):

mba 1,0cos maxmax

[°] - nasipni kot proge

b [m] - dolžina bremena

hitrost v < 0,5 m/s - običajno v = 0,05 0,35 [m/s]


133

3.4.4 Določitev vlečnih sil in moči motorja

Metrska masa gibajočih se delov brez bremena q0:

mkg

t

G

a

Gqq

l

vv

0

0

g [m/s2] - zemeljski pospešek

qv [kg/m] - metrska masa verige

G0 [kg] - masa obešala bremena Gv [kg] - masa vozička verige

a [m] - razdalja med obešali bremena tl [m] - razdalja med vozički verige

GB [kg] - masa bremena

Metrska masa transportiranega materiala:

mkg

a

Gq B

Metrska masa gibajočih se delov z bremenom:

mkg

t

G

a

GGqqqq

l

vBvn

0

0

Empirična ocenitev maksimalne vlečne sile Fmax:

Nfff

HqfLqLqgFF

zyx

qHcelHn

321

0minmax

11135,01

'

q0 [kg/m] - metrska masa gibajočih delov brez bremena

q [kg/m] - metrska masa bremena LHcel [m] - horizontalna projekcija celotne proge

LHn [m] - horizontalna projekcija delovnega (nosilnega) dela proge

Hq [m] - višina transportiranja materiala

Hq = H2 –H1 [m]

H1 [m] - kota oddaje bremena H2 [m] - kota prevzema bremena


f' – koeficient odpora za ravne proge

f1 – koeficient odpora za vertikalne krivine

f2 – koeficient odpora za horizontalne krivine, kjer je vlečni element podprt s kolesom

f3 – koeficient odpora za horizontalne krivine z valjčki (na verigi ali fiksni valjčki)

x – število vertikalnih krivin

y – število horizontalnih krivin s kolesom

z – število horizontalnih krivin z valjčki

Obrato-

valni

pogoji

Ravne

proge

f'

Verižna kolesa in koluti za

preusmeritev:

Koeficient f2

Naprava za usmeritev z

valjčki:

Koeficient f3

Vertikalne krivine:

Koeficient f1

Pri drsnem

vležajenju

Pri kotalnem

vležajenju

Kot krivine v [°]

90 180 90 180 do 30 45 60 do 25 35 45

Koeficienti odpora f1; f2; f3

ugodni 0,020 0,035 0,010 0,020 0,025 0,015 0,020 0,025 0,010 0,015 0,020

normalni 0,025 0,050 0,055 0,025 0,030 0,020 0,025 0,030 0,015 0,020 0,025

neugodni 0,040 0,060 0,070 0,030 0,035 0,025 0,035 0,040 0,020 0,025 0,030

Računsko določanje vlečnih sil (po sekcijah):

Ravna proga: NHqLqfgFF Hkk '''1

Horizontalna preusmeritev s kolesom: NFfF kk 121

Horizontalna preusmeritev z valjčki: NFfF kk 131

Vertikalni prehod nadstropja ( 2 · vert. krivina + poševnina):

NHqLqfgFffF Hkk '''11 111

Fk – sila na koncu opazovane sekcije

Fk-1 – sila na začetku opazovane sekcije

qn – delovna proga

q' = - trenutna metrska masa v gibanju

q0 – prazna proga

Maksimalna vlečna sila krožnih transporterjev dosega Fmax = (3 7)% vseh

gibajočih se in mrtvih bremen krožnega transporterja.

Pri pogonskih kolesih s številom zob z < 8 zob upoštevanje še poligonskih

odporov.


135

Moč motorja:

Obodna sila na pogonskem kolesu: NFFF oddob

(razlika sil pri pogonu z vlečno verigo)

Moč: kWvF

Pg

bM

1000

g – izkoristek gonila

Empirična ocena moči motorja:

kWfff

fvLqHfLQgP

zyx

g

HcelqHnt

M

321

0

11135,01

3600

'6,3'


3.4.5 Posebne izvedbe krožnih transporterjev

a) Krožni transporterji z nihajočimi nosilkami

(analogno z elevatorji z nihalnimi ploščadmi)

smerivertikalnivsamodelovanje

nihalkeploščlobešeneverigahpararelnihdvehNa

Lcel < 150 m - dolžina proge

H < 30 m - višina transporterja

v < 30 m - višina transporterja

Qkom < 700 kom/h - hitrost

b) Obtočni krožni transporter (paternoster)

Vlečna elementa ne tečeta pararelno, ampak sta zamaknjena

Nosilke so nihajoče ali vodene – (osebna dvigala)

Vlečna elementa – verigi sta v vodilu

Preprečitev padca (povratnega teka) pri pretrganju verige.

Skladišča, blagovnice, uradi, … tudi kot osebno dvigalo

H < 60 m - višina transporterja

v < 0,6 m/s - hitrost bremena

v < 0,2 m/s - hitrost osebe

Qkom < 1000 m/s - hitrost bremena

Transportni sistemi-Polţasti transporterji

137

4. TRANSPORTERJI BREZ VLEČNEGA

ELEMENTA Funkcijo vlečnega elementa prevzemajo drugi nosilni mediji (zrak, kapljevina),

ali drugi principi prenosa materiala (vijačnica, valjčki, drče, …)

Transportni stroji v tej skupini:

Polţasti transporterji

Valjčni transporterji

Transporterji z nihalnim ţlebom

Pnevmatski in hidravlični transporterji

Drče – mehanske in pnevmatske

4.1. POLŽASTI TRANSPORTERJI (pred 2200 leti – ARHIMED: Vijačne črpalke za namakanje)

Smer transportiranja -- Dva različna načina transportiranja:

HORIZONTALNO do rahlo nagnjeno ( max = 300 )

Transportirani material se giblje v koritu kot potujoča matica (teţnost

preprečuje vrtenje materiala)

VERTIKALNO ali po strmih nagibih

Transportirani material rotira ob steni mirujoče cevi. Centrifugalna sila na

tr. material ga pritiska ob steno. Hitro rotirajoča vijačnica ga ob robu cevi

potiska navzgor.

