transport - · pdf fileobjedinjuje, pored rudarske stmke, mašinstvo, elektrotehniku i...
TRANSCRIPT
Univerzitet u Beogradu
Tehnički fakultet u Boru
TRANSPORTPRAKTIKUM
Miodrag Denić
Saša Stojadinović
Ivica Ristović
Bor 2014
Univerzitet u Beogradu
Tehnički fakultet u Boru
TRANSPORTPRAKTIKUM
Miodrag Denić
Saša Stojadinović
Ivica Ristović
Bor2014
PREDGOVOR
Ovaj Praktikum je nastao na osnovu višegodišnjeg tskustva autora u izvođenju nastave (predavanja i vežbi) iz Predmeta TRANSPORT za studente Rudarskog inženjerstva - Osnovne akademskc studijc na Tehničkom fakultetu u Boru.
Studije rudarstva na Tehničkom fakultetu u Boru imaju dugu tradiciju. Jedan od osnivačkih odseka Fakulteta je bio Odsek za rudarstvo i na njemu je nastava počela još 1961. godine. Diplomu inženjera rudarstva do sada je ponelo više stotina studenata Fakulteta.
U okviru akademske delatnosti osnovni ciljevi su prepoznavanje trenutnih potreba za kadrom u oblasti rudarstva i stvaranje visokoobučenih profesionalaca spremnih da odgovore na moderne tehničko-tehnološke zahteve. Sledeći tako defmisanu misiju, primenjuju se neprestana inoviranja u pogledu predavanja i vežbi, kako bi budući diplomci bili što konkurentniji u svom području rada.
' * S obzirom na preopterećenost studenata na trećoj godini u Praktikumu jekoncizno dat teoretski deo, koji se može naći opšimo obrađen u udžbenicima iz oblasti transporta u rudarstvu. Pređviđeno je da studenti prorade ovaj materijal sa asistentima i/ili predmetnim nastavnikom kroz teoretske, računske i praktične vežbe. Transport predstavlja deo osnovnog (“jezgra”) obrazovanja diplomiranih rudarskih inženjera.
Pored Teorijske nastavc kroz koju se obrađuju teme: Istorijski razvoj transporta-posebno onog koje se odnosi na rudarstvo; Vidovi i podela sredstava i uređaja za utovar i transport; Transport grabuljarima; Transport trakama; Kamionski transport; Hidraulični transport; Šinski transport; Transport žičarama; Ostali vidovi transporta; Izvoz oknima rudnika, izvodi se i praktična nastava koja podrazumeva: računske vežbe koje prate program predavanja, proračun kapaciteta pojedinih tipova transportnih sredstava, elaborat-proračun kapaciteta transportnih sredstava za konkretne uslove, kao i obilasci pojedinih mdnika.
Na izradi ovog Praktikuma po prvi put su zajednički radili predavači sa Tehničkog fakulteta iz Bora i Rudarsko - geološkog fakulteta iz Beograda, gde je izvršena sinteza predavanja i iskustva stečena tokom višegodišnjeg rada kako na Univerzitetu tako i u privredi.
Osnovm cilj i ishod predmeta je, upoznavanje studenata sa osnovnim vidovima transporta i njihovim orijcntacionim proračunom, posebno sa opremom i uređajima koji se primenjuje u rudarstvu, kako bi se osposobili da kvalifikovano odlučuju o izbora transporta i transportnim sredstvima.
Maj, 2014. godine
Autori
SADRZAJ
1. Uvod____________________________________________________
2. Klasifikacija mašina i uređaja za utovar i transport materijala
2.1. Mašine i uređaji za utovar materijala__________________
2.2. Mašine i uređaji za transport materijala u rudarstvu______
MAŠINE ZA KONTINUALNI TRANSPORT_________________
3. Transporteri sa vučnim iancima___________________________
3. 1 Grabuljasti transporteri_____________________________
3.1.1 Pogon grabuljastih transportera___________________
3.1.2 Čelična konstrukcija grabuljastih transportera_______
3.1.3 Zatezni uređaj grabuljastih transportera_____________
3.1.4 Lanci i grabulje za grabuljaste transportere_________
3.1.5 Izbor i proračun grabuljastih transportera___________
3.1.5.1 Izbor grabuljastog transportera_______________
3.1.5.2 Verifikacija izabranog grabuljastog transportera_
3.2 Čelični člankasti transporter_________________________
3.2.1 Primer proračuna čeličnog čiankastog transportera___
4. Transporteri sa gumenom trakom__________________________
4.1 Noseći i povratni valjci______________________________
4.2 Noseća konstrukcija transportera sa gumenom trakom____
4.3 Dimenzionisanje i izbor transportera sa gumenom trakom_
4.3.1 Brzina trake___________________________
4.3.2 Potrebna širina trake____________________________
4.3.3 Potrebna snaga elektromotora____________________ .
4.3.4 Transportna traka _________________________
4.3.5 Platneni ulošci____________________________
4.3.6 Broj uložaka____________________________________
4.3.7 Gumene prevlake_______________________ _
4.3.8 Valjci, noseći i povratni_____ ___________________
4.3.9 Bubnjevi______________________________________
4.3.10 Primer izbora i verifikacije______________________
5. HiđrauIiČni transport____________________________________
5. 1. Osnovne karakteristike hidrauličnog transportera_______
I
3
3
4
6
7
7
8
9
9
10
JT
JT
I I
25
26
29
31
32
32
33
33
35
37
40
40
41
43
47
II55
5.2. Konstruktivna rešenja hidrauličnog transporta______________________ 57
5. 3. Ostale bitne karakteristike hidrauličnog transporta___________________ 57
5. 4. Teorijske osnove proračuna hidrauličkog transporta__________________ 59
5.5. Proračun hidrauličnog transporta___________________________________61
DISKONTINUALNI (CIKLIČNI) TRANSPORT___________________________ 65
6. Jamski vitlovi_________________________________________________________ 66
6.1. Proračun jamskih vitlova_________________________________________ 67
7. Transport skreperima__________________________________________________21
7.1. Proračun elemenata skreperskog postrojenja_________________________ 73
8. Jednošinska jamska viseća žičara_______________________________________ 83
8.1 Postavljanje i konstrukcija viseće žičare_____________________________ 87
8.2 Princip rada jednošinske viseće žičare_______________________________ 87
8.3 Kočioni mehanizmi jamske viseće žičare____________________________ 87
8.4 Standardni elementi jednošinske viseće žičare_________________________88
8.5 Proračun jamske viseće žičare______________________________________90
9. Kamionski transport___________________________________________________ 98
9.1 Uvodl__________________________________________________________ 98
9.2 Izbor i proračun kapaciteta kamiona_________________________________99
9.3 Proračun kapaciteta kamiona_______________________________________101
9.4 Primer proračuna kapaciteta kamiona i potrebnog broja jedinica_________ 106
IZVOZ_________________________________________________________________ U 2
10. Izvozna postrojenja______________________________________________ 112
10.1. Izvozni sistemi vertikalnog izvoza_________________________________H3
10.2. Izvozni sistemi sa konstantnim radijusom namotavanja izvoznog užeta 113
10.2.1. Izvozni sistemi sa cilindričnim bubnjevima_____________________ i n
10.2.2. Izvozni sistemi blejera_______________________________________ H 4
10.2.3. Frikcioni izvozni sistemi (Koepe sistem)______________________ H5
10.3. Izvozni sistemi sa promenljivim radijusom namotavanja izvoznog užeta 116
10.3.1. Izvozni sistemi sabubnjevima promenljivog radijusa_____________ 117
10.3.2. Izvozni sistemi sa bobinama__________________________________ 117
10.4 Proračun izvoznih postrojenja_____________________________________ 1J_8
10.4.1 Proračunkinematike izvoza___________________________________ U8
10.4.2 Korigovana kinematika izvoza_________________________________120
LITERATURA_____________ 124
1. UVOD
Razvoj tehnološkog procesa eksploatacije ležišta stalno prati i uvođenje odgovarajuće mehanizacije, automatizacije i daljinskog upravljanja. Tehnički progres u površinskoj i podzemnoj cksploataciji utiče na sve veću redukciju radne snage, tako da su danas na površinskim kopovima i u podzemnoj eksploataciji, sistemi sa minimalnim brojem radnika, koji uglavnom rade poslove nadgledanja i održavanja.
Pri razmatranju problema eksploatacije ležišta treba respektovati činjenicu da sa stanovišta eksploataeije postoje velike razlike između ležišta metala, nemetala i uglja, prc svega kod primenjenih metoda otkopavanja i primenjene mehanizacije.
