II deo: NEPREKIDNI TRANSPORT

1.0 UVOD

Karakteristika mašina i uređaja sa neprekidnim radom je premeštanje materijala bez zaustavljanja radi prihvatanja i odlaganja materijala, za razliku od transportnih mašina sa prekidnim radom gde se premeštanje tereta vrši u ciklusima koji se sastoji iz više različitih operacija - vešanje tereta, pomeranje dizalice sa teretom, ostavljanje tereta i vraćanje praznog transportnog sredstva u početni položaj novog ciklusa. Zahvaljujući ovome mašine i uređaji neprekidnog transporta omogućuju ostvarivanje izuzetno velikih kapaciteta, u novije vreme čak i do 50 000 t/h.

Mašine i uređaji neprekidnog transporta veoma mnogo se primenjuju u svim područjima privredne delatnosti počev od administracije do rada u rudarstvu kako za transport materijala tako i za prenos ljudi. Pored toga ovi uređaji mogu da rade nezavisno od nekog proizvodnog procesa ili da su direktno uključeni u njegovo odvijanje pri čemu je moguće ostvariti visok stepen automatizacije ovakvih procesa uz znatno povećanje obima proizvodnje.

Osnovne prednosti mašina i uređaja sa neprekidnim radom su: − veliki i postojan kapacitet koji ne zavisi od dužine transportnog puta, − mali troškovi po toni pretransportovanog materijala − ravnomeran tok transportovanog materijala, − pretežno stacionaran rad uređaja (retko zaustavljanje i pokretanje), − relativno mali gabariti i jednostavna ugradnja, − velika pouzdanost u radu i lako održavanje, − u toku transportovanja se mogu vršiti određene tehnološke operacije (montaža, bojenje,

pranje).

Nedostaci ovih mašina i uređaja su: − ograničena fleksibilnost, − uglavnom nisu pogodni za ostvarivanje prostorne trase, − pri nepotpunom korišćenju tehničkih parametara mala rentabilnost, − nepogodni su za transport tereta većih dimenzija i težine.

1.2. TRANSPORTNI MATERIJAL. VRSTE, SVOJSTVA I KARAKTERISTIKE

Ako se izuzme iz razmatranja transport fluida (materijal u tečnom i gasovitom stanju) transportni materijal se može podeliti na komadni i nasipni (rasuti).

Komadni material predstavlja pojedinačne terete koji se javljaju u svom realnom obliku (mašine, uređaji i njihovi delovi, polufabrikati metalurgije, cigla, crep i sl.), ili su nastali pakovanjem nasipnog i komadnog materijala (palete, vreće, kutije, posude, konteneri i sl.). Osnovne karakteristike ovih materijala su težina i dimenzije komada. Težina određuje nosivost a njegova veličina dimenzije elemenata transportera.

Nasipni (rasuti) materijal obuhvata različite komadaste, zrnaste i praškaste materijale koji se javljaju u velikim količinama sa osnovnom karakteristikom da se mogu sipati i grabiti (ruda, ugalj, kamen, žitarice, pesak, cement itd.). Po svojim osobinama nalaze se između čvrstih i tečnih materijala jer poseduju ograničenu pokretljivost između čestica što im omogućuje transportovanje u slobodno nasutom stanju. Ovi materijali se odlikuju sa uglom prirodnog pada ili uglom unutrašnjeg trenja, zapreminskom gustinom, krupnoćom odnosno granulometrijskim sastavom, habajućim dejstvom, hidroskopnošću, zapaljivošću, agresivnošću itd.

- Ugao prirodnog pada (koeficijent unutrašnjeg trenja). Ako se nasipni materijal slobodno sipa na horizontalnu površinu zbog trenja između čestica, koje se naziva unutrašnjim trenjem, formiraće se zapremina oblika kupe sa bočnim izvodnicama pod uglom (ϕO) u odnosu na horizontalnu ravan (sl.1.1a). Ovaj ugao se naziva ugao prirodnog pada materijala ili ugao unutrašnjeg trenja.

Slika 1.1. Uglovi prirodnog pada materijala a) statički; b) dinamički

Za razliku od ugla prirodnog pada koji se javlja pri slobodnom nasipanju, tkz. statički ugao prirodnog pada, postoji i dinamički ugao prirodnog pada materijala (ϕ) koji se formira ako se materijal izloži vibracijama (sl.1.1b). Ovaj ugao je merodavan za proračun transportnih sredstava jer su njegovi elementi sa nasutim materijalom izloženi vibracijama koje se javljaju pri njihovom kretanju. - Zapreminska (nasipna) gustina materijala, ρ t m3 predstavlja masu jedinice zapremine slobodno nasutnog materijala. Za razliku od specifične gustine homogenih tela, koja predstavlja konstantnu veličinu, zapreminska gustina nasipnog tereta zavisi od niza faktora a posebno od vlažnosti i stepena zbijenosti materijala. Povećanjem vlažnosti povećava se i zapreminska gustina materijala jer voda zauzima prostor između čestica. Sabijanje nasipnog materijala (sleganjem, stresanjem, nabijanjem i vibriranjem) vodi ka povećanju njegove zapreminske gustine. Suvi i lakopokretljivi materijali (suvi pesak, žitarice) imaju mali koeficijenat sabijanja, k s = ÷1 05 1 25, , , dok vlažni, teškopokretljivi i sitni materijali (vlažan pesak, brašno), imaju velik stepen sabijanja k s = ÷1 3 1 6, , .

- Krupnoća odnosno granulometrijski sastav nasipnog materijala predstavlja količinski ili procentualno izražen sastav materijala prema veličini njegovih čestica. Merodavna veličina čestica je njena najveća dimenzija (sl.1.2a). Granulometrijski sastav za materijale sa česticama većim od 0,1 mm se određuje prosejavanjem kroz sita sa različitom veličinom otvora (sl.1.2b). Količina materijala koja ostane na svakom situ, izražena u procentima u odnosu na ukupnu količinu, predstavlja granulometrijski sastav nasipnog tereta.

Slika 1.2. Granulometrijski sastav (b)

1.3. KAPACITET MAŠINA NEPREKIDNOG TRANSPORTA

Kapacitet je osnovna karakteristika transportnih mašina i predstavlja količinu prettransportovanog materijala u jedinici vremena.

U zavisnosti od toga šta je mera količine materijala razlikujemo: težinski kapacitet Q (t/h), zapreminski kapacitet QV (m3/h) i komadni kapacitet QK (kom/h).

Pored toga u zavisnosti od konkretnih uslova rada razlikujemo: teorijski (idealni) kapacitet (Qi) koji predstavlja prijemnu sposobnost uređaja bez ikakvih gubitaka, zatim tehnički kapacitet (Q), koji odgovara nazivnom režimu rada transportera i eksploatacioni kapacitet (Qe) koji se određuje za stvarne uslove rada uključujući sve gubitke koji se pri transportu dešavaju.

Eksploatacioni kapacitet, u odnosu na tehnički, obuhvata gubitke vezane za konkretnu primenu i organizaciju rada transporteta. Ovaj odnos se može izraziti u obliku:

Q Q k ke = ⋅ ⋅1 2

gde je: Qe - eksploatacioni kapacitet,

Q - tehnički (računski) kapacitet,

k1 = 0,70-0,95 - koeficijenat iskorišćenja vremena,

k2 = 0,6-1,0 - koefieijenat neravnomernosti punjenja

Tehnički kapacitet transportera (u daljem tekstu kapacitet), pri ravnomerno raspodeljenoj masi transportnog materijala po njegovom dužnom metru (q) koji se kreće brzinom v iznosi:

Qq

v q v t h= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅36001000

3 6,

gde je: q (kg/m) - ravnomerno raspodeljena masa tereta po dužnom metru transportera (linijska masa),

v (m/s) - brzina transportovanja.

Za različite tipove transportera u zavisnosti od oblika nosećeg elementa moguće je definisati kapacitet uređaja preko karakterističnih parametara.

– Slučaj ravnomerno raspoređenog materijala na nosećem elementu (trakasti transporteri), sl.1.3.

Slika 1.3. Ravnomerno raspoređen teret na nosećem elementu (traka)

U ovom slučaju ravnomerno podeljeno opterećenje je:

q A kg m= ⋅ ⋅1000 ρ gde je: A ⏐m2⏐ - površina poprečnog preseka materijala, ρ ⏐t/m3⏐ - zapreminska gustina materijala.

Dobija se izraz za težinski kapacitet:

Q A v t h= ⋅ ⋅ ⋅3600 ρ a zapreminski kapacitet je: QQ

A v m hv = = ⋅ ⋅ρ

3600 3 (1.1)

– Slučaj transportovanja materijala u žlebovima, olucima i cevima (pločasti, grabuljasti, vibracioni, pužni transporteri), sl.1.4.

Slika 1.4. Transportovanje materijala u oluku

Kapacitet se u ovom slučaju izražava preko površine poprečnog preseka nosećeg elementa transportnog uređaja koja nije potpuno ispunjena materijalom. Koeficijent punjenja se definiše:

ψ =AA

m

gde je: A mm2 - površina poprečnog preseka materijala,

A m2 - površina preseka nosećeg elementa.

Slično kao u prethodnom slučaju i ovde se može linijska masa izraziti u obliku:

q Am= ⋅ ⋅1000 ρ

odnosno ako se iskoristi izraz (1.9.) dobija se:

q A kg m= ⋅ ⋅ ⋅1000 ρ ψ

Kapacitet ovakvih transportera je:

Q A v t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅3600 ρ ψ odnosno: Q A v m hv = ⋅ ⋅ ⋅3600 3ψ (1.2)

– Slučaj transportovanja materijala u porcijama - posudama (kofičasti transporteri, elevatori), sl.1.5.

U ovom slučaju masa po dužnom metru transportera je:

qMT

kg m= gde je:

M V kgm= ⋅ ρ - masa materijala u kofici,

V dmm3 - zapremina materijala u kofici,

ρ kg dm3 - zapreminska gustina materijala,

T m - korak kofica na nosećem elementu.

Slika 1.5. Transportovanje materijala u koficama

Koeficijentom punjenja kofice se označava odnos zapremine materijala ( )Vm i kofice ( )iO :

ψ =Vi

m

o

pri čemu se zapremina kofice, iz praktičnih razloga, najčešće izražava u l , odnosno dm3 .

Transformacija izraza (1.13) i (1.14) i uvrštavanjem u (1.5) dobija se koeficijent za ove tipove transportera u obliku:

Qi

Tv t hO= ⋅

⋅ ⋅⋅3 6,

ψ ρ (1.3)

Qi

Tv m hO= ⋅

⋅⋅3 6 3,

ψ

- Slučaj transportovanja komadnog tereta (trakasti transporteri, pločasti transporteri, viseći transporteri, valjkasti transporteri), sl.1.6.

Slika 1.6. Transportovanje komadnog tereta

Ravnomerno podeljena masa tereta po dužnom metru transportera se dobija delenjem mase tereta sa rastojanjem između njih:

qMT

kg m=

gde je: M kg - masa komadnog tereta,

T m - korak tereta,

tako da je na osnovu (1.5) kapacitet određen izrazom:

QMT

v t h= ⋅ ⋅3 6,

U ovom slučaju je korisno kapacitet izraziti u komadima pretransportovanog materijala na čas. Komadni kapacitet se dobija ako se težinski kapacitet podeli masom komadnog tereta izražen u ⏐t⏐ što konačno daje:

QVT

kom h= ⋅3600 (1.4)

2.0. TRAKASTI TRANSPORTERI

2.1. OSNOVNE KARAKTERISTIKE I OPIS UREĐAJA

Trakasti transporteri se koriste za transport nasipnog i komadnog tereta pretežno u horizontalnom i nagnutom pravcu (do 25°) pomoću trake kao vučnog i nosećeg elementa. Zbog svojih izuzetno povoljnih tehnoekonomskih karakteristika predstavljaju najrasprostranjenije uređaje neprekidnog transporta u eksploataciji. Našli su primenu u svim oblastima industrije, poljoprivrede, rudarstva i slično, posebno pri transportu velikih količina nasipnih materijala. Osnovni tehnički podaci su: − kapacitet od 50 do 25 000 t/h, a realizovana su postrojenja sa kapacitetom do 50 000 t/h, – dužina transportera se kreće od nekoliko metara pa do 15-tak kilometara sa mogućnošću

neograničenog nastavljanja, – brzina transportera je od 0,8 do 8 m/s u posebnim uslovima i do 15 m/s. Osnovne prednosti trakastih transporteta su: – veliki kapaciteti, nedostižni za druge transportne uređaje, – velike dužine transportera, – relativno mali otpori kretanja odnosno mala potrošnja energije, – jednostavna i laka konstrukcija, zauzima malo prostora, – visoka rentabilnost, mali eksploatacioni troškovi i lako održavanje, – velika pouzdanost u radu i bešuman rad, – pogodnost daljinskog upravljanja i mogućnost potpune automatizacije,

– mali broj zaposlenih, nekoliko puta manji nego kod cikličnog transporta. Nedostaci trakastih transportera su: – ograničen nagib transportovanja sa standardnim trakama, – osetljivost na povišene temperature i hemijske uticaje, – brzo habanje pri transportu teških i abrazivnih materijala, – nepogodni su za obrazovanje složenih trasa u prostoru i horizontalnoj ravni. Na sl. 2.1 je dat prikaz trakastog transportera sa osnovnim elementima.

Slika 2.1. Trakasti transporter

Materijal se preko utovarnog uređaja (7) utovara na beskrajnu traku (1) koja predstavlja noseći i vučni elemenat uređaja. Da ne bi došlo do velikih ugiba trake pod sopstvenom težinom i težinom materijala traka je oslonjena na noseće (4) i povratne (5) valjke. Na krajevima transportera nalaze se pogonski (2) i zatezni bubanj (3), pomoću kojih se ostvaruje kretanje trake. Radi kompaktnosti konstrukcije i povećanja obuhvatnog ugla koriste se otklonski bubnjevi (6) koji se nalaze na povratnoj strani trake. Materijal se istovara na čeonom bubnju (2) ili pomoću specijalnog istovarnog uređaja (8). Zatezanje trake, radi omogućavanja prenosa snage sa pogonskog bubnja na traku, ostvaruje se pomoću zateznog uređaja (9). Čišćenje trake se vrši pomoću čistača (10). Svi ovi elementi su postavljeni na noseću konstrukciju (11) koja je oslonjena na podlogu.

Zbog teškoća ostvarivanja krivina u horizontalnoj ravni trase trakastih transportera se obično izvode samo u vertikalnoj ravni. Na sl. 2.2 prikazani su neki oblici trasa trakastih transportera.

Slika 2.2. Šematski prikazi trasa transportera

2.2 OSNOVNI ELEMENTI I DELOVI

TRANSPORTNE TRAKE

Traka je osnovni i najodgovorniii elemenat transportera. Za pouzdan i efikasan rad transporteta traka mora posedovati određene osobine kao što su: savitljivost (gipkost), mala sopstvena težina, velika čvrstoća, mala relativna izduženja, mala hidroskopnost, velika otpornost na habanje, itd. Transportna traka napravljena od nekoliko nosećih slojeva sa tekstilnim vlaknima, sjedinjenih gumom tkz. gumena transportna traka, je najrasprostranjenija u primeni jer dobrim delom poseduje prethodno nabrojane osobine. Na sl.2.3 je prikazana traka sa nosećim slojevima od pamučne tkanine obloženih sa svih strana zaštitnom gumom. Noseći slojevi prenose sile koje se

javljaju pri kretanju dok gumeni sloj štiti noseće slojeve od dejstva vlage, mehaničkih oštećenja i habanja.

Slika 2.3. Transportna traka sa tekstilnim nosećim slojevima

Ukoliko traka sa nosećim slojevima od pamučne tkanine nema odgovarajuću nosivost primenjuju se trake sa nosećim slojevima od sintetičkih materijala (Rayon, Polyamid, Polyester). Kod transportera sa izuzetno velikim opterećenjima (transporteri velikog kapaciteta i dužine) moraju se primeniti specijalne trake, gde ulogu nosećih slojeva preuzimaju čelična užad, sl.2.4a.

Slika 2.4. Transportne trake sa užadima i čeličnom mrežom

Traka izrađena od čelične mreže, sl.2.4b,c, koristi se u slučajevima kada se, istovremeno sa transportovanjem, vrši neka tehnološka operacija (pranje, sušenje). Ako je potrebno vršiti transportovanje nasipnog materijala pod većim nagibnim uglovima primenjuju se specijalne trake sa posebno profilisanom gornjom površinom ili trake sa poprečnim rebrima, sl.2.5.

