1U N I V E R Z I T E TUN O V O MS A D U FAKULTET TEHNIKIH NAUKA Prof. dr ing. MilosavS. GEORGIJEVI MEHANIZACIJA I TEHNOLOGIJA PRETOVARA Prvi deo(deo predavanja prema programu) Logistika tokova materijala, kapacitet pretovara i izbor pogonsih klasa, sredstva i ureaji za prenoenje tereta, elementi maina i ureaja za pretovar Novi Sad, 2003. 2Predgovor Pisanije koje itaoc ima pred sobom predsavlja vei deo materije predvi|ene nastavnm programom za prvisemestarpredmetaMehanizacijaitehnologijapretovara,kojisluajustudentiSaobraajnog odseka na Fakultetu tehnikih nauka Univerziteta u Novom Sadu. Sobziromnasveprisutnuglobalizacijusveta,organizovanjetokovarobaililogistikaimapresudnu uloguuracionalizacijamasvivrsta.Potosutokoviroba(materijala)nezamislivebezpretovarau lukama i kopnenim terminalima svih vrsta (eleznikim, aerodromskim, robno-transportnim centrima itd.),proizilazidasupretovarneradnjesarobomizuzetnovane,jerporedcenekojasemeri vremenom pretovara (brzinom pretovara) mogu uticati i na kvalitet u transpornom lancu, jer oteena roba koju dobije krajni korisnik je obezvreena i sav prethodni trud je uzaludan. Prva poglavlja su posveena logistici tokova materijala roba i simulacijama tokova u terminalima, u kjimasumainezapretovarvarijable,kaoinjenetehnikeperformanse.Potomseprouavanain odreivanjakapacitetapretovaraisvrstavanjemainazapretovarutkzv.pogonskeklasenaosnovu uslova rada. Potojemanipulacijarobamanezamislivabezodgovarajuegalata,ovomproblemujeposveeno naredno poglavlje. Dalje se daju elemnti maina za pretovar sa njihovim osnovnim karakteristikama i napomenama na koje korisnik pri izboru i eksploataciji mora da vodi rauna. Delovi vezani za pretovarnu i transportnu opremu u paletnim skladitima opisani su u knjizi Regalna skladita, pa se stoga navode poglavlja od znaaja za itaoca.Omainamazapretovarkontenerajo1991.godinenapisanajeknjigaPretovarkontenera,koja naalost jo nije izala iz tampe, pa se stoga daju na kraju samu neke od slika u prilogu. Osnovni moto pri pisanju bila je mudrost J.Jovanovia Zmaja Nije znanje, znanje znati, ve je znanje, znanje dati. Takoe se italac podsea i na filosofiju istraivanja i razvoja osnivaa Hitaija, Namihei Odaire

3 2.Logistika1 tokova materijala Poslednjedecenijedvadesetogvekarezultovalesuzahvaljujuirazvojuvisokihtehnologija,apre svegaelektronioke,raunaraitelekomuniukacionih(informacionih)sistemaglobalizujusvetske privrede.Topodrazumevaglobalnetokovematerijala(roba),takodaizaskorosvakogmalo sloenijegproizvodanatritustojekomponentekojesuprolehiljadekilometaraprekonane montae.Uskladjivanje tokova materijala i koordinacija (rukovodjenje-menadment) koja ima za cilj to bri i jeftinijiputrobadokupca,atimeibriobrtkapitala,spadauosnovnezadatkelogistikeuovoj oblasti. Na slici 2.1 dat je primer tkzv. Supply Chain Management2 -a, iza koga stojinabavka roba i proizvoda(trgovina),viestrukipretovari,robnotransportnicentri,distribucija,skladitenjai redistribucija(daljadistribucija).Uovakvimvelikimlogistikimmreamakojesunezamislivebez satelitskihkomunikacionihsistemaisaobraajasvihvrsta,robesenputapretovarajunaputuod sirovinepadokupca.Zaracionalanpretovarsalogistikomulokalnimuslovima,nunajepotpuna koordinacija svih dogaanja, a to znai raunari umreeni preko interneta vode procese i koordiniraju rad niih hijerarhijskih nivoa, sve do procesora na mainama, iji je nivo automatizacije ve odavno blizu potpune robotizacije. Slika 2.1. Organizacijalanaca snabdevanja Manipulacije sa materijalom (robama) zavise od njihovog stanja i pri tome razlikujemo: rasute terete (to su uglavnom sirovine), tene terete (najee energenti),

1 Istorijat logistike videti u knjizi M. Georgijevi, Regalna skladita, Mala velika knjiga, Novi Sad, 1995. 2 Organizovanje - rukovoenje lancima snabdevanja 4komadneteretekojisuupreko90%sluajevapaletizovani,tj.zaprekomorsketransporte kontenerizovani i komadnetereteprekokontenerskihdimenzija,kaotosudelovikonstrukcijaiopremekojise transaportuju i pretovaraju pod posebnim uslovima. Naslici2.2(premaVDI32360)pokazanisutransportnilancizapaltizovaneikontenerizovanerobe (komadnerobe)kojisadrevodenitransport,eleznikiiputni,tojekaraktetistinozaevropski prostor.Poetaktokajemorskalukakontenerskiterminal(zaimportnerobe)iliproizvoa. Konteneriposlepretovaraidaljegtransportarekama,eleznicomiliputevimadolazedokorisnika, gdeseotvaraju.Paleteodproizvoaamogubitikontenerizovaneiline(zavisnoodrazdaljinei potrebnog broja pretovara), dalje putuju renim brodovima, eleznicom ili rekama uz vie pretovatra uusputnimterminalima,skladitima,robnotranspornimcenrimadoodredita,kojemoebiti robno-transportni centar ako se tu komisionira ili krajnji korisnik. Slika 2.2. Transporni lanci

3 VDI Verein Deutscher Ingeniuere - Udruenje nemaih inenjera 5Znaajno je analizirati ulogu pojedinih vrsta transporta, to daje i odgovore o pretovarnim centrima i potrebnoj opremi. Za primer e se uzeti Nemaka, kao veliki proizvoa i potroa svih dobara. Na slici 2.3 dati su podaci Ruhr Univerziteta iz Bochuma o raspodeli prevoza roba na automobilski, eleznilkiivodni(reni)transportumilijadramatonakilometara,saprognozamarastado2020. godine. Uoljivo je da najskuplji nain transporta (automobilski) ima i najveu tendenciju rasta, to je zabrinjavajue, s obzirom na ve veoma prisutne probleme u saobraaju. Drugiizvori(LogistikHeuteNr.6,2002)ukazujedaje npr. pretovar u nemakim lukama u 2001. godini bio 246.1 mil.tona,tojepoveanjeuodnosunaprethodnugodinu za1.4%.poveanjetransportarobado2015.godineu odnosuna2000.godinuoekujesedaebitioko40%,a od toga eleznica treba da ima poveanje oko 14% Zatranspornelancekojipodrazumevajuvazduni transport,tokovirobadatisunaslici2.4,gdekamion simbolizuje kopneni transport od poiljaoca do aerodroma i aerodromadokorisnika-kupca,atosvakakomoebitii npr. kontejner na kamionu ili vagonu. Slika 2.4. Transportni lanci u aviotransportu