Transportni sistemi-Polţasti transporterji 138

4.1.1 Horizontalni polžasti transporterji:

Maksimalni nagib < 300 .

Za sipke materiale (transporter);

Za umazane (mulj) kapljevine (črpalka)

Osnovni sklopi horizontalnega polţastega transporterja:

Korito ali cev s podstavki (3) - sestavljeno iz sekcij z odprtinami za

dodajanje (8) in odvzemanje (9) in (10)

Gred z vijačnico in ležaji

Gred (votla) (2)

Vijačnica (1) z vzponom vijačnice s

Leţaji: Končni: 1x aksialno - radialni (4)

1x radialni (5)

Vmesni (radialni) (6)

Pogon (7) z izravnalno sklopko ali varovalom za zaščito pred

preobremenitvami


139

UPORABA:

Transport, mešanje,

doziranje

Papirnice, prehrambena industrija, kemična industrija, energetska postrojenja,

čistilne naprave, ...

KARAKTERISTIČNE VREDNOSTI:

Dolţine transportiranja najpogosteje L < 15 m ( izvedeno do L = 60 m )

Zmogljivost Qt < 120 t/h ( izvedeno do Qt = 700 t/h )

Premer vijačnice D < 1250 mm (transporterji) ( D < 2500 mm – črpalke za

odpadne vode)

Največja zrna granulata a'max < 0,25 . D (zamašitve)

PREDNOSTI:

Enostavna konstrukcija

Ne zahteva mnogo prostora

Moţnost transporta v zaprtem prostoru (ni prašenja, smradu, ...)

Dodajanje in odvzem na različnih mestih

Moţnost transporta vročih materialov

Pogon brez povratnih zapor

Nizki nabavni in vzdrţevalni stroški

SLABOSTI:

Drobljenje in poškodbe transp. materiala

Veliko trenje ( vijačnica/material, ţleb/material) - obraba

Velike poraba energije

Za kratke poti transportiranja

Nevarnost zamašitve


4.1.1.1 Elementi polžastih transporterjev:

VIJAČNICA POLŽA:

Običajno enostopenjska (redko dvostopenjska ali trostopenjska)

Enosmerna vijačnica na gredi (transport v eni smeri)

Polna vijačnica

(suhi drobnozrnati ali prahasti

materiali)

Trakasta vijačnica

(drobnokosovni materiali)

Lopatasta in zobčasta vijačnica

(teţko tekoči, stisljivi materiali)

Levohodna + Desnohodna vijačnica na eni gredi (zbiralni polţ)


141

GRED POLŽA, VLEŽAJENJE

Gred običajno votla

Dimenzioniranje na: NATEG (ali UKLON) + UPOGIB + TORZIJA

Vležajenje:

KRATKE gredi (do 5 m) - Samo končna leţaja: Aksialno – radialni

Radialni

DOLGE vijačnice – poleg končnih še vmesni radialni ležaji

Kriterij za določevanje največje razdalje med leţaji: l

Gred obremenjena na nateg (ne na uklon)

Upoštevamo upogibni poves zaradi enakomerne obremenitve

Maksimalni dopustni poves: fdop = ( l / 500 )

Poves zaradi lastne teţe vijačnice (kontinuirna obremenitev)

dopG f

IE

lqf

384

5 4

0

l (mm) - razdalja (predvidena) med leţaji

qG0 (N/mm) - teţa gredi z vijačnico na milimeter dolţine

E (MPa) - elastični modul materiala (jeklo E = 2,1.105

MPa )

Predpostavimo, da vijačnica poveča vrednost vztrajnostnega momenta gredi ( I )

za cca. 20%:

4n

n mm dd

)dd(,I1764

2144

44

d, dn (mm) znanji, notranji premer gredi

Na osnovi pogoja dopustnega povesa zapišemo največjo dopustno razdaljo med

radialnimi leţaji:

mm q

I,l :

lf pri ter ; mm

q

fI,l dop

dop3

0

4

0

831500

463


KORITO POLŽASTEGA TRANSPORTERJA

KORITO (s pokrovom ali brez) za horizontalne in rahlo poševne izvedbe

CEV za horizontalne in vertikalne izvedbe

Špranja med vijačnico in ţlebom: rmax = ( 3 do 12 ) mm , odvisna

od granulacije materiala !

mm )(fD

R maxn 622

Sekcije ( 3 do 5 m) spajamo v korito

Nosilci vmesnih leţajev

Podpore konstrukcije na ( 5 do 10 ) m

POGONSKA NAPRAVA

Motorno gonilo (motor z reduktorjem) + izravnalna sklopka (ali varovalka)

Reguliran pogon (pri dozatorjih)

Rn

r


143

4.1.1.2 Preračunske osnove polžastih transporterjev:

Hitrost gibanja materiala:

s

msnv

60

n ( vrt/min ) - število vrtljajev gredi polţa

s ( m ) - vzpon vijačnice polţa

Masna zmogljivost:

h

t 4

60.36002

kcD

snAvQ efft

D (m) - zunanji premer vijačnice

(t/m3) - nasipna gostota transportiranega materiala

(-) - koeficient polnitve (odvisen od tipa materiala in vijačnice)

45,0 ; ( 6,0v ) - lahko tekoči prahasti in zrnati materiali (ţito, koruza,

moka, sladkor, suh premogov prah, apno, …)

30,0 ; ( 4,0v ) - zrnati in drobnokosovni materiali (sol, pesek, droben prod,

elektrofilterski pepel, iverje, ţagovina, cement, ….)

