1

Fakultet za saobraaj i komunikacije

Sarajevo

Seminarski rad iz predmeta: Industrijski transport

TEMA: IZBOR I PRORAUN TRAKE, PRORAUN SNAGE POGONSKOG MOTORA

Predmetni nastavnik: Student:

Prof.dr. Dafer Kudumovi Hadi ArminAss.mr. Ahmed Ahmi

Sarajevo, april 2014.god.Sadraj Uvod........................................................................................................................21.Izbor i proraun trake.............................................................................................3

1.1. Proraun poprenog presjeka materijala na traci..........................................................7 1.2. Brzina trake....................................................................................................9 1.3. Otpori kretanju trake......................................................................................102. Proraun snage pogonskog motora transportera......................................................12Zakljuak................................................................................................................15Literatura...............................................................................................................16

Uvod

Narednim izlaganjem imati u mogunost da govorim o izboru i proraunu trake, te proraunu snage pogonskog motora. Prije nego ponem razlagati konkretnu temu, neophodno je definisati u pojam trake kao dijela trakastog transportera.Traka je dio transportera koji ima zadatak da nosi materijal od mjesta utovara do mjesta predvienog za istovar materijala. Ona je najskuplji, a ujedno najkratkotrajniji dio transportera. U zavisnosti od vrste materijala koji se transportuje te uslova transporta koriste se trake izraene od razliitih materijala. Najee su u upotrebi gumene trake a u nekim sluajevima i eline.

Gumena traka posjeduje gotovo sve osobine potrebne za vrstu neprekidnog transporta. Otporna je prema vlazi, savitljiva, ima veliku otpornost prema habanju, dovoljnu jainu kidanja i relativno malu sopstvenu teinu.eline trake se izrauju od ugljeninog i nehrajueg elika. Debljina im je od 0,6 do 1,2 mm i koriste se za transport materijala koji ima temperaturu 100 do 1200C. Dananji trendovi istraivanja trakastih transportera se odnose na poveanje duine trakastih transportera, a u isto vrijeme se poveavaju tereti koje traka nosi. Kao rezultat toga, potrebe za trakom, koja je najskuplji i najmanje izdrljiv elemenat kod transportera, postaju sve vee.Pogonski motor - reduktor prenosi obrtno kretanje na pogonsku osovinu i pogonski bubanj. Transportna traka nalijee na pogonski i zatezni bubanj, sa gornje strane na nosee rolne, a sa donje na povratne rolne. Usipanje materijala je mogue na cijeloj duini transportera, a isip na pogonskom bubnju. Za pogon trakastih transportera na ugljenokopovima i u termoelektranama koriste se asinhroni kliznokolutni elektromotori zbog lakeg uputanja transportera u rad.

1. Izbor i proraun trake

Za proraun transportera s trakom potrebni su naredni podaci:

1. dnevna ili smjenska proizvodnja Qdn i Qsm 2. duina transportne trake, L(m)3. nagib trase

4. vrsta proizvoda za transport i njegova nasipna masa

5. efektivno radno vrijeme u smjeni t(h)Transportne trake imaju svoju graninu duinu i ona se za transportere kod kojih je gumena traka vuni organ, kree od 250 450 m po sekciji trake, zavisno od konstrukcije i namjene transportera. Kod transportera sa noseim i vunim uadima duine su mnogo vee.

Padni ugao zavisi od vrste materijala koji se eli transportovati i za razliite materijale prikazane na tablici 1.1.

Vrsta trakeVrsta materijala

Suhi pijesak1513

Vlani pijesak2719

Drobljen kamen neklasiran2015

Rastresita suha zemlja2015

Suha glina2018

Cement2018

Beton malo plastian27-

Beton plastian24-

So20-

Mrki sitni ugalj2218

Ruda ispod 100 mm2016

Ugalj 1714

Tablica 1.1.U zavisnosti od nagiba trase mijenja se i kapacitet transportera. Ta zavisnost prikazana je na tablici 1.2.

Ugao nagiba5101316192327

% od uinka horizont.tr.91837873676156

Tablica 1.2.Da bismo govorili o proraunu transportnih traka, prvo moramo upoznati strukturu samih transportnih traka. Na slika prikazuje shemu gumene transportne trake.