Obim ovog kursa obuhvata tehnologiju pretovara i opremu za rasute terete i komadne (paletizovane i kontenere). 2.1. Terminali rasutih tereta PrekomorskosnabdevanjesirovinamauEvropskomprostoruodvijaseprekovelikihmorskihluka. Zbog znaaja vodenog puta Rajna-Majna-Dunav, za primer e se uzeti luka u Roterdamu koja je dugo godina bila najvea svetska luka (slika 2.2). Ona je zahvaljujui Rajni, pretovarni centar i veza mora i rekakaoidrugihsaobraajnihtokova(videtiemutokovamaterijala).Naslicijedatadispoziciona ema terminala pre montae tree obalske dizalice od 85 t. Ostali elementi su isti. Ovajterminalimakejduine650m,satriobalskediazlicesagrabilicama(2x50tijednaod85t) kojeimajupreko100tpretovarenogteretaujednomciklusurada,touznaidasebrododoko 200.000Brtistovarizapriblino2dana(jednabrutoregistarskatona1Brt=2,83m3zatvorenog Slika 2.3. Udeo transportnih sredstava 6brodskogtovarnogprostora).Veliinaskladitaje65ha,arasutiteretisepretovarajutrakastim transporterima do odlagaa koji oformljuju profil skladita, a istovremeno su i izuzimai sa rotorom (rotornibageri)kojiuzimajurasutetereteiprekosistematrakastihtransporterapunebarenauu Rajne.Tokovimaterijala(ruda,uglja,...)sujednosmerni,kaoiusvimindustrijskivanimregijama koje su odavno ostale bez sirovine, a koje se transaportuju iz June Amerike, Afrike,Australije, itd. Pretovarmorskihbrodovajesaciklinimradomobalskihdizalica,ijegrabiliceujednomzahvatu prenesu oko 30 t (kod dizalica nosivosti 50 t) jer je i grabilica ima svoju masu, a ciklus rada dizalice je 1-2 min. Svi dalji transporti (ka skladitu i od skladita ka barama) su kontinualnog tipa. Tokovi informacija su obrtnog smera u poetku pretovara, a potom su tokom pretovara dvosmerni. I pored taga to je mali asortiman roba, na skladitu postoji vie skladinih zona koje sadre ak i iste robe za razliite klijente. Dakle, pre poetka pretovara naredbama iz komandnog centra odredjuje se putanjateretaposistemutrakastihtransporteradomestaodlaganjailieventualnodirektnoubare. Tokomradanadredjeniraunarprimainformacijeostatusuizvrenjaprekosenzoraimernihmesta (vaga). Takodje se prati rad svih maina koje pored informacionog sistema veza imaju i procesore za vodjenje rada maina. Nuzposledica pretovara brodova je i pretovar- istakanje vode iz tankova brodova, jer npr. brod od 200 000tkadajeprazanpunisesaoko60000tvodekaobalastakojasepriutovaruisputairemeti mikroklimuokoline.OrganizacijaujedinjnihnacijazapomorskitransportIMO(International Maritime Organisation) daje podatke da se na ovaj nain godinje 10 do 12 milijardi t vode pretae. Slika 2.5. ema tokova rasutih tereta (more, reka, eleznica) RasutiteretibaramairenimbrodovimaprenosesedomestapotronjeuzRajnu,Majnu,Dunav, npr. ak do Luke Novi Sad i dalje. Naistojslici(2.5)datjeiteleskopskilevakpogodanzabrzeutovarebrodovaurenimlukama, kapacitetapreko500t/sat.Konstrukcija(pat.prijava)predviaihidraulinuplatformu ispredlevka, zapodizanjekamionasarasutimteretima,uvremevisokihvodostaja.Takoejedatiureajsa bunkerom(pat.prijava)zapretovarrasurihteretaizbrodova(grabilicama)saposebnimdozirnim napravama za prljave terete i itarice koje se pretovaraju u kamione ili otvorene ili zatvorenevagone. 7 Dspozicija terminala sa rasporedom opteme: -Obala mora sa obalskim dizalicama (na slici su samo 2, a ima ih 3ueksploataciji),-Sistemtrakastihtransporteradougaonohpretovarnihstanica,-Bonisistemtrakastih tarnsporterasamoguimpretovarimauhodnikeskladita,-Ponovopretovarnadaljisistemtransportaka renim brodovima. Svaki hodnik ima odlaga (koji je istovremeno i izuzima) rasutih tereta. Slika 2.6. Dispozicija roterdamske luke

Odlaga i izuzima rasutih tereta Transportni sistem za utovar u brodove Slika 2.7. Mosvlakte - terminal rasutih retera, detalji 82.2. Kontenerski terminali ZaanalizueseponovouzetijedanodRoterdamskihterminalaitoect4DeltaTerminal,kojije pokazan na slici 2.8. Potonaterminaluima parhiljadakontenera,tehnologijaradasanjima jeneuporedivosloenija od rada sa rasutim teretima. Ovaj (novi) terminal ima 8 obalskih dizalicai u svakom skladinom polju (25)pojednuautomatizovanuportalnudizalicunainama.Vezaizmedjuobaleiskladitasu automatizovanavozilazakontenera,avezaizmedjuterminalaikopnenihsaobraajnica(putevi, eleznica,pretovarubareirenebrodove)ostvarujesesaportalnimslagaima.Radovakvog sloenogsistemajenezamislivbezvieputahijerarhijskipodredjenihraunara.Pritomesvaka mainaimadvaraunara,odnosnoprocesoraitojednagrupaprocesorakojavodiradpogonskih motora i procesor kod upravljakog pulta koji nareuje prethodnim i komunicira sa prvim nadlenim, a to je raunar kod operatora terminala, koji daje transportne zadatke i konstatuje izvrenje. Raunar operatora terminala je takoe egzekutivni ( izvrni ), jer on prima instrukcije od raunara planera, uz delimino pravo korekcija operatora koje namee realna situacija. Planeri pretovarnih operacija opet na osnovu informacija izvrnog dela poslovodstva, a na osnovu podataka kada dolazi koji brod, kakav je raspored kontenera u elijama broda, koji se konteneri istovaraju, koji se utovaraju itd, organizuju pretovarne operacije. Rukovodstvo je u raunarsim vezama sa klijentima u celom svetu, berzama i sl. Tokoviinformacijaimajuobrnutismeriodnjihsvepoinje.Informacijedolazeodsvetskemree (videtisliku2.1),prenosesenaglavnikuniraunar,prekokogaseoperativnideoinformacijasa tehnikim podacima o npr. kad koji broj dolazi, koliko kontenera ima za pretovar, gde su oni u brodu, kojajevrstarobe(npr.hladnjaailiobinoroba)zakojejeklijenteitd.Naosnovuprethodnog odredjujuseskladinezonezasvakikonteneriposleanalizepoloajakonteneraubrodusledi tehnoloki redosled pretovara i daje se adresa u skladitu. Ove informacije se sputaju na izvrni nivo iprosledjujudomaina,tj.raunarakojivode-koordinirajuradprocesoranapogonskim mehanizmima, a na osnovu napred dobijenih iz nadredjenog sistema. Tokom pretovara, informacije o svakompretovarenomkonteneru(posleoitavanjanpr.barkoda)vraajusedoraunararukovaoca terminala, na osnovu ega se u svakom trenutku moe konstatovati tok rada i status sistema.Obalskedizaliceradeupoluautomatizovanomsistemu,dokjeradpartalnihslagaamanuelan,uz prisustvo raunara za vezu sa nadreenima.. Tok kontenera ka brodu ima obrnut redosled. Odovakvihvelikihterminalakonteneripolazekanpr.renimilieleznikimterminalimapo kontinentima i dalje do korisnika tj. kupca robe u njima. 2.3. Paletna skadita Potojeukontenerunajeepaletizovanaroba sledinjenistovariskladitenjekodkorisnikailiu nekomrobnotransportnomcentru.Oviprocesisuuosnovislinipretodnim,jerseunapredznada dolazinpr.kontener,znasekojajerobaunjemu,planiraseistovar,odreujesemestozapaleteu skladituipripremaredosledradnjisamehanizacijomkojamoebitiupravljanarunoilipotpuno automatizovana. Napominje se da su prva regalna skladita u Evropi bila potpuno automatizovana jo 1968. Godine. Naslici2.9datjeprimerjednostavnogskladitasaviljukarima.Oovojproblematicipisanojeu knjizi Regalna skladita. Ovoj kurs obuhvata poglavlja: 2. Palete (informativno)strana 15 do 40 4. Regalne dizalice, strana 84 do 138, naroito poglavlje 5.4. (kapacitet) a bez poglavlja 4.4. i 4.6.