15,0 ; ( 3,0v ) - teţki, agresivni materiali (peščena zemlja, pepel, prod,

premog v kosih, rude, ţlindra, glina, umetna gnojila …)

(-) - koeficient izvedbe vijačnice = (0,9 do 1,0) polna vijačnica

= (0,7 do 0,9) trakasta vijačnica

= (0,4 do 0,7) lopatasta in zobata vijačnica

k (-) - koeficient nagiba odvisen od kota = 0

0 5

0 10

0 15

0 20

0

k = 1 0,9 0,8 0,7 0,65

c (-) - koeficient dolţine (učinkovitost transporta z dolţino polţa pada)

c

1,00

0,95

0,90

0,85

0 5 10 15 20 25 30 L (m)


Razmerje (vzpon vijačnice / zun. premer vijačnice ) ( s / D ) :

( s / D ) = (0,8 do 1,0) normalne izvedbe, dobrotekoč material (D<400 mm)

( s / D ) = (0,6 do 0,8) slabo tekoči materiali ormalne

Z namenom preprečitve zamašitve D > (6 do 8) . a'max

Koeficient polnitve , nasipna gostota in koef. horizontalnega odpora fHskup

Material (t/m3)

fHskup

Apnenec – mleti, drobljen ( a' = 12 - 0,75 mm) 0,15 1,55 3

Cement 0,3 1,2 3,5

Gašeno apno 0,45 0,80 2,3

Grafit 0,45 0,6 1,9

Gips – suhi, mleti 0,3 0,85 2,8

Gips – drobljen 0,15 1,35 4

Kreda - mleta suha 0,3 1,15 3,4

Kremenčev pesek 0,15 1,65 5

Krmila 0,45 0,6 1,9

Pepel suh 0,15 0,7 3,5

Pepel elektrofilterski 0,15 1,0 5

Premog suh v kosih 0,15 0,85 3,5

Premogov prah 0,45 0,8 2,3

Ţlindra granulirana 0,15 1,0 5

Ţitarice 0,45 0,8 2,2

Določitev potrebne moči motorja:

Celotni odpori pri transportu: F : - odpori horizontalnemu gibanju F0

- odpori zaradi dviganja materiala FD

ODPORI HORIZONTALNEMU GIBANJU (določamo jih eksperimentalno):

Trenje material/korito

Trenje material/vijačnica Koef. horizontalnega odpora

Trenje v leţajih ( fHcel )

Odpori zaradi kopičenja in zatikanja

N HqgfLqgF Hcelcelcel

F0 FD


145

g (m/s2) - pospešek gravitacije

Lcel (m) - dolţina transporterja

H (m) - višina dviga/spusta materiala

q (kg/m) - metrska masa tr. materiala v

Qq t

6,3 ; Qt (t/h)

POTREBNA MOČ MOTORJA:

kW 36001000

HfLQgvF

P Hcelcel

g

t

g

celM

Določitev aksialne sile na gredi:

Aksialno silo na gredi prevzema aksialni leţaj.

Določamo jo na 2 načina (uporabimo večjo):

na osnovi momenta motorja in

N sin1 celA LqgF

na osnovi empirične ocene trenja ţleb/material

N

1

ss

motA

tgr

MF

Nm 9550n

PM

gm

mot

- Vrtilni moment na gredi polţa

n (min-1

) - Štev. vrtljajev vijačnice

rs = (0,7 – 0,8).D/2 (m) - Radij na katerem prijema teţišče preseka tr.

materiala

) 2

( s

ssr

stg

- dviţni kot vijačnice na radiu rs

111 tg - torni kot stenskega trenja (material / vijačnica)

rs


Podatki za 1 : 1 = 1,0 – 1,2 - rjavi premog, ţelezova ruda, suha zemlja, koks, gramoz

1 = 0,8 – 0,9 - suhi antracit, pepel, premog, pesek, ţaganje

1 = 0,6 – 0,75 - cement, ţitna moka, suha šota, livarniški pesek

1 = 0,5 – 0,6 - ţitarice, koruza, drobni apnenec

1 = 0,25 – 0,4 - grah, fiţol, laneno seme

Gred kontroliramo na

TORZIJO ( moment na gredi vijačnice MA )

UPOGIB (lastna teţa gredi z vijačnico)

NATEG/UKLON (aksialna sila na gredi FA )

Geometrija vijačnice:

Polni polţ: 73d

D

Trakast polţ: 0,25,1 d

D

Višina vijačnice: 2

dDa

Obseg zun. roba 1 navoja vijačnice: 222 sDOZ

Obseg notr. roba 1 navoja vijačnice: 222 sdON

Polmer zun. kroga za izrez pločevine: arR

Polmer notr. kroga za izrez pločevine: NZ

N

OO

Oar

Kot dela kolobarja za 1 navoj vijačnice: r

O

R

O NZ

180180

rzrn

oz

on


147

4.1.2 Vertikalni polžasti transporterji

(Horizontalni polţ – material fiksira v ţlebu sila teţe – efekt potujoče matice)

Vertikalni polţ: - rotacija materiala v cevi

- centrifugalna sila – pritisk materiala na cev

- trenje material/stena cevi, prepreči povratno gibanje po

vijačnici navzdol

1- dodajalni polž

2- dovajanje materiala

3- pogon horizontalnega polža

4- vstopna odprtina

5- iztok materiala

6- pogon vertikalnega polža

7- vstopno območje vertikalnega

odseka

1ps

2

krs tggm 2

DmC

stensko trenje matica/cev stensko trenje matica/vijačnica

SESTAVLJENO GIBANJE MATERIALA:

ROTACIJA + DVIGANJE

Centrifugalna

sila

2

2

DmC

2

2

DmC

2

2

DmC

Trenje matica/cev

sCsT s

2

2

Dm

v

= G

C

h

sC

C

G =

linija

vijačn

iceN

K

1

pp

K

N

G

sC

sC N1

1 p

2r = D(m)-premer vijačnice

NK - sila dviganja materiala v cevi

s - koef. trenja (matica/cev)

1 - koef. trenja (matica/vijačnica)

11 tg

p -dviţni kot vijačnice na radiu r

D

stg p


KRITIČNA KOTNA HITROST kr (zagotavlja vzdrževanje višine mat.)

krdej krdej 32

1p

s

kr tgD

g2

1s

1p

s

krkr tgD

g23030n

1min

ndej > nkr

ndej > (2-3)nkr

MOČ MOTORJA:

g

0tM

3600

wHQP

kW

koef. celotnega odpora (5,5-7,5) pšenica

(6,5-8,5) sol

4.1.3 Polžasti transportni boben

nkr – kritično število vrtljajev

B=(D-Dn)/2 = (0,2 - 0,3) (D/2) višina vijačnice transportnega bobna

Dpolţa mm 110 160 250 315 400

n 1min 450 300 250 250 200

Qt h/t 2 9 30 70 180

mH

h/kNQ t

0w

CENTRIFUGALNA SILA 0,3

TEŢA

gm3,02

Dm 2

kr

ndej nkr = 1

2

2

minD

23

D

30g3.02

D5,0s

– korak vijačnice transportnega bobna

Zgradba polžastega transportnega bobna

1- transportna cev 6- zobati venec

2- vijačnica 7- drča

3- podporni valjček 8- izstop

4- leţajni obroč 9- ogrodje

5- pogonski zobnik

Dn

D

s

B

Transportni sistemi-Valjčni transporterji

149

4.2 VALJČNI TRANSPORTERJI

Namen: - za transport komadnih bremen (zaboji, palete, paketi ...)

- moderni transportni pristop v sistemih transportno-skladiščne

logistične funkcije

- kot transportna rešitev med obdelovalnimi točkami pri

proizvodnih linijah

Prednosti: - Enostavna konstrukcija

- Majhna poraba energije

- Fleksibilnost transportne linije (ravne proge, krivine,

kretnice, obračalne mize ...)

- Posebne izvedbe: proga na kolescih, krogelna miza

Sl. 4.1: Elementi sistemov valjčnih transporterjev

Sl. 4.2: Krivine s koničnimi valjčki, kolesci in krogelna miza

Transportni sistemi-Valjčni transporterji 150

Glede na pogonske značilnosti

(A) - Negnani valjčki

(B) - Gnani valjčki -- transportne proge

(C) - Gnani valjčki -- delovne proge

4.2.1 Transporter z negnanimi valjčki Gibanje tovora: - potiskanje (vleka) posameznih komadov ali sklopov

- gibanje pod vplivom lastne teţe

POGOJ TRANSPORTA

m g sin > w, m g cos

tan > w,

izvedeni nagibi: od 1,5% do 3%

Sl. 4.3: Delovanje sil pri transportu z negnanimi valjčki

Valjčki: cev (jeklena ali plastična), vležajenje, nevrteča os

Rotirajoči deli valjčkov naj bodo čim lažji !

Zunanja površina cevi običajno ni mehansko obdelana.

(obdelana površina --> mirnejši tek)

Premeri valjčkov (vezano na cevi): dz = 65 - 159 mm (neobdelani)

dz = 55, 105, 155 mm (obdelani)

Sl. 4.4: Različni sistemi vležajenja valjčkov


151

Tab. 1: Negnani valjčki (po Spiwakowskem)

Sl. 4.5: Valjčki v težki (a) in zelotežkii izvedbi (b)

Ogrodje valjčkov: Običajno varjene izvedbe iz valjanih ali hladno

oblikovanih profilov ("L", "U", "I" ...). Višina

podpor omogoča dodatno vodenje bremena.

Izvedba valjčka

normalna

težka

Zelo težka

6000

3000

73

20

12000

6000

105

30

25000

12000

155

45

Maks.obremenitev(N)

Priporočljiva obr.(N)

Premer valjčka D (mm)

Premer osi d (mm)

Lastna masa vrtljivih delov (kg)

Dolžina valjčka (mm)

300

400

500

600

700

800

1000

1200

3.4

4.2

5.0

5.7

6.5

7.3

8.8

-

6.4

7.8

9.2

10.6

12.0

13.4

16.3

-

15.8

19.8

21.5

24.4

27.3

30.2

35.9

41.7


Preračun transporterjev z negnanimi valjčki:

Zmogljivost: Qkom = 3600 v / a = 3600 / t1 [kom/h]

Qt = 3,6 Gk v / a [kN/h]

D d

Nagib proge: tan W

Gk

Celotni odpor: W W W W 1 2 3

ODPOR KOTALNEGA TRENJA - W1

koeficient ležajnega trenja

W Gkf

D12 . . [ N ] ročica kotalnega trenja f 1 [mm]

premer valjčka D [mm]

srednji premer kot. ležaja d [mm]

(za drsno vležajenje d = premer osi)

ODPOR TRENJA V LEŢAJU - W2

W G G zk rd

D2 ( . ), . [N] Gr [N] - teža rotirajočega dela enega valjčka

z, - število valjčkov pod bremenom (2-4)

z - število valjčkov na opazovani progi

L [m] - dolžina opazovane proge

ODPOR ZARADI POSPEŠEVANJA VALJČKOV - W3

v [m /s ] - o b o d . h i to s t v a l j a

t [s ]

pot drsenja na obodu valj~ka

pot pospe{evanja na obodu valj~ka

tp

tz

t1

t1

t1

v

v [m/s] hitrost transportiranja

a [m] razdalja med tr. komadi

t1 [s] časov. presledek med kom.