1. ureaj za sipanje materijala

2. zatezno-povratni bubanj

3. ureaj za zatezanje trake

4. gornji-nosei dio trake

5. donji-povratni dio trake

6. pogonski bubanj

7. ureaj za ienje trake

8. otklonski bubnjevi

9. nosei i povratni valjci

asovni kapacitet se rauna po sljedeem odnosu:

te u izrazu predstavlja ( 1, 2 < te < 1, 25) koeficijent neravnomjernosti proizvodnje

Takoer, asovna (satna) proizvodnja se moe izraziti i na sljedei nain:

fo - presjek materijala na traci (m2)

v brzina trake (m/sec)

nasipna masa materijala (t/m3 )

Povrina presjeka materijala na traci moe se predstaviti izrazom:

B irina trake (m)

H prosjena visina tovarenja (m)

Prosjena visina tovarenja proporcionalno se poveava sa poveanjem irine trake, te se ta zavisnost moe prikazati izrazom:

c - koeficijent proporcionalnosti

Zamjenom vrijednosti u izrazu za fo , dobijemo da je:

, odakle je:

Brzine traka uzimaju se obino s obzirom na mjesto upotrebe. Tako razlikujemo sljedee brzine:

jamski glavni izvodni hodnici 1,5 do 2, 5 m/s,

povrinski kopovi do 5 m/s,

prostori ograniene povrine od 0,5 do 1,5 m/sVrijednost koeficijenata c obino se uzima za:

ravne trake (npr. ugalj 155, ruda 180)

konkavne trake (ugalj 310, ruda 338)

Uzimaju se odnosi izmeu asovne proizvodnje i irine trake i oni iznose:

za ravne trake

za konkavne trake

Konstantan teret po jednom metru trake dobija se iz odnosa:

Transportna traka mora biti dovoljno zategnuta da ne bi dolo do proklizavanja pogonskog valjka, zato se ugrauju zatezne stanice sa kontrategom..

Zatezanje pomou opruge i valjka prikazano je na slici 1.2. Ovaj nain zatezanja trake nije preporuljiv za trake sa velikim naprezanjima, poto po zamaranju materijala opruge dolazi do slabijeg zatezanja i do proklizavanja trake.

Jedan od naina zatezanja trakeBudui da su trake relativno jednostavan ureaj to je njihova proizvodnja zastupljena u skoro svim zemljama. U naoj zemlji proizvode ih Energoinvest TTU Tuzla i Strojni pogon Rudnika mrkog uglja Kakanj. Proizvoai daju potrebnu tehniku dokumentaciju za svoje isporuene trake sa uputstvima za rukovanje i odravanje. Pregled tehniki karakteristika traka, sandardne proizvodnje dat je u tablici 1.3.

Nosei valjci za ravnu traku su manjeg prenika i dui su, a postavljaju se po jedan ispod cijele irine trake. Valjci konkavne trake su neto veeg prenika i trostruko su krai poto se po tri postavljaju ispod noseeg dijela trake.Na odreenim rastojanjima postavljaju se vertikalni valjci da bi sprijeili horizontalno pomjeranje trake, odnosno njeno spadanje sa noseih valjaka transportera.

irina trake (mm9700900900/10001000

Kapacitet Qh (t/h)80 120 180220250350

Horizontalna duina (m) Kosa duina (ugao 130) 300 100300150300/5001751500500

Brzina transportera (m/s)0,67 1,00 1,500,901,20

150

Broj uloaka (i)3 6 4 7 5 9 8 12

Rastojanje valjaka: gornjih (el) donjih (e2)1,4

2,81,2

2,41,2

2,41,2

2,4

Teina valjaka : gornjih (pl) donjih (p2)14,6

8,640

2740

2755

46

Obuhvatni ugao na pogonu480470470450

Snaga motora (kW)1522

2935463 x 85

Tablica 1.3.1.1. Proraun poprenog presjeka materijala na traci

Prema obliku slobodno formiranog presjeka materijala sve ove metode se mogu svrstati u tri grupe i to:

1. presjek prabolinog odsjeka

2. presjek krunog odsjeka

3. presjek oblika trougla

Materijal nije rasporeen po cijeloj irini trake, nego samo jednom njenom dijelu koji se naziva nosea irina trake.U zavisnosti od broja valjaka, njihovog nagiba i koeficijenta koritastosti povrine poprenih presjeka materijala na traci se mogu izraunati na jedan od sljedeih naina:

a) traka oslonjena na jedan valjak

A = 0,25 * b12 * tg2 (m2)

b)traka oslonjena na dva valjka

A = A1 + A2 = 0,25 * b12 * cos2(tg + tg2) (m2)

c)traka oslonjena na tri valjka

A = A1 + A2 = 0,25 * b12 [cos + m(1 cos)]2 * (tg2 + tg) m2tg

(m2)

Gdje je:

m = a/b1 = 0,333 koeficijent koritastosti.

Nosea irina trake je:

b1 = 0,9 * b 0,05 (m)

Veliina poprenog presjeka materijala na traci zavisi jo i od naina utovara materijala, koji nije uvijek ravnomjeran te nagiba trase transportera.

Kod odreivanja radne irine trake mora se voditi rauna i o nainu istovara materijala sa trake, ugla nagiba materijala u kretanju, koritastosti valjaka, zateznoj sili u traci. Za utvrivanje odnosa izmeu radne i ukupne irine trake b1/b treba poi od odnosa povrina poprenog presjeka materijala na traci i povrine koju ima kada je traka pri istovaru ispravljena a s nje ne smije spadati materijal tj.kada je b1 = b i m = 1.

Po izraunavanju irine trake potrebno ju je provjeriti u zavisnosti od krupnoe komada materijala koji se transportuje. Prema preporukama proizvoaa irina trake u zavisnosti od granulacije najee se rauna po izrazima:

1. za nesortirane materijale

b = 2 * amax + 200 (mm) i

2. za sortirane materijale

b = 3,3 * asr + 200 (mm).Gdje je :amax i asr (mm) najvea i srednja veliina komada mjerena po dijagonali.1.2. Brzina trakeIz izraza za kapacitet transportera ( Q = 3600 * A* v * (t/h)) vidi se da na njegovu vrijednost najvie uticaja imaju irina trake i njena brzina kretanja. Poveanjem brzine transportera pri istom kapacitetu transportera smanjuje se irina trake ili teina tereta po dunom metru pri emu se smanjuju i sile u traci to omoguava primjenu tanjih traka i veeg rastojanja izmeu valjaka. Poveanje brzine trake daje mogunost odabiranja reduktora sa manjim prenosnim odnosom to pojeftinjuje izradu ureaja. Meutim, brzina moe da se poveava u odreenim granicama, a na njenu veliinu utiu vrsta tereta koji se transportuje i njegova granulacija, konstrukcija valjaka, irina trake, nain utovara istovara ( zbog poveanja habanja) i dr. Velike brzine traka npr. izazivaju nestabilno kretanje uskih traka, zahtjevaju balansiranje noseih valjaka, kod transporta prainastih materijala bi izazvala raspraivanje, teko je ustabiliti ravnomjeran utovar materijala na traku i sl. Kako za maximalnu tako postoje i ogranienja za minimalnu brzinu trake. Minimalna granina brzina za gotovo sve materijale je 0,75 m/s jer manja nije rentabilna i koristi se samo u specijalnim sluajevima (npr. za sortiranje).

Orjentacione vrijednosti brzina kretanja trake za nepokretne transportere, kod kojih se materijal skida preko prednjeg bubnja, u zavisnosti od irine trake i vrste transportovanog materijala date su u tablici 1.4. gdje su gornje vrijednosti za rad na otvorenom a donje za rad u podzemnim prostorijama. Prepuruljive brzine v (m/s) prema irini trake b (mm)

Vrsta tereta400650800100012001400160018002000

Prainasti materijali1,001,601,002,501,003,151,254,001,254,001,605,001,605,001,605,002,005,00

Zrnaste stijene1,601,602,002,002,502,503,153,153,154,004,005,004,005,004,005,00-6,30

Sitnokomadaste a 60mm1,251,252,002,503,154,004,004,00-

Srednjekomadastea 160mmlahketeke2,001,602,502,003,152,504,003,154,003,155,004,005,004,005,00-