4 ect - europe combined terminals bv 95.Transportnasredstvazapaletesahidraulinimuredjajimazadizanje,strana138-172,bez poglavlja 5.6. 10. Logistika (deo 10. 9 10.1). Slika 2.8. ECT Delta terminal Slika 2.9. Paletno skladite 102.4. Aerodromski terminali Slika 2. 10. Aer cargo terminal Detalj pretovara Robniterminaliuaviosaobraaju(AirCargoLogistic)suvezakopnenogtransportasaudaljenim kopnenimtransportom(alternativavodnomtransportu)itakoepodrazumevajupaletizovanu(slika 2.10)i/ilikontejerizovanurobusaspecijalnimtransportnimsredstvimazaovenamene.Svaki terminalimaiskladitekojejepraktinomeuskladite,jerseunjemurobazadravadokekana utovaruavion(akoodlazi)ilisredstvokopnenogtransportaakodolazi(import).Naslicisevide paletepripremljenezautovarucargoavion(nemaprozora)ispecijalnotranspornosredstvozaove namene,kaoidetaljpretovarasatransportnogsredstva.PodaciLufthansepokazujudavazduni prevoz raste po stopi od oko 6% godinje, a od toga u 1999. godini ekspres dostava je imala udeo oko 10% i do 2020. oekuje se porast udela na 30%. 2.5. Nove tehnologije transporta Bezobziratojeslika2.1produktatuelnogstanjatehnikesasvimelementiomahightech-a,ona obuhvatasamokonvencionalnemetodetransporta.Poslednjegodineponovoposlejednogveka oivljavaju balone kao sredstva transporta, koja ne zahtevaju ni puteve ni pruge, ali za sada ne mogu daleteprekovelikihplanina,pajeneophodnozaobilaenje,daklestvaranjeopetnekihvazdunih koridorazaniskoleteetransoprtereteretakojinisupogodninizajedanodpoznatinnaina transporta.Npr.transportvelikihtereta-mainailioptemezahtevaposlemontaeitestiranja 11demontau, pakovanje u kontejnere i ponovnu montau na licu mesta sa puno novih problema (ljudi, alati..).Transportbalonomomoguavanpr.dasenekagasnaturbinazapogonbrodovanapraviu EvropiitakomontiranapreneseubrodogrdiliteuAmericiislino.Zaoveposlovevepostoje oformljenecompanijeinaslici2.11jejedanbalon-leteedizalicauhalikojaimaprenik61mi najvea je hala na svetu bez stubova. Slika 2.11. CL 75 Aircrane u hali Slika 2.12. Balon CL 160- letea dizalica Naosnovuiskustvasaovimbalonom,razvijasenovvei(slika2.12)duine260m,prenika65m, koji napunjen helijumom treba da moe nositi 160t tereta dimenzija do 8x8x50m. Brzina leta je do 90 km/h a dolet je do 10 000 km. Prezentiran projekat sa slike 2.11, zahteva za realizaciju(od 2002. do 2005.) preko 400 Mio EUR-a, aukupnacenarazvojanovogproizvodaebitiizmeu700i800milionaEUR.Orvikupacjeiz Kanadeicenaje10mil$,aoko2008.godineseoekujedobit.Narazvojubalonaradetakoei druge kompanije u svetu (kao npr. Zeppelin, koji ima putniki saobraaj izna Bodenskog jezera), to ukazuje da se od ovog naina transporta oekuje perspektiva (za detalje videti dhf 12/2001, 1/22002, VDI nachrichten Nr.9 i 12, 2002,itd.). Akojevekonstatovanodaautomobilskitransportzauzimavodeemestouzdaljapoveanja,alii sveeaiveazaguenjanaautoputevima,pitanjejetajereenjevepostojeegvelikog problema? NaRuhruniverzitetuuBochumuupravosepravepromocijeprojektaCargoCapnovevrste transportarobasaautomatizovaniminskoimvozilimakojenosedvestandardnepalete,jerje 12konstatovano da oko 80% roba u tom podruju dimenziono staje na standardne palete. Na slici 2.13 dat je izgled ovog inskog vozila- vagona sa primerom automatizovanog utovara ili istovara paleta. Slika 2.13. Cargo Cap- transport komadne robe cevima Slika 2.14. Pretovarni centri i trerminali 1Kakobimogliilitrebalidaizgledajuterminaliilipretovarnicentri,pokazujeslika2.14.Veliina cevi-tunelakrozkojetrebadasekreuovakvavozilaje1.6m,tozadovoljavazahtevenajeih visina standardnih EU paleta. 13 3. Simulacije tokova materijala Sagledavajuirazvojraunara(kaohardveraatakoisoftvera)moguesuraunarskesimulacijeu skorosvimtehnikimoblastimapaikodtokovamaterijala.Pritomesepodrazumevadakorisnik prvokreiramodelsaparametrimakaovarijablamaidapotujuizahtevetehnologijeradau vremenskomdomenu,pratifunkcionisanjesistemaivrednujeparametreuinka.Ovakosena bezopasan nain simuliraju sudari inagomilavanja natransportnim putevima, brzo menjaju varijante i parametri transportnih uredjaja itd. Simulacije se primenjuju za: projektovanje terminala robnotransportnih centarai skladita i svakodnevnodonoenjeodlukaoracionalnimopcijamanpr.organizacijeradakontejnerskog terminala,gdesestalnostvarajuinestajuzoneskladitazapojedineklijente.Naovajnainse pripremaju instrukcije rada automatizovanim transportnim uredjajima. Radiboljegrazumevanjanaslici3.1datjesegmentkontejnerskogterminalasabrodomijednom obalskomdizalicom,kojakontejnereprenosidopufera-bagera(naizrazmedjuskladitenije najprikladiniji), odakle ga jedan od partalnih slagaa prenosi na skladite. Slika 3.1. Simulacije pretovara kontenera (softver Taylor)1 - brod, 2 - obalska dizalica, 3 - pufer5, 4 - portalni sloga, 5 - skladite Tokomsimulacijezanpr.konstantnebrzineobalskediazlice(pautevisupromenljivi)isabrzinom portalnihslagaaod3m/s(kojajevarijabla)dobijasezaperiodradaod6000sstatistika(naslici) koja pokazuje: da se broj kontejnera na puferu kree od 0,06 - 0,42 da je maksimalni broj kontejnera na puferu 1 da je ukupan broj kontejnera u skladitu 23,99 - 24, 65 da je ciklus obalske dizalice 76,53 - 127,63 s, da je srednje vreme zadravanja kontejnera na puferu 22,55 do 29,37 s da je vremeciklusa portalnih slagaa: i to za prvi 59, 77-116,15 i za druga 71,39-123,09 s. Promenom svih tehnikih parametara maina (u tehniki realnim opsezima) dolazi do npr: potrebnog broja maina za pojedine radnje, veliine pufera koja omoguava rad bez nagomilavanja i zastoja,

