SVEUILITE U ZAGREBU FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI ZAGREB

IME I PREZIME

TRAKASTI TRANSPORTERI

SEMINARSKI RAD

Zagreb, 200X.

SVEUILITE U ZAGREBU FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI ZAGREB

TRAKASTI TRANSPORTERI

SEMINARSKI RAD

Kolegij: Prekrcajna mehanizacija Mentor: Prof. dr. sc. Ivan Marvin Student:-----------, II. godina studija Matini broj: --------Smjer:

Zagreb, 10.svibanj 2004.

1

SADRAJ:

Uvod....................................................................................................................3 Namjena..............................................................................................................4 Elementi trakastih transportera Traka.........................................................................................................5 Nosiv konstrukcija....................................................................................9 Pogonski mehanizmi...............................................................................12 Istovar materijala.....................................................................................18 Bacai......................................................................................................19 Proizvodnost trakastih transportera...................................................................21 Zakljuak...........................................................................................................22 Literatura...........................................................................................................23

2

UVOD:

Trakasti transporteri su mehanika prenosila s vunim elementom za prekrcaj robe s jednog na drugo ( krajnje ili privremeno ) mjesto. U seminaru emo govoriti o: - njihovoj namjeni - njihovim karakteristikama - dijelovima transportera - eventualnim nedostatcima - isplativosti - brzinama prijenosa materijala - novijim pogonskim sustavima-

koja je traka pogodna za koju vrstu materijala s obzirom na oblik, temperaturu, teinu i stanju u kojem dolazi na traku

3

NAMJENA:

Trakasti transporteri prenose sipki materijal ili komadnu robu na horizontalnim ili malo nagnutim trakama koje su ujedno nosivi i vlani dijelovi transportera. Izvode se kao stacionarni, prenosivi ili prijevozni. Trakasti transporteri imaju iroku i raznovrsnu primjenu u rudnicima, metalurkoj i kemijskoj industriji, na graevnim i zemljanim radilitima, u prehrambenoj industriji, poljoprivredi, skladitima i prometu gdje dolazi u obzir i prenoenje komadne robe kao to su vree, sanduci, paketi i slino. U industriji se upotrebljavaju istodobno i kao radna podloga proizvodnja na traci . Trakasti transporteri slue za male protoke masa i kratke udaljenosti, te za velike protoke ( 40 000 t/h ) i velike duljine prijenosa ( 100 km ). Dugi su do 500 m, rjee do 5 000 m i vie. Osnovna shema trakastog transportera prikazana je na slici 1. Uspon transportera moe dosei omjer 1 : 3.

Slika 1. shema trakastog transportera 1.gornji, radni dio trake, 2. donji, jalovi dio trake, 3. nosivi valjci, 4. valjci ispod utovarnog ureaja, 5. pogonski bubanj, 6. natezni uteg, 7.natezni uteg, 8. usipni lijevak utovarnog ureaja, 9. istovar materijala (preko glave)

4

ELEMETNTI TRAKASTIH TRANSPORTERA:

TRAKA

Traka je najvaniji i najee najskuplji dio trakastog transportera. Traka moe biti od tekstila, gume ili polimernih materijala s ulocima kao vunim elementima ( transporter s mekom trakom ), od ianog pletiva ( transporter sa ianom trakom ) ili od elinog lima ( transporter s elinom trakom ). Prema obliku nosivih valjaka traka moe biti ravna ili koritasta. Trake su iroke 0,2 2 m ( najvie do 3,2 m ), a da bi se postigli postoci mase od 30 000 t/h, to je potrebno npr. za prenoenje jalovine u rudnicima ugljena, potrebne su trake iroke 3 m s brzinama veim od 5 m/s. Raunska vlana vrstoa trake s ulocima navodi se u N/mm irine trake tako da za gumene trake s ulocima od pamuka iznosi 50 100 N/mm, od poliamidne svile 160 630 N/mm, a s ulokom od eline uadi 1 000 6 000 N/mm. Za transportere s veim kutom nagiba izrauju se posebne vrste traka s nosivom povrinom razliitih profila, s poprenim rebrima ili s naboranim rubovima i pregradama. Kut nagiba transportera s takvim trakama moe iznositi do 70C, dok je s glatkim trakama ovisan o vrsti transportnog materijala, a iznosi do 28C. Za jo strmiji transport pa sve do okomitoga, izrauju se transporteri sa dvije trake ( slika 2. ). Dvije mekane trake oblikuju neku vrstu zatvorenog lijeba kojim se prenosi materijal. Osim sipkog materijala, trakama se moe prenositi i komadna roba. Jedna je od varijanata transportera s mekanim trakama trakasti transporter s vunim uetom. Traku transportera nose dva vuna elina ueta pokretana5