Gk [N] teža transp. komada


153

Energija vloţena v pospeševanje valjčka: A km vm . .

2

2 km< 1 (km= 0,8 - 0,9)

Ker rotirajoče mase niso

na zunanjem obodu (D)

Odpor zaradi pospeševanja valjčkov: WA z

L

m z v

Lkr

m3

22

. . . .. [N]

masa rot. dela enega valjčka m Gr r / 10 [kg]

POTREBNI NAGIBNI KOT () NEGNANEGA DELA VALJČNE PROGE:

tan.

(.

).. . .

..

,

W

G

f

D

G z

G

d

D

m z v

L Gki

k

r

k

r

km

21

2

Preračun transporterjev z gnanimi valjčki:

a) VALJČNA PROGA

Služi za transport komadnega materiala ob permanentnem vrtenju valjčkov.

Koeficient odpora w, se spreminja na opazovani sekciji transporterja v

odvisnosti od trenutne obremenjenosti proge:

- neobremenjen del proge: wo

d

D

, .

- obremenjen del proge: wf d

D

, . .

2

POTREBNA MOČ POGONSKEGA AGREGATA (za gnani del transporterja)

P L w HmQ

hG z w v

t

g

r o

g

3600 1000.

, . . .

..( . )

,

[kW]

Qt [kN/h] realna zmogljivost ob upoštevanju neenakomernosti nakladanja

g izkoristek gonila

Lh = L cos horizontalna projekcija proge gnanega dela transporterja


H = L sin višinska razlika med začetno in končno točko gnanega dela transp.

nagibni kot gnane proge --> 1) ne sme nastopiti drsenje na

valjčku

tan1 = 1 torni koeficient valjček / breme

z celotno število gnanih valjčkov

v [m/s] delovna hitrost transporterja

Gr [N] teža vrtljivih delov valjčka

Sl. 4.6: Pogon valjčkov z verigo (a) in s pomočjo ozkega transp. traka (b)

Sl. 4.7: Prikaz regulacije gnanega transporterja za preprečevanje kopičenja tr.

materiala


155

Za slučaj majhnih zmogljivosti (sočasno na gnani valjčni progi samo 1 transp.

komad)

zL Q

vzkom

Tt

Lv

Q

komkom

kom

1 3600 3600

1 1.

.

dobimo zahtevano moč pogona gnane valjčne proge:

Pz G w G z w v

mkom k r o

g

( . . . . ).

.

, , ,

1000 [kW]

Pogosto dimenzioniramo pogon in elemente gnane valjčne proge na maksimalni

moment, ki nastopi na enem valjčku (M')

M G wk G w

z r oDu k' . . '

'

' '. . 2

[Nm]

ku>1 - faktor neenakomerne porazdelitve

z' - število valjčkov na katerih leži breme

Gk [N] - teža enega transportiranega komada

D [m] - premer valjčkov

b) DELOVNA VALJČNA PROGA (jeklarne, ...)

spreminjanje smeri transportiranja + sunki

Maksimalni pospeški / pojemki so odvisni od sile trenja med valjem in

trasportiranim materialom!

G m ak o k. . max Gk = mk g [N] - teža transportiranega komada

a gomax . mk - masa transp. komada (kg)

g - pospešek gravitacije

va

D

g

Do

max

max. . .

2 2

VALJI: liti, kovani ali iz debelostenskih cevi

POGONI: - posamezni (vsak valj gnan s svojim pogonom)

- skupinski (za skupine valjev skupni pogon)

OGRODJA: masivna (velike nosilnosti, temični vplivi, dinamične

obremenitve, ...)


Sl. 4.8: Posamezni in skupinski pogon valjev

Sl. 4.9: Kovana izvedba valja pri skupinskem pogonu valjev

DOLOČITEV MAKS. VRTILNEGA MOMENTA

. a) pri posameznem pogonu enega valja (motorno gonilo ali motor montiran

direktno na gred valja)

M M M M I Idin v mk m

zD

vu k ' ' ( . )..

' max

2

4 [Nm]

k m

zu k.

' [kg] - masa bremena na 1 valj

D [m] - premer valja

Iv [kg m2] - masni vztrajnostni moment enega valja ( Ivm D . 2

4 )

Im [kg m2] - masni vztrajnostni moment motorja

M' [Nm] - vrtilni moment na 1 valju

M G wk G w

z r oDu k' . .

. . '

'

' 2


157

b) pri skupinsko gnanih valjih

Statični vrtilni moment na gredi motorja:

M G w G z w G f G G zst k r oDi k k r

d

ig g

( . ' . . ). . ( . )'

. .

.

.2 21

[Nm]

z - število valjev s skupnim pogonom

i - prestava med motorjem in valjem

g - izkoristek gonila

Dinamični vrtilni moment na gredi motorja:

cImzIM mmivD

kvding

.......1

4

2

[Nm]

- kotni pospešek motorja

c > 1 - faktor, ki upošteva mase pogonskih delov (c 1,1)

Ob predpostavki enakomernega pospeševanja pri zagonu določimo

potrebno moč motorja:

30

..

1000max

mdinst nMMP

[kW]

n [min-1] - število vrtljajev motorja

ALTERNATIVNO lahko določamo MOČ MOTORJA tudi samo z ozirom na

statični vrtilni moment --> dodatna kontrola na dopusno varnost dop

M

M

M M M

Mn

st din

Pn

dopm

nm

max

.

9550

Mm - omahni moment motorja

Mn - nominalni moment motorja

(Podatke o Mn in Mm poiščemo v katalogih elektromotorjev.)