5 Nem. Puffer, eng. baffer se moe prevesti kao meuskladite ili amortizer u tokovima materijala 14zahtevazaizmenukoncepcijeuzpromenuduinaputevaivrstamainazapojedineradnje(npr. umestoportalnihslagaakojiopsluujusamojedanred,moguseuzetipartalnedizalicekoje pokrivaju 2,3ili npr. 4 kontejnera u redu itd), Ukolikoseuprethodnimkoracimanedobijuzadovoljavajuareenjailireenjakojasuisplativa, prave se nove koncepcije i ponavljaju se simulacije sa svim elementima za variranje parametara kako je navedeno u prethodnom. Posle simulacija koje vode ka optimizaciji, mora se analizirati i cena investicija koja se unek meri sa milionimanpr.DMzavieprihvatljivihvarijanti,kojamoebitirazlogzaponovnetemljneizmene pristupa problemu i korekcije sa novim ciklusima simulacija. Daljim transaportom kontenera npr. do neke fabrike ili regalnog skladita dolazi se do pitanja kakvo je skladite potrebno. Slika 3.2 Simulacija rada regalnog skladita Na slici 3.2 najpre se daje da npr. kamioni donose i odnose kontener sapaletama neke robe. Utovar kontenera(zadatisluaj40')moebitinpr.viljukarominaslicijedatjeprimerpromenebroja paleta na meuskladitu ulaza i izlaza u skladite ukoje se unose i iznose palete. Na istoj slici je dat i modelregalnogskladitasa7hodnikaiistotolikoiregalnihdizalica.Transporterikojisu istovremeno i meuskadite (pufer) u sistemu, donose i odnose palete od hodnika regala do prstenaste putanje koja je takoe kao transporter ili moe biti sa automatskim paletnim vozilima (APV6) koje po

6 APV automatizovano paletno vozilo, eng. AGV-Automated Guided Vehicle, nem. FTS- Faherlose Transport-Systeme0 1 2 3 4 5 6 7 8 0100200300400500600 Time (sec) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 050100 150 200 250 300 350 400 450 500 Time (sec) 15ovoj putanji prenosi palete izmeu transportera ulaza i izlaza i regalnog dela. Na ovaj nain se palete unose i iznose iz skladita. U modelu sve regalne dizalice imaju sva kretanja i na monitoru raunara mae se pratiti kako rade i gdeostavljajuiliuzimajupalete.Natransporterimaispredregalapaletedolaze(sajednestrane)i ekajunareddaihuzmedizalica,apritomejeuvekprvadoregala.Nadrugojstranitransporter primapalete(kojedizalicaiznosiizregala)iodnosiihdoprstenastogtransportera,gdeekaju naredbu da uu u kruni tok. Palete koje izlaze posle polukrune putanje skreu na kontrolna mesta i upuuju se na neki od segmenata ka izlazu.Ovi segmenti su istovremeno i meuaskladita i grupisanje robezanarednupoiljku.Ulazpaletajejednostavniji,jerposlekontroleistemogubitiupueneka regalu ili eventualno ka izlazu. Postupak modeliranja sistema tokova materijala je isti, s tim to u ovom sluaju varijable mogu biti: broj hodnika i dimenzije regala, broj regalnih dizalica i njihove brzine rada, veliine pufera ispred regala, brzina rada transportera i reim upravljanja sa njima ili broj APV i njihove brzine rada, ako su ovi primenjeni, koncepcija ulaza i izlaza itd. Posle svake simulacije analiziraju se i ocenjuju statistiki parametri na svim interesantnim mestima u sistemu, to je podloga za korekcije koje vode ka optimizaciji i dalje ekonomske analize. Ovakve simulacije daju podloge konstruktorima maina za njihove simulacije rada samih maina, radi optimizacijekonstrukcijeiupravljanja,tosemoenazvatilogistikauprojektovanjusistemai konstruisanju maina. 164. Kapacitet pretovara i izbor pogonskih klasa 4.1.Uvod Sa eksploatacionog stanovita kapacitet transportnih maina i uredjaja verovatno je najvaniji parametar, jer od njega zavisi uinak odnosno produktivnost koja rezultuje sa dobiti preduzea. Kao primer moe posluiti podatak da se u lukim pretovarima naplauje nekoliko dolara (npr. 3 do 6 US$) za 1 t, 40 do 70 US$ za TEU kontejner ili da dan ekanja broda kota deset ili vie hiljada US$. Analiza operacija rada i operaciona istraivanja podrazumevaju poznavanje maina za pretovar, njihovih svojstava, prednosti i mana. Kod proirivanja kapaciteta terminala, distributivnih centara i skladita, a naroito kod projektovanja novih robno-transportnih sistema koji kotaju vie miliona US$, najznaajnije je poznavati tehnike mogunosti savremene opreme za pretovar, navedenim simulacijama tokova materijala uskaditi vrstu, tip i kapacitet opreme i tehnoekonomskom analizom traiti optimizacije reenja. Na slici 4.1 dat je primer iz prethodnog poglavlja o simulacije pretovara kontenera koji moe biti u npr. nekoj renoj luci, gde se konteneri od 20 stopa skladite u tri hodnika. Pretovar od broda do kopna obavlja portalna dizalica, a dalji transport i odlaganje na skladitu obavlja seportalnim slagaima (4). U ovom sluaju analizirae se samo rad obalske dizalice, da bi se odredio kapacitet pretovara. Slika 4.1. Simulacija pretovara kontenera Oznake na slici su: 1 - ulaz brod-bara, 2 - obalska dizalica, 3 - medjuskladite (pufer), 4 - portalni slagai, 5 - skladite kontenera. Primer odredjivanja kapaciteta pretovara dae se na primeru obalskih dizalica za sluaj rada sa kontenerima i rasutim teretima. Pretovarni procesi sa generalnim teretima bie samo komentarisani. 4.2. Odredjivanje kapaciteta pretovara obalskih dizalica za sluaj rada sa kontejnerima Dimenzije kontenera uzete su prema ISO 668, a b1 je zazor izmedju kontenera na brodu. Korak redjanja b za irinu kontenera W = 2437 mm b = W +b1 = 2437 + b1