Krupnokomadastea 170/350mmlahketeke--1,601,252,001,602,502,002,502,003,152,503,152,503,152,50

Vrlo krupnea>350mm----2,002,502,502,503,15

Krhti materijaliSortirani ugljevi1,251,602,002,002,502,503,153,154,00

Tablica 1.4.1.3. Otpori kretanju trake

Ovi otpori nastaj du trase transportera a sastoje se od otpora okretanja valjaka, otpora utiskivanja valjaka u traku, otpora savijanja trake izmeu valjaka, otpora valjanja tereta kojim treba dodati i dodatni otpor koji zavisi od brzine trake. Kako je teko odrediti uzajamni uticaj svih tih faktora a parcijalni proraun ne daje ni priblino tane rezultate to se jo uvijek treba osloniti na opti koeficijent otpora kretanju trake koji predstavlja odnos sile tetnih otpora pri transportu tereta i njegove pogonske teine. w = W/ql

gdje je: W (N) ukupan tetni otpor

q = (qm + qt) (N/m) duinsko pogonsko optereenje trake

qt (N/m) teina trake

qm (N/m) teina transportovanog materijala po dunom

metru

Koeficijente otpora kretanju trake propisuju razni standardi tako npr. DIN preporuuje njegovu srednju veliinu koja iznosi w = 0,02 dok se u Japanu usvaja 0,03 za sve sluajeve. Neki proizvoai u SAD usvajaju da je w = 0,023/0,031. Taj koeficijent se moe usvojiti iz sljedee tablice 1.5.Uslovi radaKarakteristike uslova i reim radaKoeficijent otpora kretanju trake w

Povoljni ista i suha prostorija bez tetne praine0,018/0,020

NormalniManja koliina praine i normalna vlanost 0,020/0,022

NepovoljniSlabije centrirana postrojenje u uslovima zaprljane sredine0,023/0,027

Tablica 1.5.Kako nisu isti uslovi rada na optereenoj i povratnoj strani trake tj. razliita su optereenja valjaka, vrijednost w se smanjuje poveanjem duinskog optereenja itd.

2.Proraun snage pogonskog motora transporteraPRORAUN SNAGE POGONSKOG MOTORA TRANSPORTERA

S obzirom na to da je snaga izvreni rad u jedinici vremena, samim tim je i snaga pogonskog motora sa trakom, proporcionalna veliini vune sile i brzine kretanja trake, a obrnuto proporcionalna koeficijentu korisnog djelovanja pogonskog motora i prenosnog mehanizma.

EMBED Equation.3 pri emu su:

F- ukupna vuna sila

v- brzina kretanja

nz- koeficijent korisnog djelovanja

Prilikom proraunavanja ukupne vuna sile F potrebno je razlikovati dva sluaja:

teret transportujemo navie

teret transportujemo nanie

1.Teret transportujemo navie

Da bismo vrili proraun trake za transportovanje tereta navie potrebno je poznavanje dosta veliina od kojih su neke:

F1- vuna sila na punoj strani trake

F2- vuna sila na praznoj strani trake

U- masa utega za zatezanje trake

To, T1, T2, T3- ukupna naprezanja na karakteristinim mjestima trake

Pored navedenih podataka sa slike, za proraune su potrebne i sljedee veliine:

P1-masa valjaka na punoj strani

P2-masa valjaka na praznoj strani transportera

E1-rastojanje valjaka na punoj strani

E2-masa valjaka na praznoj strani trake

p-sopstvena masa trake po 1m duine

q-korisna masa trake po 1m duine

-uspon-pad trase transportera

L duina puta (trase)

Na osnovu gore navedenih podataka, vune sile F1 i F2 moemo predstaviti ovako:

Naprezanje trake na mjestu gdje prazna traka naputa bubanj ( oznaeno sa To) prvenstveno zavisi od mase kontrtega ili sile zatezanja trake.To odreujemo tako da nema proklizavanja bubnja na traci.ovo naprezanje se odabira priblino, pod uslovom da je To uvijek vee od F2, kada je vuna sila na praznom dijelu trake negativna, kako T1 ne bi bilo negativno.