I podzemnu i površinsku eksploataciju danas je nemoguće zamisliti bez primene velikog broja različitih transportnih mašina i uređaja. Imajući u vidu veliku raznovrsnost ležišia čvrstih mineralnih sirovina, razvile su se takve konstrukcije rudarskih mašina i uređaja koje su se prilagođavale prirodnim (rudarsko-geološkim) uslovima eksploatacije, kao i različitim tehnološkim procesima koji se primenjuju da bi se korisna mineralna sirovina izvadiia iz zemije i pripremila za dalju upotrebu (energetika, metalurgija i druge grane industrije).
Rudarstvo kao jedna od najstarijih delatnosti, prolazilo je kroz niz faza tehnološkog napretka, da bi danas postalo multidisciplinama aktivnost koja prvenstveno objedinjuje, pored rudarske stmke, mašinstvo, elektrotehniku i građevinarstvo, ne kao pomoćne ili prateće đelatnosti, već kao sastavni deo složenog tehnološkog postupka eksploatacije ležišta korisnih mineralnih sirovina.
U savrememm uslovima pod pojmom transporta podrazumeva se ne samo transport otkopanog materijala sa radilišta, već i doprema sredstava za rad i reprodukcionog materijala (opreme, podgradnog materijala, rezervnih delova, i dr.), kao i prevoz ljudi. Sve ovo podrazumeva korišćenje takve mehanizacije koja će svaki zahtev za organizaciju određenog vida transporta ispuniti na najbolji način. Zato smo danas u situaciji da govorimo o velikom broju različitih sredstava za sve vidove transporta koje se nude na tržištu.
Proces eksploatacije mineralnih sirovina je kompleksan sistem koji se sastoji iz više faza, koje zajedno čine tehnološku celinu, čiji neizostavni deo čini transport, i koji je veoma bitan kako u tehničko-tehnološkom tako i u ekonomskom smislu, jer u znatnoj meri direktno učestvuje u strukturi cene jedinice proizvoda.
Transportnim sredstvima, podrazumevaju se postrojenja i mašine koje se osposobljavaju da nezavisno, ili u sistemu transportuju iskopinu, dopremaju repromaterjal ili prevoze radnike. Transportni uređaji mogu biti u sastavu transportnih sredstava i postrojenja ili ih opsluživati u cilju ispunjavanja njihovih osnovnih funkcija. Transportni objekti se nalaze u sastavu transportnih sistema i služe za obavljanje transportno-izvoznih funkcija.
U cilju izbora načina transporta i izvoza u nckom rudniku, neophodno je poznavati sve parametre transportnih sredstava i uređaja, odnosno svih elemenata koji mogu
1
činiti transportni sistem. Pored toga na izbor načina transporta utiču i takozvani uticajni faktori, koji su vezani za rudarsko-geološke uslove eksploatacije.
Najvažniji uticajni faktori su: položaj ležišta, dubma eksploatacije, debljina rudnog tela, dimenzije otkopnog polja, razrade i pripreme otkopnog polja, tehnologija otkopavanja, šema provetravanja, gasonosnost, poprečni presek podzemnih prostorija, fizičko mehanička svojstva materijala koji se transportuje i dr. Svi ovi faktori ukazuju na to da se transportu mora posvetiti puna pažnja, s obzirom na značaj funkcije koju obavlja i na zavisnost od drugih spoljnih uticaja.
Eksploatacija mineralnih sirovina je dinamički proces i za posledicu ima česte pojave promene lokacija pripremnih i otkopnih radilišta a samim tim i promenu položaja transportnih sredstava. U tom cilju, transportna sredstva i uređaji moraju biti lako prenosivi i da im je sklop konstrukcije takav, da se može lako i u kratkom vremenskom periodu montirati i demontirati kako bi operativno uvek biii raspoloživi.
2. KLASIFIKACIJA MAŠINA I UREĐAJA ZA UTOVAR I TRANSPORT MATERIJALA
Postoje posebne mašine i uređaji u rudarstvu koje se koriste za utovar materijala i mašine i uređaji koji se koriste za transport iskopine. Takođe postoje i kombinovane mašine koje pored transporta poseduju i svoj sistem za utovar (samoutovarivači).
Mehanizovan utovar i diskontinualni transport u podzemnoj eksploataciji počeo je da se primenjuje tridesetih godina dvadesetog veka u SAD za utovar i transport otkopanog materijala, a u Nemačkoj u rudmcima kalijumove soli, za transport repromaterijala i za prevoz Ijudi. Prvi pokušaji primene ovog sistema utovara i transporta su ukazali da je moguće usklađivanje transportnih učinaka sa učincima postignutim na otkopima. Tako je počeo postupm razvoj posebnih konstrukcija utovamih, utovamo-transportnih i transportnih mašina za uslove podzemne eksploatacije, jer su prve konstrukcije, u stvari, predstavljale površinsku mehanizaciju sa odgovarajućim adaptacijama za novu specifičnu namenu.
Bitne karakteristike u evoluciji mehanizacije za diskontinualni utovar i transport, ogleda se u sledećem:
• izvršena je podela mašina na dva dela: pogonski i radni,• snižena je visina mašina i njihovih težišta,• zamenjeni su eiementi opruga, čiju su ulogu preuzeli pneumatici,• postignut je povoljan odnos korisnog prema ukupnom teretu, a time i bolje
iskorišćenje energije za transport,• postignut je mali radijus okretanja vozila,• povećane su brzine transporta (vožnje),• uvedena je primena i posebno konstruisanih dizel motora sa poboljšanim
sagorevanjem i dr.
2.1. MAŠINE I UREĐAJI ZA UTOVAR MATERIJALA
Osnovna namena utovamih mašina je utovar otkopanog, odnosno izminiranog materijala u transportna sredstva ili bunkere (sipke, presipna mesta). To su višenamenske mašine koje se koriste pri otkopavanju, kod izrade horizontalnih i blago nagnutih prostorija, kao i kod izrade okana.
Pri eksploataciji neslojevitih ležišta, posebno u rudnicima metala, utovame mašine se ubrajaju u osnovnu mehanizaciju i danas je bez njih rad praktično nemoguć. Pri eksploataciji slojevitih ležišta (uglja) ove mašine nalaze sve šim primenu, bez obzira na vrstu pogonske energije.
Mašine i uređaji za utovar materijala u rudarstvu mogu se podeliti na sledećinačin:
3
Slika 2.1. Klasifikacija mašina za utovar[l]
2.2. MAŠINE I UREĐAJI ZA TRANSPORT MATERIJALA U RUDARSTVU
Prvi koraci u'primeni mehanizacije u podzemnoj eksploataciji ležišta mineralnih sirovina vezani su za transport otkopanog matrijala. Imajući u vidu da su obim proizvodnje i produktivnost podzemnih radilišta oduvek zavisili od obima i brzine transporta otkopanog materijala iz jame, razvoju i primeni tehničkih dostignuća za transport u podzemnoj eksploataciji davao se poseban značaj. Sa porastom primene mehanizacije u procesu transporta počela je i primena mehanizacije na proizvodnim jedinicama (MHP otkopi i druga radilišta).
Od samih početaka podzemne eksploatacije pa do momenta primene mehanizacije za transport prošlo je mnogo vremena. U tom periodu se prošlo kroz faze manuelnog transporta, konjske vuče i polumehanizovanog transporta (primena raznih mehaničkih uređaja i pomagala kao što su ručna kolica, drveni pa metalni vagoneti, metalni žljebovi, stresaljke i dr.), da bi se danas raspolagalo sa čitavim nizom različitih mašina i uređaja za transport, koji se i dalje usavršavaju.
Sadašnja praksa raspolaže sa velikim brojem različitih konstrukcija mašina i uređaja za transport u uslovima eksploatacije ležišta mineralnih sirovina. Ove mašine i uređaji se mogu klasifikovati po nekoliko osnova:
• na osnovu načina funkcionisanja sistema za transport (sredstva kontinualnog i diskontinualnog transporta),
• na osnovu tehnoloških faza transporta (transport na otkopima 1 u otkopnom polju, glavni transport i izvoz),
4
• na osnovu namene sistema transporta (za transport otkopanog materijala, za dopremu opreme i reprodukcionog materijala, za zapunjavanje otkopanih prostora i za prevoz ljudi).
Svi sistemi odnosno sredstva (mašine i uređaji) za transport, prema načinu funkcionisanja, dele se na: kontinualna i diskontinualna.
U kontinualna sredstva (sa neprekidnim dejstvom) spadaju: grabuljastitransporteri, transporteri sa gumenom trakom i uređaji za pneumatski i hidraulični transport.
U diskontinualna sredstva (ciklična) spadaju: vitlovi, skreperi, sredstva šinskog transporta i kamionski transport.
Na sledećoj šemi data je klasifikacija mašina i uređaja za transport u podzemnoj eksploataciji ali je i šema podele transporta na površinskoj eksploataciji, potpuno identična.
