INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK

SAOBRAĆAJNI FAKULTET

UŽAD KAO ELEMENTI DIZALIČNIH

POSTROJENJA

Seminarski rad

Student: Siniša Gordić, S-06/14-I

Predmet: Osnovi mehanizacije pretovara

Profesor: Doc. dr Muhamed Sarvan

Asistent: Samed Ormanović

Akademska godina: 2015/16

Travnik, oktobar 2015.

2

Sadržaj

1. Uvod.............................................................................................................................................3

1.1.Definicija................................................................................................................................3

1.2.Podjela....................................................................................................................................3

2. Nosivost užadi..............................................................................................................................4

3. Kudeljna užad..............................................................................................................................5

4. Sintetička (poliesterska) užad......................................................................................................6

5. Čelična užad................................................................................................................................6

6. Vješanje tereta užetom...............................................................................................................11

7. Zaključak....................................................................................................................................11

8. Literatura....................................................................................................................................12

3

1. Uvod

1.1. Definicija

Uže je dugačak i jak kanap upreden od međusobno povezanih niti. Koristi se za uvezivanje,

pridržavanje, prenošenje itd. Pravi se uglavnom od prirodnih ili što je danas češći slučaj sintetičkih

vlakana. Uže je visoko opterećen mašinski elemenat. Uvijek je opterećen zatezanjem.

1.2. Podjela

Užad se dijele prema određenim karakteristikama. Prema vrsti materijala dijele se na:

- Kudeljna užad

- Sintetička užad

- Čelična (žičana) užad

Kudeljna užad imaju slabe mehaničke karakteristike i uglavnom se primjenjuju samo za uređaje

sa ručnim pogonima, kao i za vezivanje tereta za noseći dio dizalice.

Čelična užad, u narodu poznata kao sajle, se primjenjuju kod svih mehanizama i sa ručnim i

motornim pogonom. Izrađuju se od tankih čeličnih žica, jačine 130-180 kp/mm2 , koje se prilikom

izrade i termički obrađuju. Žice se na specijalnim mašinama savijaju u strukove, a strukovi u užad.

Strukovi se savijaju oko središnjeg vlakna koje se izrađuje od kudelje, azbesta ili meke čelične

žice. Užad sa središtem od azbesta ili čeličnog vlakna primjenjuju se na uređajima koji rade u

neposrednoj blizini toplotnog izvora.

Prema načinu pletenja užad se dijele na lijevohodna i desnohodna.

4

Za dizalice se primjenjuju užad duplog upredanja.

Prema vrsti upredanja razlikujemo:

- Unakrsno upredena užad,

- Istosmjerno upredena užad,

- Kombinovano upredena užad.

Za dizalice se najčešće primjenjuju užad sa šest strukova i sa 19 i 37 žica u struku. Užad sa tanjim

žicama su savitljivija od užadi sa debljim žicama, ali se brže habaju pri prelazima preko koturova

i doboša.

2. Nosivost užadi

Nosivost užeta zavisi osim od materijala od kojeg je napravljeno i od ugla koje uže zaklapa sa

vertikalom. Sila opterećenog užeta može se odrediti obrascem:

Fu=𝑄

𝑧𝑐𝑜𝑠𝛼,

- Q –težina tereta (N)

- z – broj užadi koje nose teret

- α – ugao između užeta i sile težine tereta Q.

Izbor prečnika užeta za zadatu silu zatezanja vrši se na osnovu obrasca:

Fumax=𝐹u

𝐾≤Fkid

- Fu – najveća sila u užetu [N],

- Fumax – najveća sila u užetu u toku rada [N],

- K – stepen sigurnosti ,

- Fkid – računska sila kidanja užeta utvrđena standardom izabranog tipa užeta ili od strane

proizvođača.