Nakon odabira irine trake, te odgovarajue standardne trake u tablicama proizvoaa, rauna se vrijednost vune sile na punoj i praznoj stranitrake (F1 i F2). Idui zatvorenim krugom, krenuvi od take gdje traka naputa pogonski bubanj i gdje se pojavljuje naprezanje oznaeno sa To, dobit e vrijednosti:

Pri tome se za 10% uzima vrijednost u odnosu na vrijednost , vodei rauna o otporima na povratnom bubnju.

Otpor trenja na pogonskom bubnju uzima se priblino, pa je :

Ukupna vuna sila na osovini bubnja bit e:

Nakon izraunavanja navedenih odnosa, dobiju se podaci za proraun snage pogonskog motora transportera, koji raunamo po formuli:

pri emu je koeficijent korisnog djelovanja koji iznosi:

= 0,85-0,95

2. Teret transportujemo nanie

Transport nanie je drugi sluaj transporta, te je neophodno voditi rauna o tome da zatezna stanica bude uvijek na nioj strani transportera, s obzirom na to da se postie bolje zatezanje trake.

S obzirom na podatke, vuna sila na punoj, te praznoj strani trake iznosit e:

Ostali prorauni svode se na prethodne sluajeve izraunavanja, sa napomenom da se mora voditi rauna pri odreivanju naprezanja To, u sluaju negativne sile F1. Osnosno, neophodno je da bude ispunjen uslov da je To F1 kako bi naprezanje T2 uvijek bilo pozitivno.

Za poznati asovni kapacitet transportera, kao i poznatu irinu trake, na raunarima se proraunava snaga motora za razliite duine i za razliite nagibne uglove transportera. Mogue je napraviti i dijagrame sa kojih e se moi odrediti pogonska snaga motora.

Primjer se moe vidjeti za sljedee podatke, npr za traku irine 600 mm i asovni kapacitet 80 t/h odreena podruja za duinu do 200 metara i nagib do 18.

Primjer:

Za L=100 m pada, 4o, snaga motora je 12,3 kW, naravno, pod uslovom da se odabere prvi standardni motor.

Adhezione sile u trakastim transportnim trakama

gdje su :

-poetna mjerna duina

-prekidna mjerna duina u mm

Vrijednosti izduenja A u uzdunom pravcu trake mogu iznositi:

izduenje pri poetnom (referentnom) optereenju najvie 4%;

izduenje pri kidanju najmanje 10 %.

Pogon transportnih traka

Pogon transportnih traka moemo vriti na sljedee naine:

pogon preko reduktora i pogonskog bubnja,

pogon transportera pogonskom trakom,

pogon i noenje trake elinom uadi,

pogon preko ureaja s pneumaticima.

Pogon preko reduktora i pogonskog bubnja je najstariji i dosta jednostavan. Brzina kretanja trake je definisana brojem obrtaja elektro-motora i prenosnim odnosom reduktora.

Pogon transportera pomou traka

Transporter s trakom u tri sekcije sa dvije pogonske stanice sa grafikim prikazom naprezanja

To je ureaj sastavljen od dva pogonska bubnja pogonjena elektro-motorom preko odgovarajuih mehanikih prenosnika, postavljenih izmeu pune i prazne strane transportne trake, koje pod uticajem trenja trake o traku vre pogon kako je prikazano na slici.

Pogon i noenje trake elinom uadi

Ovaj pogon i konstrukcija pogonskih stanica novijeg su datuma proizvodnje i primjene. Po duini transportera preko nosaa tokova postavljenih du konstrukcije transportera, pojavljuju se dva ili vie elinih uadi koja slue za noenje i vuu transportne trake.

Kod ovog pogona transporter je jednostavnije konstrukcije, jer dio optereenja preuzimaju uadi. Imaju samo jednu pogonsku stanicu bez obzira o kolikom broju sekcija se radi. Osim za prevoz materijala ovi transporteri slue i za prevoz ljudi.

