TRANSPORTNI UREAJI PODELA TRANSPORTNIH UREAJA Transportni ureaji mogu

TRANSPORTNI UREĐAJI

PODELA TRANSPORTNIH UREĐAJA Transportni uređaji mogu se, po načinu rada, podeliti u tri grupe: 1. transportni uređaji prekidnog transporta — dizalične mašine, 2. transportni uređaji neprekidnog transporta, 3. uređaji podnog i visećeg transporta. 2

Mašine i uređaji prekidnog transporta • Mašine i uređaji prekidnog transporta — dizalične mašine odlikuju se periodičnošću operacija, tj. periodičnom smenom radnog i povratnog hoda. • One premeštaju terete odvojenim kretanjima. • Uređaji neprekidnog transporta omogućuju da se materijal transportuje neprekidnim tokom. • Ovim uređajima se prenose sitnozrni rasipni materijali, kao i sitnokomadasti materijali. 3

Mašine i uređaji prekidnog transporta Po svom konstruktivnom izvođenju, dizalične mašine se dele na sledeće podgrupe: • prosti dizalični mehanizmi i mašine, • dizalice (kranovi) i • podizači. 4

Prosti dizalični mehanizmi i mašine 1. Male dizalice mehanizmi za dizanje sa ograničenom, relativno malom, visinom dizanja, kod kojih se teret diže pomeranjem zupčaste poluge, zavojnog vretena ili klipom. 5

Prosti dizalični mehanizmi i mašine 2. Koturače i čekrci su mehanizmi za dizanje tereta, koji su obešeni za gornje oslonce; • Mogu biti pokretni ili nepokretni i služe za dizanje relativno malih tereta na maloj visini. 6

Prosti dizalični mehanizmi i mašine 3. Doboši za vuču (vinde) su proste dizalične mašine namenjene kako za dizanje tereta, tako i za njegovo premeštanje u horizontalnoj ili kosoj ravni. 7

Dizalice - Kranovi • Dizalice (kranovi) su složene dizalične mašine, namenjene za prenošenje tereta u horizontalnoj i vertikalnoj ravni. • Mehanizmi koji ostvaruju željena kre tanja učvršćuju se na ramovima, odnosno čeličnim konstrukcijama, koji mogu biti ili pokretni ili nepokretni. • U dizalice opšteg karaktera spadaju: 8

1. Mostovske dizalice, one se u zavisnosti od tereta, vode sa jednim ili sa dva glavna nosača. 2. Nepokretne dizalice na stubu, sa mogućnošću okretanja; izvode se sa stubom bez gornjeg ležišta i sa stubom sa gornjim ležištem. 9

3. Ramne (portalne) (sl. 1) i polu ramne dizalice (sl. 2). 10

4. Velosipedne dizalice — pokretno okretne dizalice koje se kre ću po jednoj šini. One mogu imati protivteg ili biti bez njega, što zavisi da li se kreću izvan zida ili pored njega. 5. Konzolne dizalice, koje se izvode normalno kao pokretne a mogu biti i okretne. 11

6. Dizalice sa strelom, železničke, gusenične, ili automobilske. 7. Jednošinske dizalice 12

Specijalne dizalice su: 1. Pokretno-okretne pristanišne dizalice (sl. 1). 2. Plovne dizalice (sl. 2). sl. 1 sl. 2 13

3. Građevinske stubne dizalice (Volf) (sl. 1). 4. Stubne dizalice sa iglom — , , Derick“ dizalice (sl. 2). sl. 1 sl. 2 5. Metalurške dizalice. 6. Pretovarni mostovi. 7. Kablovske dizalice (sl. 3). sl. 3 14

Podizači • Najveću podgrupu ii ovoj grupi čine liftovi, putnički i teretni; proizvode se različitih konstrukcija i za različita opterećenja, a rade i sa više brzina. • Za izdizanje rastresitog materijala na određena mesta, služe skipovi podi zači, čije staze mogu biti nagnute pod raznim uglovima do 90° 15