... Icik! i«.ukopni >
K cv!!\.ur<vi..-r.u;ri ;
- j \ crt.:-. tlni
iaiuske iukor.i n '; \e
V : prupo
Pneim:aNke
- Dizdlcunosir.sKn jum-A t \ ou\i
zteara
F ic k tr i a
I)i kd
; n:ze;- p linoMrsf' t |: ; hidrauiicnc iamska vikeća :
Hk'kirične : .. -N'icDizd-
hitli aukvnnAkumu'iaiurska
Akunic'at .’-r--k.- aK,::n,:i muskc l' ;ekLu'--hiJi auhčne I • kontdktne
Slika 2.2. Klasifikacija mašina za transport [1]
MAŠINE ZA KONTINUALNI TRANSPORT
Mašine i uređaji za kontinualni transport u podzemnoj eksploataciji najširu primenu imaju pri eksploataciji slojevitih ležišta mineralnih sirovina, prvenstveno uglja. Tu se misli na grabuljaste transportere i transportere sa gumenom trakom, gde je gotovo nezamisliva eksploatacija uglja bez primene ove vtste transporta, dok se uređaji za pneumatski i hidraulični transport, uglavnom primenjuju pri zapunjavanju otkopanog prostora. Poslednjih godina, sve veći značaj pa i primena, daje se mehanizaciji za kontinualni transport i u rudnicima metala i nemetala.
Kontinualni transport transporterima sa trakom se koristi na površinskim kopovima srednjih i velikih kapaciteta, posebno kod eksploatacije uglja u okviru sistema bager-transporter-odlagač (BTO). Transporterima se premeštanje masa može vršiti pod nagibom do 19° ukoliko nisu specijalne konstrukcije, imaju praktično neograničeni kapacitet i omogoućavaju u potpunosti iskorišćenje otkopnih mašina.
3. TRANSPORTERI SA VUČNIM LANCIMA
3. 1 GRABULJASTI TR.A.NSPORTERI
Grabuljasti transporteri predstavljaju jedan od najstarijih uređaja za transport u podzemnoj eksploataciji, ali su njihove savremene konstrukcije i danas, u određenim uslovima, nezamenljive. Slobodno se može reći da ne postoji rudnik uglja koji ovaj uređaj nema u primeni. Pored rudnika uglja i drugih rudnika sa podzemnom eksploatacijom, razne modifikacije ovih uređaja se primenjuju i u drugim oblastima, pripreme mineralnih sirovina i industriji uopšte, kao samostalni uređaji ili kao sastavni deo drugih mašina.
Grabuljasti transporteri se u podzemnoj eksploataciji koriste za transport otkopanog materijala sa otkopa, za transport u otkopnom polju, kao i za transport iskopine pri radu mašina za otkopavanje (kombajna pa i strugova). Granični nagib za transport ovim mašinama uskopno je 3°, a niskopno 25 . Racionalni uslovi primene za uskopni transport su prostorije sa nagibom do 18 , a za mskopni transport, sa nagibom do 10°. '
Osnovni elementi grabuljastih transportera su:
- pogonski uređaj,
- čelična konstrukcija koja se sastoji iz segmenata,
- povratni (zatezni) uređaj,
- vučni lanac sa spojnicama i
- grabulje (lopatice).
Pođela grabuljastih transportera može se izvršiti prema nameni, prema broju lanaca i prema broju pogona.
Prema nameni grabuljasti transporteri se dele na konstrukcije za pripremne radove i stubno-komome otkope i na konstrukcije za otkopavanje širokim čelom.
U prvu gmpu spadaju takozvani laki grabuljasti transporteri a u dmgu gmpu teški ili otkopni grabuljasti transporteri.
Slika 3.1. Laki grabuljasti transporter sa jednim pogonom 1 - pogonski uređaj; 2 - zatezni uređaj; 3 - korito; 4 - lanac sa grabuljama;[1]
7
U drugu grupu ovih mašina spadaju otkopni ili teški grabuljasti transportcri, za transport uglja sa širokog čela i sabimi grabuljasti transporteri, koji se nalaze u transportnom hodniku i služe za pretovar uglja na transporter sa gumenom trakom.
Teški grabuljasti transporter mora biti ekstrcmno robustan i neosetljiv na uslove u kojima radi (miniranje, prelaženje mehanizacije, oslonac za podgradu), pogodan za jednostavno i lako prebacivanje 1 konačno dovoljno fleksibilan za prilagođavanje neravninama ugljenog sloja odnosno čela.
Grabuljar u mehanizovanim ugljenim otkopima služi i kao staza za kretanje otkopne mašine kao oslonac i vodilica ugijenom stmgu te kao oslonac hidrauličnoj samohodnoj podgradi. U ovom zadnjem slučaju podgrada u jednom taktu ciklusa gura grabuljar uz ugljeno čelo nakon prolaza kombajna i otkopavanja tog dela čela za dubinu reza ili "koraka", dok se u dmgom taktu ciklusa podgrada pri\aiče prema grabuljara za taj isti korak.
Prema broju lanaca, grabuijasti transporteri mogu biti jednolančani, dvolančani, trolančani i četvorolančani, a prema broju pogona grabuljasti transporteri mogu da budu sa jednim, sa dva, ređe sa tri i veoma retko sa četiri pogona.
Slika 3.2. Otkopni ili teški grabuljasti transporter 1 - lanac sa grabuljama; 2 - korito; 3 - kombinovana mašina za otkopavanje[l]
3.1.1 Pogon grabuljastih transportera
Pogoni grabuljastih transportera su standardni (elektromotor, spojnica i reduktor), s tim da se mogu postaviti uzdužno ili poprečno u odnosu na transporter. Uzdužno postavljanje pogona zauzuma manje prostora, ali je prenos snage na pogonsko vratilo složeniji. Kod poprečno postavljenog pogonaprenos snage je jednostavniji, ali se zauzima veći prostor u podzemnoj prostoriji, pa se ova varijanta ređe primenjuje. Spojnice su najčešće hidraulične. Kod transportera manjih kapaciteta ugrađuju se i elastične spojnice sa sigumosnom rascepkom.
Sistem prenosa snage kod svih grabuljastih transportera je sličan, bez obzira da li su jednolančani ili višelančani. Snaga se prenosi na pogonsko vratilo lančanika preko sistema zupčanika i spojnica.
■ Vj *,’i i. - . ■
f*- * i l l l
r r ’ ”■ L. •••• ■] ‘
'ČL _f.. y
. ■ f e a O S I ; ^
a b c
Slika 3.3. Rasporedpogona grabuljastih transporteraa) poprečni; b) uzdužni; c) kombinovani[l]
3.1.2 Čelična konstrukcija grabuljastih transportera
Čelična konstrukcija grabuljastog transportera (korito) se izrađuje od valjanog čelika velike otpomosti na habanje i služi za transport iskopine koji se ostvaruje kretanjem lanca sa grabuljama.
Korita se izrađuju u dva osnovna oblika: korita za lake grabuljaste transportere i korita u obliku grčkog slova sigma (sigma profili), za otkopne grabuljaste transportere.
Korita za lake grabuljaste transportere izrađuju se u dva tipa: normalna korita (tip A) i visoka korita (tip B). '
Slika 3.4. Korito za lake dvolančane grabuljaste transportere, tip B i tip A a) poprečnipresek; 1 - bočna stranica korita; 2 - dno korita; i
b) Sigma profil korita dvolančanih otkopnih grabuljastih transportera sa bočnim vođenjemlanca [1]
3.1.3 Zatezni uređaj grabuljastih transportera
Za normaian rad grabuljastih transportera neophodno je da vučni lanac bude prethodno dovoljno zategnut. Kod većine konstrukcija ovo zatezanje se postiže preko zateznog uređaja koji se postavlja na suprotnom kraju od pogonskog uređaja (slika 3.5).
9
Zatezni uređaji se razlikuju u zavisnosti od dužine transportera i broja lanaca. Zatezanje lanca se postiže pomeranjem povratnog lančanika duž vođica u zateznom uređaju i njegovim pričvršćivanjem u novi položaj. Kod lakih grabuljastih transportera ovo pomeranje se ostvaruje pomoću zavrtnja za zatezenje. Kod otkopnih transportera pomeranje povratnog lančanika se ostvaruje pomoću ručnih dizalica ili vitlova, a pričvršćivanje pomoću mehanizma za zatezanje .
Kod otkopnih transportera većih kapaciteta zatezanje lanca se ostvaruje pomoću pneumatskih ili hidrauličnih motora smeštenih uz pogonski uređaj.
Slika 3.5. Zatezni uređaj grabuljastih transportera [1]
3.1.4 Lanci i grabulje za grabuljaste transportere
Za grabuljaste transportere se upotrebljavaju visokootpomi električno vareni čelični lanci prečnika od 14 do 34 mm . Čelik za lance mora biti takvog sastava da posle termičke obrade gotov lanac ispunjava mehaničke karakteristike navedene u tabeli 3.1.