Visina kontenera jeH = 2438 2896mm. Raspon inske staze obalskih dizalica jec = 10 30 m. 1 , 2 i 3 su brzine dizanja, kretanja kolica i kretanja dizalice (respektivno). 17 Slika 4.2. Obalska dizalica u pretovaru Na slici 4.2 data je obalska dizalica posebne konstrukcije namenjene samo za pretovar kontenera, sa koturaom takvog oblika (V) koji omoguava delimino priguenje njihanja kontenera. Transportni ciklus podazumeva da je hvata kontenera poziconiran iznad samog kontenera koji se prenosi, dakle redosled je zahvat kontenera (1), podizanje (2), kretanje kolica do pozicije c1 (3), sputanje kontenera na platformu (4), oslobadjanje kontenera od zahvatnog sredstva, dizanje hvataa za potrebnu visinu (5), vraanje kolica na nov korigovan poloaj (6) i sputanje hvataa kontenera do novog kontenera (7). Ovo je prost ciklust rada bez optimizacije trajektorije puta koja je mogua kod dobro uvebanih rukovaoca ili kod primene automatizacije u upravljanju radom dizalice. Optimizacija podrazumeva istovremeno dizanje i kretanje kolica (putanja kontenera --- ---) uz uvaavanje poloaja svih prepreka od konstrukcije dizalice, broda i kontenera na brodu.Svaki pogonski mehanizam ima u poetnoj fazi ubrzanje, potom period sa konstantnom brzinom i koenje. Za proraune kapaciteta dovoljno tano smatramo da je proraun sa konstantnim ubrzanjem (a) i koenjem, premda to nikad nije zbog dinamikih svojstava pogona i konstrukcije, programiranog pogona za horizontalno kretanje koji e priguiti njihanje terata itd. Slika 4.3. Promena brzine u funkciji vremena 18Na slici 4.3. dat je dijagram brzine. Ako je zadati put H, onda zbog a =const, integral puta u fazi ubrzanja i koenja postaje proizvod polovine srednje vrednosti brzine i vremena. 4.2.1. Vreme ciklusa rada obalske dizalice Pratei tok operacije (ciklusa rada) sa slike 2.2, dobie se dijagram ciklusa dat na slici 2.3. Na dijagramu su sve brzine date u pozitivnom polju ordinate, premda su brzine pri npr. sputanju i povratnom kretanju negativnog predznaka. U strogom tehnikom smislu moe se crtati dijagram i sa pozitivnim i negativnim predznacima brzina, ali znak brzine je dogovorni i dijagram je namenjen za analizu vremena rada. Vreme ciklusa T dato jeizrazom: T = T1 + T2 + T3 + T4gde je:

11niiT t==- suma svih glavnih vremena,

21( )2 2mu kit tT== + - suma polovine vremena urzanja i koenja

31kmiT t==- suma svih medjuvremena izmedju dva kretanja (vreme za promenu komandi) T4 = tz + to - vreme za zahvat tereta (kontenera) i odkainjanje zahvatnog sredstva. Izraunavanje pojedinih vremena - T1 = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6gde je: 1. Vreme dizanja konterena od broda do visine 0,5 m iznad zone prepreke 115 , 0vH n e htd +=U izrazu n H znai dui ili krai put u zavisanosti od poloaja kontenera u brodu u odnosu na referentnu ravan ili palubu broda (n je broj kontenera gore ili dole, H je visina kontenera ). 2. Vreme kratanja kolica (n b je broj kontenera pomnoen sa korakom redjanja u odnosu na trup broda) 2 3 2 1 122 2c a a a c Btv v+ + + += = 3. Sputanje kontenera (mere u metrima) 310.5dh ftv+ = 4. Dizanje hvataa kontenera (bez kontenera visine H) 410.5dh f Htv+ = 195. Vraanje kolica nazad iznad broda, kojim se u simulacijama rada koriguje (perametar n) poloaj kolica na novu poziciju, ili se zadrava ista pozicija za ekvivalentni ciklus rada. 52B n btv= , 52Btv= 6. Sputanje hvataa do sledeeg kontenera u simulacijama rada, ili na istu poziciju za ekvivalentni ciklus rada. 610.5dh e n Htv+ = - T2 - u datom primeru ima etiri ukljuenja pogona dizanja i prelaznih procesa ubrzanja (tud) i koenja (tuk) i dva ukljuenja pogona kolica, pa je )2 2( )2 2(21 12kkkvidkdunit t t tT + + + = = = - mnit T==13 suma etiri medjuvremena Ako postoji potreba za kretanjem cele dizalice, to je neuobiajeno, jer platforme dolaze ispod dizalice, prethodno izraunati ciklus se produava na delove ciklusa sa vremenima ti za ovu operaciju. Kretanje dizalice je korekciono u odnosu na redove kontenera u trupu broda i ono svakako utie na ukupni (proseni) asovni kapacitet. Brojni primer: Za obalsku dizalicu brzina dizanja punog 20 stopnog kontenera (Q = 24 t) v1 = 1 m/s, brzina kretanja kolica v2 = 2 m/s (brzina kolica bez tereta je najee 1,5 puta vea) i dimenzija prema slici 2.1: a1 = 3 m, a2 = 2 m, a3 = 2 m, e = 3 m, c1 = 12 m, hd = 12 m, f = 0,8 m. U radnom ciklusu uzima se npr. peti kontener, tako da je c2 = 3 (w + b1) + w/2 = 3 (2,438 + 0,150) + 2,438/2 = 8,98 m (b1 = 150 mm, npr.) i usvaja se c2 = 9 m. Za n = 4, biec2 = 4 (2,438 + 0,150) + 2,438/2 ic2 = 11,57 m ( ovaj sluaj je oznaen na slici). Vremena ubrzanja i koenja pogonskog mehanizma za dizanje neka su ista i iznose npr. 0,5 2 sec, pa se usvaja tud = tkd = 1 s, a vremena ubrzanja i koenja kolica su npr. 3 7 s, pa se usvaja tuk = tkk = 4 s. Vreme za promenu komandi neka je npr. tm = 0,5 s. Vreme hvatanja kontenera moe biti nekoliko sekundi ako se radi sa hvataem (spreader-om) ili ak nekoliko minuta, ako se radi sa priveznicama i neka je tz = to = 10 s. Pojedinana vremena ciklusa rada su: 1. Vreme dizanja kontenera (za poloaj kao na slici 2.1) 110, 5 12 0, 5 39, 51dh et sv+ + = = =202. Vreme kretanja kolica (za n = 3) 3. Vreme sputanjakontenera svf htd7 , 1118 , 0 5 , 0 12 5 , 013= += += 4. Vreme dizanja praznog hvataa (npr. H = 2,438 m) svH f htd36 , 91438 , 2 8 , 0 5 , 0 12 5 , 014= += += 5. Vreme vraanja kolica na istu poziciju svc a a a ct 1429 2 2 3 1222 3 2 1 15=+ + + +=+ + + += 6. Vreme sputanja hvataa kontenera na isti nivo kao na poetku ciklusa (nH = 0) - Suma glavnih vremena (T1) - Suma polovina vremena ubrzanja i koenja st t t tTkkkudkdv12 )2424( 2 )2121( 4 )2 2( )2 2(21412= + + + = + + + = - Suma medjuvremena s t Tm2 5 . 0 4413= = = - Vreme zahvata i skidanja (odkainjanja) tereta Vreme ciklusa rada 9 2 2 3 122 3 2 1 114222c a a a ct sv+ + + ++ + + += = =610, 5 12 0, 5 3 2, 34811, 91dh e Ht sv+ + + += = =1 1 2 3 4 5 69, 5 14 11, 7 9, 3 14 11, 9 70, 4 T t t t t t t s = + + + + + = + + + + + =410 10 20z oT t t s = + = + =1 2 3 470, 4 12 2 20 104, 4 T T T T T s = + + + = + + + =21 Slika 4.4.Dijagram ciklusa rada Za sluaj optimizacija trajektorije posle inicijalnog dizanja kontenera npr. h1 = 3 m, kada se dno izdigne iznad kontenera pored (koji smeta), moe poeti horizontalno kretanje. Put od h1 prei e kontener pri dizanju za vreme t1 = tu + ti h1 = hu + hihi = h1 - hu = 3 - 0,5 = 2,5 m Za vreme ubrzanja pri dizanju prei e se visina m tvhu u5 , 0 12121= = = Ostatak visine od hi = 2,5 m prei e se za vreme ti svht t v hii i5 , 215 , 211 1= = = = Dakle posle 3.5 s dizanja, moe da pone horizontalno kretanje uz kontrolu da kontener ne zapne za konstrukciju dizalice. U zoni odlaganja kontenera, pod uslovom da nema smetnji od drugih kontenera na nekoj od susednih platformi teorijski bi se moglo uzeti da se istovremeno zakoe kolica i kontener spusti na odgovarajuu platformu. Praktino kontener mora da visi na 1-2 m u trenutku pozicioniranja kolica, jer zaostalo njihanje moe stvarati probleme pri pozicioniranju u odlaganju kontenera na asiju. U realnim uslovima ovo vreme pozicioniranja je 3-5 s kod dizalica sa procesorskim upravljanjem rada ili sa uvebanim koncentrisanim i odmornim rukovaocem. U ostalim sluajevima ovo vreme moe biti i 20-30 s (umirenje tereta i korekcija poloaja kolica). U konkretnom sluaju ako nema smetnji u zoni odlaganja, kontener se moe poeti sputati posle ulaska u polje izmedju ina dizalice (posle prelaska konstrukcije portala). U odnosu na poetak kretanja kolica ovo vreme je i kvt t t2 2' + = Predjeni put tokom ubrzanja kolica je '11 2, 5 3, 5u it t t s = + = + =22pa je ostatak puta od starta do ine Bi = c2 + a3 + a2 + a1 - Bu = 9 + 2 + 2 + 3 - 4 = 12 m Vreme , dakle Kod povratnog dela ciklusa dovoljno je inicijalno dizanje hvataa kontenera oko 0,5 m i ve moe poeti kretanje kolica nazad, s tim da hvata bude podignut pre dolaska kolica iznad konstrukcije dizalice. Poto je put ubrzanja kolica Bu = 4 m (uz istu brzinu kretanja sa i bez kontenera) preostali put (duina c1) prei e se u vremenu s 424 12212===vB ctu ii Proizilazi da se pres 8 4 42' '2= + = + =ii kut t tod zavretka vremena t4 = 10,1 s moe poeti sa kretanjem kolica. Ako nema prepreka na brodu moe se istovremeno zavriti kretanje kolica i sputanje hvataa kontenera do npr. 0,5 m iznad narednog kontenera. Prednosti koje prua ciklus rada sa optimizacijom kretanja pokazane su na slici 2.4. Slika 4.5. Ciklus rada sa optimizacijom trajektorije Iz dijagrama proizilazi da je Radi ilustracije znaaja analize kapaciteta rada obalskih dizalica kod pretovara kontenera, daje se presek jednog broda (slika 4.6) sa oznaenim vremenima ciklusa pretovara za svaki kontener u matrici poprenog preseka224 42 2u uvB t m = = =2126 2iiBt sv= = ='24 7, 5 10 s t = + =' ' ''1 2 3 4 2 52 2 2 2 2 21 1 1 1 4 4 =10+3,5+10+ 11, 7 10 9, 36 8 142 2 2 2 2 2d d kd d kt t tt t tu k u k u kt t t t t t t tz oT= + + + + + + + + + + + + =+ + + + + + + + +66, 6 s T =23 Slika 4. 6. Planiranje vremena pretovar . Izraunavanjem srednjeg vremena za sve kontenere u jednom poprenom preseku broda, dobija se proseno vreme ciklusa(videti rafirano polje na prethodnoj slici). Takodje se dobija i ukupno vreme svih ciklusa pretovara, to je osnova za planiranje potrebnog vremena zadravanja broda na doku. Pored matrice vremena ciklusa rada, daje se za svaki red kontenera i klasa teine, brzina ulaganja, brzina dizanja i vreme ubrzanja pogona. Prethodne analize mogu se dobiti simulacijama pretovarnih operacija, koje daju jo i redosled i statistike parametre. 4.2.2. Broj ciklusa po efektivnom asu rada ciklusa/h odnosno za cikluse rada sa optimizacijom trajektorije to je ciklusa/h 4.2.3. Teorijski (idealni) kapacitet Ki = Q n gde je Q nazivna nosivost Ki = 24 34,5 = 828 t/h,odnosno za cikluse rada sa optimizacijom trajektorije pa je t/h 1296 54 24= =iK iliKi c = 34,5 kontenera/htj. 54 =ciiK kontenera/hza cikluse sa optimizacijom trajektorije. 4.2.4. Stvarni kapacitet K = Ki Q v 3600 360034, 5104, 4nT= = ='3600 36005466, 6nT= = =24gde je Q - stepen nekorienja nosivosti (u sluaju kontenera napunjenosti Qkonsred/Qkonmax) i v stepen iskorienja radnog vremena. Ako je Q 0,5 1 i neka je npr. Q = 0,7 (npr. statistiko vrednovanje veeg broja pretovara) i ako se efektivno radi 6-7 sati po smeni od 8 sati, npr. neka je v = 0,8 (efektivno dizalica radi 6 sati i 24 min) bie: K = 828 0,7 0,8 = 463,7 t/h tj. K' = 1296 0,7 0,8 = 725,8 t/h za sluaj optimizacije trajektorije pri radu ili KC = Ki vako se rauna br. kontenera, to je primerenije, tada je KC = 34,5 0,8 = 27,6 kontener/h, odnosno KC = 54 0,8 = 43,2 kontenera/h,za sluaj rada sa optimizacijom trajektorije. Napomena Broj ciklusa po asu je jedan od osnovnih parametara za sagledavanje veka trajanja maine, jer se moe izraunati broj ciklusa po danu, mesecu i godini. Takodje se odravanje maine i njenih delova moe planira posle odredjenog broja asova tj. ciklusa rada. Izraunati kapacitet pretovara moe se jo poveati, ako se koriste kombinovani ciklusi rada, gde se posle pretovara jednog kontenera iz broda hvata premeta iznad druge asije, uzima drugi kontener i prenosina brod, 4.3. Odredjivanje kapaciteta pretovara obalskih dizalica za sluaj rada sa grabilicom U sluaju rada obalskih dizalica sa grabilicom, prilaz problemu odredjivanja kapaciteta je isti. Razlika je u tome to vreme T4 za zahvat i odlaganje tereta ne postoji kao posebna stavka, ve je ono sadrano u kretanjima grabilice (otvaranju i zatvaranju). Dakle u ovim sluajevimaciklus rada poinje sa zatvaranjem grabilice, koje se moe obavljati brzinom dizanja v1 ili ak i manjom brzinom zavisno od koncepcije pogona dizanja. -duina uadi za zatvaranje grabilice hd je proizvod broja krakova koturae n i razmaka koturaa grabilice h. Za sve vreme zatvaranja grabilica je na istoj visini ili se ak malo sputa (uranja) u rasuti teret, pa je vreme zatvaranja grabilice :

