grabuljasti transporteri

TRANSPORT GRABULJASTIM TRANSPORTERIMA

TEHNIČKO TEHNOLOŠKE KARAKTERISTIKE

Grabuljasti transporteri služe za transport rastresitog materijala na dužinama

do 500m, sa kapacitetom do 700 t/h.

Mogu raditi u nagibu pod uglom do 350.

Grabuljasti transporteri se izrađuju kao jedno ili više-lančani.

Teški grabuljar

• Maksimalne brzine transportovanja su do 1.5 m/s.

• Transport materijala obavlja se tako da grabulje međusobno

povezane lancem, klize duž metalnih korita i zgrću materijal u

smijeru svoga kretanja.

• Grabuljasti transporteri koji rade u nagibu sa uglom nagiba od

18 do 350, moraju imati specijalne grabulje znatno veće visine

lučno savijene suprotne smijeru kretanja grabulja.

Korita po kojima se kreću grabulje, imaju trapezni ili pravougli poprečni

presjek.

Na pogonskoj stanici lanci prelaze preko pogonskog lančanika, a na

povratnoj stanici preko povratnog lančanika.

Lanac se vraća donjom stranom korita.

Utovar materijala moguć je duž cijele trase transportera.

Osnovni dijelovi grabuljara

Limeno korito

Limeno

korito

Pogonski sklop

Na slici 6.4 prikazana je pogonska stanica sa jednim pogonskim motorom (1-noseća

konstrukcija, 3-lančanik, 5-reduktor, 7-hidrodinamička spojnica, 8-pogonski elektro

motor).

Povratno natezni sklop

korito

grabulje lanci

Pogonski

lančanik

Reduktor

broja

obrtaja

HDS

EM

povratni

lančanik

Hidraulički cilindar

za zatezanje lanca

grabulje

korito

Grabuljasti transporter se sastoji od slijedećih

dijelova i sklopova

Sastavni dijelovi pogonske

stanice

Pogonske grupe

Grabuljasti transporteri se izvode kao oklopni za rad na širokim čelima i

utovarno transportni za rad u hodnicima.

Oklopni transporteri imaju niska korita masivnih debljina stijenki

(=8mm) i mogu služiti kao staze za kretanje strojeva za mehanizovano

dobijanje.

Žlijebovi korita su izrađeni od () "sigma" profila.

1

2

3 4

5

6

7

8

1)segment hidrauličke podgrade 2)kombajn 3)otkopni grabuljer 4)noseći hidraulički

cilindri 5)nadkopni štitnik 6)hidraulički cilindar za podizanje i spuštanje štitnika

7)hidraulički cilndar za guranje i povlačenje segmenata podgrade 8)rezni organ

kombajna

Stari

rad

otkopni (oklopljeni) grabuljasti transporter u sklopu otkopno-utovarno-

transportnog kompleksa na "širokom čelu"

Smijer transporta uglja

Vazdušni hodnik

Široko čelo

Smijer transporta uglja

Vazdušni hodnik

Široko čelo

Način pomjeranja samohodne hidrauličke podgrade

sekcije

Cilindri za

potiskivanje

grabuljara i

povlačenja

sekcija

Stari položaj

grabuljara

Novi položaj

grabuljara

Uzdužna deformacija trase

dozvoljena je do 30 u

horizontalnoj ravnini ili do

50 u vertikalnoj ravnini,

između dva korita, i

omogućena je specijalnim

spojem među koritima.

otkopni Utovarno transportni grabuljasti

transporteri su namijenjeni za

transport sa pripremnih i

otkopnih radilišta.

1 2 3

4

5

6 7

1)pogonski elementi

motora

2)HDS

3)reduktor

4)obodna mehanička

spojnica

5)pogonsko vratilo

6) ozubljeni bubanj

7)lanci sa grabuljama

Sklopovi i dijelovi grabuljastih transportera

Pogonska stanica

1

2 3 4

5

6

7

1)pogonski elementi motora 2)HDS

3)reduktor 4) ozubljeni bubanj

5)povratna strana 6)klizeći ležaj 7)hidraulički cilindar za zatezanje povratnog ležaja

Pogonska stanica pogled sa strane

Povratna stanica

Povratna stanica predstavlja posljednje korito grabuljastih transportera.