Slka 2.5. Specijalne trake za transport

pod većim uglovima

ELEMENTI ZA OSLANJANJE I CENTRIRANJE TRAKE

Kao elementi za oslanjanje trake između pogonskog i zateznog bubnja koriste se valjci a znatno ređe ravne površine od lima ili drveta. Valjci se primenjuju uglavnom pri transportovanju nasipnog materijala a ređe za komadne terete veće težine, dok se ravne površine koriste kod transportera malih dužina i brzina kretanja pri transportu lakog komadnog materijala. Kod transportera se razlikuju noseći valjci, koji služe za oslanjanje radne strane trake sa materijalom, i povratni valjci koji služe za oslanjanje prazne trake. Pri transportovanju nasipnih materijala u zavisnosti od kapaciteta, odnosno širine trake koristi se različit broj valjaka na jednom oslonačkom mestu radne strane trake. Veći broj valjaka omogućava dobijanje olučastog oblika trake čime se povećava površina poprečnog preseka materijala odnosno kapacitet transportera . Na sl.2.7 su prikazani neki tipovi valjčanih slogova. Ravan valjak, sl.2.7a, se koristi najčešće pri transportu malih količina materijala (do 25 t/h) na kraća rastojanja, zatim za transport komadnog tereta itd. Valjčani slog sa dva valjka, sl.2.7f, koristi se kod transportera sa uskom trakom ( B 300 400 mm= ÷ ), što je karakteristično za pokretne i prenosne transportere. Najčešće u upotrebi se nalazi valjčani slog sa tri valjka, sl.2.7b. Izuzetno za velike kapacitete odnosno široke trake ( )B mm> 1400 se koriste valjčani slogovi sa pet odnosno sedam valjaka. Radi smanjenja udara i optećenja trake u toku kretanja ili pri utovaru materijala koriste se specijalni valjčani slogovi sa amortizacionim valjcima, sl.2.7c. Ovi valjci su izrađeni najčešće od gume koja može biti puna ili izvedena u obliku pneumatika sa vazduhom pod pritiskom. Na sl.2.7g je prikazana konstrukcija za oslanjanje trake sa gumenim diskovima učvršćenim na čeličnom užetu. Ovakva konstrukcija omogućava određeno prilagođavanje

količini materijala koji se transportuje čime se povećava kapacitet pri istoj širini trake. Za oslanjanje povratnog (praznog) kraka trake isključivo se koriste ravni valjci, sl.2.7d,e. Slike 2.7h,j prikazuju donje valjke za čišćenje trake sa zavojnim površinama od gume i čelične žice.

Slika 2.7. Valjci za oslanjanje trake

BUBNJEVI I POGONSKI UREĐAJI

Bubnjevi se prema nameni mogu podeliti na: pogonske, zatezne, prevojne i otklonske. Pogonski bubnjevi imaju zadatak da omoguće prenos snage putem trenja na traku transportera. Prevojni i otklonski bubnjevi omogućuju promenu pravca trake a zatezni pored promene pravca vrše i zatezanje trake. Pokretanje trake transporteta se vrši pomoću pogonskog mehanizma koji se sastoji, sl.2.8a, iz elektromotora (1), spojnica (2 i 4), reduktora (3) i pogonskog bubnja (5). U slučaju većih snaga i višebubanjskog pogona koristi se više pogonskih motora, sl.2.8b,c, vezanih hidrodinamičkim spojnicama.

Slika 2.8. Pogonski uređaji trakastih transportera

Na sl.2.8d je prikazana kompaktna konstrukcija pogonskog mehanizma manje snage (do 25 kw) gde su pogonski motor i reduktor smešteni u.bubnju. Ukoliko se zahteva regulisano zaustavljanje transportera ili se radi o transporteru sa nagibnim deonicama neophodno je ugraditi i kočnicu. Najčešće je to standardna kočnica sa dve papuče koja se postavlja između motora i reduktora u slučaju većih kočionih momenata ili, kod transportera sa malom visinom izdizanja materijala, između reduktora i pogonskog bubnja. Kod kratkih nagnutih transportera se može primeniti ustavljač u obliku rolni, sl.2.9b, ili skakavice, sl.2.9c, a vrlo jednostavno rešenje prikazano je na sl.2.9a kod koga je iskorišćen umetak od trake

(1). Umetak je postavljen na silaznoj strani radne trake tako da usled svoje elastičnosti ili delovanjem dodatne opruge ima stalnu tendenciju uvlačenja između radne trake i bubnja. Pri radu transportera smer obrtanja je takav da bubanj i radna traka stalno odbijaju trakasti umetak, međutim, nakon isključenja pogona traka sa materijalom ima tendenciju obrnutog kretanja što dovodi do uvlačenja trakastog umetka između bubnja i trake i zaustavljanja daljeg kretanja.

Slika 2.9. Ustavljači trake

ZATEZNI UREĐAJI Zatezni uređaji imaju dva osnovna zadatka: – da obezbede dovoljnu silu u silaznom kraku trake sa pogonskog bubnja, neophodnu za

prenos snage bez klizanja trake po bubnju, – da održavaju propisan ugib trake na radnoj strani između valjaka kako ne bi došlo do

spadanja materijala sa trake. Na sl. 2.10 predstavljene su neke od mogućnosti zatezanja trake transportera.

Slika 2.10. Vrste i položaj zateznih uređaja

Na slici 2.10a je prikazano ručno zatezanje pomoću navojnog vretena. Mana ovog načina zatezanja je opadanje sile u traci zbog njenog izduženja što može dovesti do proklizavanja trake po pogonskom bubnju tako da se mora često kontrolisati i prema potrebi dotezati. Koristi se samo za transportere manjih dužina. Na sl.2.10b,c i d je prikazano zatezanje pomoću zateznog tega. Ovo je ujedno i najčešće primenjeno zatezanje zbog svoje jednostavnosti i održavanja konstantne sile u traci. Slika 2.10e, f i g prikazuju šeme zateznih uređaja sa automatskom regulacijom sile zatezanja i to pneumatskim, elektromehaničkim i elektrohidrauličnim putem.

2.2.6. UTOVARNI UREĐAJI Način utovara materijala na traku ima veliki značaj za vek trajanja trake. Oblik ovog uređaja zavisi od vrste materijala koji se transportuje, prvenstveno od njegovog granulometrijskog sastava, nasipne težine i abrazivnosti. Za utovar nasipnog tereta (ugalj, šljunak, pesak, žitarice), koristi se utovarni levak, sl.2.11a. Da bi se materijal pravilno rasporedio po traci postavljaju se vertikalne vođice dužine 1 do 2 m sa visinom od 100÷150 mm i proširenjem u pravcu kretanja trake, sl.2.11b. Da bi se sprečilo brzo trošenje trake pri utovaru teških i abrazivnih materijala postavlja se kosa rešetkasta ravan tako da propušta sitan materijal koji obrazuje zaštitni sloj na koga padaju krupniji komadi, sl. 2.11a.

Slika 2.11. Karakteristike utovarnog i pretovarnog uređaja

Slika 2.12. Utovarni uređaji

Ukoliko je potrebno menjati položaj utovarnog mesta na transportere koristi se utovarni levak koji se postavlja na kolica koja se mogu kretati duž transportera, sl.2.12c. U slučaju pretovara materijala koriste se gravitacione kliznice (strma ravan) tako oblikovane da ublaže vertikalni udar materijala o traku smanjujući mu brzinu i usmeravajući ga u pravcu kretanja trake, sl.2.12a i b. Za ravnomerno dodavanje materijala na traku koriste se dodavači i dozatori. Na sl.2.12d je prikazan vibracioni dodavač.

2.2.7. UREĐAJI ZA ISTOVAR MATERIJALA

Postoji više mogućnosti istovara materijala sa trake. Najjednostavniji istovar je preko čeonog bubnja. Ako je potrebno menjati mesto istovara primenjuje se plužni istovarivač ili istovarivač sa bubnjevima (istovarna kolica). Plužni istovarivač može biti jednostran, sl.2.13b, ili dvostrani, sl.2.13a. Mana ovih istovarnih uređaja je što izazivaju relativno velike otpore habanje trake i zahtevaju primenu ravnih valjaka (ravna traka) na mestu istovara a jednosmerni plužni istovarivači još imaju i tendenciju bočnog pomeranja trake. Zbog ovih nedostataka ovi istovarni uređaji se primenjuju samo pri transportu lakih neabrazivnih materijala sa malim brzinama kretanja. Ovi uređaji mogu biti smešteni na kolica čime se može menjati mesto istovara. Radi poboljšanja karakteristika, posebno za istovar komadne robe, primenjuju se specijalni istovarivači sa pokretnom trakom, sl.2.13c.

Slika 2.13. Plužni istovarivači

Najviše rasprostranjen istovarni uređaj je istovarivač sa bubnjevima, sl.2.14, smešten na pokretna kolica, tako da se može kretati duž transportera. Sastoji se od dva bubnja i istovarnog levka, pomoću koga se materijal istovara na jednu ili drugu stranu u zavisnosti od položaja preklopnika.

Slika 2.14. Istovarivač sa

bubnjevima

UREĐAJI ZA ČIŠĆENJE Čišćenje trake od nalepljenog materijala ima bitan uticaj na pravilan rad transportera i vek trajanja trake. Nalepljeni materijal na povratnoj strani trake lepi se na povratne valjke što izaziva ukošavanje trake i njeno nestabilno kretanje yatim na pogonskim bubnjevima sa nosećom stranom trake, gde je nalepljen materijal, smanjuje se koeficijenat trenja i mogućnost prenosa snage a postojanje čvrstih čestica dovodi do oštećenja iprobijanja trake. Uređaji za čišćenje prema principu rada mogu da se podele na mehaničke, hidrauličke i pneumatske. Na sl. 2.15 su prikazani uređaji za čišćenje trake i bubnja.

Slika 2.15. Uređaji za čišćenje trake

2.3. PRORAČUN TRAKASTIH TRANSPORTERA

ODREĐIVANJE KAPACITETA I ŠIRINE TRAKE Kapacitet trakastih transportera određuje se izrazom (1.1). Poprečni presek materijala na traci trakastog transportera zavisi od vrste materijala (ugao prirodnog pada) i od oblika trake koja može biti ravna, sl.2.16a, ili ugnuta (olučasta), sl. 2.16b-j.

Slika 2.16. Oblici preseka nasipa trake

Formiranje olučastog oblika trake je omogućeno primenom oslonačkih mesta sa različitim brojem i nagibom valjka, sl.2.16. Na sl.2.16 su dati orijentacioni podaci za veličinu poprečnog preseka materijala za pojedine oblike trake u odnosu na oslonačko mesto sa tri valjka i uglom nagiba bočnih valjaka β = 20o , sl.2.16d. Iako su valjčani slogovi sa dva valjka jednostavniji i imaju veći poprečni presek materijala na traci, a time i veće kapacitete za istu širinu trake, u primeni su znatno više rasprostranjeni valjčani slogovi sa tri valjka jer su uglovi savijanja trake, dvostruko manji tako da je vek trajanja trake znatno duži. Za izuzetno velike kapacitete primenjuju se valjčani slogovi sa pet odnosno sedam valjaka. Aktivna širina trake (b) je manja od stvarne širine (B) kako bi se sprečilo rasipanje materijala u toku kretanja. Aktivna širina trake se uzima da je:

b 0,9 B 0,05 m= ⋅ − U slučaju ravne trake površina materijala iznosi:

Ab h

=⋅2

, Kako je hb

tg= ⋅2

ϕ , odnosno Atg

b a b= ⋅ = ′ ⋅ϕ

42 2

Ako se na sličan način izračuna ukupna površina preseka za traku sa dva valjka dobija se:

( )A A A tg tg b= + = ⋅ + ⋅1 2

22

4cos β

ϕ β

Označavajući sa ( )′ = ⋅ +a tg tgcos2

4β

ϕ β dobija se opet izraz u prethodnom obliku. Slično bi se

moglo uraditi i za ostale oblike trake pri čemu bi veličina a′ bila funkcija uglova nagiba valjaka i ugla prirodnog pada materijala, odnosno oblika trake:

( )′ =a f ϕ β β β, , ,1 2 Kapacitet je:

Q a b v t h= ⋅ ⋅ ⋅2 ρ gde je uvedena zamena a=3600⋅a′. Ova veličina se naziva koeficijentom oblika trake.

Kod transportera pod nagibom dolazi do delimičnog klizanja materijala unazad odnosno do smanjenja kapaciteta što se može izraziti kao: Q k a b v t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅3

2 ρ gde je: k3 - koeficijent smanjenja kapaciteta zbog nagiba transportera . Najčešće se pri izboru i projektovanju trakastih transportera zahteva ostvarivanje određenog kapaciteta i u tom slučaju je prema vrsti materijala potrebno odrediti potrebnu širinu trake u obliku:

bQ

k a vm=

⋅ ⋅ ⋅3 ρ

Stvarna širina trake je: Bb

m=+ 0 050 95

,,

, na osnovu čega se usvaja standardna širina trake sa

eventualnom korekcijom brzine transportovanja.

OTPORI I POTREBNA SNAGA ZA KRETANJE

U zavisnosti od toga u koju svrhu će biti korišćeni rezultati postoji više metoda proračuna koje se razlikuju po tačnosti. Metoda obilaske konture. Ova metoda omogućuje tačno određivanje veličina sila u karakterističnim tačkama trake transportera a zasniva se na određivanju veličina otpora na pojedinim delovima transportera krećući se po konturi u smeru kretanja trake. Ovde će se dati samo osnovne napomene o određivanju otpora kretanju, sila u traci i potrebnoj snazi. Otpori kretanja se prema svom karakteru dele na podužne i lokalne.

Podužni otpori Podužni otpori se javljaju na određenim dužinama transportera karakterističnog oblika. Razlikuju se otpori na horizontalnom delu, kosom delu i otpori u krivini. Ovde će se analizirati samo prva dva otpora zbog većeg uticaja na ukupni otpor.

Otpori na horizontalnom delu transportera.Određivanje ovih otpora se vrši koristeći analogiju sa otporom kotrljanja točka po deformabilnoj podlozi. Na sl.2.17 predstavljeno je opterećenje valjka pri radu.

Slika 2.17. Opterećenje valjka na horizontalnom delu

Otpor kretanja trake preko valjka se javlja zbog deformacije donje obloge trake jer sila pritiska na valjak (Ni) ne deluje u pravcu ose valjka već je pomerena za veličinu (f) koju nazivamo krakom otpora kotrljanja i zbog otpora u ležištu valjka.

Veličina otpora kretanja trake se može odrediti na osnovu izraza cf

dddO=

⋅+ ⋅

2μ gde su f i μ

krak otpora kotrljanja i koeficijent klizanja u ležištu bubnjja. Kako vrednosti pojedinih koeficijenta u izrazu zavise od uslova rada otpor kretanja (c) je najčešće dat u tabelama u zavisnosi od uslova rada. Otpor na horizontalnom delu trake predstavlja zbir otpora na valjcima posmatrane dužine koji su po veličini jednaki tako da se za ukupni otpor može napisati izraz u obliku:

ΔS q g ct= ⋅ ⋅ ⋅l

pri čemu težinu pokretnih delova transportera po dužnom metru ( )q t treba uzimati:

– radna strana

tG

qqq Ot ++= N

– povratna strana

p

pOt t

Gqq += N

Otpori na kosom (nagnutom) delu transportera

Slika 2.18. Opterećenje valjka na kosom delu

Slično kao u prethodnom slučaju može se odrediti otpor kretanja trake preko jednog valjka sa tim što se u ovom slučaju javlja i komponenta težine materijala i trake u pravcu kretanja.

Ako se ima u vidu da je l =l

l1 cos,

ααh tg= ⋅ , zamenom opterećenja valjaka za radnu i

povratnu stranu dobija se: – radna strana

( ) hqqctg

GqqS 0n

0 ⋅+±⋅⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅

++=Δ l N

– povratna strana

hqctg

GqS 0

p

p0 ⋅±⋅⋅⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅+=Δ l N

gde je (h) visinska razlika a ( l ) horizontalna projekcija posmatrane dužine kosog dela transportera. Znak (+), u drugom članu, se uzima ako se vrši izdizanje, a znak (-) ako se vrši spuštanje materijala. Poređenjem izraza (2.43) sa (2.46) može se zaključiti da se otpor na nagnutom delu transportera sastoji od otpora koji odgovara otporu na horizontalnom delu (horizontalna projekcija) i otpora koji odgovara težini stuba materijala usled visinske razlike krajnjih tačaka.