5

3. Kudeljna užad

Užad izrađena od konoplje vrlo su pogodna za vezivanje tereta, a dobre osobine su im: elastičnost,

ne oštećuju teret i ne izazivaju povredu rukovaoca. Zadnjih decenija kudeljna užad u velikoj mjeri

je potisnuta od strane čeličnih užadi. Osnovni nedostaci kudeljnih užadi su niska nosivost,

osjetljivost na vanjske uticaje, kratak vijek trajanja i sve veći zahtjevi ka sigurnosti transportnih

sredstava i njihovih elemenata. Čvrstoća kudeljnih vlakana užeta se kreće iznad 10 N/mm2, ali

vremenom mehaničke osobine kudeljnih užadi opadaju.

Kudeljna užad se primjenjuju u procesu vezivanja tereta za noseće dijelove dizaličnog mehanizma

ili kao vučni element dizaličnog mehanizma.

U eksploataciji se koriste dvije izvedbe kudeljnih užadi:

- Obične izvedbe i

- Impregrirane izvedbe

Za razliku od običnih kudeljnih užadi impregnirana užad imaju nešto manje dopušteno naprezanje

od navedenog za 10% usled slabljenja vlakana od strane smole kojom se premazuju, dok se njihova

otpornost prema vlazi znatno povećava. Proces impregniranja vrši se natapanjem užadi u katran ili

tome slično.

Proračun kudeljnih užadi vrši se samo na istezanje obrascem:

F = 𝜋 ⋅ 𝑑

4 ⋅ σdop [N]

Tabela 1. Dozvoljena vučna sila za užad od konoplje

Prečnik užeta [mm] 13 16 18 20 35 60

Dozvoljena vučna sila [kN]

1,2 2 2,5 3,25 10 25

6

4. Sintetička (poliesterska) užad

Poliesterska sredstva su novina u transportnim uređajima jer datiraju tek od devedesetih godina

XX vijeka. Razvoj plastičnih masa uslovila je i pojavu sredstava za vješanje tereta izuzetnih

karakteristika. Poliesterska sredstva za vješanje tereta imaju sljedeće prednosti:

- laka su, pa samim tim i jednostavna za manipulaciju

- ne oštećuju nalegle površine

- ne koroziraju

- lako rukovanje i održavanje

- ne povređuju ruke osoblja

- mogu se koristiti i u baznim i u kiselim sredinama

- krakovi se ravnomjerno opterećuju

- prilagođavaju se konturi tereta

Glavna prednost, da ne oštećuju nalegle površine, čini ih izuzetno primjenjivim u pogonima

za obradu kamenih ploča, za prenošenje izolovanih cijevi i za prenošenje fino obrađenih i

osjetljivih dijelova. Najveća mana ovih sredstava jeste osjetljivost na oštre ivice koje mogu da

izazovu oštećenje i kidanje. U tom smislu, postoji veliki broj zaštitnih plastičnih navlaka i

podmetača kojima se mogućnost za habanje i oštećenje znatno smanjuje, a upotrebni vijek

poliestera se višestruko povećava. Poliesterska sredstva se izrađuju saglasno odredbama

standarda EN 1492 (2000), kojim su propisane standardne nosivosti, odgovarajuće boje,

uputstva za rukovanje, kontrolu i održavanje.

Potrebno je da poliesterski proizvodi imaju CE deklaraciju i sertifikat TUV, jer je rad sa

prenošenjem tereta u bliskoj vezi sa mjerama bezbijednosti i podrazumijeva visok kvalitet

sredstava koje se koriste u te svrhe. Stručno lice mora jednom godišnje da pregleda i atestira

poliestersko sredstvo za vješanje tereta.