1zhtv= Slika 4.7. Potreban broj uadi za zatvaranje grabilice 25Posle zatvaranja grabilice sledi dizanje, kretanje kolica najee do bunkera koji je sastavni deo dizalice i tako postavljen na portal da je podignuta grabilica u horizontalnoj ravni 0,5-1 m iznad bunkera. Poto nema sputanja tereta (grabilice) sledi otvaranje grabilice. Vreme otvaranja (pranjenja) grabilice je: 01htv= Posle rastereenja grabilice u otvorenom poloaju ista se vraa nazad i sputa na isto mesto za izvesnu visinu dublje u brod ka podu na rasuti teret ili se kolica pomeraju do poloaja gde postoji gomila rasutog tereta. Kretanje portala dizalice je najee korekciono (vidi sliku 4.8). Slika 4.8. Ciklus rada dizalice sa grabilicom Redosled radnji dae se u formi prikaza prorauna ciklusa rada i to: 1. Glavna vremena 1.1. Vreme za zatvaranje grabilice 1zhtv= 1.2. Vreme dizanja (visina H je varijabla od Hmin do Hmax na dnu broda) 11Htv= 1.3. Vreme za promenu dohvata (B je osrednjeni razmak od ose broda do ose bunkera) 22Btv= 26 1.4. Vreme otvaranja grabilice 01htv= 1.5. Vreme vraanja na istu poziciju za ekvivalentni radni ciklus 3 22Bt tv= = 1.6. Vreme sputanja grabilice na istu poziciju za ekvivalentni radni ciklus ili H=H+1-2 m, sputanje do mase rasutog tereta 14vHt = Ako postoji i obrtanje i/ ili kretanje dizalice (ako nema bunkera ve se odlae na skladite) dodaje se i ovo vreme. Pretovar sa kretanjem dizalice nije racionalan i treba ga izbegavati. 1.7. Vreme obratanja dizalice ( -ugao obrtanja,-ugaona brzina) 5t= i povratno kretanje- obrtanje bez tereta `5 t= 1.8. Vreme kretanja dizalice 63Ltv= i vraanje na poetnu poziciju 63`Ltv= Sledi ( ) ( )` `1 2 3 4 5 5 6 6 z oT t t t t t t t t t t = + + + + + + + + + Slika 4.9. Dijagram ciklusa rada 2. Polovine vremena ubrzanja i koenja (za cikluse bez obrtanja i kretanja dizalice) 21 1( ) ( )2 2 2 2d d k k n mu k u ki it t t tT= == + + + 27Vremena ubrzanja tud i koenja tkd pri dizanju su 0,5-1 s, pri promeni dohvata, obrtanju i eventualno kretanju cele dizalice (tuk i tkk)su 0,3 - 6 s i kod savremenih dizalica proizilaze iz perioda oscilovanja tereta (za radna kretanja ). 3. Medjuvremena 1nmiT t== 4. Vreme za zahvat i odlaganje tereta T4 = 0 Proizilazi vreme ciklusa rada T = T1 + T2 + T3 Dalja analiza je ista kao i u prethodnom sluaju, uz napomenu da se kod izvedenih konstrukcija koriste brzine dizanja v1 = 1-2 m/s, brzine promene dohvata od 1-2 m/s i brzine kretanja dizalice (kao korekcione) oko 0,5 m/s.U analizi kapaciteta sa stepenom iskorienja nosivosti Q moe se pored nosivosti raunati i volumetrijski kapacitet grabilice. QV 0,9-0,95. Maseni stepen iskoritenja nosivosti je QQ 0,9ako je grabilica namenjena za teret koji se.Uz svaku dizalicu najee postoje tri grabilice razliite zapremine i to za lake, srednje i teke terete, kao npr.ugalj, hemikalije i rude. Na slici 4.10. data je simulacija rada obalske dizalice radi optimizacije trajektorije. Praktine primene dostiu min. vreme ciklusa ak i do 1 min (realno 1-2 min). Slika 4.10. Optimizacija trajektorije 284.4. Odredjivanje pogonske klase dizalice i pogonskih grupa pojedinih pogona Ako se poe od injenice da npr.dizalice u renim lukama nosivosti 20-30 tona imaju masu 200-300 tona i da kotaju 1.5-3 miliona DM, zavisno od primenjenih tehnikih reenja i nivoa automatizacije,, a obalske dizaliceu morskim lukama npr. za pretovar kontenera nosivosti 45 t - 60 t imaju masu ak i preko 1000 t i kotaju i preko 10 miliona DM, proizilazi izuzetno znaajno kako odabrati koncepciju i osnovne tehnike parametre kao i tkzv. pogonsku klasu tj. intenzitet i uslove korienja, to je u nadlenosti korisnika, jer jedino on zna ta treba da radi dizalica. Projektant dobija prethodne podatke u vidu projektnog zadatka. Raniji propisi i standardi polazili su od broja ciklusa po asu, npr. godinjem broju asova rada, relativnoj optereenosti itd. i na osnovu toga celu dizalicu svrstavali u istu pogonsku klasu. Posle osamdesetih godina dvadesetog veka dolo je do razvrstavanja pogonskih mehanizama u pogonske grupe, tako da se kroz analizu rada i uslova rada svakog pogonskog mehanizma odredjuje njegova pogonska grupa za oekivani (projektovani) vek trajanja. Tako npr. ISO 4301 iz 1986. ima 5 delova gde deo 1 obuhvata optu klasifikaciju, deo 2 mobilne dizalice, deo 3 toranjske dizalice, deo 4 portalne, obrtne (i luke) dizalice i deo 5 mosne i portalne dizalice na skladitima i sl. Prema ISO 4301/1 pogonske grupe proizilaze iz tkzv. klasa korienja, koje poivaju na uestanosti optereenja odnosno broja ciklusa rada i spektra optereenja. U smislu ovog standarda ciklus rada poinje sa zahvaenim teretom i zavrava se sa spremnou maine da zahvati novi teret. Tabela 1. Klase korienja KlasaMax.broj ciklusa radaNapomena U01.6 104 Povremena upotreba U13.2 104 U26.3 104 U31.25 105 U42.25 105 Upotreba u lakom reimu (sa duim prekidima) U55 105Upotreba u srednjem reimu (sa prekidima) U61 106Upotreba u intenzivnom reimu U72 106 Intenzivna upotreba, teki uslovi rada u vie smena U84 106 U9Preko 4 106 U tabeli 1. data je podela u 9 klasa korienja (vo do v9) u zavisnosti od broja ciklusa sa primedbama za praktine primene. Koliki e biti projektovani vek dizalice proizilazi iz broja asova rada dnevno (jedna, dve ili tri smene), broja radnih dana u godini (u industriji je to npr. 250, u lukama ak do 364 radna dana) i svakako oekivani ili zahtevani radni vek. ^esto korieni radni vek od 10 godina je mali, ako se realno sagledaju radni ciklusi koji e dizalica obavljati. Projektovani vek npr. lukih i skladinih dizalica bi morao biti oko 30 godina, pri emu se mora uzeti u obzir da dizalice iako npr. rade u 3 smene i npr. 364 dana godinje, da je njihovo stvarno radno vreme samo kada ima posla. Spektri optereenja izraavaju se koeficijentom (Kp) koji uzima u obzir koliko e puta dizalica u radnom veku (ukupnom projektovanom broju ciklusa rada) prenositi terete u opsegu od minimalnog do maksimalnog. 29 gde je: Ci - oekivani broj ciklusa rada sa pojedinim teretima CT - projektovani broj ciklusa rada CT = C1 + C2 + C3 + C4 + ... Cn Pi- veliina tereta za pojedine brojeve ciklusa rada Pi= P1, P2, P3, ... Pn., ... Pmax sledi + ... Prema veliini koeficijenta Kp, spektri optereenja se dele u 4 grupe prema tabeli 2. Tabela 2. Spektri optreenjaSpektar optereenja Koeficijent Kp Napomena Q1 - lak0,125 Maina vrlo retko radi sa najveim optereenjem a esto sa malim optereenjem Q2 - srednji0,25 Maina je povremeno optereena sa najveim optereenjem a esto sa srednjim optereenjemQ3 - teak0,50 Maina je povremeno optereena sa najveim optereenjem a esto sa veim optereenjima Q4 - vrlo teak1,00Maina stalno radi sa najveim optereenjem Na osnovu prethodnog odredjuju se pogonske klase prema tabeli 3. Tabela 3. Pogonske klase SpektarKoeficijentKlase korienja optereenjaKpUoU1U2U3U4U5U6U7U8V9 Q1 - lak0.125A1A2A3A4A5A6A7A8 Q2 - srednja0.25A1A2A3A4A5A6A7A8 Q3 - teak0.5A1A2A3A4A5A6A7A8 Q4 - vrlo teak1.0A2A3A4A5A6A7A8 4.4.1. Klasifikacija pojedinih mehanizama u pogonske grupe Za potpuno definisanje uslova rada pojedinih pogonskih mehanizama, potrebno je analizom njihovog uea u ciklusu rada odrediti pripadajue grupe. Slino kao i u tabeli 1, tabela 4. daje podelu pogonskih mehanizama u klase korienja To do T9 koji svakako podrazumevaju manje brojeve vremena aktivnog rada, jer je ovo vreme uvek deo ciklusa rada u kome uestvuje vie pogonskih mehanizama. Spektri optereenja, slino kao i kod analize rada cele maine, podrazumevaju klasifikaciju optereenja pogonskih mehanizama, npr. rad bez tereta, rad sa mrtvim teretom (prazna grabilica, hvata kontenera, traverze...) rad sa teretima razliitih nivoa Pi. Pri ovome treba napomenuti da npr. kolica dizalice mogu imati npr. 100 t. i da rade sa grabilicom npr. mase 15 t i nose koristan teret 3max( )i ipTC PKC P (= ( 3 3 3 3 3 3 1 1 2 2m a x m a x m a x m a x( ) ( ) ( ) ( )n npT T T TC P C P C P C PKC P C P C P C P= + + + 30npr. 17 t (nosivost je 32 t). Ovim se ukazuje da optereenje pogonskog mehanizma za kretanje kolica i pri korisnom teretu nula (npr. sa kukom) ima teret od mase kolica od 100 t. Tabela 4. Klase korienja pojedinih mehanizama KlasaBroj sati radaNapomena T0200 T1400Povremena upotreba T2800 T31 600 T43 200Regularna upotreba u lakom reimu T56 300Regularna upotreba u srednjem reimu T612 500Regularna upotreba u intenzivnom reimu T725 000 T850 000Intenzivna upotreba T9100 000 ((