• U novije vreme, naročito u fabričnom i skladišnom transportu našle su primenu platforme — podizači, koji mogu biti bez sopstvenog pogona za kretanje (sl. 1) i sa sopstvenim pogonom (sl. 2). sl. 1 sl. 2 16

OPŠTE KARAKTERISTIKE DIZALICA • 17

• Sve dizalice i dizalični mehanizmi se razvrstavaju u pogonske klase, radi boljeg prilagođavanja konstrukcije uslovima rada dizalice. • • • broj radnih ciklusa na čas, n; relativno opterećenje, qr ; stvarno radno vreme, Ts ; teorijsko radno vreme, Tt ; godišnje stvarno radno vreme, Tg ; teorijski vek trajanja. 20

• Godišnje stvarno radno vreme je zbir svih stvarnih radnih vremena za go dinu dana. • Pod teorijskim vekom trajanja podrazumeva se desetogodišnji zbir teorij skog radnog vremena, računajući godine sa po 365 dana, po obrascu: Vt = 10 · 365 Tt = 3650 Tt. • Dizalica kao celina razvrstava se u onu pogonskli klasu, u koju je razvrstana noseća konstrukcija. • Tablica 1 daje pregled razvrstavanja dizalice u pogonske klase, prema utvrđenim parametrima. 22

Pogonska klasa Naziv Relativno Broj radnih opterećenje ciklusa na sat, n Broj qr % Stvarno radno vreme za 24 h, Ts , h Teorijski vek trajanja Vt, h Godišnje stvarno rad. vreme h Laka 1 do 16 do 56 2, 8— 5, 6 2000 do 2000 Srednja 2 16— 32 50— 63 4— 8 4000 2000— 3000 Teška 3 32— 63 56— 70 5, 6— 11, 2 8000 3000— 4000 4 preko 63 8— 16 16000 preko 4000 Vrlo teška Tablica 1 • Iz izloženog se vidi da je potrebno na osnovu tehnološkog procesa u kome dizalica radi, odrediti vrednosti n, qr , Ts , a zatim na osnovu iznesenih obrazaca, i Tt, Vt i h, da bi se morla odrediti pogonska klasa dizalice. 23

• Ako se ne poznaje tehnološki proces, onda se pogonska klasa dizalice određuje na osnovu navedene grube klasifikacije: • Pogonska grupa 1, laka pogonska grupa, obuhvata dizalice sa relativno krat kim radnim vremenom i malim relativnim opterećenjem, kao što su: – mostne dizalice na ručni pogon; – montažne dizalice u energetskim postrojenjima; – industrijske dizalice za povremenu upotrebu u skladištima i mašinskim radionicama za laku obradu; – sve dizalice koje služe za montažu kao i za povremeno dizanje tereta bliskih nazivnom teretu. 24

• Pogonska grupa 2, srednja pogonska grupa, obuhvata sve dizalice za opštu upotrebu – teške industrijske dizalice u livnicama obojenih metala, radionicama za teške čelične konstrukcije i u livnicama gvožđa i čelika za lakše odlivke; – dizalice sa strelom (krakom) na portalu, postolju ili stubu, za prenos komadne robe; – pretovarne dizalice. 25

• U pogonsku grupu 3, tešku pogonsku grupu, spadaju dizalice sa visokim relativnim opterećenjima: – mostovske dizalice za čeličane i valjaonice; – dizalice za težak rad u livnicama, za lak rad sa magnetom i rad sa grabilicama; – dizalice sa strelom na visokom postolju, portalu ili stubu, za rad sa mag netom ili grabilicom, za češći rad sa nazivnim teretom; – derik dizalice za tešku službu u lukama pri radu sa grabilicama. 26

• Pogonska grupa 4, vrlo teška pogonska grupa, obuhvata dizalice sa vrlo teškim pogonom, sa velikim relativnim opterećenjem, sa jakim udarima ili pri visokim temperaturama: – dizalice u kontinualnom radu u čeličanama i valjaonicama; – dizalice u kontinualnom radu sa magnetom ili grabilicama; – pretovarne dizalice u teškoj službi sa velikim brzinama pri radu sa mag netom ili grabilicom. 27