Lokalni otpori Lokalni otpori su vezani za karakteristična mesta transportera kao što su: bubnjevi, utovarno mesto, istovarno mesto i čistači trake.

Otpor na bubnju.Otpor na bubnju se javlja usled trenja u ležištu bubnja i otpora zbog krutosti trake pri njenom prelasku preko bubnja. Na slici je prikazano opterećenje bubnja.

Veličina otpora obrtanju bubnja usled otpora u njegovom ležištu može se odrediti iz uslova ravnoteže za osu obrtanja. Nakon sređivanja se dobija:

Δ ′ = ⋅ ⋅S SdDR μ 0

gde je: r r r rS S S GR i i b= + ++1

μ - koeficijent trenja d0 - prečnik na kome se javlja trenje u ležištu bubnja, Gb - težina obrtnih delova bubnja, S Si i, +1 - sile u nailaznom odnosno silaznom kraku trake sa bubnja. Zbog krutosti i unutrašnjeg trenja u samoj traci (k) javljaju se gubici pri njenom savijanju i prelasku preko bubnja. Pri objašnjenju ovog uticaja može se koristiti analogija sa otporima koji se javljaju kod nepokretnog kotura. Prema tome ukupan otpor na bubnju je: ΔS p Si= ⋅ gde je: )k,D,d,,(fp 0αμ= - koeficijent otpora bubnja. U praksi se vrednosti koeficijenta otpora bubnja mogu orijentaciono uzeti u zavisnosti od veličine obuhvatnog ugla trake (α).

Otpor na utovarnom mestu.Na utovarnom mestu, u zavisnosti od načina utovara, se javljaju otpori zbog razlike u brzini kretanja trake i materijala koji dospeva na nju tako da se jedan deo energije troši na ubrzanje materijala a drugi se, putem trenja, pretvara u toplotu. Pored toga radi pravilnog usmeravanja materijala na utovarnom mestu postavljaju se vođice određene dužine koje stvaraju dopunski otpor.

Slika 2.20. Otpori na utovarnom mestu

Otpor na istovarnom mestu.Otpor na istovarnom mestu se određuje u zavisnosti od vrste istovarnog uređaja. – U slučaju istovara na čeonom (krajnjem) bubnju otpor je ravan nuli, ΔS = 0 , sl.2.21a. – Otpor kod pokretnih istovarnih kolica sa bubnjevima se može odrediti na osnovu sl.2.21b:

Slika 2.21. Istovar materijala na bubnjevima

Otpor čistača se određuje u zavisnosti vreste čistača.

Određivanje sila u traci i potrebne snage za kretanje Sile u traci trakastog transporteta određuju se metodom obilaska konture krećući se od jedne, proizvoljno izabrane tačke u smeru njenog kretanja. Zbog toga je potrebno izvršiti numeraciju karakterističnih tačaka koje definišu delove ili elemente transportera za koje je moguće izračunati veličinu otpora. Na sl. 2.22 prikazan je trakasti transporter složene trase sa numerisanim karakterističnim tačkama i dijagramskim prikazom opterećenja u traci.

Slika 2.22. Sile u traci transportera

Približan proračun. Ova vrsta proračuna se koristi onda kada su potrebni samo orjentacioni podaci o veličini snage transportera radi određivanja eksploatacionih troškova pri izradi idejnih projekata za određene investicione programe. Koristeći izraze izvedena za otpore kretanja na horizontalnom i kosom delu transportera, kao najdominantnije u poređenju sa ostalim otporima, može se orjentaciono odrediti veličina ukuone obimne sile na pogonskom bubnju. Obimna ( )U sila jednaka algebarskom zbiru svih otpora tako da je:

( ) HqqqcLU t ⋅±+⋅⋅⋅β=

gde je: β - faktor povećanja vučne sile koji uzima u obzir sporedne otpore c - koeficijent otpora kretanju trake L - dužina transportera (od ose do ose krajnjih bubnjeva),

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++⋅=

p

p

n

n0t t

GtGq2q - masa pokretnih delova transportera,

q kg m0 - masa trake po dužnom metru,

NG,NG po - težina obrtnih delova nosećih i povratnih valjaka,

mt,mt p - korak nosećih i povratnih valjaka,

qQ

vkg m=

⋅3 6, - masa transportnog materijala po dužnom metru,

H m - visina dizanja ili spuštanja materijala (visinska razlika krajnjih tačaka aktivnog dela trake),

v m s - brzina transportera. Pogonska snaga je:

η⋅= /vUP (2.33)

gde je η koeficijent iskorišćenja pogona transportera.

Napomena: Ovakav postupak proračuna je, sa određenim specifičnostima, primenljiv za sve vrste transportera pa se neće u narednom tekstu ponavljati.

3.0. TRANSPORTERI SA VU^NIM ELEMENTOM U OBLIKU LANCA

Posebnu grupu mehaničkih transportera ~ine transporteri kod kojih se kao vu~ni elemenat koristi lanac a nose}i elemenat je prilago|en nameni transportera prema ~emu razlikujemo plo~aste, kofi~aste, grebenaste i vise}e transportere.

3.1 ZAJEDNIČKI ELEMENTI

Lanci Prednosti lanaca kao vu~nih elemenata transportera su: – velika nosivost (ja~ina na kidanje) uz malo izdu`enje, – velika savitljivost tako da zahtevaju male pre~nike lan~anika, – lako savladavanje krivina u horizontalnoj i vertikalnoj ravni, odnosno omogu}uju izvo|enje

prostornih trasa, – sigurniji prenos vu~ne sile na lanac preko zuba lan~anika, – mogu}nost rada pri visokim temperaturama, – lako i brzo povezivanje krajeva, skra}ivanje i produ`ivanje. Nedostaci lanaca su: – velika sopstvena te`ina i potro{nja energije, – ograni~ena brzina kretanja (do 1,2 m/s), – tro{enje u zglobovima lanca i potreba njihovog povremenog podmazivanja, – pojava dinami~kih optere}enja pri ustaljenom kretanju pogonskog mehanizma. Vrste lanaca, koje se naj~e{}e primenjuju kao vu~ni element transportera su: zavareni, kovani i lamelasti lanci. Na sl.3.1 su prikazane neke vrste lanaca koje se ~esto nalaze u upotrebi.

Slika 3.1. Vrste lanaca

Lančanici i pogonski mehanizmi U zavisnosti od vrste lanca koriste se razli~iti tipovi lan~anika. Pogonski mehanizmi kod ovih transportera se mogu podeliti, u zavisnosti od na~ina preno{enja vu~ne sile, na ugaone (preko pogonskog lan~anika) i linijske (putem tkz. sredi{njeg pogona), sl.3.2. Naj~e{}e se koriste ugaoni pogonski mehanizmi sa lan~anikom, , pri ~emu se sprezanje lanca i lan~anika izvodi na obuhvatnom uglu odre|ene veli~ine.

Slika 3.2. Pogon lan~astih transportera

Zatezni uređaji Da bi se omogu}ilo pravilno sprezanje lanca i lan~anika neophodno je izvr{iti zatezanje lanca. Ovo zatezanje se ostvaruje pomo}u zateznog ure|aja. Za razliku od trakastih transportera ovde sila prethodnog zatezanja nema toliki zna~aj s′ obzirom da se prenos vu~ne sile vr{i sprezanjem zuba lan~anika sa lancem a ne putem trenja. Naj~e{}e se zatezanje kod ovih transportera izvodi pomo}u navojnog vretena sa ili bez opruge, sl.3.3a,b.

Slika 3.3. Zatezanje lan~astih

transportera

U slu~aju ve}ih izdu`enja lanca mogu}e je du`inu regulisati ubacivanjem odnosno izbacivanjem odre|enog broja karika.

3.2. NAPOMENE O ODRE\IVANJU OTPORA KRETANJU

S1i~no kao i kod trakastih transportera otpori se mogu podeliti na podu`ne i lokalne. Podu`ni otpori se javljaju na horizontalnim, nagnutim i krivolinijskim delovima transportera usled otpora kretanju lanca, naj~e{}e oslonjenih preko to~kova na nose}u konstrukciju. Pri njihovom odre|ivanju mo`e se primeniti potpuna analogija sa trakastim transporterima. Lokalni otpori se javljaju na lan~anicima, usled trenja u njihovim le`i{tima i usled krutosti lanaca, zatim na istovarnom mestu dok se otpori na utovarnom rnestu, zbog male brzine kretanja, mogu zanemariti. Otpor na lan~aniku, sli~no kao otpor na bubnju trakastog transportera, sastoji se iz otpora u le`i{tu lan~anika i otpora usled krutosti lanca. Za razliku od trakastih transportera, zbog uslova sprezanja lanaca i lan~anika, kod lan~astih transportera se pri ustaljenom re`imu rada pogona javljaju još i dinami~ka optere}enja. sa promenljivom ugaonom brzinom ~ime se kompenzuje neravnomernost kretanja lanca (4). U slu~aju primene linijskih (sredi{njih) pogona posti`e se ravnomerno kretanje lanca {to je zna~ajna prednost ove vrste pogona.

3.3. PL0^ASTI TRANSPORTERI

Osnovne karakteristike i opis uređaja P1o~asti transporteri se koriste za transport nasipnog i komadnog tereta pri veoma te{kim uslovima rada - abrazivni materijali, materijal na povi{enim temperaturama, odlivci, te{ke ma{ine itd. Ovi transporteri su na{li primenu u raznim granama privrede a pre svega u rudarstvu, metalurgiji, hemijskoj, cementnoj i metalnoj industriji za transport te{kih predmeta. Tako|e se koriste u tehnolo{kim procesima gde se pored transportovanja vr{i i odre|ena tehnolo{ka operacija (zagrevanje u pe}ima, hla|enje, su{enje, kalenje, bojenje i sl.) i pri monta`i te{kih ma{ina. U poslednje vreme nalaze veliku primenu kao dodava~i i dozatori u sklopu utovarnih bunkera.

Slika 3.4. P1o~asti transporter

Na sl.3.4 je prikazana {ema plo~astog transportera. P1o~asti transporter se sastoji iz nosa~a (5) na ~ijem se jednom kraju nalazi pogonski mehanizam sa lan~anikom (2) a na drugom kraju zatezni lan~anik (7) sa zateznim ure|ajem (8). Na jednom ili dva vu~na lanca (4) u~vr{}ene su plo~e (3) koje predstavljaju nose}e elemente transportera. Vu~ni lanci sa plo~ama se preko to~kova oslanjaju na nose}u konstrukciju (5). Transporter se puni prihvatanjem materijala preko vi{e usipnih levaka (6) koji se mogu postaviti na bilo kom mestu du` trase transportera. Pra`njenje se vr{i na krajnjem lan~aniku preko levka za istovar (1). Pra`njenje na liniji transportera mogu}e je samo kod onih transportera koji imaju ravne plo~e, bez bo~nih strana, putem plu`nih istovariva~a. Kod plo~astih transportera op{te namene koriste se lamelasti lanci koji dozvoljavaju proizvoljnu konfiguraciju trase u vertikalnoj ravni. Uglovi nagiba ovih transporteta sa ravnim plo~ama se kre}u do 20°, me|utim, kori{}enjem specijalnih nose}ih elemenata ovi uglovi za nasipni materijal dosti`u vrednosti i do 65°. U ve}ini slu~ajeva se koriste dva vu~na lanca a kod malih {irina i u specifi~nim uslovima, mo`e da se koristi jedan lanac. Podela plo~astih transportera op{te namene se mo`e izvr{iti prema vrsti nose}ih elemenata na: − transportere za komadni teret sa ravnim plo~ama bez bo~nih strana, – transportere za nasipni teret sa plo~ama sa bo~nim stranama, – transportere sa specijalnim plo~ama za ve}e nagibe. Kao {to je napomenuto plo~asti transporteri su pre svega pogodni za transport te`ih, krupnokomadastih materijala kao i materijala visoke tempereture a odlikuju se kapacitetom koji se kre}e do 2000 3m h . Brzina transportovanja je ograni~ena, obzirom na pojavu dinami~kih optere}enja, i kre}e se od 0 1 125, ,÷ m s. Du`ine transportera se kre}u do 100m, a ne vi{e od

200m , kod transportera sa jednim pogonom, dok se primenom ve}eg broja linijskih pogona ova du`ina mo`e pove}ati i preko 1000m. Osnovne prednosti ovih transportera su: – pogodni su za rad u najte`im uslovima, – omogu}uju izvo|enje slo`enih trasa sa malim polupre~nicima krivina i uglovima nagiba do

65o , – pri primeni vi{estrukih pogona omogu}uju povoljna optere}enja vu~nih lanaca i ostvarenje

velikih du`ina, – imaju relativno velik kapacitet, – mogu da se koriste kao dozatori i dodava~i. Nedostaci plo~astih transportera su: – velika sopstvena te`ina pokretnih delova transportera i relativno velika potro{nja energije za

kretanje, – slo`ena konstrukcija nekih elemenata transportera (lanci sa velikim brojem osovinica i

to~kova) i visoka cena transportera, – relativno slo`eno i skupo odr`avanje, – nepogodnost istovara nasipnog tereta na liniji transportera. Kod plo~astih transportera se kao vu~ni elemenat naj~e{}e koriste lamelasti lanci. Zbog smanjenja otpora kretanju izra|uju se lamelasti lanci sa to~kovima koji mogu biti sa kotrljajnim i kliznim le`ajevima.

Kao nose}i elementi plo~astih transportera koriste se plo~e od metala a re|e od drveta ~iji oblik zavisi pre svega od vrste tereta i trase transporteta. Nose}i elementi se mogu podeliti na osnovu tri kriterijuma: – prema vrsti tereta na one za komadni i nasipni materijal, pri ~emu se razlikuje na~in

formiranja radne strane (sa i bez preklapanja plo~a), – prema obliku nose}eg elementa na ravne i profilisane, – prema vrsti bo~nih strana na plo~e sa i bez bo~nih strana. Na sl. 3.5 su prikazani noseći elementi pločastih transportera.

Slika 3.5. Nose}i

elementi plo~astih transportera

Na sl.3.5a i b su prikazane plo~e za transport komadnog tereta pri ~emu se izme|u njih formira procep odre|enog razmaka. Oslanjanje vu~nog lanca mo`e biti izvedeno i preko to~kova ugra|enih u nose}u konstrukciju, sl.3.5c, {to omogu}uje lak{e odr`avanje i zamenu to~kova bez demonta`e lanca.

Na sl.3.5d-h su prikazane plo~e za transport nasipnog materijala koje na radnoj strani formiraju odre|en preklop tako da onemogu}uju rasipanje materijala izme|u plo~a ~ime je omogu}en jednostavan utovar na bilo kom mestu du` linije transportera. Sl.3.5d,e, prikazuju plo~e sa bo~nim stranama, koje omogu}uju znatno pove}anje kapaciteta pri istoj {irini plo~a, dok sl.3.5e prikazuje plo~e bez bo~nih strana za transport nasipnog materijala koje se relativno malo koriste zbog malog kapaciteta (transport sitnih odlivaka, otpada i sl.). Ovakve plo~e se mogu koristiti u kombinaciji sa nepokretnim bo~nim stranama, sl.3.5j, pri ~emu se pove}ava kapacitet ali i otpori kretanju transportera. U slu~aju ve}ih uglova nagiba trase transportera koriste se profilisane plo~e, sl.3.5g,h. Kod specijalnih transportera koji prenose laki komadni teret, npr. boce, vu~ni i nose}i elemenat su objedinjeni, sl. 3.5i.

Odre|ivanje kapaciteta i potrebne {irine transportera Pri odre|ivanju kapaciteta plo~astih transportera za transport nasipnog materijala može se koristiti izraz (1.2) dat u prvom poglavlju. Na sl. 3.6 su prikazani preseci materijala za razli~ite tipove plo~astih transportera: sa ravnom plo~om, sl.3.6a, sa plo~ama sa bo~nim stranama, sl.3.6b, sa ravnom plo~om i nepokretnim bo~nim stranama, sl.3.6c, i sa profilisanim plo~ama za transport materijala pod ve}im uglovima nagiba, sl.3.6d.