Za klase C i D koriste se legirani čelici koji sadrže nikl, hrom i molibden. Pri izbom čelika mora se voditi računa da postizanje visoke granične zatezne čvrstoće ne ide na račun gubitka dmgih svojstava, naročito žilavosti.
Tabela 3.1 Klase kvaliteta visokootpornih lanaca
Klasa kvaliteta
B C D
Najmanje prekidno opterećenje (MPa) 630 800 1000
Opitno opterećenje (MPa) 500 640 800
Odnos opitnog i prekidnog opterećenja (%) 80 75 - 80 75 - 80
Msx izduženje pri opitnom opterećenju (%) 1,4 1,6 1,9
Najmanje izduženje pri kidanju (%) 12 12 12
10
Slika 3.6. Visokootporni lanac za grabuljaste transportere[18]
Grabulje za lance služe za potiskivanje otkopanog materijala u smeru kretanja lanaca i izrađuju se u različitim oblicima, u zavisnosti da li su grabuljasti transporteri jednolančani, dvolančani, trolančani ili četvorolančani.Izrađuju se u dva osnovna oblika ("I" i "T") i tri tipa (laki, srednji i teški).
Materijali za izradu grabulja su takođe kvalitetni legirani čelici. Kao i visokootpomi laci i grabulje se termički obrađuju.U zavisnosti od oblika i tipa grabulja i broja lanaca na grabuljastom transportem vrši se spajanje lanaca i grabulja.
3.1.5 Izbor i proračun grabuljastih transportera
3.1.5.1 Izbor grabuljastog transportera
Prilikom izbora odgovarajućeg transportera prvi parametar koji treba proračunati je potrebm časovni kapacitet transportera. Polazeći od poznatog smenskog kapaciteta otkopa (ukoliko se radi o otkopnom transporteru) ili ukupnog kapaciteta prethodnog transporta (ukoliko se radi o sabimom transportem) potrebni kapacitet grabuljastog transportera se računa kao: -
Qh =QzL ,t/hf ef
Gde su:
Qsm - smenski kapacitet otkopa, t/sm;
tef - efektivno vreme rada grabuljastog transportera, h/sm.
Sa poznatim potrebnim kapacitetom grabuljastog transportera može se približno odrediti širina korita kao:
B = -----------^ ----------- , m3600-v-kp ■h-ku -y
Gde su:
v - brzina kretanja vučnog lanca, m/s;
kp - koeficijent punjenja transportera;
11
h - visina korita grabuljastog transportera, m;
ku - koeficijent neravnomemosti utovara;
y - zapreminska masa materijala koji se transportuje, t/m .
U ovoj fazi još uvek nije poznat podatak o brzini transportera ali se za preliminamo razmatranje može usvojiti vrednost od 0,50 m/s što je uopšteno i minimalna brzina kretanja vučnog lanca. Brzine kretanja vučnog lanca su u opsegu od 0,5 do maksimalno dozvoljenih 1,5 m/s.
Takođe nije precizno poznata ni vrednost visine korita ali se za početna razmatranja mogu usvojiti vrednosti iz tabele 3.2.
Koeficijent punjenja transportera zavisi od granulacije materijala koji se transportuje i dobija vrednosti od 0,8 do 0,9 za sitan ugalj i 1,0 do 1,2 za krupniji ugalj.
Koeficijent neravnomemosti utovara uzima vrednosti od 0,6 do 1,0.
Tabela 3.2. Osnovne dimenzije korita nekih tipova transportera
Tiptransportera
Dimenzije koritaB B1 h H1
mm mm mm mmGR-2-b 310 440 ■ - 138
i T GR-3-b 310 440 - 1383 —
K
GR-4-b 510 640 - 138DVT-401 412 550 180 430DVT-491 502 640 200 450DVT-621 620 760 200 450
L' i TOT-1 632 - 220 -
TOT-2 732 - -220 -
i !
? ?
\ / !t" i
....
SOT-1 530 ' - 190SOT-2 630 | - - 190 _LOT-1 416 ! - 180 -
LOT-2 506 ! - 200 -
LOT-3 620 - 200 -
DGT-440-b 440 - 190 _ĐGT-520-b 520 - 190 -
DGT-616-b 616 - 190 -
Na osnovu približno sračunate vrednosti širine grabuljastog transportera i podatka o potrebnom kapacitetu iz kataloga proizvođača usvaja se transporter sa prvim standardnim vrednostima većim od proračunatih. Za izabrani transporter iz kataloga se dobijaju svi parametri potrebni za proračun i verifikaciju transportera:
12
Brzina lanca v
Prekidna sila lanca Fk
Masa lanca sa grabuljama p
Sirina korita B
Visina korita/'dubina žlebova h
Maksimalna dužina transportera L
Snaga pogonskog motora P
Tip spojnice između motora i reduktora
3.1.5.2 Verifikacija izabranog grabuljastog transportera
Po izboru transportera iz kataloga proizvođača ncupiiodno je izv’ ski „_,^govu verifikaciju to jest proveriti da li ima zadovoljavajući kapacitet, da li je snaga pogonskog motora dovoljna za obezbeđivanje potrebne vučne sile i da li vučni lanci imaju dovoljan stepen sigumosti protiv kidanja.
3.1.5.2.1 Provera zadovoljenja potrebnog kapaciteta
Prvi korak u postupku verifikacije je provera zadovoljenja potrebnog kapaciteta. Kapacitet grabuljastog transportera može se odrediti kao:
a =k -k -k -3600-v-<7 -----p— ^ ------------ —, t/h
1000-g
Gde su:
q - težina materijala po lm ' transportera, N/m';
g - gravitaciono ubrzanje, m/s2;
k -koeficijent smanjenja kapaciteta.
Ukoliko se transporter primenjuje za transport materijala po usponu ili padu a korak grabulja transportera je podešen za horizontalni transport kapacitet transportera se smanjuje u zavisnosti od nagiba. Iz tog razloga se koeficijentu smanjenja kapaciteta dodeljuju vrednosti iz tabele 3.3.
Tabela 3.3. Koeficijent smanjenja kapaciteta zbog nagibaNagib
nSmanjenje kapaciteta
(%)k
5 20 0,810 40 0,615 50 0,5
13
Težina transportovanog materijala po lm' transportera računa se kao: q - 1000 ■ A-l ■ y ■ g = 1000 • A T ■ y ■ g , N/m
gde je A površina poprečnog preseka tovarenja (m2) a l jedinična dužina (/=lm).
Površina poprečnog preseka može se odrediti iz geometrijskih odnosa profila rransportovanog materijala (Slika 3.7) kao:
B z -tgA = B-h-\---------- — , m2
4
Gde je p ugao slobodnog držanja transportovanog materijala
R '
h
p /2
Bi.B
Slika 3.7. Poprečni presek tovarenja
Ukoliko proračun pokaže da kapacitet izabranog transportera zadovoljava potrebni kapacitet transporta naredni korak je provera snage pogonskog motora. U slučaju da je kapacitet izabranog transportera manji od potrebnog u većini slučajeva nije neophodno birati novi transporter. Kapacitet transportera može se najlakše, naravno ako to dozvoljavaju tehničke karakteristike, povećati na taj način što će se povećati brzina vučnog lanca. Minimalna potrebna brzina vučnog lanca može se odrediti kao:
v3,6-k-k -k ■ q
5 P U -1
, m/s
3.1.5.2.2 Provera snage pogonskog motora
Pogonski motor transportera treba da ima dovoljnu snagu da obezbedi potrebnu vučnu silu na obodu lančanika za savladavanje otpora kretanju lanca i materijala. Potrebna snaga na vratilu elektromotora računa se kao:
F - vP = — — . kW
10J ■ 77 '
14
Gde su:
F - potrebna vučna sila na obodu pogonskog lančanika, N;
// - stepen iskorišćenja prenosa.
Usled otpora u spojnicama, reduktoru i ležajevima deo snage motora se gubi pa je snaga na vratilu pogonskog lančanika manja za 10 do 20 % pa je u skladu s tim i vrednost stepena iskorišćenja prenosa u rasponu od 0,8 do 0,9.
Vučna sila na obodu lančanika mora da savlada sve otpore kretanju koji se javljaju prilikom rada transportera.