• Za izvođenje raznih kretanja jednog složenog dizaličnog postrojenja služe pogonski uređaji koji po pravilu mogu raditi nezavisno jedan od drugog. • Međutim, iako su ovi pogoni nezavisni jedan od drugog, kvar bilo kog pogona onemogućava rad cele dizalice i praktično postaju nekorisni i neupotrebljivi i svi ostali pogoni. • Pored pogona za dizanje koji se ugrađuje u sve vrste dizalica, postoje još i pogoni za horizontalno kretanje tereta (kretanje kolica) i dizalice, pogon za okretanje okretnih delova dizalice oko vertikalne ose, i pogon za promenu ispusta strele. 28

• Ove pogonske grupe postavljaju se na čelična postolja, ramove i konstrukcije, koji su učvršćeni na temeljima, ukoliko se radi o ne pokretnim dizalicama, ili pak na kolicima sa točkovima kod pokretnih dizalica. • Na slici desno prikazana je uobičajena shema pogona za dizanje tereta sa elek tro motornim pogonom. • Smer okretanja doboša se menja sa promenom smera okretanja elektro motora. 29

• Shema električnog pogona kre tanja mosta jedne mostovske dizalice se nalazi na slici dole. 30

• Mehanizam okretanja okretne dizalice prikazan je na slici dole: 31

OPŠTE KARAKTERISTIKE MAŠINA ZA NEPREKIDNI TRANSPORT • 32

OPŠTE KARAKTERISTIKE MAŠINA ZA NEPREKIDNI TRANSPORT gde su: • ρ— gustina materijala u (t/m 3). • V — časovna zapremina materijala koji se transportuje u (m 3/h); • A — površina poprečnog preseka materijala um 2; • v — brzina prenošenja tereta u (m/sec); • k — rastojanje između tereta u m; • Q 1 — masa jednog komada transportovanog materijala u (kg). 33

OPŠTE KARAKTERISTIKE MAŠINA PODNOG I VISEĆEG TRANSPORTA • 34

POGONI TRANSPORTNIH UREĐAJA • Da bi se dizalična mašina (ili bilo koja druga) stavila u pokret, primenjuju se razni pogoni: ručni, električni, parnom mašinom, motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, hidraulički i vazdušni • Pored navedenih preimućstava primene električnih motora za pogon mehanizama transportnih uređaja, potrebno je navesti i sledeće: • potrošnja energije za određeni rad je primenom električnog pogona svedena na najmanju moguću meru, a u izvesnim slučajevima (kočenje kretanja pri spuštanju) moguć. je i povratak energije u mrežu; • spremnost motora za trenutni početak rada, što nije slučaj i sa ostalim vrstama pogona; 35

POGONI TRANSPORTNIH UREĐAJA • Da bi se dizalična mašina (ili bilo koja druga) stavila u pokret, primenjuju se razni pogoni: – – – ručni, električni, parnom mašinom, motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, hidraulički i vazdušni. • Električni pogon je najrasprostranjeniji vid pogona koji pruža mogućnost izrade potpuno odvojenih i nezavisnih pogona mehanizama kao i najlakšu kontrolu rada pojedinih mehanizama. 36

• Za dizalične mehanizme primenjuju se elektromotori jednosmerne i naizmenične struje. • S obzirom na uslove rada dizaličnih mehanizama, pogodnija je primena motora jednosmerne struje, sa rednom pobudom, čija je karakteristika data na slici desno. • Kao što se iz dijagrama može videti, ovi motori poseduju osobinu samo regulisanja, tj. momenat rotora elektromotora se menja u obrnutoj zavisnosti od broja obrtaja. 37