Slika 3.6. Presek materijala na nose}ern elementu

Pri transportu nasipnog tereta transporterom sa ravnim plo~ama, sl.3.17a, presek materijala je:

Ab h b tg

B tg=⋅

=⋅

≈ ⋅ ⋅12

2

2 40 18

ϕϕ,

gde je: b B m= ⋅0 85, - aktivna {irina plo~e B m - stvarna {irina plo~e. Na osnovu (1.2) kapacitet ovog transportera je:

Q k B v tg t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅648 32 ρ ϕ

Kod transportera sa bo~nim stranama, sl.3.6b i c, presek materijala je:

A A AB h

B h B tg B h= + =⋅

+ ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅1 22

32

20 25, ϕ ψ

gde je: h h2 3, - oznake karakteristi~nih visina, date su na sl.3.6b i c,

ψ = = ÷hh3 0 65 0 85, , - koeficijent punjenja (popune) preseka.

Na osnovu toga kapacitet je:

( )Q B v B tg h t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅900 4ρ ϕ ψ

odnosno za transporter sa nagibom:

( )Q k B v B tg h t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅900 43 ρ ϕ ψ Comment [VV1]: k3-šta je; koef nagiba ...

Radne brzine ovih transportera su manje od 125, m s , a naj~e{}e se biraju izme|u vrednosti 0 3 0 5, ,÷ m s na ~ega poseban uticaj ima veli~ina koraka lanca obzirom na pojavu dinami~kih optere}enja. Ako je zadat kapacitet mo`e se iz prethodno izvedenih izraza odrediti potrebna {irina plo~a (B) odnosno transportera. U slu~aju plo~a bez bo~nih strana potrebna {irina transportera se odre|uje

prema (3.30) {to daje: BQ

k v tgm=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅648 3 ρ ϕ

(3.33) Kod transportera sa bo~nim stranama potrebno je prethodno izabrati visinu strane (h) u funkciji

širine ploče (B) prema: λ = = ÷hB

0 1 0 2, ,

U tom slu~aju je prema (3.31): ( )Q k B v tg t h= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅900 432 ρ ϕ λ ψ

odnosno potrebna {irina (B) je: ( )BQ

k v tg=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅900 43 ρ ϕ λ ψ

3.4. GRABULJASTI TRANSPORTERI

Grabuljasti transporteri se koriste isklju~ivo za transport nasipnog materijala. Osnovna karakteristika ovih transportera je {to se materijal povla~i u nepokretnim olucima (`lebovima) posredstvom povlaka~a koji su povezani sa jednim ili dva vu~na lanca. Grabuljasti transporteri sa jednim lancem se koriste za male {irine B mm< 400 a za ve}e {irine se koriste dva lanca. Grabuljasti transporteri uglavnom slu`e za transport pra{kastih, zrnastih i srednje-komadastih lakopokretljivih i neabrazivnih materijala (ugljena pra{ina, proizvodi hemijske industrije, `itarice i sl.). Ovi transporteri nisu pogodni za transport vla`nih i lepljivih materijala, koji se lepe na povlaka~e i zidove oluka i stvaraju te{ko}e pri utovaru i istovaru, ~ime se znatno smanjuje kapacitet transportera. Tako|e nisu pogodni za transport jako abrazivnih materijala, koji habaju.oluke, ili za transport lomljivih materijala koji mrvljenjem gube kvalitet (npr. koks). Mogu se transportovati materijali zagrejani do 300°C. Prema obliku povlaka~a i oluka grabuljasti transporteri se mogu podeliti na:

1. grabuljasti transporteri sa visokim povlaka~ima. Njihova je karakteristika da je visina povlaka~a ve}a od visine oluka {to dozvoljava da se lanac vodi izvan materijala;

2. grabuljasti transporteri sa niskim povlaka~ima ~ija je visina pribli`no jednaka visini lanca i tri do {est puta manja od visine oluka. Vu~ni lanac sa povlaka~ima kli`e po dnu oluka zajedno sa materijalom. Zbog toga {to se veoma mnogo koristi u rudnicima poznati su pod imenom rudni~ki grabuljasti transporteri;

3. zatvoreni grabuljasti transporteri (redleri) su transporteri sa profilisanim povlaka~ima koji se kre}u kroz materijal povla~e}i ga po zatvorenom oluku. Po na~inu rada odgovaraju grabuljastim transporterima sa niskim povlaka~ima ali su znatno efikasniji;

4. specijalni grabuljasti transporteri koji se koriste u posebne svrhe (npr. za transport metalne strugotine).

Grabuljasti transporteri imaju slede}e prednosti: – relativno prosta konstrukcija, posebno transportera sa niskim povlaka~ima; – pogodan i lak utovar i istovar na bilo kom mestu du` trase transportera; – mogu da transportuju zagrejane materijele do 300°C a u posebnim slu~ajevima sa hla|enjem i

do 700°C;

– mogu da obezbede potpunu hermeti~nost, {to je posebno interesantno za transport pra{inastih proizvoda hemijske industrije.

Nedostaci grabuljastih transportera su: – veliki otpori kretanju zbog trenja materijala o zidove oluka {to izaziva velike zatezne sile u

vu~nom lancu i ograni~ava du`inu transportera; – veliko habanje lanca, povlaka~a i posebno zidova oluka; – relativno velik utro{ak energije; – lomljenje i tro{enje transportnog materijala. Bez obzira na ove nedostatke grabuljasti transporteri imaju veliku primenu. Kapacitet im se krede od 5 1000 3do m h , brzine kretanja od 0,05 do 1,0 m/s a du`ine transportera su 60 do 100 m a samo u izuzetnim slu~ajevima dosti`u du`ine i do 200 m.

GRABULJASTI TRANSPORTERI SA VISOKIM POVLAKA^IMA [ema ovog transportera je prikazana na sl.3.7. Povlaka~i se izra|uju u obliku plo~a razli~itog oblika koje su u~vr{}ene za jedan, sl.3.7d, ili dva vu~na lanca, slika 3.7c,f. Oluk je otvoren pri ~emu se kao radna mo`e koristiti samo donja, sl.3.7a, ili gornja i donja strana, sl.3.7b. Jedan ili dva vu~na lanca (1) sa plo~astim povlaka~ima se pokre}u preko pogonskog lan~anika (3) a zate`u zateznim lan~anikom (4). Profil plo~astih povlaka~a prilago|en je obliku oluka (2). Kod transportera samo sa donjom radnom stranom utovar se vr{i na bilo kom mestu du` linije transportera preko utovarnog levka (6) a istovar preko plo~astih zatvara~a (7). Ako se koriste obe strane kao radne, sl.3.7b, mogu se transportovati razli~iti materijali u suprotnom smeru pri ~emu utovar materijala na gornjoj strani mo`e biti na proizvoljnom mestu du` linije transportera.

Slika 3.7. Grabuljasti transporteri sa visokim povlaka~ima

Kao vu~ni elemenat kod grabuljastih transportera sa visokim povlaka~ima koriste se lamelasti lanci zbog pogodnog vezivanja plo~astih povlaka~a. Pravougaoni povlaka~, mada najjednostavniji ima negativnu osobinu da se material zaglavljuje u uglovima ~ime se pove}avaju otpori kretanja i lomi material zbog toga se ~e{}e koriste plo~e trapeznog oblika. Na sl.3.8e je prikazano uobi~ajeno konstruktivno re{enje dvostranog plo~astog povlaka~a

Slika 3.8. Vu~ni lanac i

povlaka~i

Pri transportu jako abrazivnih materijala dno oluka se prekriva plo~ama od materijala otpornih na habanje (hrom-nikl ili-manganski ~elici). Pogonski mehanizmi ovih grabuljastih transportera su izvedeni sa pogonskim lan~anicima na kraju trase (ugaoni pogon). Kao zatezni ure|aj se koristi navojno vreteno ili kombinacija navojnog vretena i opruge.

3.4.2.2. Prora~un grabuljastih transportera sa visokim povlaka~ima Kapacitet grabuljastih transportera se odre|uje na osnovu izraza (1.2). Popre~ni presek materijala u `lebu (A) zavisi od osobina materijala odnosno od oblika koji se formira ispred povlaka~a. Koeficijent punjenja (ψ) je: − za lakopokretljive i sitne materijale ψ = ÷0 5 0 6, , – za te{kopokretljive i krupnokomadaste materijale ψ = ÷0 7 0 8, , . Kod pravougaonih `lebova sa {irinom (B1) i visinom (h1) oluka popre~ni presek materijala je:

11 hBA ⋅= pri ~emu se, kod grabuljastih transportera sa visokim pravougaonim povlaka~ima, preporu~uje odnos:

25,045,0Bh

1

1 ÷==λ

Ako se ove vrednosti unesu u izraz za kapacitet dobija se: htvBk3600Q 2

13 ρ⋅⋅ψ⋅λ⋅⋅⋅= odakle je potrebna {irina oluka:

BQ

k vm1

33600=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅λ ψ ρ

Otpori kretanja. Koriste}i razmatranja data u odeljku 3.2 mogu se analogijom odrediti podu`ni i lokalni otpori. I ovde se kao karakteristi~ni podu`ni otpori javljaju otpori na pravolinijskoj trasi (horizontalni i kosi deo) i otpori u krivini. Od lokalnih otpora, pri prora~unu transportera, treba uzeti u obzir otpore na lan~anicima i otpore na utovarnom mestu.

GRABULJASTI TRANSPORTERI SA NISKIM POVLAKA^IMA Na sl.3.9 je prikazana {ema jednog grabuljastog transportera sa niskim povlaka~ima. Osnovna karakteristika ovih transportera je mala visina povlaka~a ( 2 6÷ puta manja od visine oluka).

Slika 3.9. Grabuljasti transporter sa niskim povlaka~ima

Transporter se sastoji od zatvorenog oluka (1), unutar koga se kre}u povlaka~i u~vr{}eni na jedan ili dva vu~na lanca (2). Pokretanje lanca se vr{i preko pogonskog lan~anika (3). Punjenje se vr{i preko usipnih levkova, koji se nalaze na bilo kom mestu gornje strane, a pra`njenje na donjem delu transportera. Ceo oklop mo`e biti podeljen na dva dela tako da se mogu, sli~no kao kod prethodne grupe grabuljastih transportera, koristiti obe strane kao radne, za transport razli~itih materijala (bez meganja) u suprotnim smerovima, ili se ovi transporteri koriste samo sa jednom - donjom radnom stranom Na sl.3.10 su prikazani razli~iti oblici provlaka~a i lanaca koji se koriste kod ovih transportera.

Slika 3.10. Oblici

provlaka~a i lanaca

Kao {to se vidi sa sl.3.25 ovi lanci nemaju to~kove ve} se direktno oslanjaju na dno oluka tako da se pri kretanju javlja klizanje {to ima za posledicu relativno veliku potro{nju energije. Kapaciteti ovih transportera nisu veliki kre}u se od 25 do 175 t h , i nalaze veliku primenu u prehrambenoj i mlinskoj industriji za transport `itarica, pra{kastih i sitnozrnastih materijala. Pored toga specifi~ni vid ovih transportera je na{ao {iroku primenu u rudarstvu. [irine `lebova se kre}u od 125 do 1 000 mm a visine od 90 do 400 mm. Brzine kretanja su male i iznose od 0,1 do 0,4 m/s. Du`ine ovih transportera su ograni~ene i zavise od broja vu~nih lanaca tako da su du`ine transportera sa jednim lancem do 100 m a sa dva do 200 m.

GRABULJASTI TRANSPORTERI U ZATVORENIM OLUCIMA

Ovaj tip grabuljastih transportera prema na~inu funkcionisanja, odgovara grabuljastim transporterima sa niskim provlaka~ima. Osnovna karakteristika ovih transportera je zatvoreni pravougaoni oluk po ~ijem donjem delu se kre}e lanac sa profilisanim povlaka~ima vuku}i materijal za sobom a po gornjem delu se vra}a, obi~no, prazna grana lanca. Na sl.3.11 su prikazani povlaka~i razli~itog oblika koji se koriste kod odre|enih tipova ure|aja:

Slika 3.11. Vrste

povlaka~a sa vilju{kastim lancem

Na sl.3.12 su prikazane trase zatvorenih grabuljastih transportera. Krajnje su nepogodni za transport vla`nih i lepljivih materijala koji se lepe na lance, povlaka~e i zidove oluka ~ime smanjuju efektivan popre~ni presek transportera uz pove}anje otpora kretanju odnosno sila u lancu {to mo`e dovesti i do njihovog loma. Zatvoreni lan~asti transporteri za neke radne uslove imaju odre|ene prednosti u odnosu na druge vrste transportera jer omogu}uju: – lako punjenje i pra`njenje na `eljenom mestu uz mogu}nost transportovanja sa obe strane

lanca, – higijenski transport, – mali popre~ni presek i potpuno iskori{}enje preseka oluka jer za isti kapacitet ovi transporteri

imaju 5-8 puta manji presek od trakastih a 2-3 puta od pu`nih transportera, – mogu}nost transportovanja po horizontalnoj, vertikalnoj ili nagnutoj trasi bez pretovara u

vertikalnoj ravni i obrazovanje zatvorenog kru`nog toka u horizontalnoj ravni, – direktno punjenje iz bunkera sa samoregulacijom koli~ine materijala, – relativno lako odr`avanje, – transport vru}ih, zapaljivih i otrovnih materijala.

Slika 3.12. Trase zatvorenih lan~astih transportera

Me|utim, ovi transporteri imaju i znatne nedostatke, kao i ostali grabuljasti transporteri. Radne brzine vu~nih lanaca, zbog te{kih uslova rada, su male i kre}u se od 0,1 do 0,3 m/s, a naj~e{}e 0,2 ili 0,25 m/s. Kapaciteti su relativno mali i uobi~ajeno se kre}u od 3 do 100 m3/h, a maksimalno do 200 m3/h. Vertikalni transporteri imaju kapacitet od 2 do 50 m3/h. Du`ine ovih transportera, zbog velikih otpora, su ograni~ene i retko prelaze 60 m a izuzetno mogu biti 100 m.

Prora~un zatvorenih grabuljastih transportera Kapacitet ovih transportera odre|en je izrazom (1.2) gde je potrebno izvr{iti odre|ene korekcije obzirom na specifi~nosti ovih transportera: Q A v k k k t hA S V= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅3600 ρ

gde je: A B h m= ⋅ 2 - povr{ina preseka oluka (za radnu stranu),

v m s - brzina lanca transportera, kA = ÷0 85 0 95, , - koeficijenat smanjenja raspolo`ivog preseka oluka k V - koeficijenat brzine koji uzima u obzir zaostajanje materijala u odnosu na lanac,

kS - koeficijenat sabijanja materijala u oluku. Otpori kretanja se odre|uju sli~no kao i kod ostalih lan~astih transportera.

3.5. KOFI^ASTI TRANSPORTERI

Kofi~asti transporteri se koriste za transport nasipnih materijala. Kao vu~ni elementi ovih transportera se koriste dva lamelasta lanca. Za razliku od elevatora oni mogu da transportuju material i horizontalno odnosno da imaju slo`enu trasu sa zatvorenom konturom u vertikalnoj ravni. Na sl.3.13 su prikazani neki oblici trasa kofi~astih transportera. Razlikuju se dve osnovne vrste kofi~astih transportera: – kofi~asto-grabuljasti transporteri, sl.3.14, – transporteri sa zakretnim koficama, sl.3.15. Osnovna prednost ovih transportera je da

omogu}uju horizontalan i vertikalan transport materijala bez pretovara a mana im je relativno slo`ena, te{ka i skupa konstrukcija.

Slika 3.13. Trase kofi~astih transportera

KOFI^ASTO-GRABULJASTI TRANSPORTERI

Izgled i na~in rada kofi~asto-grabuljastih transportera je prikazan na sl.3.34. Karakteristika ovih transportera je veza kofice za vu~ni elemenat koja ne dozvoljava njeno zakretanje, u odnosu na kariku lanca, tako da kofice na horizontalnim delovima transportera guraju materijal pred sobom po transportnom oluku, na isti na~in kao grabuljasti transporteri sa visokim povlaka~ima. Pri prelasku na vertikalni deo transportera kofice pri zakretanju, sl.3.34c, grabe materijal i nose ga navi{e kao kod elevatora.

Slika 3.14. Kofi~asto-grabuljasti transporter

Ovi transporteri se koriste za transport suvih i nelepljivih pra{inastih, zrnastih i srednjekomadastih materijala. Kapacitet im je do 200 m3/h, du`ina horizontalnih delova do 100 m a vertikalnih do 25 m. Brzina kretanja je od 0,2 do 0,5 m/s. Osnovni elementi i delovi ovih transportera su vu~ni lanci i kofice, sl.3.34b. Zapremina kofice (i0) je od 6 do 100 dm3 .