=3max) (PPttKiTim ti - su pojedinana vremena optereenja mehanizma sa teretom Pi tT = t1 + t2 + t3 + t4 + ... tn = ti tT je vreme posmatranja reprezentativnih optereenja

Pmax je najvee optereenje, pa je Prema veliini koeficijenta spektra optereenja Km, svi pogonski mehanizmi se dele u etiri pogonska stanja optereenja i to L1 - lako, L2 - srednje, L3 - teko i L4 vrlo teko kao u tabeli 2, samo se primedbe odnose na pogonske mehanizme. Konano tabela T5 daje pogonske grupe za bilo koji pogonski mehanizam u zavisnosti od spektara optereenja i klasa koriena To do T9. Tabela 5. Pogonske grupe SpektarKoeficijentKlasa korienja pogonskih mehanizama optereenjaKmT0T1T2T3T4T5T6T7T8T9 L1 - lak0.125M1M2M3M4M5M6M7M8 L2 - srednji0.25M1M2M3M4M5M6M7M8 L3 - teak0.50M1M2M3M4M5M6M7M8 L4 - vrlo teak1.0M2M3M4M5M6M7M8 3 2 3 1 1 2 2max max max( ) ( ) ... ( )n nmT T Tt P t P t PKt P t P t P= + +31Kao primer primene prethodnih klasifikacija daje se tabela 6 prema ISO 4301-4. Tabela 6. Pogonske grupe portalnih, obrtnih i lukih dizalica Po g o n s k a g r u p a me h a n i z a ma z aBr.Tipovi dizalica Uslovi rada Pogon. klasa dizalice dizanje promenu dohvata (strele) vonjukolica rotaciju u hor. ravni translat. kret. diz. 1 dizalica sa runim komandama A1M1M1M1M1M1 2 radionike diz. za komadni teret A2M2M1M1M2M2 3a 3b brod. diz.sa kukombrod. diz. sa grabil. ili elektromagnetom A4 A6 M3 M5 M3 M3 M3 M3 4 brodogrdjevne diz. A4M5M4M4M4M5 5a dizalice sa kukom u skladitima A4M4M3M4M4M4 5b 5c dizalice sa grabilicom i el. magnetom u skladitu stalna upotre- ba sa prekid. intenzivna upo treba A6 A8 M6 M8 M6 M7 M6 M7 M6 M7 M5 M6 6a 6b luke dizalice sakukom stalna upotre- ba sa prekid. intenzivna upo treba A6 A7 M5 M7 M4 M5 M5 M6 M3 M4 6c 6d luke dizalice sa grabilicom i el. magnetom stalna upotre- ba sa prekid. intenzivna upo treba A7 A8 M7 M8 M6 M7 M6 M7 M4 M4 4.4.2. Klasifikacija prema EN 13001-1 Evropski standard (predlog) EN 13001-1 od 1997. godine takodje predvidja klasifikaciju broja radnih ciklusa u 10 klasa korienja U1 - U9 prema (tabela 7) ukupnom broju radnih ciklusa C. Tabela 7. Klase korienja KlasaUkupan broj radnih ciklusa: U0C 1.60 104 U11.60 104 < C 3.15 104 U23.15 104 < C 6.30 104 U36.30 104 < C 1.25 105 U41.25 105 < C 2.50 105 U52.50105 < C 5.00 105 U65.00 105 < C 1.00 106 U71.00 106 < C 2.00 106 U82.00 106 < C 4.00 106 U94.00 106 < C 8.00 106 32 Pri tome se napominje da ukupnom broju radnih ciklusa treba dodati i neki ekvivalent optereenja koja proizilaze iz montae/demontae ako je to ei proces kao kod mobilnih dizalica, kretanja lukih dizalica na nove radne pozicije, podizanje prepusta iznad vode i sl. Navedeni standard klasifikuje predjene puteve kod pravolinijskog ili obrtnog kretanja dizalica u zavisnosti od nivoa optereenja (veliine optereenja od min do max) prema slici 4.11. nri nrj nri (i = 1 .m)nrj ( j = 1 .n) radni prostor 1radni prostor 2

x xri

srx xrj Slika 4.11. Srednji predjeni put izmedju dva radna podruja Oznake na slici su: nri - broj ciklusa rada na poziciji i = 1 ... m u radnom podruju 1, nrj - broj ciklusa rada na poziciji j = 1 ... n u radnom podruju 2, xri - put pojedinih pogonskih mehanizama pri radu u poziciji i, xrj - put pojedinih pogonskih mehanizama u pozicije j. Proseni predjeni putevi svih radnih ciklusa su dati kao ) (rr c x X = gde je cr - broj ciklusa sa putem xr Iz prethodnog proizilazi tabela 8. Tabela 8. Klase srednjih predjenih puteva KlasaSrednji predjeni put [ ] m X lin Klasa Srednje obrtno kretanje [ ] rad X angDlin 0 lin X 0.63 Dang 0 16 / ang XDlin 1 0,63 < lin X 1.25 Dang 1 16 / < 8 / ang XDlin 2 1,25 < lin X 2,5 Dang 2 8 / < 4 / ang XDlin 3 2,5 < lin X 5 Dang3 4 / < 2 / ang XDlin 4 5