Prvi su Njemci konstruisali i izgradili ovakav transporter u Luisentahlu u Sarskoj oblasti. Duina ovog transportera iznosila je 5,6 km. Pogon je bio na dva elektromotora po 1600 kW, preko oturaa prenika 4 m. Promjer ueta bio je 51 mm, a razmak noseih koturaa od 5,5 do 7,5 m. asovni kapacitet bio je blizu 500 t/h.Pogon pomou autopneumatikaTransporter sa ovom pogonom su takoer novijeg datuma i proizvodnje. Sastavljeni su od sljedeih dijelova i sklopova:

elinih stubova postavljenih du trase ransportera,

dva ueta postavljena preko stubova nosaa du trase,

noseih okvira rolniobjeenih o zategnutu uad,

povratnih bubnjeva na poetku i na kraju trase,

pogonskih stanica su trase transportera,

sistema kontrole i upravljanja transporterom.

Transporteri ovog tipa imaju odlike i to: lako se prilagoavaju terenu i ne trae zemljane radove,

pogon je jednostavan za izvedbu, eksploataciju, odravanje i zamjenu,

povoljni su u investicionom pogledu i eksploataciji.

Prvi transporter ovog tipa izraen je na Floridi na jednom povrinskom kopu i njegova duina je 16,1 km.

Uslovi da traka ne proklizava

Ako je T naprezanje trake na namotnoj strani, a t naprezanje na odmotnoj strani trake, onda e po Euluru biti:

Gdje su:

e - osnova Neperovog logaritma (2,718)

f - koeficijent klizanje trake po bubnju (0,3)

obuhvatni ugao (rad)

Mehanikom transformacijom prethodnog izraza dobijamo:

,

Poto je u naem sluaju:

,

Tada je:

Zakljuak U prethodnom izlaganju objanjeno je kako se vri izbor i proraun trake te proraun snage pogonskog motora. Prezentirane su pojedinane vrste traka, te naznaene njihove osnovne karakteristike.Iz gore prezentiranog dolazuim do zakljuka da se vanost i neophodnost traka, kao komponenata transportera , ne dovodi u pitanje. Njen znaaj predstavlja njena funkcija u prenosu materijala od mjesta utovara do mjesta istovara.

Za proraun trake treba vodit rauna o sljedeim komponentama:

irina trake(uslovljena kapacitetom transportera i krupnoom komada); brzina kretanja; otpori kretanju trake i sl. Generalni nedostatak ovih traka je njihovo relativno brzo unitavaje, a nova traka je skupa. Stoga treba voditi rauna o redovnom ienju trake da bi se poveao njen radni vijek a istovremeno obezbijedio pravilan rad postrojenja.Za prorauna snage pogonskog motora neophodno je poznavati sljedee komponente: ukupna vuna sila; brzina kretanja; koeficijent korisnog dejstva pogona.

Literatura 1. Dr. Ahmi R. Abdulah, dipl. ing. Pretovarna i transportna mehanizacija, Univerzitetska knjiga, Republika Bosna i Hercegovina, Ministarstvo obrazovanja, nauke, kulture i sporta, Univerzitet u Sarajevu, 1996. godine

2. Dr. Nedad Repi, dipl.ing., mr.Mirsad oli, dipl.ing. Transportna sredstva

Internet:3. http://www.otpornik.com/elektronika/motori/izracunavanje-snage-motora-i-odnosa-reduktora-2.html, 21.04.2012.Slika 1.1. Elektro mehaniko zatezanje trake TTU Tuzla

ili oprugama

Slika 1.2.Zatezanje trake preko ureaja sa oprugom

PAGE 26

_1328983674.unknown

_1328985111.unknown

_1328987204.unknown

_1328995040.unknown

_1328995395.unknown

_1329500246.unknown

_1329505996.unknown

_1328995141.unknown

_1328995253.unknown

_1328995113.unknown

_1328994877.unknown

_1328994937.unknown

_1328994673.unknown

_1328987098.unknown

_1328987143.unknown

_1328985157.unknown

_1328983944.unknown

_1328984945.unknown

_1328984951.unknown

_1328984714.unknown

_1328983758.unknown

_1328983837.unknown

_1328983717.unknown

_1328975331.unknown

_1328983309.unknown

_1328983491.unknown

_1328983587.unknown

_1328983351.unknown

_1328975773.unknown

_1328975910.unknown

_1328975700.unknown

_1328966171.unknown

_1328975112.unknown

_1328975153.unknown

_1328974977.unknown

_1328965591.unknown

_1328965760.unknown

_1328551303.unknown

_1328965480.unknown

_1328550268.unknown