neovisnim pogonskim uetnicima. Takvi transporteri mogu biti dugi 10 15 km ( s jednom trakom ). Ipak se takvi transporteri rijetko upotrebljavaju zbog glomaznog pogona, kratkog vijeka trajanja vunih ueta ( 3 6 mjeseci ) i ograniene irine trake ( do 1 200 mm ).

Slika 2. transporter s dvije trake a) za veoma strmi transport, b) za vertikalni transport

6

Tekstilne trake od svile ili pamuka bez gumene prevlake rijetko se upotrebljavaju i to za vrlo lake materijale, npr. u tvornicama cigareta.

Najrasprostranjenije su gumene trake. Vuni je element gumene trake uloak od pamuka ili od polimernih materijala. Uloak je prekriven gumenim ploama debljine 1 6 mm . Gumene trake za velike vune sile imaju uloak od eline uadi. Trake otporne na visoke temperature, kakve se upotrebljavaju u rudnicima i metalurkoj industriji, imaju uloke omotane sintetikom gumom, poli ( vinil kloridom ) i sl. Posebne izvedbe trakastih transportera jesu transporteri s elinom trakom i sa ianom trakom. Transporteri sa elinom trakom imaju beskonanu valjanu elinu traku kao nosivi i vlani dio. Prema konstrukciji i djelovanju slini su transporterima s gumenim trakama. eline trake izrauju se od ugljinog elika ili nehrajueg elika debljine 0,4 1,6 mm. Spajaju se zakovicama ili zavarivanjem do duljina prijenosa od 300 m i irine do 4 m. Traka je oslonjena na drvenu kliznu plou ili ravne nosive valjke. S oprunim nosivim valjcima moe se postii blagi koritast oblik trake. Nedostatak im je taj to trae velike promjene bubnjeva zbog savijanja ( umor materijala i pucanje ). Da bi se smanjila naprezanja na savijanje, promjeri bubnjeva su relativno veliki : 1 000 puta debljina trake. eline trake doputaju brzinu do 1,6 m/s.

7

Vrlo su osjetljive na udarce, a upotrebljavaju se na viim temperaturama, za vrlo abrazivne ili ljepljive materijale i ako postoje posebni kemijski ili higijenski zahtjevi npr. u prehrambenoj industriji. Da bi se udruila dobra svojstva elika i gume, proizvode se eline trake s gumenim vulkaniziranim slojem s obje strane. Takve su trake pogodne za velike duljine prijenosa, velike visine i teke pogonske uvjete. Transporteri sa ianom trakom imaju trake ispletene od eline ili metalne ice okruglog ili plosnatog presjeka ( slika 3. ). Trake se mogu tako izraditi da omoguuju horizontalne zavoje transportera. Transporteri sa ianom trakom upotrebljavaju se za prijenos vruih i usijanih komadnih materijala i krupnog sipkog materijala. Zbog povrinske propusnosti iane trake slue i za odvodnjavanje, suenje i hlaenje transportiranog materijala.