• Motori naizmenične struje su manji i lakši od odgovarajućih motora jednosmerne struje, zatim zahtevaju znatno manje bakra, jednostavniji su po konstrukciji, sigurniji su u radu i imaju veći stepen iskorišćenja. • Oni se izrađuju sa kratko spojenim rotorom, koji ne dozvoljava regulisanje broja obrtaja, i sa namotanim rotorom, kod kojih su kra jevi namotaj a preko kontaktnih prstenova priključeni na spoljašni rotorski otpor nik. • U slučaju da se u strujno kolo rotora uključe različiti otpori, dobija se čitav red dopunskih karakteristika. 38

• Parni pogon se primenjuje kod železničkih i plovnih dizalica. • Kotao parne dizalice mora da bude sposoban za brzo puštanje u rad, i da dozvoli kratkovremeno forsiranje. • Obično se kod dizalica primenjuje vertikalni kotao sa plamenim cevima, koji ima relativno male dimenzije (u osnovi), što je važno zbog njegovog smeštaja na platformu dizalice. • Glavni nedostatak parnog pogona je niski stepen korisnog dejstva celog parnog postrojenja, kao i neophodnost držanja kotla pod parom za celo vreme rada, pa čak i pri većim prekidima u radu. 39

• Pozitivne strane u primeni parnog pogona ogledaju se u nezavisnosti rada mašine od spoljnih izvora energije, u mogućnosti korišćenja lokalnog goriva, u jednostavnom regulisanju brzine i mogućnosti obratnog (reversibilnog) hoda. • Motor sa unutrašnjim sagorevanjem primenjuje se u sličnim uslovima rada u kojima se primenjivao i parni pogon. • Ovaj pogon je našao svoju široku primenu kod pokretnih dizalica kao i kod plovnih dizalica; pri menjuju se i laki motori (benzinski motori) i dizel motori. 40

• Osnovno preimućstvo motornog pogona u poređenju sa parnim, ogleda se u većem stepenu korisnog dejstva, kao i u stalnoj spremnosti za rad; • Dimenzije i težina motora su znatno manje nego kod parnog postrojenja. • Nedostatak motornog pogona je, što motor sa unutrašnjim sagorevanjem ne dozvoljava veće preopterećenje, čak ni za kratko vreme. • Takođe je neophodno ugraditi u sve mehanizme specijalne uređaje za povratni hod; • Potrebno je ugraditi i specijalne frikcijske spojnice, što nesumnjivo komplikuje konstrukciju. 41

• Hidraulični pogon, iako potisnut primenom električnog pogona, u novije vreme počinje ponovo da se široko primenjuje, naročito kod: – – utovarivača, samohodnih pretovarivača, podizača vagona, teretnih podizača pri hodu klipa do 3 m i sl. • Hidraulični sistem se sastoji iz pumpe, razvodnika, radnih cilindara sa kli povima, i vodovima. • Osnovna preimućstva hidrauličnog pogona su: – veća sigurnost u eksploataciji; – široka mogućnost regulisanja brzine promenom protoka radnog fluida ravnomernost pogona; – jednostavnost upravljanja. 42

• Primena hidrauličnih pogona je ograničena, jer pri većim putevima (hodo vima) potrebno je graditi cilindre većih dužina. • Zbog toga se za veće hodove, ugrađuju sistemi koturača. • Postoje i drugi nedostaci: – neekonomičnost pri dizanju tereta manjeg od proračunatog, – složenost dodavanja tečnosti kod pokretnih uređaja; – neophodnost primene specijalnih tečnosti pri niskim temperaturama; – veći gubici pritiska kod dužih vodova; – potrebno je obezbediti veoma veliku tačnost pri izradi delova. 43