Transportni sistemi-Pnevmatski transporterji 158

4.3 PNEVMATSKI TRANSPORTERJI

Delitev po DIN 15201:

o Pnevmatski transporterji

o Cevna pošta

o Pnevmatske drče

o Transporterji z zračno blazino

o ZRAK - NOSILEC ENERGIJE ZA TRANSPORT MATERIALA,

KI TEČE PO CEVI

- ODPRTI SISTEMI (običajno)

- ZAPRTI SISTEMI (posebne -zaščitne mešanice plinov)

o TRANSPORTIRANI MATERIAL

- SIPKI (prašnat ali drobnozrnat)

- NELEPLJIV

- premog, koks, lahke rude, pepel, bombaž, žitarice, moka,

žagovina, kalcit, cement ...

o DODAJANJE Glede na tok zraka in prevzem materiala ločimo:

- Tr. material SESAMO skupaj z zrakom v cev:

- PODTLAČNI SISTEM

- Tr. material VSIPUJEMO direktno v cev, kjer teče zrak:

- NADTLAČNI SISTEM

- Tr. material najprej SESAMO nato pa VSIPUJEMO v cev z nadtlakom

- KOMBINIRANI SISTEM

o ODVZEMANJE v LOČILNIKIH in FILTRIH

o UPORABA gradbeništvo, lesna industrija, rudarstvo, energetika,

logistični transportno-skladiščni centri, prehrambena

industrija ...

Transportni sistemi-Pnevmatski transporterji

159

PREDNOSTI:

+ transport se vrši v zaprtih ceveh

+ majhne dimenzuje transportne naprave (v območju učinkovanja)

+ enostavno prevzemanje in oddajanje transportiranega materiala

+ povečana ergonomska varnost (ni vrtečih se delov v območju dela)

+ maloštevilnost manipulativnega osebja

+ moţnost popolne avtomatizacije transportnega procesa

+ material se med transportom zrači, suši, hladi, greje

POMANJKLJIVOSTI

-- velika poraba energije na enoto transportiranega materiala (1 - 7 kWh/t)

v primerjavi s transporterji z mehanskim transportom

-- nevarnost onesnaţevanja okolja (okvare filtrov)

-- nezmoţnost transporta lepljivih materialov in materialov z velikimi

razlikami v velikosti zrn

-- velika obraba transportnih cevovodov

Sl. 4.10: Razporeditev udarnih vplivov (obraba) v kolenu pnevmatskega

transporterja


4.3.1 Osnovni sistemi pnevmatskih transporterjev

o Sesalni sistem

o Tlačni sistem (visosko- in srednjetlačni)

o Sesalno-tlačni sistem

Sl. 4.11: Glavne vrste pnevmatskih transporterjev

a) Sesalni sistem: 1-sesalka, 2-cevovod, 3-zbiralnik, 4-filter, 5-zaporni element,

6-puhalo

b) Visokotlačni sistem: 1-mešalna dodajalna komora, 2-cevovod, 3-zasun, 4-

zbiralnik

c) Srednjetlačni sistem: 1-dodajalno kolo, 2-cevovod, odvajalec

d) Sesalno-tlačni sistem: 1-sesalka, 2-cevovod, 3-sesalna komora, 4-ločilnik

praha (filter)

5-dodajalno kolo, 6-puhalo

a) SESALNI SISTEM

Transport zraka (in materiala) dosežemo z z izsesavanjem zraka z vakuumsko

črpalko.

Najpogosteje jih uporabimo v primerih, ko moramo material samodejno

prevzeti in ga transportirati na zbirno mesto (silos, bunker).

ELEMENTI: vakuumska črpalka, cevovod, sesalka, ločilnk, filter

KARAKTERISTIKE:

- zmogljivost do 400 t/h (posamezni cevovod do 100 t/h)

- dolžina transportiranja do 400 m

- višina transportiranja do 25 m

- poraba zraka 40 do 60 m3/t

- premer cevi 60 do 250 mm


161

b) TLAČNI SISTEM

Material dodajamo v tlačni cevovod s krilnim kolesom ali s polžnim

dodajalcem (pri visokotlačnih sistemih) ali pa z gravitacijsko dodajalno

komoro (srednjetlačni sistemi).

ELEMENTI: kompresor z rezervoarjem, cevovod, dodajalna naprava

(krilno kolo, polžasti dodajalec, gravitacijska komora), ločilnk, filter

Sl. 4.12: Gravitacijska dodajalna Sl. 4.13: Dodajalno krilno kolo

komora 1-odprtina za vstop materiala, 2-kolo z

loputami, 3-priklopna cev na tlačni

cevovod

Sl. 4.14: Polžasti tlačni dodajalec

1-lijak bunkerja, 2-tlačni polž, 3-mešalna komora, 4-korito (cev) polža, 5-

zaklopni

ventil, 6-tlačne šobe za zrak, 7-tesnilo gredi

KARAKTERISTIKE:

- zmogljivost do 400 t/h

- dolžina transportiranja do 2000 m

- višina transportiranja do 300 m

- poraba zraka 25 do 75 m3/t

- premer cevi 50 do 350 mm


c) SESALNO-TLAČNI SISTEM

Kombinacija sesalnega (a) in tlačnega sistema (b)

Omogoča dolge poti transportiranja in hkrati avtomatiziran sesalni

prevzem materiala.