Prora~un transportera Kapacitet ovih transportera je odre|en mogu}no{}u preno{enja u vertikalnom pravcu tako da se mo`e definisati izrazom (1.3) obrazlo`enom u prvom poglavlju. Otpori kretanja na horizontalnim delovima odre|uju se isto kao kod grabuljastih transportera sa visokim povlaka~ima dok se otpori na vertikalnim delovima odre|uju kao kod elevatora.

KOFI^ASTI TRANSPORTERI SA ZAKRETNIM KOFICAMA Na sl.3.15 je prikazan kofi~asti transporter sa zakretnim koficama. Kao vu~ni elemenat koriste se dva lanca a veza sa koficama je izvedena preko osovine, sl.3.16, koja omogu}uje zakretanje kofice. Ta~ka ve{anja kofice je iznad njenog te`i{ta (klatno) {to joj omogu}ava zadr`avanje normalnog polo`aja na trasi (horizontalni i vertikalni delovi).

Slika 3.15. Kofi~asti transporter sa zakretnim koficama

Materijal se utovara na horizontalnom delu i utovarni ure|aj zavisi od rasporeda kofica. Zatezanje vu~nog elementa se vr{i zateznim lan~anikom (6) a vo|enje lanca sa koficama na vertikalnom delu se vr{i putem vo|ica (5). Istovar se vr{i na proizvoljnom mestu preko

pokretnog istovarnog ure|aja (1). Pogon se sme{ta na jednom od ugaonih lan~anika naj~e{}e u zoni velikih sila (2). Prema rasporedu kofica razlikuju se transporteri sa zbijenim koficama sl. 3.16a,b i f, i transporteri sa razdvojenim koficama sl. 3.16d i e. Razlika ova dva tipa transportera se sastoji u na~inu punjenja kofica. Kod transportera sa preklapanjem krajeva kofica punjenje je neprekidno sa ure|ajima op{te namene (utovarni levak, kliznice,...). Kod transportera sa razdvojenim koficama neophodno je cikli~no dodavanje materijala u porcijama sa specijalnim utovarnim ure|ajem.

Slika 3.16. Osnovni parametri i raspored kofica

Maksimalni kapacitet se kre}e do 400 3m h sa ograni~enom brzinom od 0,2 do 0 4, m s zbog izbegavanja oscilovanja (ljuljanja) kofica. Du`ina horizontalnih delova je do 150m a vertikalnih do 60m. Kao vu~ni elemenat se koriste dva lamelasta lanca sa velikim korakom.

3.6. VISE]I TRANSPORTERI

Vise}i transporteri se prvenstveno koriste za transport komadnog tereta po slo`enoj prostornoj trasi, sl.3.17. Karakteristika ovih transportera je postavljanje nose}e konstrukcije iznad radnog prostora (ispod plafona) po kojoj se kre}u kolica, sa nose}im elementom, me|usobno povezana jednim vu~nim lancem.

Slika 3.17. Trasa vise}eg transportera

Ovi transporteri imaju veoma va`nu ulogu kao sredstvo unutra{njeg transporta u monta`nim pogonima i skladi{tima. Pogodni su za obavljanje odre|enih tehnolo{kih operacija u toku transportovanja: monta`a, mehani~ko ~i{}enje, bojenje, termi~ka obrada, kontrola kvaliteta itd. Zahvaljuju}i karakteristikama ovih transportera omogu}ena je potpuna automatizacija procesa proizvodnje. Vise}i transporteri se mogu podeliti na dve osnovne grupe: – jedno{inski ili vu~eni vise}i transporter, sl.3.18a, – dvo{inski ili potiskuju}i vise}i transporter, sl.3.18b.

Slika 3.18. Vrste vise}ih transportera

Karakteristika prve grupe, sl.3.18a, je stalna veza izme|u vu~nog lanca (3) i nose}eg elementa (2) sa kolicima (1). Ovaj tip transportera je proste konstrukcije i relativno jeftin ali sa ograni~enom fleksibilno{}u. Druga grupa vise}ih transportera sl.3.39b, ima dve odvojene vo|ice ({ine) (4) i (5) po kojima se kre}u dve grupe nezavisnih to~kova (1) i (3). Po gornjoj vo|ici (5) se kre}u kolica (1) koja nose vu~ni lanac (2) a po drugoj (5) kolica (3) nose}eg elementa. Veza izme|u te dve grupe kolica se ostvaruje putem potiskiva~a (6) na vu~nom lancu i zakretnih zuba na donjim kolicima. Prema potrebi mo`e se izvr{iti odvajanje odnosno povezivanje donjih kolica sa vu~nim lancem i na taj na~in upravljati kretanjem kolica shodno zahtevima tehnolo{kog procesa. Na ovaj na~in omogu}eno je ostvarivanje visokog stepena automatizacije sa daljinskim upravljanjem.

JEDNO[INSKI (VU^ENI) TRANSPORTERI Kao vu~ni elemenat naj~e{}e se koriste kovani lanci. Kolica su kod jedno{inskih transportera stalno vezana za vu~ni lanac i ona slu`e istovremeno za dr`anje lanca i za no{enje nose}eg elementa sa teretom. Nose}a konstrukcija se sastoji od vo|ice ({ine) i nosa~a za ve{anje, naj~e{}e o plafon objekta. Na sl.3.19 dat je {ematski prikaz nekih, od vi{e mogu}ih, re{enja.

Slika 3.19. Nose}a konstrukcija (vo|ice)

Nose}i elementi su prilago|eni obliku tereta koji se transportuje. Sre}u se najrazli~itije vrste ovih delova vise}ih transportera a sl.3.20 prikazuje neke od njih.

Slika 3.20. Nose}i elementi vise}ih transportera

Slika 3.21. Utovarni i istovarni ure|aji

Pogonski ure|aji. Za pogonske ure|aje vise}ih transportera va`e razmatranja ranije data u uvodnom delu poglavlja. Zatezni ure|aji. Kod vise}ih transportera se koriste dve vrste zateznih ure|aja - sa zateznim tegom i oprugom. Utovarni i istovarni ure|aji. Po{to se nose}i elemenat ne zaustavlja radi prihvatanja i odlaganja tereta optimalno re{enje ovog problema u prvom redu zavisi od oblika i karakteristika tereta. U slu~aju tereta male te`ine mo`e se primeniti ru~ni utovar i istovar mada su u poslednje vreme ove operacije uglavnom automatizovane. Neki op{ti principi, koji se mogu primeniti pri re{avanju tog problema, prikazani su na sl.3.21.

DVO[INSKI (POTISKUJU]I) TRANSPORTERI Osnovna prednost ovih transportera se ogleda u mogu}nosti nezavisnog kretanja kolica sa teretom u odnosu na vu~ni lanac {to ih opredeljuje za kori{}enje pri re{avanju slo`enih transportnih problema.

Slika 3.22. Hvata~ki ure|aj i otklonska skretnica

Ve}ina osnovnih elemenata i delova dvo{inskih transportera je istovetna kao kod jedno{inskih (vu~ni lanac, pogonski ure|aji, otklonski ure|aji i zatezni ure|aji). Osnovni elementi i delovi koji su karakteristi~ni samo za dvo{inske transportere, i ne primenjuju se kod jedno{inskih, su ure|aji za sprezanje kolica nose}ih elemenata i vu~nog lanca, sl.3.22, zatim otklonske skretnice, slika 3.22b i sistem za automatsko upravljanje.

4.0. ELEVAT0RI

VRSTE I OBLAST PRIMENE

Elevatori se koriste za vertikalan transport ili, re|e, za transport pod uglovima nagiba ve}im od 60° pri ~emu je konstrukcija znatno slo`enija i skuplja. Elevatori predstavljaju mehani~ke transportere koji kao vu~ni elemenat koriste traku ili lanac. Elevatori se mogu podeliti prema vrsti transportnog materijala na:

– elevatore za nasipne materijale (kofi~asti elevatori), sl.4.1; – elevatore za komadni teret, sl.4.11 i sl.4.12.

Kori~asti elevator se koriste za transport pra{kastih, zrnastih, sitno do srednjekomadastih materijala u raznim granama privrede a posebno u prehrambenoj i hemijskoj industriji, kao i pri pretovarno-transportnim manipulacijama u lukama, pristani{tima, silosima, itd. Elevatori sa vilju{kama, ljulja{kama itd. primenjuju se za pretovarnotransportne manipulacije sa komadnim teretom kao {to su vre}e, sanduci, burad i sli~no, zatim nepakovane robe kao {to su trupci, rezana gra|a, ma{inski delovi i sli~no.

KOFI^ASTI ELEVATORI

Kofi~asti elevatori se mogu podeliti na dva osnovna tipa: – elevatori sa vu~nim elementom u obliku trake – elevatori sa vu~nim elementom u obliku lanca,

Na sl.4.la je prikazan op{ti izgled kofi~astog elevatora, sa osnovnim elementima. Vu~ni elemenat ovog transportera je traka ili lanac (1) na koji se pri~vr{}uju kofice (2). Pokretanje transportera se vr{i preko pogonskog bubnja ili lan~anika (3) koji je vezan za pogonski mehanizam postavljen na gornjem delu tkz. glavi elevatora (5) sa standardnom opremom pogona dizanja - elektromotor (8), spojnica (10), reduktor (9) i ko~nica (11), koja mo`e biti sme{tena i izme|u reduktora i motora. Zatezanje vu~nog elementa se izvodi na donjem delu tkz. stopalu (7)

elevatora pomo}u zateznog bubnja odnosno lan~anika (4). Lanac sa koficama se obi~no nalazi u oklopu od lima koji, pored za{tite materijala od atmosferskih uticaja, slu`i kao samonose}a konstrukcija elevatora. Zatezanje elevatora se delimi~no ostvaruje sopstvenom te`inom pokretnih delova a dopunsko zatezanje se naj~e{}e vr{i preko zateznog tega vezanog za osovinu donjeg bubnja ili lan~anika.

Slika 4.1. Op{ti izgled i elementi elevatora

U zavisnosti od vrste materijala koriste se razli~ite kofice tip D - duboke kofice, sl.4.2a, tip P - plitke kofice koje se tako|e koriste pri transportu vla`nih i te{kopokretljivih materijala, tip 0 - kofice sa bo~nim usmerava~ima i ,,o{trim dnom”, slika 4.2c, tip OK - kofice sa bo~nim usmeriva~ima i zaobljenim dnom, sl.4.2d,

Slika 4.2. Vrste kofica

Kofice se rade od lima. Na sl.4.3 su prikazani na~ini vezivanja kofica za vu~ni elemenat u obliku trake i lanca.

Slika 4.3. U~vr{}enje kofice na vu~ni elemenat

Kapacitet ovih transportera zavisi od tipa elevatora odnosno ad na~ina pra`njenja kofica tako da je kod elevatora sa centrifugalnim pra`njenjem kapacitet ad 3,2 do 250 3m h . Kod elevatora sa gravitacionim pra`njenjem kapacitet se kre}e od 3,2 do 400 3m h .

Načini punjenja i pražnjenja kofica Punjenje kofica se mo`e ostvariti direktnim zahvatanjem materijala, sl.4.4a, u donjem delu elevatora i nasipanjem u kofice, sl.4.4b i c. Zahvatanje materijala se primenjuje kod lakopokretljivih pra{kastih i zrnastih materijala jer se u protivnom javljaju veliki otpori zahvatanja i habanje kofica. Ovakav na~in punjenja se mo`e primeniti samo kod razmaknutih kofica.

Slika 4.4. Na~ini punjenja kofice kod elevatora

Pra`njenje kofica se vr{i u gornjem delu elevatora, pri obrtanju kofice, na pogonskom bubnju ili lan~aniku. Javljaju se dva osnovna na~ina pra`njenja: centrifugalno, kada materijal pod dejstvom centrifugalne sile dospeva u istovarni levak, sl.4.6a i gravitaciono, kada se materijal prazni iz kofice pod dejstvom sopstvene te`ine, sl.4.6b-d. Gravitaciono pra`njenje se mo`e ostvariti na vi{e na~ina: – skretanjem vu~nog elementa, sl.4.6b, koje je mogu}e samo kod elevatora sa dva lanca i

bo~nim ve{anjem kofica; – kori{}enjem spoljne povr{ine dna prethodne kofice sa bo~nim usmeriva~ima {to je mogu}e

samo kod elevatora sa koficama tipa O i OK, koje se nalaze jedna iza druge, sl.4.6c; – zakretanjem specijalnih kofica zakretnih oko horizontalne ose, sl.4.6d.

Slika 4.6. Na~ini pra`njenja kofice

PRORA^UN KOFI^ASTOG ELEVATORA Kapacitet kofi~astog elevatora odre|en je izrazom (1.3). Naj~e{}e je u praksi potrebno izvr{iti izbor elevatora prema potrebnom kapacitetu. U tom slu~aju se mo`e definisati tkz. pogonska zapremina kofice:

it

Qv

dm m0 33 6

=⋅ ⋅ ⋅, ψ ρ

Preporu~ene vrednosti koeficijenta punjenja su: – za duboke kofice (tip D): ψ = ÷0 6 0 8, , – za plitke kofice (tip P): ψ = ÷0 4 0 6, , – za kofice tipa O i OK: ψ = ÷0 7 0 8, ,

Otpori kretanja. U ovom slu~aju se od podu`nih otpora javljaju samo otpori usled izdizanja (spu{tanja) materijala i pokretnih delova elevatora, dok su od lokalnih otpora prisutni samo otpori na utovarnom mestu i otpori na pogonskom odnosno zateznom bubnju (lan~aniku) elevatora.

ELEVATORI ZA KOMADNI MATERIJAL

Elevatori za komadni teret se prvenstveno koriste za transport proizvoda istog oblika ili na sli~an na~in pakovanih proizvoda (kutije, sanduci, palete, kasete). Sli~nost oblika tereta je uslovljena zbog oblika nose}eg elementa i automatizacije utovara i istovara ovih materijala. Ovi elevatori, za razliku od kofi~astih elevatora, dozvoljavaju transport u oba smera sa mogu}no{}u istovara materijala na vi{e mesta na trasi. Na sl.4.7 su prikazani neke vrste vilju{kastih elevatora.

Slika 4.7. Vilju{kastl elevator

5.0. TRANSPORTERI BEZ VU^NOG ELEMENTA

U ovu grupu mehani~kih transportera spadaju: − gravitacioni ure|aji (kliznice), − valjkasti transporteri, − inercioni transporteri, − pu`ni transporteri.

5.1. GRAVITACIONI URE\AJI

Gravitacioni ure|aji (kliznice) su najjednostavnija transportna sredstva za komadni i nasipni teret koji klize po strmoj ravni, sa vi{eg na ni`i nivo pod dejstvom sopstvene te`ine. Prema na~inu transportovanja ovi ure|aji se mogu podeliti na gravitacione ure|aje za koso (gravitacioni oluci) i vertikalno spu{tanje materijala. Gravitacioni oluci se koriste za preme{tanje materijala na kratka rastojanja a u ve}ini slu~ajeva slu`e kao pomo}ni ure|aji za pretovar nasipnog tereta sa jednog transportera na drugi ili za utovar materijala na transportere iz bunkera. Tako|e se veoma ~esto primenjuju u skladi{tima za transport komadnog tereta (kutije, paketi, sanduci), kao veoma jeftino i efikasno sredstvo za mehanizaciju pretovarnih operacija. Gravitacioni oluci mogu biti otvoreni, sl.5.1a, i zatvoreni (cevi), sl.5.1b. Otvoreni oluci se koriste za transport komadnog tereta ili nasipnog materijala koji pri transportovanju ne obrazuje pra{inu. U zatvorenim olucima se obi~no transportuju pra{kasti materijali ili materijali koji stvaraju pra{inu.

Slika 5.1. Gravitacioni oluci

Gravitacioni oluci se izra|uju naj~e{}e od ~eli~nog lima a re|e i od drveta. Pri transportu abrazivnih materijala (ruda, {ljaka), klizne povr{ine se obla`u materijalima otpornim na habanje. Osnovni parametri gravitacionih oluka su ugao nagiba trase i popre~ni presek koji obezbe|uje potreban kapacitet. Ako se materijal mase (m), sl.5.1c, sa po~etnom brzinom v0, kre}e po strmoj ravni sa nagibom (α) na osnovu zakona o odr`anju energije se mo`e napisati:

( )m g H m g f Lm

v v⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ −cosα2

202

gde je: f - koeficijent trenja izme|u materijala i oluka, v - krajnja brzina kretanja materijala na posmatranoj du`ini (L).