• Vazdušni (pneumatski) pogon kod transportnih uređaja se primenjuje veoma retko, i to kod nekih pomoćnih uređaja. • Pneumatski uređaji se primenjuju kod kočnica trakaste kočnice), kao i ponegde u sistemima upravljanja. • Preimućstvo vazdušnog pogona ogleda se najpre u radu bez udaraca, • vazdušni pogon omogućuje jednostavnu konstrukciju uređaja, lako upravljanje, kao i jednostavno održavanje pogona u radu. • Glavni nedostatak vaz dušnog pogona je ograničena oblast primene, s obzirom na teškoću snabdevanja pokretnih uređaja komprimovanim vazduhom; i troškovi u eksploataciji uređaja sa vazdušnim pogonom su znatni, zbog velike potrošnje vazduha, kao i zbog gubitaka kroz spojeve vodova. 44

OPTEREĆENJA KONSTRUKCIJA Stvarna opterećenja • U proračunu noseće konstrukcije dizaličnog (transportnog) uređaja, moraju se uzeti u obzir sva moguća opterećenja, koja se mogu u toku rada pojaviti. • Sva opterećenja se dele u dve grupe: – glavna opterećenja, i – dopunska opterećenja. • Pod glavnim opterećenjima se podrazumevaju ona koja deluju u stanju mirovanja dizalice, a to su pogonski teret i sopstvena težina. • Dopunska opterećenja podrazumevaju sva ostala opterećenja, a koja se javljaju usled: 45

• G — sila teže tela; g — ubrzanje zemljine teže. 46

• Teret će nastaviti da se klati i posle završetka perioda neustaljenog kretanja, tj. kada ubrzanje tačke A bude jednako nuli; amplituda ovog oscilovanja tereta zavisiće od vremena trajanja perioda ubrzavanja, zakonitosti promene ubrzanja, slobodne dužine užeta i veličine tereta. • Pri kočenju usporenje tačke A izaziva promenu slobodnog oscilovanja užeta sa teretom, tj. klaćenje užeta sa teretom se može povećati ili umanjiti u zavisnosti od toga u kom trenutku je počelo kočenje i kako je protekao period kočenja. 48

Kod okretnih dizalica pojava klaćenja tereta je složenija s obzirom da se obavlja u prostoru i da se pojavljuju centrifugalne sile inercije od okretanja dizalice. Određivanje ugla otklona a i veličine sile Fx je prilično složeno, pa se za praktično određivanje ove sile mogu uzeti vrednosti iz tablice 2. 49

TABLICA 2 — Ugao otklona tereta Nosivost Dohvat strele (m) Učestanost Ugao otklona užeta od vertikale(radijana) t 3 20— 25 obrtanja(min 1) 2, 0 5 20— 25 1, 5— 1, 75 „. 14 10 30 1, 0 „. 12 20— 30 30 0, 5 „. 8 50— 75 30 0, 3 „. 6 π/180. 16 50

• A — površina konstrukcije izložena vetru; q — jedinični (specifični) pritisak vetra; c — koeficijent koji izražava uticaj oblika površine na koju vetar deluje. Neke vrednosti koeficijenta c date su u tablici XXX. 51

• Uticaj vetra na konstrukciju se posmatra u dva slučaja: – slučaj kada jačina vetra još dozvoljava rad dizalice; – slučaj kada jačina vetra ne dozvoljava rad dizalice (orkan). • Za prvi slučaj, jačina vetra se izračunava na bazi pritiska: q = 25 (da N/m 2). • Sila pritiska najjačeg vetra — orkana, kada je dizalica van pogona, računa se prema podacima iz tablice 3 a, u zavisnosti od visine površine izložene vetru i od geografske zone u kojoj dizalica treba da radi. • Računska površina tereta računa se približno prema tablici 4. 52

Tablica 3 a Visina površine izložene vetru iznad terena (m) q (da N/m 2) za geografsku zonu I II III do 10 45 70 110 preko 10 do 30 60 90 130 preko 30 do 60 70 105 150 preko 60 do 100 80 120 170 Napomena: Zoni II pripada okolina Beograda, Vojvodina i Makedonija; zoni III cela pri morska oblast, dok ostali delovi Jugoslavije zoni I. TABLICA 4 — Površine tereta Težina tereta 10 20 30 50 100 200 300 500 750 1000 G ter (k. N) Površina 2 3, 5 5 8 11 15 20 25 30 35 tereta m 2 1500 2000 2500 3000 45 55 65 75 53