Slika 3. iane trake transportera

8

NOSIVA KONSTRUKCIJA

Nosivi valjci, pogonski i natezni bubnjevi te ako postoje utovarni i istovarni ureaji montiraju se na nosivu konstrukciju transportera. Nosiva konstrukcija stacionarnih transportera privrena je na pod ili na most za transportere, a u rudnicima je obino objeena o lance ili elinu uad. Nosiva konstrukcija se moe izraditi tako da se transporter moe prenositi ili prevoziti. Donji, jalovi dio trake podupire se dugakim nosivim valjkom. Nosivi valjci su izbalansirani i imaju valjne leajeve s trajnim podmazivanjem. Na mjestima utovara, gdje se nalaze ureaji za punjenje traka, najee se nosivi valjci postavljaju vrlo gusto i oblau sa mekanom gumom da bi se ublaili udarci. Vei prijenosni kapacitet materijala se postie ako se umjesto jednog nosivog valjka u slog nosivih valjaka smjeste dva do pet kraih nosivih valjaka tako da traka dobije koritast oblik s kutovima nagiba bokova 15 36C. Ugraivanjem okretnog sloga nosivih valjaka s malim valjcima sa strane ugraenima svakih 20 25 m postie se potpuno ravan hod trake na ravnim dionicama i tono voenje trake zavojima transportera. Promjeri nosivih valjaka su 65 220 mm.

9

Slika 4. presjek materijala koji se prenosi na trakastom transporteru, a) ravna traka, b) i c) koritasta traka sa tri i pet nosivih valjaka

Povrina poprenog presjeka materijala na traci mijenja se sa irinom trake B, s oblikom trake koji odgovara razmjetaju nosivih valjaka u slogu ( slika 4. ) i nasipnim kutom na traci u pokretu. Pretpostavlja se da je presjek materijala na ravnoj traci trokut s bazom b = 0,9 B 0,05 m, pa je povrina presjeka: A = b / 2 b / 2 tan 1 = b / 4 tan 1

[ m]

Nasipni kut na traci u pokretu 1 iznosi priblino 1 / 3 od nasipnog kuta na mirnoj podlozi. Koritasta traka omoguuje veu povrinu presjeka materijala pa tako i veu dobavu transportera uz zadanu brzinu i irinu trake. Budui da je povrina presjeka materijala proporcionalna kvadratu irine b, volumenski je protok materijala: Iv = C ( 0,9 B 0,05 m ) v

10

a protok mase: Im = C ( 0,9 B 0,05 m ) v

gdje je nasipna gustoa materijala, v brzina kretanja materijala, a C faktor ovisan o obliku presjeka materijala na traci ( tablica 1. ).

Tablica 1. vrijednosti faktora C za razliite oblike poprenog presjeka materijala na traci u pokretu

11

POGONSKI MEHANIZAM

Pogonski mehanizam trakastih transportera sastoji se od motora, reduktora i pogonskog bubnja. Kao pogonski motori slue kavezni asinhroni motori s reduktorom i spojkom za pokretanje ili kolutni asinhroni motori. Motor i reduktor vezani su na pogonski bubanj sa strane ili su ugraeni u pogonski bubanj ( elektromotorni bubanj, slika 5.) te se sila trenjem prenosi s pogonskog bubanj na traku. Za kratke trake najei je pogon s jednim bubnjem, koji moe biti smjeten uz glavu ( pogon na istovarnom kraju ) ili na kraju ( pogon u blizini utovarnog mjesta ).

Slika 5. Elektromotorni bubanj 1) i 2) plat bubnja s prevarenom eonom stijenom, 3) nepomini dio motora, 4) reduktor,

5) brtvilo za plat, 6) brtvilo za motorne osovine, 7) prikljunica dovodnog kabela

12

Dugaki trakasti transporteri imaju pogon s vie pogonskih bubnjeva da bi se poveao obuhvatni kut, a da bi se poveao koeficijent trenja izmeu trake i bubnja, bubanj se prevlai tarnom oblogom od gume ili keramikog materijala. Promjeri bubnja su 200 2 000 mm.