Izrađena je masivnije od standardnih korita, jer je u njoj ugrađen povratni

lančanik sa osovinom.

Kod većine transportera ima ugrađen i uređaj za zatezanje lanca.

reduktor motor

HDS

1

2 3

4 5

6

7

1)kućište

2)pumpno kolo

3)turbinsko kolo

4)ulazno vratilo od

motora

5)izlazno vratilo ka

reduktoru

6)otvor za sipanje ulja

7)lako topivi čep od

kalaja

ulazno vratilo

izlazno vratilo

REDUKTOR

1par cilindričnih i 1 par konusnih zupčanika

Reduktori grabuljastih transportera, najčešće se izvode sa trostepenom

redukcijom broja obrtaja. Radi smanjivanja dimenzija pogonske jedinice,

reduktori se obično postavljaju paralelno sa osom transportera.

Podmazivanje zupčanika je pomoću ulja, koje se mijenja poslije 2000

radnih sati.

Pogonski elektromotori su najčešće kavezni asinhroni, zatrvorene

konstrukcije P(44), a za metanski režim u sigurnosnoj (S) izvedbi.

Lanci grabuljastih transportera

Lanci grabuljastih transportera se izrađuju kao pločasti (Galovi) lanci, ili

lanci sa karikama (kalibrirani lanci).

Pločasti lanci su izvedeni tako, da je svaki drugi članak pomoću osovinice

vezan lamelama za naredni članak.

Članci se izrađuju kovanjem.

Osovinice se lako vade, jer su izvedene sa rastavljivom vezom, i osigurane

osiguračima.

Skraćivanje ili produžavanje lanaca je moguće za dva koraka, ili za jedan,

ukoliko se koristi viljuška. detaljima.

Jednolančani grabuljar s oba lanca

u sredini

pločasti (Galovi) lanci

Detalj osigurača

Čelična žica

članak svornjak

lamela osigurač

pločasti (Galovi) lanci

Lančanik za Galov lanac

Kalibrirani lanac se koristi pretežno za višelančane grabuljare.

U tom su slučaju grabulje vezane za lanac pomoću stremena (uzengija).

Za slučaj da se koriste za jednolančane grabuljare, tada se koristi posebna

brava na grabuljama

Kalibrirani lanac

1-stremen,

2-svornjak,

4-grabulja,

tl-korak

lanca,

l-svijetli profil

članka lanca,

d-prečnik

članka

(karike) lanca.

lk

dk

tl

tl-korak lančanika (lanca)

lk-dužina karike

dk-prečnik karike

Kalibrirani lanac

lk

dk

Lg

1-stremen 2-svornjak, 3-

grabulja,

1

2

3

Smijer kretanja

brava (Halbach-Braun)

Lančanik za lanac

sa karikama

Kako se nekad

određivala

potrebna snaga

Nomogram za

utvrđivanje snage

transportera

Predavanje 4

Proračun grabuljastih transportera

Osnovne veličine za proračunske provjere su:

tehnički kapacitet,

brzina transportovanja,

dužina i prostorni položaj grabuljastih transportera.

Za slučaj da se grabuljasti transporteri isključivo koriste kao transportno

sredstvo (primjena kod klasičnih metoda otkopavanja) potrebni tehnički

kapacitet grabuljastih transportera, određuje se prema formuli:

Q

Q k

t nh

pd n

m s

(6.1)

Qh-potrebni tehnički kapacitet grabuljastih transportera (t/h)

kn-koeficijent neravnomjernosti proizvodnje (kn=1.0-1.4)

Qpd-projektovana dnevna proizvodnja otkopa (t/dan)

ns-broj radnih smjena u toku (24h)

tm = ts kv; (h)

ts-efektivno smjensko vrijeme (6.5-7)h

kv-koeficijent vremenskog iskorištenja transportera (kv=0.6-0.7)

Za slučaj kontinuiranog (strojnog otkopavanja), kada grabuljasti transporter

radi u sklopu otkopno-utovarno-transportnog kompleksa na "širokom čelu",

tehnički kapacitet se određuje prema formuli:

Q k h k B B

v v

v vh rm r v u n

n u

n u

3600 0

Qh-tehnički kapacitet otkopnog grabuljastog transportera (t/h)

rm-zapreminska masa otkopanog uglja (t/m3)

kr-koeficijent rastresitosti

ho-širina kopanja (rezanja) u jednom prolazu (m)

kv-koeficijent vremenskog iskorištenja otkopnog stroja (kombajna) (kv=0.6-0.8)

Bu-dubina rezanja (kopanja) pri kretanju otkopnog stroja suprotno smjeru

transportovanja (m)

Bn-dubina rezanja (kopanja) pri kretanju otkopnog stroja u smjeru transportovanja

(m)

vu-brzina pomijeranja otkopnog stroja pri kretanju suprotno smijeru transportovanja

(m/s)

vn-brzina pomijeranja otkopnog stroja pri kretanju u smijeru transportovanja (m/s)

Da bi se ispravno odabrale brzine kao i dubina kopanja, koristi se Šriverov

(Schriever) faktor ravnomjernosti (h).

h

n u

n

n

u

v

v

B

B

v

v

1 1

1

1 (6.3)

v-brzina transportovanja (m/s)

h

n u

n

n

u

v

v

B

B

v

v

1 1

1

1

Pošto u Šriverovoj formuli postoje četiri nepoznate veličine:

Bu; Bn; vu i vn, ista se rješava metodom iteracije.

Za rješavanje su poznati slijedeći podaci: veličina Šriverovog faktora h=1; brzina

transportovanja (v); maksimalna brzina pomijeranja otkopnog stroja i maksimalna

dubina kopanja (rezanja).

Zatim se formiraju odnosi relevantnih veličina: Bu/Bn; vn/vu; vn/v; tako da bude

zadovoljen uvjet da je h=1.

Tako npr. ako je brzina transportovanja (brzina lanaca grabuljastog transportera:

v=0.64m/s) i ako su Bu/Bn=1.5; vn/vu=0.5; vn/v=0.4; Šriverov faktor ravnomjernosti je

jednak jedinici.

primjer Orijentaciono usvajama brzinu transportovanja v=0.64m/s iz prospektne dokumentacije kao i

dubinu rezanja (kopanja) pri kretanju otkopnog stroja suprotno smjeru transportovanja za 50%

veću od dubina rezanja (kopanja) pri kretanju otkopnog stroja u smjeru transportovanja:

Bu/Bn=1.5, te odnos brzina: vn/vu=0.5

)s/m(..

.

.

vv

)s/m(...v.v.v

v

.v

v.

.

v

v.

.

.v

v

n

u

n

n

n

n

n

h

512050

2560

50

2560640404040

51152

151

152

1501

5111

Dubina rezanja (kopanja) pri kretanju otkopnog stroja suprotno smjeru transportovanja

usvojena je Bu=12(cm), pa je Bn=Bu/1.5=12/1.5=8 (cm).

h

n u

n

n

u

v

v

B

B

v

v

1 1

1

1

Širina grabuljastih transportera

Širina grabuljastih transportera, ovisna je o načinu nasipanja:

1. gdje način nasipanja može biti nasipanje na osnovni transportni žlijeb,

2. nasipanje na osnovni transportni žlijeb sa jednom bočnom stranicom (rad na

"širokom čelu"),

3. nasipanje na osnovni transportni žlijeb sa obje bočne stranice,

(grabuljasti transporter radi isključivo kao transportno sredstvo).

02404.0

prm

h

kvtg

QB

Qh-tehnički kapacitet grabuljastog transportera (potrebni) (t/h)

= 2 B / H

B-nazivna širina osnovnog transportnog žlijeba (m)

H-nazivna visina osnovnog transportnog žlijeba (m)

2-nasipni ugao materijala u kretanju (ovaj ugao treba uzeti: 2150)


rm-nasuta zapreminska masa materijala (t/m3)

kp-koeficijent punjenja korita (kp=0.6-0.8)

0-korekcioni faktor kapaciteta, ovisan o uglu nagiba grabuljastog transportera.

Za slučaj kada se vrši provjera širine za konkretan transporter, onda je () potpuno

egzaktna veličina.

Ukoliko se proračunava moguća širina da bi se izvršio izbor grabuljastog

transportera, onda se () može usvojiti u granicama: =4.5-7.