Osnovni tipovi poliesterskih sredstava su:

- kružna užad

- trake sa uškama

- privezice

5. Čelična užad

Od svih vrsta elemenata za dizanje i vješanje tereta, a i užadi, čelična užad su u najširoj primjeni

u industriji. Manje su elastična od kudeljne i užadi od sintetičkih materijala , ali su otpornija na

vanjske uticaje (temperaturu, mehanička oštećenja itd.). Ovješenja od čelične užadi, izrađuju se u

7

kombinacijama: zatvorena-beskonačna, dvokraka-podesiva, jednokraka i sl. Nosivost čeličnog

užeta je u zavisti od konstrukcione izvedbe istog i ugla vješanja kojeg uže zatvara se vertikalom.

Slika 1. Konstrukcija čeličnog užeta

Žice čeličnih užadi se izrađuju hladnim vučenjem (prečnika 0,2...4,2 mm) uz naknadnu

termičku obradu tako da se ostvaruje jačina žice na kidanje od Rm= 1570, 1770, 1960 N/mm2.

Konstrukcija čeličnih užadi koncipirana je tako da se na specijalnim mašinama pojedine žice pletu

u strukove od 7,19 ili 37 žica, a strukovi se naknadno pletu u uže oko jezgra (osnovnog vlakna)

koje se izrađuje od kudelje, azbesta ili meke čelične žice. Izbor materijala jezgra vrši se u zavisnosti

od radnih uslova u kojima se primjenjuje uže, pri čemu jezgro u osnovi služi za potporu strukova

u nošenju opterećenja, a ujedno unutar istog se talože podmazujuća stedstva (maziva). Prilikom

opterećenja užeta strukovi vrše pritisak na uže i istiskuju malu količinu maziva, čime se unutrašnje

trenje između jezgra i strukova znatno smanjuje. Osim toga prisustvo maziva u užetu

nedozvoljava pojavu korozije u unutrašnjosti užeta. Ukoliko se desi da se podmazujući materijal

u unutrašnjosti užeta potroši ili zbog toplotnih uticaja ispari, čvrstoća užeta ostaje nepromijenjena,

ali se životni vijek užeta smanjuje. Zbog toga je potrebno čelična užad s vremena na vrijeme

naknadno premazati podmazujućim materijalom sa vanjske strane, kako bi se unutrašnje trenje i

habanje svelo na minimalnu mjeru.

Čelična užad se primjenjuju za različite svrhe u svim granama industrije, a najčešće se koriste kao:

- sredstva za vezivanje i dizanje tereta (razne vrste dizaličnih postrojenja),

- sredstva za povlačenje tereta (konvejeri, žičare itd.),

- kao vozna sredstva (žičare, kabl kranovi itd),

- kao nosiva sredstva (skele, viseći mostovi i sl.).

Podjela čeličnih užadi:

Nosiva (nepokretna) užad predstavljaju specifičnu konstrukcionu izvedbu čeličnih užadi koja se

koriste u svrhu nošenja tereta pri čemu ista miruju i opterećena su samo na istezanje. Trenutno se

koriste u ove svrhe sljedeće vrste i to:

- spiralna užad i

- zatvorena užad.

8

Spiralno uže se oblikuje tako što se oko jezgra namotava nekoliko redova čelične žice tako da iste

čine zavojnicu u odnosu na jezgro. Najčešće se primjenjuju kao noseći element kod žičara i

kablovskih dizalica.

Zatvorena užad predstavljaju modificiranu verziju spiralnog užeta pri čemu se oko spiralnog

užeta postavlja nekoliko slojeva profilnih žica (najčešće jedan ili dva sloja, mada ima izvedbi i do

5 slojeva). Ovakvim konstrukcionim rješenjem smanjuje se prodiranje vlage unutar užeta i sila

trenja između dodirnih površina i užeta usled glatkosti površine užeta.

Pokretna užad se koriste kao nosivi elementi mehanizama za dizanje dizaličnih postrojenja

i ista su opterećena nazatezanje, savijanje i uvijanje. Opterećenje na savijanje nastaje prilikom

prelaza užeta preko koturača i obavijanjem oko doboša i kao dopunsko opterećenje usled savijanja

užeta žice, zbog zavojnog konstrukcionog oblika oblika užeta, se opterećuju na uvijanje. U ovu

svrhu se najčešće primjenjuju pramena užad odnosno užad dobijena pletenjem žica prvo u

strukove oko jezgra, pa pletenjem strukova u užad oko jezgra.