Nakon delenja gornjeg izraza sa (m) mo`e se zaklju~iti da uslovi transportovanja ne zavise od te`ine materijala ve} samo od po~etne brzine (v0) i koeficijenta trenja (f) kao i geometrijskih parametara (H) i (α). Imaju}i u vidu da je L H= sinα , prema gornjem izrazu, potreban ugao nagiba oluka je:

tgg H f

g H v vα =

⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅ − +

22 2

02

ili krajnja brzina kretanja materijala:

v g Hf

tgv= ⋅ ⋅ ⋅ −

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟+2 1 0

2α

Na osnovu izraza (5.2) potreban ugao nagiba (α0) strme ravni za ustaljeno kretanje materijala v v= 0 je tg fα0 = . Takvo ravnomerno kretanje je u praksi te{ko realizovati zbog promenljive vrednosti koeficijenta trenja (f) ne samo pri transportu razli~itih materijala ve} i istog materijala zbog uticaja velikog broja faktora na njegovo stanje (suvo, vla`no). Kretanje je naj~e{}e jednakoubrzano. Normalne brzine za kretanje nasipnih materijala treba da budu u granicama 2 3÷ m s a ne ve}e od 10m s . Kod komadnog tereta, zbog izbegavanja velikih udara na kraju staze, brzina kretanja treba da bude 1 15÷ , m s u zavisnosti od vrste tereta. Pri transportovanju nasipnog materijala u praksi se naj~e{}e uzima da ugao nagiba oluka (α) bude ve}i za 5 10o o÷ od ugla trenja izme|u materijala i zidova oluka ( )α0 = arctg f . Kapacitet oluka je odre|en izrazom:

Q B h v t hs= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅3600 ψ ρ

gde je: B h m, - {irina i visina preseka oluka,

ψ - koeficijent punjenja koji je za otvorene oluke ψ = ÷0 5 0 6, , a za zatvorene (cevi) ψ = ÷0 35 0 5, , ,

vv v

m ss =− 02

- srednja brzina kretanja materijala.

Ukoliko je potrebno izvr{iti spu{tanje materijala sa ve}ih visina onda je primena gravitacionih oluka nepogodna jer bi du`ina tih oluka, ili brzina kretanja materijala, bila neprihvatljivo velika. U tom slu~aju se primenjuju zavojne kliznice, sl.5.2a, cevi sa stepenastom trasom, sl.5.2b, zatvoreni oluci sa stepenastim pregradama, sl.5.2c ili ure|aj za spu{tanje u obliku elevatora, sl.5.2d.

Slika 5.2. Ure|aji za vertikalno spu{tanje nasipnog tereta

Brzina spu{tanja materijala u zatvorenim olucima (cevima) sa stepenastim pregradama, sl.5.2c, se reguli{e visinskom razlikom izme|u dve susedne pregrade. Ure|aj za spu{tanje u obliku elevatora reguli{e brzinu kretanja (spu{tanja) materijala pomo}u ko~nice iii elektromotora (koji radi u generatorskom re`imu rada) postavljenim na gornjem bubnju.

5.2. INERCIONI TRANSPORTERI

Ovi transporteri predstavljaju otvorene ili zatvorene oluke koji vr{e periodi~no (oscilatorno) kretanje uz transprtovanje materijala samo u jednom pravcu. Ovakav odnos kretanja se posti`e

pogodno odabranom kinematikom i dinamikom pogonskog mehanizma i na~inom veze transportnog oluka sa fundamentom. Ovi transporteri se prvenstveno koriste za transportovanje suvih lakopokretljivih zrnastih i komadastih nasipnih materijala. Posebno su pogodni za transport u hermeti~ko zatvorenim olucima, zagrejanih i hemijski agresivnih materijala. Ovi transporteri se izuzetno mogu koristiti i za transport komadnog tereta kao npr. za transport odlivaka. Inercioni transporteri se koriste naj~e{}e za horizontalni transport u jednom pravcu sa relativno malom du`inom transportera od 10 do 20 m a maksimalno do 50 m. Materijal se mo`e transportovati i pod malim uglovima nagiba 10 12o o÷ pri ~emu se kapacitet znatno smanjuje. Kapacitet horizontalnih transportera se kre}e do 100 3m h a izuzetno mo`e da dostigne i 400 3m h . Pomo}u ovih transportera materijal se mo`e transportovati i vertikalno kori{}enjem oluka sa zavojnom povr{inom. Visina ovih transportera se kre}e do 10m a kapacitet do 20 3m h . Ovakvi transporteri su na{li primenu posebno u metalnoj industriji kao dodava~i u sklopu automatskih proizvodnih linija. Prednosti ovih transportera su: − relativno jednostavna i laka konstrukcija, − mogu}nost transportovanja materijala na povi{enim temperaturama ili u zoni povi{enih

temperatura (npr. rad u sklopu su{ara i pe}i), − hermeti~nost oluka omogu}ava njihovu primenu u hemijskoj i farmaceutskoj industriji, − mogu}nost obavljanja odre|enih tehnolo{kih operacija za vreme transportovanja

(prosejavanje, su{enje, hla|enje), − zbog ta~nosti i mogu}nosti regulisanja kapaciteta veoma ~esto se primenjuju kao dozatori i

dodava~i. Nedostaci su: − nepogodnost za transportovanje lepljivih, vla`nih, krupnih i abrazivnih materijala, − pove}ana buka pri transportu, − nepovoljna optere}enja koja se prenose na fundament i ceo objekat. Prema na~inu rada inercioni transporteri se mogu podeliti na dve grupe: − transporteri sa konstantnim pritiskom na dno oluka, − transporteri sa promenljivim pritiskom na dno oluka, − vibracioni transprteri Transporteri sa konstantnim pritiskom, sl.5.4a, vr{e periodi~no kretanje samo u horizontalnoj ravni. Transportni oluk se kre}e napred sa malim ubrzanjem, tako da je sila trenja ve}a od inercijalne sile, pa se materijal kre}e zajedno sa olukom, pri ~emu je:

m g f m a t⋅ ⋅ > ⋅ gde je: m - masa materijala,

g - gravitaciono ubrzanje, f - koeficijent trenja izme|u materijala i oluka, at- ubrzanje oluka.

Povratni hod oluka se obavlja sa velikim ubrzanjem pri ~emu je sila inercije ve}a od sile trenja tako da materijal kli`e po oluku i ne vra}a se zajedno sa olukom nazad. Ovakav na~in kretanja se obezbe|uje izborom povoljne kinematike pogonskog mehanizma.

Slika 5.4. Vrste transportera

Kod transportera sa promenljivim pritiskom na dno oluka, sl.5.4b, transportni oluk vr{i periodi~no kretanje napred-nazad sa istovremenim pomeranjem gore-dole, {to se ostvaruje usmerenom pobudnom silom, vo|icama postavljenim u kosoj ravni ili odgovaraju}im ve{anjem oluka preko opruga o fundament. Pri tom kretanju se ostvaruje promenljiv pritisak materijala o dno oluka:

( )F m g aN y= ⋅ + gde je a y vertikalna komponenta ubrzanja oluka. Pri kretanju oluka napred i navi{e pritisak

materijala na dno oluka se pove}ava tako da je sila trenja izme|u oluka i materijala ( )F fN ⋅ ve}a od inercijalne sile {to obezbe|uje da se materijal kre}e zajedno sa transportnim olukom. Pri kretanju oluka nazad i nadole, sila pritiska se smanjuje tako da je inercijalna sila ve}a od sile trenja, pa materijal nastavlja svoje kretanje napred. Za razliku od prethodne grupe inercijalnih transportera kinematika pogonskog mehanizma je znatno jednostavnija. Osnovne karakateristike prve grupe transportera su amplitude oscilovanja kooje se kre}u u granicama od 50 do 150 mm a frekvencija oscilovanja 40 85 1÷ −min . [irina oluka je do 1250 mm a du`ina transportera maksimalno 50 m. Zbog slo`enosti pogonskog mehanizma i relativno velikih dinami~kih optere}enja nisu na{li {iru primenu. Naj~e{}e se koriste u rudnicima. Inercioni transporteri sa promenljivim pritiskom materijala na oluk se koriste obi~no sa amplitudom oscilovanja od 20 do 40 mm, frekvencijom od 300 do 400 min−1 i du`inama do 30 odnosno 40 m. Vibracioni transporteri u su{tini predstavljaju inercione transportere sa promenljivim pritiskom materijala na dno oluka sa tako pode{enim karakteristikama da se materijal odvaja od oluka i u tkz. "mikroskokovima" vr{i kretanje unapred. Frekvencija oscilovanja oluka kod ovih transportera dosti`e do 3000 1min− (a izuzetno i do 6000 1min− ) sa malim amplitudama ( )0 5 15, ÷ mm . Od nabrojana tri tipa transportera naj{iru primenu imaju vibracioni transporteri sa osnovnom predno{}u da materijal nije u stalnom kontaktu sa olukom ~ime je i habanje oluka manje odnosno vek trajanja oluka znatno du`i. Najmanju primenu, zbog slo`enosti pogonskog mehanizma, imaju inercioni transporteri sa stalnim pritiskom materijala o dno oluka, sl.5.4a.

5.3. VALJKASTI TPANSPORTERI

Valjkasti transporteri se koriste za horizontalan pravolinijski ili krivolinijski transport komadnog tereta, prvenstveno pravilnog oblika sa ravnom oslonom povr{inom (kutije, sanduci, palete, konteneri). Valjkasti transporteri se sastoje od valjaka raspore|enih na malom rastojanju jedan od drugog i u~vr{}enih u ramu nose}e konstrukcije. Korak izme|u valjaka treba da bude takav da se teret pri njegovom kretanju oslanja na najmanje dva valjka. Zbog mirnog kretanja tereta u praksi se korak valjaka ne uzima ve}i od 1/3 du`ine tereta. Valjkasti transporteri mogu biti sa i bez pogona. Kod horizontalnih valjkastih transportera bez pogona teret se pomera ru~no ali se ti transporteri mnogo ~e{}e koriste sa malim uglom nagiba ( )1 6o o÷ . Teret se u tom slu~aju kre}e pod dejstvom sopstvene te`ine zbog ~ega se ovi transporteri svrstavaju u gravitacione ure|aje. Trase ovih transportera mogu biti slo`ene krive linije u horizontalnoj ravni koje u kombinaciji sa trakastim transporterima, za transport pod ve}im uglovima nagiba (do 20°), i omogu}uju formiranje automatizovanih transportnih linija koje se u poslednje vreme sve vi{e primenjuju.

Valjkasti transporteri bez pogona Trase valjkastih transportera bez pogona se formiraju kombinacijom pravolinijskih i krivolinijskih sekcija sa skretnicama koje omogu}uju promenu pravca kretanja tereta, sl.5.5.

Slika 5.5. Osnovni delovi nepogonjenih i gravitacionih valjkastih transportera

Op{ta konstrukcija pravolinijske sekcije prikazana je na sl.5.6. Slika 5.6a prikazuje stacionaran valjkasti transporter za transport te{kih komadnih tereta dok sl.5.6b prikazuje gravitacioni valjkasti transporter za lak{e terete koji se mo`e regulisati po visini. Pri kretanju tereta na krivolinijskom delu javlja se razlika u pre|enim putevima odnosno brzinama unutra{nje i spolja{nje ivice tereta. To pokazuje da }e u krivinama sa cilindri~nim valjcima, sl.5.17a, dolaziti do klizanja tereta po valjcima {to je vezano sa velikim otporima kretanja i sa opasno{}u od nekontrolisanog kretanja tereta. Zbog toga se krivolinijske sekcije sa cilindri~nim valjcima dozvoljavaju samo kod transportera male {irine - do 650 mm. Pri ve}im {irinama transportera mo`e se ukupna {irina podeliti na dva, u nekim slu~ajevima ~ak i tri, dela sa kratkim cilindri~nim valjcima, sl.5.17b. U tom slu~aju spolja{nji i unutra{nji valjci imaju razli~it broj obrta {to donekle smanjuje otpore.

Slika 5.6. Pravolinijski delovi valjkastih transportera

Teorijski najispravnija je primena konusnih valjaka, sl.5.7c, kod kojih se posti`e ta~no poklapanje obimne brzine valjaka sa brzinom kretanja tereta. Me|utim, primena ovih valjaka je relativno retka zbog toga {to se ne mogu za njihovu izradu koristiti standardne cevi, {to znatno poskupljuje proizvodnju. Na sl.5.7d je prikazan slu~aj konusnih valjaka formiranih od posebnih elemenata dobijenih livenjem od aluminijuma ili izra|enih od plasti~ne mase. Srednji

polupre~nik krivine kod valjkastih transportera je obi~no ( )R B= ÷ ⋅3 4 , gde je (B) {irina transportera. Slika 5.7. Krivolinijske sekcije valjkastih transportera

Za promenu pravca kretanja materijala koriste se specijalne sekcije valjkastih transportera tkz. skretnice. Na sl.5.8 su prikazana neka re{enja ovih sekcija. Postavljanje skretnice sa valjcima u `eljeni polo`aj mo`e da se izvr{i ru~no ili mehani~ki pri ~emu se proces mo`e potpuno automatizovati.

Slika 5.8. Automatizacija kretanja tereta

Valjkasti transporteri sa pogonom Slika 5.9. Grupni pogoni valjkastih transportera

Ova vrsta transportera ima veoma zna~ajnu ulogu kao savremeno sredstvo unutra-{njeg transporta sa posebno velikom primenom pri skladi{tenju proizvoda. Prema na~inu preno{enja kretanja sa pogonskog mehanizma na valjak ovi se transporteri mogu podeliti na valjkaste transportere sa grupnim i individualnirn pogonom valjaka. Grupni pogon se mo`e ostvariti na razli~ite na~ine a neki od

njih su prikazani na sl.5.9. Na sl.5.9a,b je prikazan na~in pogona valjaka pomo}u konusnih zup~anika, koji se koriste za transport te`ih tereta dok sl.5.9c,d prikazuju slu~aj pogona sa trakom i okruglim gumenim remenima koji su pogodni za transport lak{ih tereta. Individualni pogon svakog valjka se koristi kod najte`ih valjkastih transportera i to naj~e{}e u metalurgiji za transport te{kih polufabrikata na povi{enim temperaturama. Ovi transporteri su veoma pogodni za automatizaciju pa se veoma ~esto koriste u sklopu automatizovanih transportno-proizvodnih linija. 5.4. PU@NI TRANSPORTERI Pu`ni transporteri prema konstruktivnom izvo|enju mogu biti horizontalni i vertikalni. Pu`ni transporteri se primenjuju za transport pra{kastih, zrnastih i sitno-komadastih nasipnih materijala. Nisu podesni za transport lepljivih, abrazivnih i krupnokomadastih materijala. Du`ine horizontalnih transportera se kre}u do 40 m a visina vertikalnih do 30 m pri ~emu kapacitet retko prelazi 100 t h . Koriste se prvenstveno u prehrambenoj i hemijskoj industriji. Osnovne prednosti ovih transportera se ogledaju u slede}em: − jednostavna konstrukcija i lako opslu`ivanje i odr`avanje, − kompaktna konstrukcija, zauzima malo prostora, − omogu}uje hermeti~nost pri transportu, − jednostavan utovar i istovar materijala. Osnovni nedostaci ovih transportera su: − velika specifi~na potro{nja energije, − lomljenje i o{te}enje transportnog materijala, − veliko habanje oluka i zavojnice.

Horizontalni pu`ni transporteri Ovi transporteri slu`e za transport materijala u horizontalnom pravcu ili za transport pod malim uglovima nagiba (do 20°). Na sl.5.10 je dat {ematski prikaz horizontalnog pu`nog transportera.

Slika 5.10. Horizontalni pu`ni transporter

Pu`ni transporter se sastoji od pogonskog motora (1) koji preko reduktora (3) i spojnica (2) i (4) pogoni pu` (11). Vratilo pu`a je na krajevima transportera i du` trase, na odre|enom rastojanju, preko le`i{ta u~vr{}eno unutar polucilindri~nog oluka (7). Utovar materijala se vr{i preko otvora (9) a istovar se mo`e vr{iti kroz vi{e otvora (12) i (13) koji su opremljeni pokretnim zatvara~ima. Zavojnica mo`e biti desna ili leva, jednohoda, dvohoda ili trohoda. U zavisnosti od vrste materijala zavojnica mo`e biti neprekidna, sl.5.11a, u obliku trake, sl.5.11b, u obliku lopatica, sl.5.11c i profilisana, sl.5.11d.