Za uglove nagiba:

= 00 _ _ _ _ _ 0=1.00

=100_ _ _ _ _ 0=0.85

=200_ _ _ _ _ 0=0.65

=300_ _ _ _ _ 0=0.50

Za slučaj (2)

0prm2

h

kvtg2

Q0235.0B


= 2 B / H








Za slučaj (3), slika 6.11

0210167.0

prm

h

kvtg

QB


= 2 B / H







0-korekcioni faktor kapaciteta, ovisan o uglu nagiba grabuljastog

transportera.

Izračunate širine grabuljastih transportera prema predhodnim formulama služe

za to da se iz prospektne dokumentacije proizvođača izvrši

izbor standardne širine.

Poslije proračuna širine grabuljastog transportera na bazi tehničkog kapaciteta i brzine,

treba izvršiti provjeru prema krupnoći transportovanog materijala ako postoje podaci o

granulaciji prema slijedećim kriterijumima:

Za neklasiran materijal:

B m1 amax

amax=(mm)

m1=3 za dvolančane grabuljaste transportere

m1=2 za jednolančane transportere

Za klasirani materijal:

B m2 amax

amax=(mm)

m2=5 za dvolančane transportere

m2=3 za jednolančane transportere

Ako je poznata širina grabuljastog transportera, tehnički kapacitet se može

odrediti za konkretnu radnu sredinu po slijedećim formulama:


02

2 4625

prm

h

kvtgBQ


0prm2

2

h

kvtg2B1800Q


02

2 13600

prm

h

kvtgBQ

Zatezne i vučne statičke sile u lancima grabuljastih transportera

Kod analize zateznih i vučnih sila grabuljastih transportera najčešće se

koristi metoda "analiza sila obilaskom konture".

Pri tome se uzimaju markantne tačke na konturi transportera za koje se računaju

zatezne sile u lancu.

Analizira se ukupna zatezna sila a podrazumijeva se da je ista kod dvolančanih

transportera zbir zateznih sila u oba lanca.

Na mjestu gdje lanac silazi sa pogonskog lančanika, uzima se početna tačka,

a zatim na svim markantnim dijelovima konture gdje dolazi do promjene zatezne

sile, uzimaju se naredne tačke.

Kada se izračunaju zatezne sile, one se u odgovarajućoj razmjeri nanose okomito

na konturu grabuljastog transportera, kako je prikazano na narednim

Prema (S. Hodžiću), položaj pogona se može odrediti preko

formule

arctg

q

q

q

q

ml l

m

l

m

/

1

/-kritični ugao

m-koeficijent trenja uglja o žlijebove i stranice korita

l-koeficijent trenja grabulja i lanaca o žlijeb

ql-linijska težina lanaca sa grabuljama (N/m)

qm-linijska težina uglja (N/m)

Ako je kritični ugao (/) veći od stvarnog ugla nagiba

transportera (), pogon treba postaviti na najnižoj tački

transportera.

Ako je /<, pogon treba postaviti na najvišoj tački

transportera.

Prvi slučaj:

Grabuljasti transporter je pod određenim nagibom i vuče materijal po

padu a pogon transportera se nalazi u najnižoj tački transportera,

slika 6.12.

Drugi slučaj:

Konfiguracija transportera i pogon identični su prethodnom

slučaju, a vuča se obavlja po usponu, slika 6.13.

Treći slučaj:

Grabuljasti transporter je pod određenim nagibom, pogon mu

se nalazi u najvišoj tački transportera i vuče materijal po

usponu, slika 6.14.

Četvrti slučaj:

Konfiguracija transportera i pogon identični su prethodnom slučaju, a

vuča se obavlja po padu trase, slika 6.15.

Za analizu zateznih i vučnih sila u lancima grabuljastih transportera

moraju biti poznate slijedeće veličine:

tehnički kapacitet (Qh),

dužina transportera (L),

masa lanaca sa grabuljama (gl) i

brzina transportovanja (v).

Masa lanaca sa grabuljama se može uzeti iz prospektne dokumentacije

proizvođača. Međutim u prospektima je vrlo često data samo masa lanaca

bez grabulja. U tome slučaju masu lanaca treba povećati 40%, ako je

jednolančani pogon, a 70% ako se koriste dva lanca.