Prema vrsti upredanja strukova oko jezgra razlikujemo unakrsno, istosmjerno i kombinovano

upredenu užad, a prema smjeru zavojnice oko koje se motaju na desnohodna ili lijevohodna užad.

Na slici je prikazano unakrsno (a) i istosmjerno pleteno uže (b).

a) unakrsno b) istosmjerno

Slika 2. Vrste pletenja užadi

9

Tabela 2. Pramena čelična užad

10

Dimenzionisanje čeličnih užadi

Fkid = A ⋅ Rm = f = 𝜋 ⋅ 𝑑

4 ⋅ Rm ≥ Fu max = Fu ⋅ K

- Fkid - računska sila kidanja izabranog užeta (N),

- Rm - jačina materijala užeta na kidanje (N/mm2),

- F = A

At =

4 ⋅ A

𝑑² ⋅ 𝜋 - faktor odnosa teoretskog i stvarnog poprečnog presjeka užeta

- Fu max - računska maksimalna sila užeta uzimajući u obzir pogonsku klasi dizaličnog

mehanizma unutar kojeg djeluje uže (N),

- Fu - maksimalna sila u užetu (N),

- K - stepen sigurnosti

Oznaka pogonske klase

Broj radnih

ciklusa na sat

Stepen

sigurnosti Naziv Broj

Laka 1 do 16 4,5 Srednja 2 od 16 do 32 5,5 Teška 3 od 32 do63 7

Vrlo teška 3 preko 63 8,5

Tabela 3. Stepen sigurnosti za čelična užad

Standardni prečnici d (mm) za čeličnu pramenu užad iznose:

2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60,

64, 68.

Na vijek trajanja užeta najveći uticaj ima zamaranje materijala, na šta najveći uticaj ima savijanje.

Tako uže kada pređe izvjesan broj savijanja sklono je kidanju. Eksperimentalnim putem došlo se

do spoznaje da dužina vijeka u zavisnosti od savijanja zavisi od odnosa najmanjeg prečnika kotura

(doboša) i prečnika užeta odnosno Dmin/du i odnosa najmanjeg prečnika kotura (doboša) i prečnika

žice užeta odnosno Dmin/δ.

11

Tabela 4. Kompenzacioni faktor

6. Vješanje tereta užetom

a) b) c) d)

Slika 3. Vrste ovješenja od užadi; a) zatvorena-beskonačna, b) dvokraka-podesiva, c) jednokraka, d) jednokraka-

podesiva.

7. Zaključak

Uže predstavlja nosivi element dizaličnih postrojenja, koji je uvijek opterećen na zatezanje. Dijele

se na kudeljna, sintetička i čelična. Najširu primjenu imaju čelična užad zbog svojih karakteristika.

Postoje tri načina predenja užadi: istosmjerno, unakrsno i kombinovano. Užad se, takođe mogu

koristiti i za vješanja tereta, gdje se za manje terete koriste kudeljna i sintetička, jer im je

savitljivost veća, a za veće terete koriste se čelična užad.

Broj

savijanja

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

𝐃𝐦𝐢𝐧

𝒅

16

20

23

25

26,5

28

30

31

32

33

34

35

36

37

37,5

38

12

8. Literatura

1. Voral, M. i Dipre, B. (2007.) enciklopedija: Oksford. Knjiga-komerc: Beograd

2. http://www.buildmagazin.com/index2.aspx?fld=tekstovi&ime=bm0125.htm mr Vlada Gašić,

maš. inž., Mašinski fakultet u Beogradu

3. https://www.scribd.com/doc/178128181/Uredjaji-Za-Vesanje-Tereta#download