Prilikom rada transportera kretanju se suprotstavljaju otpori koji potiču od težine transportovanog materijala i težine lanca sa grabuljama. Ako se posmatra segment transportera jedinične dužine 1 m (Slika 3.8), postavljen po usponu pod uglom <p, može se videti da gomju stranu transportera opterećuje težina materijala q i težina vučnog lanca sa grabuljamap. Donju stranu transportera opterećuje samo težina lancap. S obzirom na to da je transporter nagnut težina lanca i težina materijala mogu se razložiti na tangencijalnu komponentu (pT,qT) i normalnu komponentu (p^,qN). Pošto i materijal i lanac klize po koritu transportera javljaju se otpori trenja materijala po koritu F Tq i lanca po koritu F Tp srazmerni proizvodu normalnih komponenti težina materijala i lanca i odgovarajućeg koeficijenta trenja:
Ftp = p.w -fi =p-cos<p- f l } N
Frq =9n - f i = 4 -c o sp - /2,N
Gde su:
f i - koeficijent trenja lanca o korito (0,3 - 0,5);
f 2 - koeficijent trenja materijala o čelik (za ugalj 0,5 - 0,8).
Pored otpora trenja javljaju se i tangencijalne komponente težinap T i qT koje u stvari predstavljaju gravitacionu silu odnosno otpore dizanju. U zavisnosti od smera delovanja i smera kretanja transportera mogu da otežavaju kretanje (predstavljaju otpor) ili ga olakšavaju (koristan rad).
15
Slika 3.8. Otpori kretanju grabuljastog transportera
Potrebna vučna sila za savladavanje otpora na gomjoj strani transportera je:
Fs +qr+FrP+FTq)-L = L-cos<p-(p- f ,+q-f2) + L-sm(p-(p + q), 'N
Odnosno,
Fg = Wg +H (p + q)
Gde su:
Wg - ukupni otpori trenja sa gomje strane, N;
H - visina dizanja materijala, m.
Potrebna vučna sila za savladavanje otpora sa donje strane je
Fd = (Fj-p ~ Pz) ' = L • p ■ cos cp ■ f x - L ■ sin <p ■ p , N
odnosno,
Fd =Wđ - H - p , N
Gde je:
Wd - ukupni otpor trenja sa donje strane, N.
Ukupna potrebna vučna sila je onda
F = Fg +Fd =Wg +Wd + H -q = W + H - q , N
Gde je:
16
n - ukupni otpor trenja, N
Transport materijala u horizontali je specijalni slučaj transporta po usponu pri <p=0. U tom slučaju je sm<p=0 i cos<p =1 pa se dobija:
F „ = L - { p - f x+ q - f z ) , N
Fd = L - p - f , N
F = Fg ^ Fd = Wg + Wd = 2 ■ L ■ p ■ f + L ■ q ■ f 2, N
U slučaju transporta po padu sin(- <p)- - sin<p pa je onda:
Fo = L- cos <p ■ (p ■ f + q ■ f 2) - L ■ sin <p ■ (p + q) , N
Fs =Wg - H { p + q), N
Fd = L - p - cos<p■ f x + L ■ sin<p■ p , N
Fd =Wd + H - p , N
F = Fg + F, =Wg + V/d - H ■ q = W - H ■ q , N
Ako proračun pokaže da je snaga pogonskog motora dovoljna za obezbeđivanje potrebne 'vučne sile pristupa se proveri sigumosti lanaca protiv kidanja.
3.1.5.2.3 Zatezne sile u transportnom lancu
Prilikom rada transportera u lancu se javljaju zatezne sile koje mogu dovesti do njegovog kidanja. Kako ne bi došlo do kidanja lanca prekidna sila lanca mora biti veća od maksimalne zatezne sile koja se u lancu javlja uz zadovoljenje minimalnog propisanog faktora sigumosti.
Transport u horizontali, uskopno i niskopno pri Fd>0 i Fg>0
Pri pokretanju transportera, usled delovanja zateznih sila, dolazi do postepenog izduženja lanca za neku veličinu dL. Ako vučni lanac nije prcthodno zategnut u tački u kojoj lanac napusta pogonski lančanik javlja se proves lanca kao rezultat izduženja. Kako bi se izbegla zaglava lanca ili njegovo spadanje sa pogonskog lančanika lanac se mora zategnuti tako da prilikom pokretanja nema provesa. Zatezanje se najčešće ostvaruje pomeranjem povratne stanice unazad čime se prima izduženje dL. U tom slučaju zatezne sile u vučnom lancu će imati vrednosti
T2p=0, N
Tip= T2p+Fpd= Fpd, N
17
T4p= T 3p=Fpd, N
Tip=T4p+Fpg= Fpd+Fpg=Fp, N
Srednja zatezna sila pri pokretanju je:
Y T T + T +T + T F + 2 F ,L - i P 1/7 2 p 3 p 4 p _ _ £ __________pd_
4 ~ 4 ~ 4
Sa isključenjem praznog transportera, s obzirom na to se jednom zategnuta povratna stanica ne vraća u prethodni položaj u lancu ostaje srednja zatezna sila koja je i prouzrokovala izduženje (šrafirani deo dijagrama na Slici 3.8.), a potrebna sila kojom treba izvršiti zatezanje lanca može se odrediti kao
FzYT
, N
Slika 3.9. Dijagram zateznih sila u vučnom lancu pri pokretanju transportera
Pri normalnom radu transportera, kada lanac ne bi bio prethodno zategnut javile bi se zatezne sile:
T2 = 0
T i = f A=Fd
t; = t4 +fs = f
Srednja zatezna sila u tom slučaju bi bila:
' E t ' t; + T \ + T + T 4 F + 2Fd 4 4 4
18
Međutim, kako je lanac prethodno zategnut, srednja zatezna sila u normalnom radu jednaka je srednjoj zateznoj sili pri pokretanju:
4 4J
pa sve zatezne sile prethodno zategnutog vučnog lanca u normalnom radu treba uvećati za razliku
1 T'4 4 .
Prema tome, pri normalnom radu u prethodno zategnutom lancu će se javiti zatezne sile (slika 3.9.):
Y t - Y t•T — p ^2 ~ 4
Y t - Y t :t3 = t4 = ^ - p 4 +fj
Y t - Y tTx = ^ p ^ + F
TS/
Ti
Slika 3.10. Dijagram zateznih sila u vučnom lancu u toku normalnog rada
Transport uskopno pri Fp({<0
T2p= - (~Fpd), N
T3p= 0, N
19
T4p= 0, N
Tip Fpg,
Transport niskopno pri ^ < 0 i Fp>0
T2p=0 T2 = °
’sp=T4p=Fpd % =T4 =Fd
T = 1 2Z r , - ! 7"
T = T =J 3 J 4X Tr - Z T' + F„
T = T + F = F1 4 g
T = ZvZ^’ ■F
Transport niskopno pri i^ < 0 i Fp<0 čeona stanica za kočenje
t ^ X t, - X tJ \
t; = < - f )
T = 0
- i - F )
T2p=0
TiP ( ^Pg)
t 4P= - (-FPg) T; = - ( - F g )
T ZvZr’
Tip ~ (~FP)T\ = Fd - ( ~ F )
T _ Z i z Z Z- ( - ^ )
Z r, - Z r ’ + Fd - ( - F )
Faktor sigurnosti protiv kidanja vučnog lanca
Da bi se ispunili uslovi sigumosti prekidna siia vučnog lanca mora biti veća od maksimalne zatezne sile koja se javlja u lancu u toku normalnog rada ili pokretanja. Minimalni faktori sigumosti su
Normalni rad Pokretanje
FFs Fs =
F,T,p m ax
>5
Ukoliko lanac ne zadovolji provem prekidne sile po bilo kom od ova dva osnova neophodno je izabrati lanac sa većom prekidnom silom. Minimalna prekidna sila lanca računa se kao
FK . =T -F . kNK m in m ax 5 ?
20
U većini slučajeva novoizabrani lanac pored veće prekidne sile ima i veću težinu po lm' pa je neophodno ponoviti postupak provere snage pogonskog motora i zateznih sila. Podaci o prekidnim silama i masama lanaca kao i o masama grabulja mogu se preuzeti iz kataloga proizvođača. .