Dužinsko opterećenje od materijala određuje se po formuli:

qQ g

vm

h

36.

qm=(N/m); Qh=(t/h); g=9.81 (m/s2); v-brzina transportovanja (m/s)

Ukoliko je zatezna statička sila (S3) negativna, pogonski

elektromotor će raditi u "generatorskom režimu".

To znači da će motor održavati konstantnu brzinu "kočenjem",

jer bi u protivnom došlo do spontanog povećavanja brzine.

Ovaj slučaj može nastupiti ako je ugao nagiba grabuljastog

transportera u granicama od 200 do 350.

Zatezne i vučne dinamičke sile u lancima grabuljastih

transportera

Kod prijenosa vučne sile sa pogonskog lančanika na lanac

svaki zub lančanika koji dolazi u dodir sa zglobom lanca postaje

njegov vučni elemenat, za period vremena potreban da se lančanik

okrene za centralni ugao (0)

Za kinematski ugao (=0), vx=vmax jer je a=0, za =0.

Po apsolutnoj vrijednosti ubrzanje ima maksimalni intenzitet za =0/2.

Na kraju svakog perioda (t0) i u početku slijedećeg perioda kada zub dolazi u

zahvat sa novim zglobom lanca, ubrzanje raste od -amax do +amax, odnosno dostiže

apsolutni intenzitet (2amax).

Dijagram brzine i ubrzanja

lanca u funkciji od

vremena

Vučna dinamička sila na obodu pogonskog lančanika:

z

sinRm3F 2

d

-ugaono ubrzanje (s-1

)

= nl / 30 ; (s-1

)

nl-broj obrtaja lančanika (min

-1)

nl = nm / i

nm-broj obrtaja pogonskog elektro motora (min-1

)

i-prenosni odnos reduktora

R sin( / z )= tl / 2

sin( / z) = tl / (2 R)

F m Rt

Rm td

ll 3

2

3

2

2 2 sin

tl-korak lančanika

Ukupna masa koja se pokreće 0QkQ2m

Q-ukupna masa lanaca sa grabuljama na jednoj strani grabuljastog transportera (kg)

k-koeficijent učešća masa materijala u oscilatornom kretanju (k=0.7-0.8)

Za veći razmak grabulja, k=0.7; a za manji razmak k=0.8.

Q0-ukupna masa materijala koja se kreće kroz korita grabuljara (kg)

0l

2

d QkQ2t2

3F

Maksimalna zatezna sila u lancu pri ustaljenoj brzini u trenutku nailaska na lančanik

iznosi:

S S S F S t Q k Qn st d st l max/ 3

222

0

S3=Sst-statička zatezna sila u lancu, u trenutku nailaska lanca na lančanik (N)

Sn=S/max; (N)

Nailazna maksimalna sila pri ustaljenom radu (S/max), mjerodavna je za

dimenzioniranje pogonske grupe, odnosno za proračun snage pogonskog

elektromotora.

N

S vm

u

max/

1000

v-brzina kretanja lanca sa grabuljama, odnosno brzina transportovanja (m/s)

u-ukupni stepen korisnog djelovanja (u=0.8-0.9)

Na osnovu izračunate snage, bira se pogonski elektromotor iz prospekta

proizvođača. Motor mora da bude u siguronosnoj izvedbi (S), kao i svi

upravljački elementi, koji su pod električnim naponom.

Izbor obrtnog momenta hidrodinamičke spojnice, vrši se na bazi

obrtnog momenta pogonskog motora, prema formuli:

Mos = (1.3 1.4) Mo

Mo = 9554 Nm /nm

Mo-obrtni momenat pogonskog motora (Nm)

nm-broj obrtaja pogonskog motora (min-1)

Mos-obrtni momenat HD spojnice (Nm), prema prospektnoj

dokumentaciji proizvođača HD spojnica.

Hidrodinamičke spojnice se ugrađuju u slučaju da je potrebna

pogonska snaga iznad 20 kW.

Ako je pogon preko hidro-dinamičke spojnice, za provjeru

nosivosti lanca (ili lanaca za dvolančane grabuljare), mjerodavna

je najveća zatezna sila u lancu, koja može nastati kada nastupi

klizanje hidro-dinamičke spojnice, zbog preopterećenja.