Sl. 4.15: Ločilniki (separatorji) za ločevanje transportnega materiala in

transportnega medija: a)ločilnik za sesalni sistem; b) ločilnik za tlačni sistem; c)

ciklon; d) ločilnik z vgrajenim ciklonom

Sl. 4.16: Sesalni pnevmatični transporter za raztovor ladij z

žitom 1-sesalni cevovod, 2-tračni elevator, 3-dodajalec, 4-

ločilnik,5-filter, 6-zračni vod, 7-zasun za prah, 8-polžasti

transporter, 9-puhalo, 10-motor, 11-verižni koritni

transporter

Sl. 4.17: Sesalka

1-material

2-zrak 3-mešanica


163

4.3.2 Preračunske osnove pnevm. transporterjev

Na osnovi zahtevane zmogljivosti Qt , poznavanja transpor-

tiranega materiala in izbrane linije transportitanja sledi

- Določitev zračnega pretoka Vzr [m3/s]

- Določitev potrbnega zračnega tlaka p [N/m2]

- Določitev notranjega premera cevovoda d [mm]

Dodatne odpore v krivinah in razcepih upoštevamo z

REDUCIRANO DOLŢINO CEVOVODA Lred [m]

L L L L Lred H V ek kr ek od . . . . [m]

LH - vsota vseh ravnih horizontalnih delov cevovoda

LV - vsota vseh ravnih vertikalnih delov cevovoda

Lek kr. . - vsota ekvivalentnih dolžin vseh krivin cevovoda (T. 1)

Lek od. . - vsota ekvivalentnih dolžin vseh odcepov cevovoda

( Lek.od = 8 m za dvovodne cevne odcepe in prahaste materiale)

Tabela 1: Ekvivalentne dolžine Lek.kr. 90o krivin cevovodov

Vrsta

materiala

Ekvivalentna dolžina Lekv. kr v (m)

pri razmerju R/d

4

6

10

20

zrnati, enakomerno

veliki

prašnati

drobno komadni,

neenakomerno veliki

debelo zrnati, neenakomerno

veliki

4 do 8

5 do 10

6 do 10

8 do 12

-

-

-

-

-

8 do 10

12 do 16

16 do

20

28 do 35

38 do 45

60 do 80

70 do 90


a) DOLOČITEV POTREBNE HITROSTI ZRAKA

Optimalna izbira hitrosti zraka v cevovodu zagotavlja potrebno gibanje

transportiranega materiala in hkrati ne presega preveč potrebnega zračnega

toka, ki ga zagotavljamo z vlaganjem energije (kompresor, puhalo). Hitrost

zraka pod katero se material poseda je

hitrost lebdenja oz. kritična hitrost

v c akr am

zr

. . '

[m/s]

m - specifična gostota materiala [t/m3]

zr - specifična gostota zraka [kg/m3]

a' - velikost zrna transportiranega materiala [m]

ca - koeficient spec. odpora zrna tr. materiala

v zračnem toku

ca=(10 do 170) pri kroglasti obliki zrn in a' =(0,00001 do 0,07 [m])

(za kroglasta zrna a'=0,005 do 0,07 [m] znaša ca=170)

Tab. 2: Hitrosti lebdenja

Vrsta materiala Karakte- Gostota Nasip.gostota Hitrost lebdenja

ristika (kg/m3) (kg/m3) vkr (m/s)

Pšenica čista 1260 800 9,8

Ječmen čist 1260 650 8,7

Koruza čista -- 730 8,9 - 9,5

Bombažno seme čisto 1060 600 9,5

Laneno seme očiščeno -- 660 5,2

Premog v kosih srednji 1160 620 10,6 - 11,0

Premog v kosih droben -- 750 8,7

Bukova žagovina vlažna 750 -- 6,8


165

Gostota zraka: pri atmosferskem tlaku zr 1 2, [kg/m3]

v ceveh pnevm. transporterjev

pri visokotlačnih sistemih zr ' , , 1 6 2 0 [kg/m3]

pri sesalnih sistemih zr ' , , 0 8 0 95[kg/m3]

Hitrost zraka v cevovodu se spreminja obratno sorazmerno od tlaka oz.

gostote zraka. Sesalni in tlačni sistemi:

TLAK ZRAKA SE ZMANJ[UJE V SMERI TRANSPORTIRANJA -->

HITROST IN Z NJO SPOSOBNOST TRANSPORTIRANJA

SE POVEČATA

Na vstopu sesalnega in na izstopu tlačnega sistema upoštevamo

zr 1 0, [kg/m3] = konst.

in določimo hitrost zraka v cevovodu:

v c c Lzr a m a red 1 22. . [m/s]

m - specifična gostota materiala [t/m3]

ca1 - koeficient odvisen od velikosti zrn a' materiala

(glej Tab. 3)

ca2 - koeficient odvisen od stanja materiala materiala

ca2 = (2 do 5).10-5 - manjše vrednosti jemljemo

za suhe in prahaste materiale

Lred - reducirana dolžina cevovoda [m]

Pri sesalnih sistemih lahko drugi člen enačbe (ca2.Lred2) zanemarimo, saj

dolžine cevovoda običajno ne presegajo 100 m.

Tab. 3: Koeficient ca1

Vrsta materiala Maks. velikost zrn ca1

a'

Prahasti 1 do 1000 [m] 10 do 16

Zrnati, enakomerno velik 1 do 10 [mm] 17 do 20

Drobno komadni, enakomerni 10 do 20 [mm] 17 do 22

Srednje komadni, enakomerni 40 do 80 [mm] 22 do 25


b) ZMOGLJIVOST PNEVMATSKIH TRANSPORTERJEV

Q Vt zr zr m 3 6, . . . [t/h]

zr [kg/m3]

Vzr [m3/s] - volumski pretok zraka

m = (masa materiala)/(masa zraka)

c) DOLOČITEV MEŠALNEGA RAZMERJA

mt

zr zr

Q

V

3 6, . . oz. m

m

zr

G

G

Gm - Teža (ali masa) materiala

Gzr - Teža (ali masa) zraka

Pri večini naprav je mešalno razmerje m odvisno od premera cevi d, zračnega

tlaka p in reducirane dolžine Lred .