3.1.5.3 Primer proračuna (verifikacije) grabuljastog transportera
Ulazni podaci:
Dužina transporta:
Ugao uspona:
Širina korita:
^=10°
5=0,375 m
L=6 0 m
Dubina korita: A=0,138 m
Brzina vučnog lanca: v=0,54 m/s
Nasipna masa uglja:
Koeficijent trenja lanca:
Koeficijent trenja uglja:
Prekidna sila lanca:
Težina lanca: p=150N/m
y=0,75 t/m3
fi=0,35
fž=0,50
Fk=201 kN
Koeficijent neravnomemosti utovara: k=0,6
Tip spojnice: Elastična
Korak grabulja podešen za transport po usponu
Snaga pogonskog motora: 5=20 kW
Tok proračuna:
Površina poprečnog preseka tovarenja,
Težina korisnog tereta po lm transportera:
q = A - l - y g = 0,0612-1-750-9,81 = 450,28, N/m
Kapacitet transportera:
21
0 k-kp -ku •3600-g,-v ^ 1-1-0,6-3600-450,28-0,54 _^ h ~ lo o o j _ 1000-9,81 _ ’
Otpori kretaniu transportera i potrebna vučna sila:
Sa gomje strane,
cos (p(p ■ f {+ q - f 2) + L-sin <p(p + q)
F = 60 cos <p(l 50 • 0,3 5 + 450,28 • 0,50) + 60 sin (150 + 450,28)
Fg =15.969,16 + 6.254,25 = 22.216,40 N
Sa donje strane,
Fd = L- cos(p■ p ■ f - L ■ sincp■ p
Fd = 60cos<p-150-0,35-60sin^-150
Fd = 3.102,14-1.562,83 = 1.539,30, N
Ukupni:
F = Fg +Fd =Wg +Wd + H -q = W + H - q
F = 19.064 + 4.691 = 23.755, N
Potrebna snaga elektromotora:
„ F - v 23.755-0,54P = — — = ------ ------?— = 16,035, N
lO3-^ 103 -0,8
Otpori ori pokretanju:
Koeficijent pokretanja,
( a - l ) - F (2,2 — 1) ■ 23.755x = - 1,49
W 19.064
Otpori pokretanju punog transportera:
Fpg=Fg + x ' Wg = (x + l) ’Ws + F[ ■ (q + p) = 22 2 \ 6 +1.49-15.962 = 45.999 , N
Fpđ =Fd +x-Wd =(x + \)-Wđ - H - p = 1.539 -1.49-3.102 = 6.161, N
F = Fpg + Frd = (x -:>■ U' - H ■ q = 52.260, N
F = - '55 = 52.260. N
Zatezne sile u vučnom lancu:
Pri pokretanju punog transportera,
T2p= 0
T,p =T2p+Fpd=Fpd= 6.161,N
T<p =T3p=Fpd=6.161, N
T\p = T4p + = Fp = 52.260 N
_ Tip + T2P+T}P +T4P ^ p + l F p d _ 16 115 N4 4 4 ’
Pri normalnom radu, lanac nije prethodno zategnut:
T2 = 0
Ti = T ; = F d =1.539, N
Tj’ = T ’+Fg = F = 23.755, N
Minimalna potrebna zatezna sila
Y tZ-j fF = 2- = 32.290, N
Pri normalnom radu, lanac prethodno zategnut:
'T __ P1 2 :9.427, N
V T - V rr, = r, p + F . = 10 .976 ,N3 4 4 ’
V r - V rr = ^ p ^ ...+ T7 = 33.192 , N
Stepen sigumosti protiv kidanja vučnog lanca:
Normalni rad, Pokretanje,
FFs = j F - >!
FF, = — k— > 5
O r j i
pmax
23
Izabrani lanac ne zadovoljava uslove sigumosti pa je neophodno izabrati lanac sa većom prekidnom silom. Minimalna prekidna sila novog lanca treba da iznosi:
F - T ■ F = 270 kNx kmm 1 max 1 s
Glavni nedostatak grabuljastih transportera su veliki otpori trenja koji se javljaju pri transportu materijala. Klizanje lanca po čeličnom koritu kao i klizanje materijala dovode do habanja konstruktivnih elemenata, pre svega korita i lanaca. Naravno, pored habanja, sile trenja uzrokuju i potrebu za većim vučnim silama kako bi se otpori trenja savladali.
Kao rešenje ovih problema, sve do pojave transportera sa gumenom trakom, koristio se čelični člankasti transporter. U osnovi je transporter slične konstrakcije kao i grabuljasti transporter. Vučna sila se sa pogonskog motora preko lančanika prenosi na vučni lanac. Međutim, za razliku od grabuljastog transportera, za lanac su pričvršćeni čelični članci koji se o korito oslanjaju preko čeličnih točkića. Kako materijal sve vreme transporta leži na člancima nema trenja materijala o korito. Takođe, lanac je dovoljno zategnut da ne dodiraje korito već je ovešan o članke pa nema ni trenja lanca o korito. Jedino trenje koje se javlja je trenje kotrljanja točkića o korito.
U osnovi je postupak proračuna čeličnog člankastog transportera isti sa proračunom grabuljastog transportera s tom razlikom da se u obzir uzima samo trenje kotrljanja.
3.2 Čelični člankasti transporter
W
ili,
Slika 3.11 Izgled čeličnog člankastog transportera [15]
25
Ulazni podaci:
3.2.1 Primer proračuna čeličnog člankastog transportera
Dužina transporta L=6 0 m
Ugao uspona <p=10°
Širina žlebova B=0,375 m
Dubina žlebova /i=0,138 m
Brzina vučnog lanca v=0,54 m/s
Težina lanca p=150N/m
Nasipna masa uglja y=0,75 t/m3
Koeficijent trenja točkića f=0,025
Prekidna sila lanca Fk= 201 kN
Koeficijent neravnomemosti utovara *=0,7
Tip spojnice Hidrodinamička
Snaga pogonskog motora P=10 kW
Tok proračuna:
Površina poprečnog preseka tovarenja. maksimalna
A = Bh +B2(g\ 5°
4= 0,375-0,138 + 0,3752-tgl5°
4= 0,0612 m2
Težina korisnog tereta po lm transportera
q = A - l - y g = 0,0612-1-750-9,81 = 450,28N/m
Kapacitet transportera
k-3600-g-vlOOOg
1-1-0,7-3600-450,28-0,54 1000-9,81
62,46 60 t/h
Otpori kretanju transportera i potrebna vučna sila
Sa gomje strane
F = L - f - cos <p(p + q) + L-sin tp(p + q)
Fg =6 0 ■ 0,025 - cos <p(150 + 450.28) - 60 sin <p(150 + 450,28)
Sa donje strane
Fd —L - cos(p■ p ■ f - L • sincp■ p
Fd - 60 cos (p• 150 ■ 0,025 - 60 sin (p ■ 150
Fd - -1.345,27 N
Ukupni
F - Fg +Fd - Wg +Wd + H ■ q - W + H ■ q
F = 1.108,83 + 4.700,92 = 5.809,75 N
Potrebna snaea elektromotora
F-v 103-7
5.809-0,54103 -0,8
3,92kW
Otpori pri pokretaniu
Koeficijent pokretanja
( o - l ) Fx = ----- -—
W(1,6-1) -5.809,75
1.108,833,143
Otpori pokretanju punog transportera
Fpg = Fg + x ■ Wg = (x +1) • Wg + n • (q + p) = 3.675,09 + 6.267,97 = 9.943,06 N
Fpd =Fd +x -Wd =ix + \ y W d - H - p = -(A%, 24N
Fp =Fpg+Fpd=(x + l)-W + H - q = 9.295,6\K
Fp = a -F = 1,6-5.809,75 = 9.295,60 N
Zatezne sile u vučnom lancu
Pri pokretanju punog transportera
^2P = ~(~Fpd) - 648,24 N
r3P = 0 N
n p =T3p= 0N
T =T. + F = F =9.943,06Nlp 4 p pg pg ’
Y Z jl = T i p + T 2p + T i p + T *p = 2,647 82N4 4
27
Pri normalnom radu, lanac nije prethodno zategnut
T2 = - ( - F J = 1.345,27 N
Tj =T4 = ON
T{ = T4 +Fg = Fg = 7.155,03 N
Minimalna potrebna zatezna sila
Y T - 2 - ( H - p - W , )F: = 2 ± ^ ------ ----- ------ — = 3.950,38N
Pri normalnom radu, lanac prethodno zategnut
Y tT = ^ - ^ - + T: =5.295,63 N 2 4 2 ’
Y tT3 =T4 = = 2.647,82 N
Y tT = -^- + F =9.802,85 Ni 4 g ’
Stepen sigumosti protiv kidanja vučnog lanca
Normalni rad Pokretanje
F„ F,.J S rp
J max1 s t :
/?max
F5 = ^ = 2 0 ,51> 8 ' F = n =1 s T
>5
Slika 3.12 Dijagram zateznih sila u vučnom lancu
28
4. TRANSPORTERI SA GUMENOM TRAKOM
U okviru procesa kontinualnog transporta u pođzemnoj i površinskoj eksploataciji transporteri sa gumenom trakom su našli veoma široku primenu. To su uređaji velikog kapaciteta pređviđeni za transport kako u revirima tako i u kapitalnim prostorijama. Za razliku od grabuljastih transportera koji se mahom- primenjuju u rudnicima uglja, sa uspehom se primenjuju i u rudnicima metala i nemetala, mada najširu primenu irnaju u rudnicima uglja i na površinskim kopovima.