Slika 5.11. Oblici zavojnice pu`nog transportera

Neprekidna zavojnica se koristi za transport suvog sitnozrnastog i pra{kastog materijala sa malim stepenom sabijanja. Za transport vla`nog i te{kopokretljivih materijala sklonih lepljenju preporu~uje se trakasta zavojnica. Ukoliko je pri transportu materijala potrebno vr{iti i njegovo intenzivno me{anje, radi homogenizacije sme{e, koristi se zavojnica u obliku lopatica ili profilisana zavojnica. Kapacitet zavojnog transportera se mo`e odrediti na osnovu izraza (1.2) pri ~emu je merodavna

povr{ina popre~nog preseka AD

=⋅2

4π

. Brzina transportovanja se odre|uje na osnovu izraza:

vt n

m s=⋅

60

gde je: D m - pre~nik zavojnice pu`a, t m D= ⋅ - korak zavojnice,

m - koeficijent zavojnice; m = 1 - za lakopokretljive i m = 0 8, - za te{kopokretljive i vla`ne materijale

n min−1 - broj obrtaja pu`a. Ako se ove vrednosti unesu u izraz (1.2) nakon sre|ivanja se dobija:

Q k m D n= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅47 33ψ ρ

gde je: k3- koeficijent umanjenja kapaciteta zbog nagiba transportera α o , ψ = ÷0 1 0 5, , - koeficijent punjenja oluka. Manje vrednosti se odnose za te{kopokretljive

i abrazivne materijale a ve}e za lakopokretljive i neabrazivne materijale. Na osnovu izraza (5.45) ukoliko je poznat kapacitet mo`e se odrediti pre~nik zavojnice:

DQ

k m nm= ⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅0 28

33,

ψ ρ

Vertikalni pu`ni transporteri

Na sl.12 prikazan je vertikalni pu`ni transporter, koji se sastoji od cilindri~nog pla{ta-cevi u kojoj je sme{tena vertikalna zavojnica sa vratilom ule`i{tenim na krajevima transportera. Pogon se mo`e postaviti na gornjem ili donjem delu transportera. Kod ovih transportera se koristi samo puna zavojnica i koristi se za transport pra{kastih i zrnastih nasipnih materijala. Kod vertikalnih pu`nih transportera broj obrtaja pu`a je znatno ve}i (oko tri puta) nego kod horizontalnih a tako|e je znatno ve}i i koeficijenat punjenja oluka. Kretanje materijala navi{e, uzdu` vertikalne zavojnice, se vr{i tako {to se materijal obr}e sa manjim brojem obrta, usled njegovog trenja o zidove cevi, od zavojnice tako da se javlja efekat pomeranja kao u slu~aju navrtke po vijku. Bo~no trenje materijala o zidove cevi se javlja zbog pritiska izazvanog centrifugalnom silom usled obrtnog kretanja materijala. Brzina kretanja materijala navi{e (brzina transportovanja) zavisi od brzine relativnog pomeranja

odnosno zaostajanja materijala u odnosu na obrtanje pu`a. Da bi se ostvarila neophodna centrifugalna sila pu` treba da ima dovoljno veliki broj obrta, tako da se u ovom slu~aju, za razliku od horizontalnog transportera, ograni~ava minimalno dopu{teni broj obrta (kriti~ni broj obrta).

47

III DEO: AUTOMATIZOVANI TRANSPORTNI SISTEMI I UREĐAJI

UVODNA RAZMATRANJA

Kretanje, odnosno, tokovi materijala su fundamentalni deo ukupne privredne i dru{tvene aktivnosti koji su kod nas podeljeni na 14 osnovnih delatnosti od kojih proizvodne delatnosti imaju istaknut zna~aj za podru~je ma{instva. Stalna te`nja ka pove}anju efikasnosti i produktivnosti proizvodnje su uslovili razvoj i primenu visokoautomatizovane opreme {to je u poslednje vreme posebno izra`eno u pogledu transporta i skladi{tenja materijala. Automatizacija tokova materijala u savremenoj proizvodnji predstavlja kompleksanu problematiku koja zahteva obavezno anga`ovanje specijalista za tu oblast. Improvizacija koja se zasniva na izboru transportnih sredstava kao pomo}ne opreme je u savremenoj praksi potpuno napu{tena jer dovodi do neekonomi~nih, nefunkcionalnih a u nekim slu~ajevima i do potpuno neupotrebljivih (pogre{nih) re{enja. Transportna sredstva koja omogu}uju automatizaciju tokova materijala u savremenoj proizvodnji ~ine jednu posebnu, (zaokru`enu) celinu pod nazivom automatizovani transportni sistem (ATrS). Da bi se na adekvatan na~in izvr{ilo izu~avanje, sagledale karakteristike i mogu}nosti ATrS neophodno je prethodno analizirati karakteristike proizvodnih sistema.

VRSTE PROIZVODNIH SISTEMA KAO PODLOGA ZA KLASIFIKACIJU ATrS

Podela proizvodnje se mo`e izvr{iti na osnovu razli~itih kriterijuma. Me|utim, sa stanovi{ta kori{}enja transportnih sistema od interesa je podela prema toku procesa pri ~emu se razlikuje prekidni i neprekidni tok i druga podela prema tipu proizvodnje pri ~emu razlikujemo pojedina~nu, maloserijsku, srednjeserijsku i masovnu proizvodnju. Detaljnije je ova podela data na sl.1.1.

Slika 1.1. Tipovi proizvodnje

Pri tome su ove dve podele u saglasnosti ako se ima u vidu da se prekidna proizvodnja (otvoren sistem) odnosi na pojedina~nu i serijsku (maloserijska, srednjeserijska i velikoserijska) proizvodnja a neprekidna proizvodnja (zatvoren sistem) koja podrazumeva masovnu proizvodnju. U pogledu zahteva tr`i{ta problemi su bili re{eni kada je u pitanju masovna i velikoserijska proizvodnja. Kod ovih tipova proizvodnje najlak{e se posti`e ono {to tr`i{te tra`i - mala cena po jedinici proizvoda, mali tro{kovi,… Me|utim, kod pojedina~ne i maloserijske proizvodnje tro{kovi proizvodnje su veliki, pored niza drugih nere{enih problema, zbog ~ega se ova proizvodnja proglasila neekonomi~nom i neisplativom. Ali kako u ukupnoj industrijskoj proizvodnji proizvodnja u malim serijama zauzima vi{e od 50%, ulagani su veliki napori da se prona|u kako organizaciona tako i tehni~ko-tehnolo{ka re{enja koja }e doprineti razre{enju pitanja celishodne, ekonomi~ne i racionalne proizvodnje u malim serijama. Na sl.1.2 prikazano je u~e{}e tipa proizvodnje u ukupnoj proizvodnji kod metaloprera|iva~ke industrije.

48

Slika 1.2. U~e{}e odre|enih tipova u ukupnoj proizvodnji

Dana{nje stanje savremene proizvodnje i predvi|anja stru~njaka najve}ih svetskih kompanija ukazuju da }e u narednom periodu tr`i{na konkurencija zahtevati takve sposobnosti proizvo|a~a koje omogu}uju trenutne odgovore na zahteve tr`i{ta. Ovo je mogu}e obezbediti samo daljom intenzivnom automatizacijom svih faza realizacije proizvoda. Intenzivan razvoj proizvodnje, posebno u pogledu njene kompleksne mehanizacije i automatizacije, uslovljava sve izra`eniju potrebu za adekvatnim re{enjima u oblasti transportne i skladi{ne problematike ~ime je uloga tzv. pomo}ne opreme u proizvodnji itaknuta u prvi plan. Za razliku od konvencionalnih transportnih ure|aja automatizovani transportni sistemi moraju pored osnovnog zadatka (preno{enje materijala) da obezbede:

– saglasnost osnovnih parametara sa tehnolo{kom opremom, – zadati ritam, odnosno takt proizvodnje, – ta~nost pozicioniranja i potrebnu prostornu orijentaciju, – mogu}nost centralnog upravljanja, – modularni princip projektovanja i ugradnje i – posebno visoku pouzdanost jer se transportna sredstva, po pravilu, ne “dupliraju” zbog

~ega u slu~aju njihovog otkaza dolazi do prekida i zastoja celog proizvodnog procesa. Razvoj proizvodnje u proteklom periodu je karakteristi~an po intenzivnoj automatizaciji odnosno pove}anju efikasnosti radno-proizvodnih ma{ina, sa ciljem smanjenja vremena obrade, {to je dovelo do stanja da efikasnost proizvodnje prvenstveno zavisi od na~ina re{avanja transportovanja i skladi{tenja materijala. Kao ilustracija prethodnoj konstataciji mo`e se navesti analiza proizvodnog procesa sa maloserijskim tipom proizvodnje koja pokazuje da se predmet nalazi neposredno u obradi manje od 5% od ukupno potrebnog vremena za njegovu proizvodnju dok se ostalo vreme “tro{i” na preme{tanje (transport) i ~ekanje (skladi{tenje). Sve ovo je afirmisalo novi koncept proizvodnje tzv. fleksibilnu proizvodnju koja uva`ava prvenstveno ~inilac, koji nije obuhva}en kriterijumima klasi~ne proizvodnje, a to je tr`i{te. Upravo to je proizvodnja koja se prilago|ava (fleksibilnost) zahtevima tr`i{ta, pri ~emu se fleksibilnost odnosi na sve elemente proizvodnog sistema, ~ije su veze prikazane na sl.1.3.

Slika 1.3. Veze izme|u podsistema PS

Osnovu postavljanja i rada proizvodnog sistema ~ine tri osnovna toka: tok materijala (transport i manipulacija), tok energije i tok informacija. Na sl.1.4 su predstavljeni osnovni tokovi proizvodnog sistema.

49

Na sl.1.5 se daje prikaz zavisnosti osnovnih parametara proizvodnje (veli~ina serije, asortiman, produktivnost i fleksibilnost) kao podloga za primenu odgovaraju}ih transportnih sistema (ATrL i FTrS).

Slika 1.4. Osnovni tokovi proizvodnog sistema

2 8 1 0 0 8 0 0A S O R T I M A N P R O I Z V O D A

VEL

I^IN

A S

ERIJ

E

2 5

5 0 0

2 0 0 0

1 5 0 0 0

R u ~ n o + m e h a n i z a c i j a

( p o j e d i n a ~ n a p r o i z v o d n j a )N C m a { i n e

M e h a n i z a c i j a +a u t o m a t i z a c i j a

O b r a d n i c e n t r i( m a l o se r i j s k a p r o i z v o d n j a )

A u t o m a t i z o v a n et r a n sp o r t n e l i n i j e

F l e k s i b i l n ep r o i z v o d n e l i n i j e

( v e l i k o s e r i j sk a p r o i z v o d n j a )

T r a n s f e rl i n i j e

( m a s o v n ap r o i z v o d n j a )

F l e k s i b i l n i t r a n sp o r t n i s i s t e m i

F l e k s i b i l n i p r o i z v o d n i s i s t e m i ( F P S )

( s r e d n j e se r i j sk a p r o i z v o d n j a )

F l e k si b i l n o s tP r o d u k t i v n o s t

ATrL

FTrS

Slika 1.5 Polo`aj FPS u tehnolo{kom prostoru

Na sl.1.6, je prikazana primena fleksibilnih transportnih sistema u monta`i.

Slika 1.6 Fleksibilni transportni sistem u monta`i

50

A U T O M A T I Z O V A N IT R A N S P O R T N IS I S T E M I ( A T r S )

A U T O M A T I Z O V A N E T R A N S -P O R T N E L I N I JE ( A T r L )

F L E K S I B I L N I T R A N S P O R T N IS I S T E M I ( F T r S )

F L E K S I B I L N IT R A N S P O R T N IS I S T E M I ( F T r S )

A U T O M A T S K I V O \ E N AV O Z I L A ( A G V ) T R A N S P O R T E R I

M A N I P U L A T O R I I R O B O T I

P O M O ] N I I S P E C I JA L N I U R E \ A J I

AUTOMATIZOVANI TRANSPORTNI SISTEMI (ATrS)

Na osnovu prethodne analize proizvodnih sistema mogu}e je izvesti zaklju~ak o neophodnosti automatizacije tokova materijala ne samo u uslovima masovne i velikoserijske proizvodnje ve} i u uslovima proizvodnje malih serija (pojedina~na, maloserijska i srednjeserijska). Te`nja ka zadovoljenju ovih potreba uslovila je, pored povezivanja i automatizacije rada klasi~nih transportnih sredstava iz grupe prekidnog i neprekidnog transporta, razvoj i primenu sasvim novih transportnih ure|aja kao {to su automatski vo|ena vozila, manipulatori i roboti, dvo{inski (power-free) transporteri i vise}a samohodna kolica (vise}e elektri~ne staze), fleksibilni podni tranporteri itd. Kao podloga za klasifikaciju automatizovanih transportnih sistema (ATrS) poslu`i}e upravo “ameri~ki i japanski model” proizvodne filozofije odnosno podela klasi~ne proizvodnje na prekidnu i neprekidnu proizvodnju. Automatizovane transportne sisteme za podru~je masovne i velikoserijske proizvodnje karakteri{u automatizovane transportne linije (ATrL) sa ma{inama i ure|ajima prete`no neprekidnog transporta (trakasti, ~lankasti, vise}i, valjkasti, vibracioni transporteri itd.). Odre|eni stepen fleksibilnosti ovakvih automatizovanih linija se posti`e u domenu izbora toka materijala ili ograni~enom adaptacijom sistema u pogledu dimenzija materijala (transport po obliku sli~nih proizvoda) primenom manipulatora, automata i skretnica sa tzv. “krutim” upravljanjem. U ovakvim slu~ajevima se mora vr{iti fizi~ka adaptacija pojedinih komponenata transportnog sistema (polo`aj grani~nika i senzora, zamena izvr{nih elemenata itd.) {to je u potpunosti opravdano s obzirom na veoma retke ili unapred planirane izmene u proizvodnji. Za pojedina~nu, maloserijsku i serijsku proizvodnju karakteristi~ni su fleksibilni transportni sistemi (FTrS) koji se mogu prilagoditi promenama koje nastaju u toku proizvodnje a koje se odnose na oblik, dimenzije, te`inu i broj komada proizvoda. I ovi sistemi, sem kod pojedina~ne proizvodnje, baziraju na ma{inama i ure|ajima neprekidnog transporta sa integrisanim ure|ajima visoke fleksibilnosti kao {to su pretovarno transportni manipulatori i automatski vo|ena vozila. Osnovna karakteristika ovih sistema je mogu}nost adaptacije posebno u pogledu prihvatanja razli~itih oblika radnih predmeta jednostavnim izmenama upravlja~kog programa. Na sl.1.7 je dat prikaz osnovne podele ATrS.

Slika 1.7. Osnovna podela ATrS

FLEKSIBILNI TRANSPORTNI SISTEMI (FTrS)

Shodno prethodnom daje se osnovna klasifikacija FTrS sa ure|ajima ~ijom se kombinacijom kao modulima naj~e{}e re{ava problematika tokova materijala u FPS.

Slika 1.8. Osnovna klasifikacija FTrS

51

AUTOMATSKI VO\ENA VOZILA

U uslovima savremene privrede, radi pove}anja njene efikasnosti, se ve} vi{e godina uspe{no upotrebljavaju razli~ite vrste automatski vo|enih vozila na transportno-manipulacionim operacijama prvenstveno u okviru automatizovane proizvodnje, monta`e i skladi{ta ali isto tako za transport u distribucionim centrima, po{tama, bolnicama, kancelarijama itd.

Osnovni oblik vozila je prikazan na sl.1.9.

Slika 1.9. Osnovni oblik AGV:

1.postolje za prihvat tereta, 2.sigurnosni prekida~, 3.kontrola

optere}enja, 4.tasteri za ru~no upravljanje, 5.pokaziva~ baterijskog

punjenja, 6.registrator vremena rada vozila, 7.svetlo za upozorenje, 8.komandna tastatura, 9.kontrolni

displej, 10.tasteri za ru~no upravljanje, 11.pokaziva~ pravca

kretanja, 12.branik (not-stop prekida~)

Postoji nekoliko osnovnih tipova AGV: vu~no vozilo, paletno vozilo, vozilo za “jedini~ne terete”, vozilo-vilju{kar, vozilo za lake terete, vozila za monta`u i specijalna vozila.