Ova sila se može izračunati iz formule: SM

D

u osmax

2

D-podioni priječnik pogonskog lančanika (m)

Mos-maksimalni obrtni momenat HD spojnice, pri kome nastupa "klizanje" (Nm)

Smax-maksimalna zatezna sila u lancima (N)

u-ukupni stupanj korisnog djelovanja motora i prijenosnika snage

u = m r HD

m-stupanj iskorištenja motora

r-stupanj iskorištenja reduktora

HD-stupanj iskorištenja HD spojnice

Za grabuljare čija je ukupna nazivna snaga ispod 20 kW, često

puta se ne ugrađuje hidrodinamička spojnica, ili spojnice, ako su

dva paralelna pogona sa snagom (Nm/2), nego se koriste

mehaničke elastične spojnice.

U tom slučaju mjerodavna je maksimalna sila koja može nastati u

kratkom periodu od 5 do 10s, kao rezultat preopterećenja

pogonskog elektro motora, u fazi pokretanja (zaleta).

Ovisno o vrsti motora, ovo preopterećenje može biti dvostruko u odnosu na

nazivnu snagu motora.

Prema tome slijedi:

2

1000

N

F vm

m

u; (kW)

Fm-motorna sila (N)

Fm=Smax

Nm-nazivna snaga motora (kW)

u-ukupni stupanj korisnog djelovanja motora i prijenosnika snage (u=0.80-0.85)

Dakle, za ovaj slučaj najveća sila u lancima iznosi:

F SN

vm

m u

max

2000 ; (N)


Za jednolančane grabuljare, mjerodavna je najveća zatezna sila u lancu (Smax),

za provjeru nosivosti lanca, u oba slučaja.

Za dvolančane grabuljare, uzima se 60% ukupne zatezne sile za provjeru

jednog lanca, jer je eksperimentalno utvrđeno da se zatezna sila ne dijeli

ravnomjerno na oba lanca zbog različitih otpora grabulja kroz žlijebove

korita.

Provjera nosivosti lanaca obavlja se na dva načina:

Ako se vrši provjera već odabranog grabuljastog transportera, poznate su i

dimenzije lanaca.

Za kalibrirane lance koji se danas isključivo koriste i za jednolančane i

dvolančane grabuljaste transportere, faktor sigurnosti iznosi:

=5-8;

Fpr/Smax=5-8.

Predviđeni lanac će imati dovoljnu nosivost ako je:

Fpr 5 Smax

Fpr-prekidna sila lanca (N) (prospektni podatak)

Ako se vrši provjera jednog lanca dvolančanog grabuljastog transportera:

Fpr1 3 Smax

Fpr-prekidna sila jednog lanca (N)

Smax-ukupna maksimalna zatezna sila (u oba lanca) (N)

Ako se lanac, odnosno priječnik karike lanca dimenzionira, postupak je

slijedeći:

Prekidna čvrstoća čelika od koga se izrađuje kalibrirani lanci mora biti

najmanje: M=50 000 N/cm2. Uz iste faktore sigurnosti, dozvoljeno

naprezanje na istezanje iznosi: de=6250-10 000 N/cm2.

24

2

d

Sde

max

dS S

de de

208max max.

d-prečnik karike lanca (cm)

Proračunati prečnik karike lanca se uskladi sa standardnom veličinom.

Ako je proračun vršen u svrhu provjere, onda mora biti zadovoljen uvjet

da je proračunati prečnik manji ili jednak prečniku ugrađenog lanca.

Određivanje podionog prečnika pogonskog lančanika za kalibrirane lance

obavlja se prema slijedećoj formuli:

D

l

z

d

z

sin cos

90 900

2

0

2

D-podioni prečnik pogonskog lančanika (mm)

z-broj zuba lančanika (z=5-10)

d-prečnik okruglog profila od koga je izrađena karika (mm)

l-svijetla unutrašnja dužina karike (mm)

Prečnik povratnog lančanika, određuje se po formuli:

Dl

z

vp

sin1800

Dvp-podioni prečnik povratnog lančanika (mm)

z-broj zuba lančanika (z=5-10)

l-svijetla unutrašnja dužina karike (mm)

grabuljasti transporteri

Documents