Prednost transportera sa gumcnom trakom u podzemnoj eksploataciji u odnosu na sređstva za diskontirmalni transport otkopanog materijala (jamski kamioni i vagoneti) ogleda se u za'ntevu za rnanjim profilom podzemnih prostorija, mogućnosti savlađivanja uspona i do 19°, visokoj sigumosti i pouzdanosti u radu i relativno lakom održavanju.
Transporteri sa gumcnom trakom se sastoje od beskonačne gumene trake i sledećih osnovnih delova:
- pogonskog uređaja, zateznog uređaja, povratnog uređaja (ili povratno- zateznog uređaja ukoliko je povratni uređaj istovremeno i zatczni), nosećih i povratnih valjaka i noseće konstrukcije, slika 4.1.
Slika 4.1 Delovi transportera sa gumenom trakom[13]
Gumena trake se kreće po valjcima. Kretanje sc ostvamje trenjem između pogonskog bubnja i trake. Potrebnu silu zatezanja trake obczbeđuje zatezni uređaj.
U uslovima podzemne eksploatacijc jc uobičajcno da se pogonski uređaj nalazi na jednom kraju transporetra, a povratni (povratno-zatezni) uređaj na dmgom kraju, mada postoje i dmgačiji rasporedi.
29
Transporteri sa gumenom trakom se koriste za transport otkopanog materijala i za prcvoz ljudi. Racionalni uslovi primene ovih uređaja su podzemne prostorije sa nagibom do +19° i - 8° (max do +25°).
Pođela transportera sa gumenom trakom može da se izvrši po više osnova: prema obliku i vođenju gumene trake, prema broju i rasporedu pogona, prema vrsti gumene trake, prema širini trake, prema rasporedu valjaka i dr.
Prema vođenju i obliku gumene trake transporteri se dele na konvencionalne, cevaste i vertikalne.
U uslovima podzemne eksploatacije ležišta mineralnih sirovina cevasti transporteri nisu našli primenu. To su konstrukcije slične konvencionalnim, s tim da se traka, pomoću više valjaka (obično šest) uvodi u cevasti profil, slika 4.2. Gumena traka ima gumene vedrice koje se sa trakom spajaju postupkom vulkanizacije.
I cevasti i vertikalni transporteri sa gumenom trakom su za posebne namene i nemaju širu primenu u rudarstvu, pa se ovde pažnja posvećuje tzv. konvencionalnim transporterima.
Broj i raspored pogonskih uređaja za transportere sa gumenom trakom koji se koriste u rudarstvu zavisi od dužine transporta, potrebnog kapaciteta i nagiba podzemne prostorije. Najčešće se primenjuju transporteri sa jednim ili dva pogona koji se nalazi na istovamom kraju.
Za podzemnu eksploataciju ležišta mineralnih sirovina koriste se standardne vatrootpome gumene trakc sa tekstilnim ulošcima. Za mdnike sa metanskim režimom ove trake moraju biti i antistatičke i nezapaljive.
Sirine gumenih traka su standardizovane. U podzemnoj eksploataciji najčešće se primenjuju trake širine 800 mm i 1000 mm, dok na površinskoj eksploataciji širina trake je 1000 mm pa naviše.
Broj i raspored nosećih i povratnih valjaka u jednom slogu u osnovi zavisi od namene transportera. U podzemnoj i površinskoj eksploataciji najčešće se primenjuju transporteri sa tri noseća valjka i jednim povratnim valjkom u slogu.
Pored osnovnih, transporteri sa gumenom trakom imaju i dodatne uređaje: brisače gumene trake i bubnjeva, uređaj za kontrolu rada transportera, sigumosni uređaj, prijemno-predajni uređaj i dr.
!
u bSlika 4.2 Vetrikahn transporter sa gnmenom trakom
aj za izradu okna; h) dužhie 100 m za izvoz uglja u rudniku "Turris" (SADjflJ
4.1 Noseći i povratni valjci
Noseći valjci služe za pridržavanje i usmeravanje opterećene strane gumene trake. Raspoređuju se duž konstrukcije transportera na rastojanju koje zavisi od granulacije i gustine materijala koji se transportuje. Ovo rastojanje najčešće iznosi 1 m. Noseći valjci su ugrađeni na svojim nosačima. Nosač sa pripadajućim valjcima čini slog nosećih valjaka.
s i'K.\rJA v.u .iua a.cor-i'-T'i K.rz 'T'.-Kicn Kj.K 0>rEJ"-;C2C7*TLr(— SiO.TLJ.yiTE-7 'I.-.VTEVRIl.AJ-.'A
ILRAI Vn;.A .V,\
jOTGL:c:TniRZA.T.5..\ ,.'
TVC > IJATN. T_pTT.vrE>y.
OSOVINA i' 1 7 jn.n\)
Slika 4.3 Nosevi vcdjci tnmsportera sa gumenom trakom(koritasti tip)[l]
Povratni valjci služe za pridržavanje donje neopterećene strane gumene trake. Najčešće se raspoređuju na rastojanju od 3 m. Slog povratnih valjaka se uglavnom sastoji od jednog ili dva horizontalna valjka, izuzev kod specijalnih transportera. kod kojih je slog od d\ a povratna \’aljka u obliku slova "V", a nagib valjaka iznosi 15°.
31
a b
Slika 4.4 Povratni valjci, a) ravni slog; b) "V" slogftšRPS M.D2.050:19687
4.2 Noseća konstrukcija transportera sa gumenom trakom
Noseća konstrukcija za transportere sa gumenom trakom izrađuje se od čekćnih prefka. Sastoji se od sekcija normalnog ili skraćenog oblika.
U slučajevima kada iz određenih razloga nije moguće primeniti standardne sekcije moguće je konstruisati noscću konstrukciju prema potrebi, uz neophodnu statičku proveru.
Slika 4.5 Noseća konstrukcija transportera sa gumenom trakom a) normalni oblik sekcije; b) skraćeni oblik sekcije[\]
b
4.3 Dimenzionisanje i izbor transportera sa gumenom trakom
Kod dimenzionisanja transportera sa gumenom trakom polazi se od osnovnog uslova da transporter mora da zadovolji zahtevani kapacitet. Ukoliko se analizira izraz za proračun teorijskog kapaciteta, može se zaključiti da časovni kapacitet zavisi od površine poprečnog preseka materijala, brzine transportne trake i nagiba transportera.
Qh = kx • k2 ■ 3600 • A ■ y • v , t/h
Gde su:
kj - koeficijent neravnomemosti utovara
k2 - koeficijent smanjenja kapaciteta zbog nagiba transportera
v - brzina transportne trake (m s)
y - nasipna masa materijala koji se transportuje (t/m3)
Koeficijent smanjenja kapaciteta zbog nagiba transportne trake zavisi od nagiba i raste sa njegovim povećenjem. Vrednosti koeficijenta kj date su u tabeli 4.1.
Tabela 4.1. Zavisnost koeficijentci k2 od ugla nagiba transportera
Ugao nagiba <p{°) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Koeficijent k2 1 | 0,99 0,98 0,97 0,95 0,93 0,91 0,89 0,85 0,81 0,76
4.3.1 Brzina trake
Brzinu trake treba izabrati na osnovu vrste materijala koji se transportuje i njegove granulacije. Opseg brzina transportne trake u zavisnosti od karakteristika transportovanog materijala dat je u tabeli 4.2.
Tabela 4.2. Orijentacione vrednosti brzina transportnih traka
Vrsta materijala Karakterističnimaterijali
Brzina v (m/s)
Laki, sitan Zmasta hrana, slad 2,65 -v 4,25
Težak, sitan, bez oštrih ivica Sitan ugalj, glina, pesak, cement 1,70 + 3,35
Težak, sitan, sa oštrim ivicama
Koks, tucanik, ruda, šljaka 1,32 + 2,65
Komadni, bez oštrih ivica, stranice do 100 mm
Ugalj, glina, komadna so 1,70 + 2,65
Komadni, oštrih ivica dužine preko 100 mm
Ruda, kamen, ugalj, koks
1,32 + 2,12
Materijal koji usled transporta gubi na kvalitetu Sortirani ugalj 0,85+ 1,70
Brzine transportnih traka standardizovane su po SRPS M.D2.050:1968 i preporučene vrednosti su:
0,10; 0,16; 0,25; 0,42; 0,63; 0,85; 1,06; 1,32; 1,70; 2,12; 3,35; 4,25; 5,30; 6,70 i 8,50m/s.
Kod transportnih traka koje se primenjuju u jamskoj eksploataciji maksimalna brzina trake je ograničena na 2,12 m/s (Pravilnik o tehničkim merama za prevoz transporterima sa trakom u rudarstvu, Sl. List SFRJ 5/73).