Vu~na vozila, vuku za sobom 2÷5 prikolica formiraju}i tzv. “vu~ni voz”. Koriste se za transport ve}ih tereta (1÷22 t) na ve}a rastojanja (preko 150m) npr. izme|u

zgrada i na otvorenom prostoru. Brzina ovih vozila je 30÷120m/min sa minimalnim radijusom krivine oko 2m.

Paletna vozila se obi~no koriste u skladi{tima za transport tereta (robe). Vozila su na prednjem delu opremljena vilju{kama {to im omogu}ava dizanje i spu{tanje tereta sa poda ili utovarno istovarne stanice. Visina dizanja vilju{kara kod ovih vozila se kre}e od 0,2÷0,3 m a posebno su efikasna na putevima od nekoliko desetina metara i gde nema ve}i broj utovarno istovarnih stanica. Nosivost vozila se kre}e od 2÷3 tone sa brzinama 15÷75 m/min. Vozila za “jedini~ni teret” predstavljaju najvi{e primenjivana vozila u industriji zbog svoje fleksibilnosti u pogledu mogu}nosti prihvata razli~itih tereta, a slu`e za povezivanje utovarno istovarnih stanica (transporteri, ma{ine alatke, ulazno izlazne zone skladi{ta,…) na kra}im rastojanjima sa relativno velikim intenzitetom saobra}aja. Veoma su pokretna (radijus krivine se kre}e od 0,9÷1,5 m) sa uobi~ajenim brzinama u granicama 30÷75 m/min. Opremljena su razli~itim vrstama “postolja za prihvatanje tereta”. Naj~e{}e se javlja segment pogonskog valjkastog transportera koji mo`e biti nepokretan i pokretan. Pokretni valjkasti transporter je ili obrtan u horizontalnoj ravni ili vertikalno pomerljiv (0,2÷0,3 m) {to mu obezbe|uje zna~ajnu fleksibilnost. Vozila tipa vilju{kara, li~e na konvencionalne ru~no upravljane vilju{kare. Vozila su opremljena vilju{kama koje se mogu izdizati do visine od 6m {to omogu}uje njihovu primenu za opslu`ivanje skladi{ta i sistema sa utovarno istovarnim stanicama na razli~itim visinama. Nosivost ovih vozila se kre}e do 2t mada specijalne izvedbe mogu da imaju i znatno ve}e nosivosti. Vozila za lake terete imaju nosivost manju od 250 kg i koriste se za transport malih delova, posuda, tacni, po{tanskih po{iljki i drugih malih tereta kroz po{te, bolnice, kancelarije itd.

52

Vozila za monta`u, se upotrebljavaju u procesu fleksibilne monta`e pri ~emu su na posebnim nosa~ima na kojima su u~vr{}eni osnovni sklopovi ili podsklopovi npr. motori ili prenosnici na koje se montiraju ostali delovi. Zadr`avaju se na jednom monta`nom mestu dok se ne izvr{i predvi|ena monta`a i prelaze na slede}e odredi{te gde se montiraju drugi delovi do finalne monta`e kada vozilo odnosi namontirani sklop do unapred programirane utovarno-istovarne stanice. Specijalna vozila se koriste u posebnim uslovima (eksplozivne sredine, hladni prostori, visoki higijenski zahtevi,…) ili se koriste za transport tereta posebnog oblika, velikih nosivosti i gabarita.

. Slika 1.10 Vozilo za “jedini~ni teret” sa valjkastim transporterom

U tabeli T-2.1 je dat pregled osnovnih karakteristika za neke vrste vozila.

T-2.1. vrsta vozila nosivost (t) dizanje (m) brzina

(m/min) pros. du`. trans. (m)

indeks cene

vu~no vozilo 1÷22 0 30÷120 150÷1500 0,85 paletno vozilo 2÷3 0,2÷0,3 15÷75 50÷80 0,65 vozilo za “jed.teret” 0,5÷3,5 0,3 30÷75 >80 1,0 (50000$) AGV-vilju{kar 2÷9 1,2÷6 45÷75 oko 50 1,5 vozilo za male terete 0,05÷0,25 0 15÷30 oko 80 0,60 specijalna vozila 1÷50 nije ograni~. 25÷75 oko 100 3,25

Pored fleksibilnosti, koja je integrisana u samom vozilu, ona se mo`e jo{ zna~ajno pove}ati integracijom sa okolinom tako da se mogu savladati manje razlike u nivou postavljanjem kosog poda (nagib do 10%), sl.1.11. automatsko otvaranje vrata koja povezuju susedne prostorije, sl.1.11b, ulazak u lift za promenu sprata, sl.1.11c, upravljanje saobra}ajem putem semafora, sl.1.11d.

53

Slika 1.11. Neke od mogu}nosti fleksibilne integracije AGV-a sa okolinom

Klasifikacija AGV prema sistemu vo|enja data je na sl.1.12. A U T O M A T S K I

V O \ E N A V O Z I L A ( A G V )

I N D U K T I V N I S I S T E M

S L O B O D N O V O \ E N O V O Z I L O

P A S I V N I S I S T E M

[ I N S K I V O \ E N A V O Z I L A

si s t e m iv i z i j e

i n e r c i j a l n on a v i g ac i o n i

s i s t e m i

l a se r sk is i s t e m i

m et a l n et r a k eo p t i ~k i

m e t o d a r e f l ek t u j u } e gk o n t r a st a p u t a n j e

m e t o d a st i m u l i san ee m i si j e sv e t l o sn e e n er g i j e

Slika 1.12. Klasifikacija AGV prema sistemu vo|enja

Slika 1.13. Induktivni na~in vo|enja

MANIPULATORI i INDUSTRIJSKI ROBOTI

DEFINICIJA I PODELA Industrijski roboti i manipulatori predstavljaju efektivna sredstva mehanizacije i automatizacije maloserijske i srednjeserijske proizvodnje omogu}avaju}i visok stepen fleksibilnosti (prilagodljivosti). Najefikasnija je primena manipulatora i robota na operacijama pretovara materijala iz skladi{ta na transportere, sa transportera na transporter ili automatska kolica, pakovanja komadnog tereta u specijalnu ambala`u, opslu`ivanje alatnih ma{ina predmetima obrade i alatima, monta`i,.... Pod pojmom manipulatora se uglavnom podrazumevaju ure|aji koji omogu}uju ispunjavanje funkcija koje su analogne kretanju ruke ~oveka pri preme{tanju tela u prostoru. Po na~inu upravljanja u osnovi se razlikuju manipulatori sa ru~nim, interaktivnim i

54

automatskim upravljanjem. Ako se ima u vidu definicija industrijskih robota prema RIA (Robotic Industries Association): "Industrijski robot je vi{efunkcionalni manipulator koji se mo`e reprogramirati i koji je namenjen da pomera radni materijal, predmete, alat i specijalne ure|aje na razne zadate na~ine u cilju izvr{avanja razli~itih zadataka" onda se klasifikacija manipulatora mo`e prikazati kao na slici.

Manipulatori sa ru~nim upravljanjem, koji zahtevaju neprekidno u~e{}e ~oveka, predstavljaju polu`no-{arnirne izbalansirane mehanizme koji su sposobni za obavljanje pretovarnih operacija (preme{tanje i prostorna orjentacija) kako u okviru tako i izme|u radnih mesta, ali ipak na ograni~enom prostoru. Manipulatori sa interaktivnim upravljanjem zahtevaju, tako|e, u~es}e ~oveka pri ~emu se manuelno upravljanje kombinuje sa automatskim. Na sl.1.15 su dat je primer manipulatora koji se koriste za manipulaciju (utovar-istovar) teretom.

Slika 1.15. Pretovarni manipulatori (dizalica)

U odre|ivanju pojma robota rno`e se krenuti od jedne popularnije definicije koja se nalazi u Vebsterovom re~niku. Prema toj definiciji robot je "automatizovan ure|aj koji obavlja funkcije koje se obi~no pripisuju ~oveku". U poznatoj drami Karela ^apeka, robotima se nazivaju mehani~ki ljudi koji rade u fabrikama. Tu je uveden i naziv robot. Naziv je izveden iz ~e{ke re~i "robota" koja ozna~ava prisilni rad. Taj naziv je kasnije preuzet i u svirn drugim svetskirn jezicima. ^apek navodi da su roboti mehani~ki savr{eni i poseduju izuzetnu inteligenciju. To je uobi~ajena vizija autora nau~ne fantastike. Tako, u nastanku pojma robota "mehani~ka savr{enost" i "velika inteligencija" postaju njegove glavne odrednice. Razvojem nauke, posebno automatizacije, termin robot, uz izmenjen sadr`aj, ulazi u svakodnevnu upotrebu. Tridesetih godina ovog veka dolazi do zna~ajne modernizacije proizvodnje. Formiraju se moderne proizvodne linije na kojima se nalaze i razli~iti automati. Danas takvi automati i poslovi koje su radili deluju veoma jednostavno, me|utim, u ono vreme oni su bili proizvod vrhunske tehnike i nazivani su robotima. Robotom je smatran svaki tehni~ki ure|aj sposoban da obavi radnje i poslove koje je ranije radio ~ovek. Industrijske robote delimo u tri generacije na osnovu toga u kojoj meri su izra`ene glavne odrednice robota: univerzalnost kretanja i autonomnost u radu. Pri tome treba imati u vidu da industrijski automati izvr{avaju zadata kretanja, tako {to se pokretanje i zaustavljanje obezbe|uju prekida~ima ili mehani~kim grani~nicima. Mada se po nekim definicijama i ovi ure|aji

55

svrstavaju u robote, oni ne predstavljaju robote jer je njihova univerzalnost i mogu}nost reprogramiranja veoma ograni~ena. Roboti prve generacije su u stanju da automatski ponavljaju zadati pokret. Zapravo, ne radi se o samo jednom odre|enom pokretu, ve} o proizvoljnom pokretu koji se robotu zadaje programski. Novi zadatak podrazumeva novi program. Time se iscrpljuje mogu}nost komunikacije sa robotom, a njegova samostalnost se ogleda u preciznom automatskom ponavljanju zadatog kretanja. Roboti prve generacije pru`aju prili~ne mogu}nosti za izvr{enje razli~itih prakti~nih zadataka. Medutim, bez obzira na njihov automatski rad, njihova samostalnost jc ipak ograni~ena. Na primer ako se posmatra robot koji preme{ta predmete sa transportne trake i stavlja ih na predvi|ena mesta. Robot }e taj posao obavljati uspe{no sve dok su predmeti koje uzima na ta~no odre|enim mestima, mesta na koja se predmeti odla`u prazna, itd. Svaki poreme}aj radnih uslova onemogu}i}e robota da izvr{i zadatak, na primer ako predmet koji se hvata nije postavljen na predvi|eno mesto sasvim precizno, ili ako se u radnom prostoru pojavi prepreka. Da bi se robot mogao snalaziti u takvim nepredvi|enim situacijama u radnom prostoru, on mora biti opremljen ~ulima-senzorima. Pomo}u njih }e dobijati informacije i ispitivati uslove u radnom prostoru pri ~emu mora imati programirane postupke pona{anja, odnosno snala`enja u pojedinim situacijama. Tako dolazimo do robota druge generacije. Re}i }emo nekoliko re~i o ~ulima robota, odnosno dava~ima informacija ili senzorima. Dava~e informacija sre}emo jo{ kod robota prve generacije. To su ure|aji koji mere i daju informacije o me|usobnom polo`aju i brzini pokretnih delova ruke robota. Tako je robot dobijao informacije o svom polo`aju i te dava~e nazivamo unutra{njim. Roboti druge generacije moraju dobijati i informacije o prostoru i stvarima koje ih okru`uju. Za to slu`e dava~i takozvanih spolja{njih informacija. Navedimo nekoliko primera. Hvataljka robota izra|uje se obi~no u obliku kle{ta, odnosno hvataljke sa dva prsta. Na unutra{njoj strani hvataljke mogu se postaviti dava~i koji }e registrovati dodir sa predmetom koji se hvata ~ime robot dobija informaciju da li je uhvatio predmet ili se hvataljka stisnula "u prazno". Slo`eniji dava~ izmerio bi silu kojom hvataljka stiska predmet. Senzori dodira mogu se postaviti i na spolja{nje strane hvataljke da bi registrovali dodir sa eventualnom preprekom. Mo`emo re}i da je u nepredvidljivim situacijama pona{anje robota druge generacije donekle sli~no pona{anju slepog ~oveka. On ne mo`e osmotriti situaciju, doneti odluke, pa tek onda pristupiti kretanju ve} on informacije prikuplja uporedo sa kretanjem i odmah donosi odluke. Roboti tre}e generacije sposobni su da razdvoje proses prikupljanja informacija i dono{enja odluke od kasnijeg kretanja kojim se odluke sprovode. Na primer ako su delovi rasuti po podlozi robot tre}e generacije postupa na slede}i na~in; televizijska kamera snima podlogu, a ra~unar vr{i analizu slike i zaklju~uje gde se nalaze delovi koje treba pokupiti i kako su orijentisani. Posle toga utvr|uje redosled skupljanja koji omogu}ava najbr`e izvr{enje. Ako su, me|utim, delovi razli~iti, a bitan je redosled skupljanja, onda }e racunar pri analizi slike prepoznati svaki od oblika. Nakon ovog prijema i analize robot kre}e na izvr{enje zadatka tj. sakupljanje delova. Ovde se daje samo pregled mogućnosti korišđenja manipulatora i robota u sklopu transportno pretovarnih operacija.

56

AUTOMATIZOVANE TRANSPORTNE LINIJE (ATRL)

Sli~no kao i kod FTrS i ovde }e se dati pregled ma{ina i ure|aja koji se naj~e{}e sre}u kao moduli ATrL, sl1.15.

A u t o m a t i z o v a n e t r a n sp o r t n el i n i j e A T r L

P r o t o ~ n e l i n i j e u i n d u s t r i j i

L i n i j e z a so r t i r an j eL i n i j e i m a { i n e z a p ak o v a n j e i p a l e t i z ac i j u T r an p o r t e r i S p e c i j a l n i i

p o m o } n i u r e | a j i

Slika1.15. Klasifikacija ATrL

Proto~ne ili transfer linije se pojavljuju sve ~e{}e, u poslednje vreme, kao tehni~ka podr{ka funkcionisanju savremene privrede. Ne samo u industriji i rudarstvu, gde su od ranije u primeni, ve} i ostalim privrednim delatnostima (trgovina, turizam, saobra}aj,…) primena visokoautomatizovane opreme koja obezbe|uje re{avanje problema tokova materijala koji se pojavljuje u velikim koli~inama je istaknuta u prvi plan. U zavisnosti da li se radi o masovnoj ili velikoserijskoj proizvodnji, kao i o dugoro~nim planovima vezanim za odre|eni proizvod, ATrL se mogu podeliti u dve grupe prema stepenu fleksibilnosti koje direktno odre|uju pojedini moduli od kojih su komponovane proto~ne linije. Razlikuju se tzv. transfer linije (kruta automatizacija) i fleksibilne proto~ne linije koje imaju odre|enu mogu}nost pode{avanja prema eventualnim izmenama transportnog materijala (proizvoda).

Proto~ne (transfer) linije se sre}u kod masovne proizvodnje gde naj~e{}e spadaju: procesna, hemijska, prehrambena, duvanska, gra|evinska,… industrija dok se fleksibilne proto~ne linije primenjuju tako|e u masovnoj ali i u velikoserijskoj proizvodnji ali gde se zahtevaju odre|ene izmene u proizvodnji koje uslovljavaju prilago|avanje transportne opreme, a to su naj~e{}e drvna, farmaceutska, grafi~ka,… industrija kao i distribucioni centri, po{te itd. U daljem tekstu }e se daje primer protočne linije primenjene u savremenim poštama i automatizovane transportne linije za paletizaciju u okviru pakovanja industrijskih proizvoda. Po{te predstavljaju karakteristi~an primer primene fleksibilnih proto~nih linija gde se pojavljuju razli~iti oblici po{tanskih po{iljki (pisma, paketi,…) kao transportnih jedinica. Na slici je dat prikaz fleksibilnih proto~nih linija u po{tama gde se vr{i sortiranje po{iljki i po veli~ini i po odredi{tu.

57

Slika 1.16. Fleksibilna transfer linija u po{tama i paletizacija upakovanog materijala