Proračunski slučaj opterećenja • U toku rada na noseću konstrukciju mogu delovati sva ranije navedena opterećenja. • Međutim, s obzirom da pojedina opterećenja traju veoma kratko vreme, a neka se ne poklapaju sa drugima, ili se javljaju kad uređaj ne radi, to se pri proračunu nosećih konstrukcija, ova proverava u tri slučaja. • Prvi slučaj opterećenja — opterećenje pri normalnom radu bez uticaja vetra. • U ovom slučaju opterećenja izvodi se proračun uređaja i konstrukcije na trajnost (vremensku izdržljivost) i na zagrevanje. • I snage motora pojedinih po gona se računaju pri ovom slučaju opterećenja, dok se pri proveri na preopterećenje uzimaju u obzir i ostala moguća opterećenja (drugi slučaj). 55

• U II slučaju opterećenja, u proračun ulaze, pored opterećenja obuhvaćena u I slučaju, još i opterećenja usled dejstva vetra na dizalicu i usled promene temperature. • U ovom slučaju opterećenja, izvodi se proračun na čvrstoću, bez obzira na pojavu zamora materijala; motori za pogon se proveravaju na preopterećenje, a proverava se i opšta stabilnost uređaja. • U III slučaju opterećenja uzima se u obzir najnepovoljniji od sledeća dva slučaja: – Dizalica je van pogona, izložena dejstvu najjačeg vetra (orkana); – dizalica je u pogonu, bez vetra, i usled otkaza kočnice mehanizma za kretanje, udari punoj brzini kretanja u odbojnike. • U trećem slučaju opterećenja proverava se statička nosivost elemenata konstrukcije, kao i opšta slabilnost uređaja. 56

Izbor dozvoljenih napona može se izvršiti prema tablici 5. Vrsta opterećenja Statičko Stanje materijala elastičan krt Promenljivo (simetričan ciklus) plastičan Udarno elastičan • Opasna naprezanja materijala amer su: za čelik pri proračunu na čvrstoću, to je granica velikih izduženja σv ; pri proračunu na trajnost, to je dinamička izdržljivost σD; za liveno gvožđe, to je jačina materijala σm. 58

Oblik deformacije Ciklus Simetrični Pulzirajući Savijanje Istezanje (sabijanje) Uvijanje 59

• Opšti stepen sigurnosti određuje se po obrascu: n = K 1. K 2 • gde su: • K 1 — stepen sigurnosti koji zavisi od namene mehanizma, i koji se bira iz tablice 7. • K 2— koeficijent opterećenja, koji uzima u obzir sile inercije pri puštanju u rad mehanizma kao i pri kočenju; • ovaj koeficijent se uzima u obzir samo za prvi slučaj opterećenja (tablica 8); za drugi i treći slučaj opterećenja, koeficijent K 2 =1. 60

Koeficijent K 1 Računski slučaj opterećenja I II III Mehanizam Oblast primene Za dizanje Ručna dizalica Dizalice sa kukom Dizalice sa magnetom 1, 3 1, 5 1, 4 1, 2 1, 4 1, 3 — — — Dizalice sa grabilicom 1, 4 1, 2 — Za kretanje dizalica i kolica rastopljeni metal Sve dizalice 1, 6 1, 4 — —. Za okretanje Portalne i plovne dizalice 1, 3 1, 2 — Za promenu ispusta strele Portalne i plovne dizalice 1, 5 1, 4 1, 3 — 1, 2 1, 0 — Sve dizalice i kolica — 1, 15 — Livačke dizalice koje nose Za sve mehanizme sa ručnim pogonom sem mehanizama za dizanje Odbojni uređaji Tablica 7 61

Režim rada mehanizama Ručni pogon Motorni pogon: laki srednji teški veoma teški Koeficijent K 2 1, 0 1, 1 1, 2 1, 3 1, 5 Tablica 8 62