Slika 6. sile u traci uzdu oboda pogonskog bubnja

Pomou obodne sile Fo, koeficijenta trenja izmeu trake i pogonskog bubnja te obuhvatnog kuta sljedea dva izraza daju omjer maksimalne ( F1 ) i minimalne ( F2 ) vune sile u traci ( slika 6. ) te njihovu razliku: F1 / F2 exp ( ) Fo = F1 F2 [N]

Maksimalna vuna sila u traci F1 mjerodavna je za proraun uloaka trake, a odreuje se pomou izraza:

13

F1 = Fo[ exp ( ) / exp ( ) 1 ]

[N]

Za tono odreivanje pogonske snage potrebno je transporter podijeliti na ravne dijelove, zavoje, mjesta utovara i istovara itd..., pa za svaki dio pomou posebnih koeficijenata trenja izraunati otpor kretanja trake transportera. Zbroj svih pojedinanih otpora daje ukupni otpor trenja. Taj je nain nezgodan jer se rauna s mnogo razliitih vrijednosti koeficijenata trenja, pa se zato najee otpor kretanja izrauna samo pomou koeficijenta trenja fu , to je jednostavnije i dovoljno tono. Otporom trenja obuhvaeni su otpori kretanja gornjeg i donjeg dijela trake ( trenje u leajevima nosivih valjaka, otpor kotrljanja valjaka, trenje zbog nalijeganja materijala na traku itd... ). Pomou ukupnog koeficijenta trenja fu odreuje se priblino otpor trenja Fwt iz izraza: Fwt = fu l ( ml g + lm g / v )

[N]

gdje je l horizontalna projekcija duljine transportera, ml vlastita masa po jedinici duljine ( kg/m ) dijelova transportera koji djeluju na sile trenja, g ubrzanje sile tee, lm protok mase ( kg/s ), a v brzina prijenosa.

Ukupni koeficijent trenja je:

Fu = fg fs

[N]

gdje je fg koeficijent trenja glavnih otpora ( fg 0,015 ... 0.03 ), a fs koeficijent trenja sporednih otpora kao to su trenja zbog zakretanja trake,

14

utovara i istovara materijala, ienja bubnjeva i trake, a ovisi o duljini transporta i iznosi od 9 za duljinu 3 m do 1,05 za duljinu 2000 m. Za duljine transportiranja vee od 500 m mogu se sporedni otpori zanemariti.

Ako se materijal transportira na visinu h, postoji i otpor dizanja, gdje je h visinska razlika izmeu mjesta utovara i mjesta istovara. Fwh = lm g h / v

[N]

Ukupni otpor Fw prenosila kontinuirane dobave, koji za mehanika prenosila s vunim elementom odgovara obodnoj sili Fo u vunom elementu, dobiva se iz otpora trenja i otpora dizanja. Fw = Fo = fu l ( ml g + lm g / v ) + lm g h / v

[N]

Na desnoj strani izraza predznak ( + ) dolazi ako se teret die, a ( ) ako se sputa. Trake sa velikim nagibom potrebno je osigurati da se ne pokrenu unazad kad se zaustavi pogonski motor. Pogonska snaga za ustaljeni rad pod punim optereenjem dobiva se iz izraza: Pv = Fwv /

[ KW ]

gdje je v brzina prijenosa, a ukupna korisnost. Obino se snaga pogonskog motora moe odabrati da bude jednako velika pogonskoj snazi za ustaljeni rad pod punim optereenjem, jer za izbor snage motora udio za ubrzavanje najee nije mjerodavan, pa se moe zanemariti.15

Pogonske jedinice trakastih transportera sastavljene su od pogonskog bubnja, spojke i konice te se grade do 1 500 kW snage. Uobiajeni nain prijenosa snage pomou pogonskog bubnja uz glavu ili na kraju transportera ogranien je vrstoom trake ili njezinih spojeva. Zato se novija postrojenja grade s meupogonima, tako da se pogonska snaga dovodi uzdu transportera. Jedna je od mogunosti da se na razmacima od vie stotina metara ispod radne trake transportera stavlja dodatna pogonska traka, koja silama trenja pokree radnu traku ( slika 7. ). Druga je mogunost meupogon pomou gornjeg srednjeg valjka, tako da se potrebna pogonska snaga predaje traci uzdu itave duljine transportera. Meupogon s linearnim elektromotorom ima primarni namot linearnog indukcijskog motora rasporeenog uzdu trake transportera. Sekundarni dio ini bakreno pletivo vulkanizirano u rubove trake transportera, pa se pogonska sila jednoliko predaje na obje trake uzdu itave njezine duljine.