Tlak pri sesalnih sistemih: p = 0,2.105 do 0,45.105 [Pa]

Tlak pri srednjetlačnih sistemih: p = 1,3.105 do 2,2.105 [Pa]

Tlak pri visokotlačnih sistemih: p = 2,5.105 do 5,0.105 [Pa]

Sl. 4.18: Mešalno razmerje v odvisnosti od reducirane dolžine pri tlačnih

sistemih.

(1 - suh, lahkotekoč material m = 2,5 - 3,2 [t/m3] )

(2 - vlažen, strgajoč material m = 1,8 - 2,5 [t/m3] )


167

Sl. 4.19: Mešalno razmerje pri sesalnem sistemu (za žito)

Tab. 4: Delovna hitrost zraka vzr in mešalno razmerje m (izkustveni podatki)

Vrsta materiala Mešalno razmerje m Delovna hitrost zraka vzr [m/s]

Zrnati material 5 do 25 22 do 26

Cement 20 do 100 9 do 25

Premogov prah 20 do 100 6 do 20

Pesek 3 do 20 30 do 70

d) DOLOČITEV PRETOKA (količine) ZRAKA IN NOTRANJEGA

PREMERA CEVI

Iz zahtevane zmogljivost Qt dobimo potreben pretok zraka Vzr

VQ

zrt

zr m

3 6, . .

[m3/s]

Iz izbrane hitrosti zraka vzr [m/s] in na osnovi Vd

vzr zr2

4

..

dobimo

minimalni notranji premer cevovoda d

dV

v

zr

zr

4.

. [m] oziroma d

Q

v

t

zr m zr

4

3 6

.

. , . . . [m]


e) DOLOČITEV POTREBNEGA ZRAČNEGA TLAKA V CEVOVODU

Pri transporterjih s TLAČNIM SISTEMOM določamo ZAČETNI TLAK:

p pL v

dz k

red zr .. .

12

[Pa]

Pri transporterjih s SESALNIM SISTEMOM določamo KONČNI TLAK:

p pL v

dk z

red zr .. .

12

[Pa]

d - notr. premer cevovoda [m]

- koeficient odpora čistega zraka v cevovodu

V cevovodu je mešanica zraka in transp. materiala --> korekcija

. m

o Pri SESALNIH SISTEMIH --> je konstanta: 1,5 . 10-7

o Pri TLAČNIH SISTEMIH --> je odvisen od (pomožni koef.)

m red zrL v

d

. . 2

Povezava med in je podana v Sl. 11

Sl. 4.20: Koeficient v odvisnosti od za tlačne sisteme


169

V slučaju višinske razlike H na tranportni poti materiala

--> upoštevanje dodatnega pritiska zaradi teţe stebra materiala pH

p g HH zr m . . .* [Pa]

zr*- srednja gostota zraka [kg/m3] v cevi

g 10 [m/s2] - zemeljski pospešek

Ob upoštevanju pk 1.105 [Pa] pri tlačnih sistemih ter pz 1.105 [Pa] pri

sesalnih sistemih dobimo za:

tlačne sisteme tlak na začetku cevovoda

pL v

dpz

m red zrH 10 15

2

.. . .

> 105 [Pa]

(+ pH za transport navzgor)

sesalne sisteme tlak na koncu cevovoda

pL v

dpk

m red zrH 10 15

2

.. . .

< 105 [Pa]

(- pH za transport navzgor)


f) POTREBNA MOČ ZA POGON KOMPRESORJA, PUHALA

predpostavka: izotermna kompresija

o Pri TLAČNIH SISTEMIH

Potrebna moč motorja: PA V

miz o

.

.1000 [kW]

Aiz [J/m3] - Spec. delo pri izotermni kompresiji enega m3 zraka

o

oizp

plnpA 1. [J/m3]

po [Pa] - Tlak okolice (po 105 Pa)

p1 [Pa] - Absolutni tlak kompresorja (p1>105 Pa - tlačni sist.)

(p1<105 Pa - sesalni sist.)

p p pb v1 .

pb [Pa] - Pogonski tlak pb = po - pk

pk [Pa] - Absolutni tlakna koncu cevovoda

- Koeficient izgub zaradi dodajanja materiala

( = 1,15 do 1,25 za tlačni sistem)

( = 1,05 do 1,10 za sesalni sistem)

pv [Pa] - Tlačni padec med kompresorjem in mestom dodajanja

pri tlačnih sistemih --> pv 0,3 . 105 [Pa]

- Tlačni padec med črpalnim puhalom in filtrom

pri sesalnih sistemih --> pv 0,02 . 105 [Pa]

Vo [m3/s] - Potrebna količina vsesanega zraka

Vo = Vzr . c

Vzr [m3/s] - Volumski pretok zraka

c - Koeficient izgub zraka v mreži --> c 1,1

- Celotni izkoristek kompresorja --> (= 0,55 do 0,75)


171

o Pri SESALNIH SISTEMIH

Potrebna moč motorja: PA V

miz o

.

.1000 [kW]

Aiz [J/m3] - Spec. delo pri izotermni kompresiji enega m3 zraka

določamo pri sesalnih sistemih v odvisnosti od p1

p1 = po - p1 [Pa]

Tab. 5: Izotropno delo Aiz pri sesalnem sist. v odvisnosti od p1

p1 [Pa] 0,6 . 105 0,7 . 105 0,8 . 105 0,9 . 105

Aiz [J/m3] 46100 40200 34300 26500

g) SPECIFIČNA PORABA MOČI

P

P

Qsp

m

t

t

kWh

Pm [kW] - Moč motorja

Qt [t/h] - Zmogljivost transporterja

Pri pnevmatskih transporterjih se giblje specifična poraba moči med

Psp = 0,6 do 5,0

t

kWh

Documents

Transportni Sistemi in Konstrukcije