Slika 7. meupogon pomou pogonske trake 1) radni dio trake transportera, 2) pogonska traka, 3) pogonski bubanj

Natezni ureaji proizvode potrebnu silu prednatezanja za tarne pogone. Transporteri s razmakom osovina do 100 m imaju ureaj s vijaanim vretenima, uz koja su esto ugraene i spiralne opruge.16

Dugaki transporteri imaju natezne ureaje s utegom na povratnom bubnju, koji je tada i natezni bubanj ili s posebnim nateznim bubnjem u donjem, jalovom dijelu trake. Zrani i hidrauliki cilindri takoer se primjenjuju za natezne ureaje.

17

ISTOVAR MATERIJALA

Istovar materijala s trake transportera najlaki je preko glave na pogonskom bubnju ( slika 8. ). Za istovar sipkog materijala ili komadne robe na bilo kojem mjestu trake transportera slue ravni i pluni strugai pri emu vrlo bitnu ulogu ima kut. Najbolji je pluni struga. Pokretni istovarivai mogu se kretati uzdu itavog transportera. Tada gornja traka transportera prelazi preko visoko uzdignutog otklonskog bubnja, pa materijal istovaruju preko glave na bilo kojem mjestu transportera.

Slika 8. a) istovar preko glave b) pokretni i pluni strugai

18

BACAI

Bacai su kratki trakasti transporteri s velikom brzinom trake 10 5 m/s. Materijal se neprestano dovodi na traku i zatim izbacuje na vee daljine. Baca se sastoji od usipnog lijevka, pogonskog bubnja, nateznog bubnja te dvaju kola koja se okreu na zajednikoj osovini i pritiskom na rubove gumene trake daju traci konkavni oblik. Iz usipnog lijevka materijal slobodnim padom dolazi tangencijalno na traku, skree u smjeru dobave i ubrzava se na brzinu bacanja. Zbog centrifugalne sile poveava se otpor trenja izmeu materijala i trake. Duljina bacanja see do 22 m, visina bacanja do 10 m, irina trake do 1 m, protok mase do 1000 t/h, a pogonska snaga do 15 kW. Bacai se upotrebljavaju za zrnati materijal koji ne stvara prainu i za grudast materijal 40 80 mm. Upotrebljavaju se na otvorenom skladitima, za punjenje skladinih prostorija, silosa, brodova ( slika 9. ), natkrivenih vagona i sl.

19

Slika 9. baca objeen na utovarni stup za utovar broda. Bacau se materijal dovodi kroz vertikalnu teleskopsku padalicu, a uz runo zakretanje bacaa i promjenu kuta vri se bacanje

20

PROIZVODNOST TRAKASTIH TRANSPORTERA

Za prijenos komadne robe: Q = 3,6 m v / a [ t/h]

Gdje a oznaava razmak izmeu komada, v oznaava brzinu trake , a m, masu.

Za prijenos sipke robe:

Q = 3600 A v

[ t/h]

ili Q = 3600 A v c

[ t/h]

Gdje je gustoa materijala, A je popreni presjek, v brzina trake, c oznaava nagib transportera, a koeficijent popunjenosti.

Sa povremenim djelovanjem: Qt = m 3600 / T [ t/h]

T oznaava vremenski period kojeg ini umnoak utroenog vremena na pripremne radnje ( tp ) i vrijeme rada ( tr ).

21

ZAKLJUAK:

Trakasti transporteri vrlo su ekonomina transportna sredstva za velike udaljenosti. Proizvodnja im se kree do 10 000 tona dnevno. Duljine su i do 400 km. Otpornosti se kreu od 20 + 65C, a uz specijalne uvijete i do 100C ( vatrostalni materijali ). Podjela trakaste ceste na pojedinane transportere potrebna je zbog ograniene vrstoe trake i radi prilagoavanja terenskom uvjetima. to je manje predajnih stanica, transport trakastom cestom je ekonominiji jer su manje investicije i manji trokovi odravanja. Takav transport je u prednosti pred kamionskim transportom ( vea sigurnost i manje radnika ), a i pred transportom pomou iara.

22

LITERATURA:

1. Tehnika enciklopedija, knjiga 11, Zagreb, 1988. god. 2. Biljeke sa predavanja 2004. god.

23