4.3.2 Potrebna širina trake
Sa defmisanim vrednostima koeficijenta i brzine transportne trake za transport određcnog materijala v, potrcbna minimalna površina poprečnog preseka tovarenja može se odrediti kao
^ __ a_kx-k2 3600-^-v
m2
33
Površina poprečnog preseka trake zavisi od oblika transportne trake i aktivne širine trake Bj. U praksi se najčešće primenjuju ravan oblik, V oblik, koritasti oblik sa nagibom bočnih valjaka od 20° i koritasti oblik sa nagibom bočnih valjaka od 30°. Najčešće primenjivani oblici transportnih traka dati su na slici broj 6. (a,b,c i d) a geometrija poprečnog preseka i aktivna širina trake prikazani su na slici 4.7.
Slika 4.6.0blici nosećih valjaka (a- ravan,b- u obliku slova V i c,d- koritast) /SRPSM.D2.050:19687
Aktivna širina trake B; odred- e se ka:
n A -3600Bi = \ ---------- ■ m
V 'P
Gdeje: W faktor oblike. u tabeli 4.3.
5R?5 M.D2.050:1968) i prikazan je
Tabela 4.3. Vrednost faktora li /
Oblik trake Ravan V Koritasti Koritastik=20° k=30°
| M' 240 450 465 550
Stvama širina trake određuje se kao:
Bj + 0,05 0,9
m
Širine transportnih traka takođe su standardizovane pa se na osnovu sračunate stvame širine trake iz tabele 4 bira prva veća standardna vrednost.
Tabela 4.4. Standardne širine transportnih trakaŠirina trake (mm) 300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800
Definisana standardna širina transportne trake proverava se na osnovu gomje granične kmpnoće transportovanog materijala ili na osnovu najduže stranice komada pri transportu komadne robe. Minimalne širine traka u zavisnosti od granulacije transportovanog materijala date su u tabeli 4.5. ’
Tabela 4.5. Minimalne širine trak'a u zavisnosti od granulacije transportovanog materijalaGGK (mm) 100 , 150 200 300 400 500 600Minimalna širina trake
(mm)400 500 650 800 1000 1200 1400
4.3.3 Potrebna snaga elektromotora
Sa definisanom širinom trake potrebno je odrediti potrebnu snagu na vratilu elektromotora za obezbeđivanje dovoljne vučne sile na obodu pogonskog bubnja. Potrebna snaga računa se kao:
P = F- v
103 W ,kW
Gde su:
F - potrebna vučna sila na obodu pogonskog bubnja, N;
- stepen iskorišćenja prenosa.
Za transporter dužine L postavljen pod nagibom (p potrebna vučna sila na obodu pogonskog bubnja može se približno sračunati kao:
F = c - f - L { q + G ^ ) ± q - H
35
Gde su:
c - koeficijent sporednih otpora
/ - koeficijent trenja u ležajevima bubnjeva i valjaka
q - težina materijala po 1 m' transportera, N/m
Gpod - pokretnih i obrtnih delova po lm' transportera, N/m
H - visina izvoza, m
Vrednosti koeficijenta sporednih otpora zavise od dužine transportera L i orijentacione vrednosti su date u tabeli 4.6.
Tabela4.6. Vrednost koeficijenta sporednih otpora u odnosu na dužinu LL
(m) c L(m) c L
(m) c L(m)
n L(m)
c L(m) c L
(m) c
<4 9 8 5,1 20 3,2 50 2,2 125 1,64 320 1,29 800 1,124 7,6 10 4,5 25 2,9 63 O 160 1,53 400 1,23 1000 1,105 6,6 12,5 4 32 2,6 80 1,85 200 1,45 500 1,19 1250 1,086 5,9 16 3,6 40 2,4 100 1,74 250 1,37 630 1,15
Vrednosti koeficijenta trenja zavise od uslova rada i prikazane su u tabeli 4.7.
Tabela 4:7. Vrednosti koeficijenta trenja
0,016 do 0,018Za stabilna, dobro izrađena postrojenja sa kotrljajućim ležajevima, za transport, za transport materijala sa neznatnim unutrašnjim trenjem.
0,018 do 0,020 Za postrojenja sa prosečnim uslovima rada.
0,020 do 0,025 Za teške uslove rada (mogućnost prodiranja prašine u ležajeve, lepljiv materijal).
0,05 Za postrojenja sa kliznim ležajevima.
Težina korisnog tereta po 1 m' transportera računa se kao:
q = ^ — g , W m 3 ,6 -v
Ukupna težina pokretnih i obrtnih delova po Im' transportera uključuje masu transportne trake Gt, težinu slogova nosećih valjaka Gvg, težinu slogova povratnih valjaka Gvd, kao i ukupnu težinu bubnjeva (pogonski+povratni+otklonski) Gb, sve svedeno na 1 m' transportera.
Približne vrednosti težine pokretnih i obrtnih delova date su u tabeli 4.8.
Tabela 4.8. Vrednosti težine pokretnih i obrtnih delovaB (m m ) 4 0 0 5 00 6 5 0 80 0 1000 1200 140 0 160 0 18 0 0 2 0 0 0
GDOd(N) 2 1 9 ,7 4 4 2 9 4 ,3 4 0 5 ,1 5 3 5 5 2 .3 0 3 " 5 1 .4 4 6 8 8 2 ,9 1 0 9 8 ,7 2 1 2 2 6 ,2 5 1 4 7 1 ,5 1 5 6 9 ,6
Vrednosti iz tabele 4.8 treba koristiti samo kao orijentacione prilikom izbora pogonskog motora i proračuna obodne vučne sile. Za verifikaciju izbora transportera,
proračun zateznih sila u transportnoj traci i koeficijent sigumosti protiv kidanja treba koristiti precizne vrednosti. Defmisanje preciynih podataka objašnjeno je u daljem tekstu.
4.3.4 Transportna traka
Transportna traka transportera sastoji se od određenog broja platnenih uložaka ili uložaka od čeličnih užadi obloženih gumenom prevlakom. Ulošci na sebe preuzimaju opterećenja od zatezmh sila koje vladaju u traci dok gumena obloga služi kao zaštita umetaka od udara materijala, habanja i slično i obezbeđuje potrebno trenje.
4.3.5 Platneni ulošci
Na početku primene transportnih traka za izradu uložaka korišćen je pamuk. Međutim, u današnje vreme se primenjuju veštački materijali, pre svega rayon, polyester i polyamid. U odnosu na materijal korišćen za izradu platna, platna se označavaju slovima (tabeli 4.9)
Tabela 4.9. Oznaka platna u odnosu na primenjeni materijal
Oznaka platnaM a t e r i j a l
Osnova PotkaB Pamuk PamukR Rayon Rayon
PA Polyamid PolyamidRP Rayon PolyamidEP Polyester Polyester
Slika 4.8. Platneni ulošci [15,16,17]
Tabela 4.10.Tehničke karakteristike platnenih uložaka
Tip platnaPrekidana čvrstoća N/m Težina gumiranog
platna (g/nT)Debljina
gumiranog platna (mm)Osnova (uzdužna) Potka (poprečna)
B-50 49035 24518 1300 1,65B - 60 58842 31382 1500 1,95B - 80 78456 44132 1730 2,20
PA- 120 117684 58842 930 1,00PA- 160 156912 78456 1100 1,30PA - 250 245175 98070 1350 1,65PA-315 308912 98070 1520 1,70EP- 125 122588 49035 920 1,00EP- 160 156912 63746 1050 1,30EP - 250 245175 78456 1320 1,60EP-315 308921 78456 1470 7,80RP- 125 122588 49035 1100 1,40RP- 160 156912 63746 1300 1,70RP - 250 245175 78456 1800 2,30RP-315 308921 78456 2100 2,50
Ukupna debljina uložaka u zavisnosti od kvaliteta uloška i broja uložaka u traci data je u tabeli 4.11, a ukupna masa uložaka data jc u tabeli 4.12. .
Tabela 4.11. Debljina ulozaka (mm)
Tip platna Broj uložaka2 4 5 6 7 8
B—50 3,30 4,95 6,60 8,25 9,90 11,55 13,20B—60 3,90 5,85 7,80 9,75 11,70 13,65 15,60B—80 4,40 6,60 8,80 11,00 13,20 15,40 17,60
PA—120 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00PA—160 2,60 3,90 5,20 6,50 7,80 9,10 10,40PA—250 3,30 4,95 6,60 8,25 9,90 11,55 13,20PA—315 3,40 5,10 6,80 8,50 10,20 11,90 13,60EP—125 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00EP—160 2,60 3,90 5,20 6,50 7,80 9,10 10,40EP—- 250 3,20 4,80 6,40 8,00 ! 9.60 11,20 12,80EP—315 3,60 5,40 7,20 9.00 10.80 12,60 14,40RP—125 2,80 4,20 5.60 T00 5.40 9.80 11,20RP—160 3,40 5,10 6.v >.50 10.20 11,90 13,60RP—250 4 ,6 0 e.yo u .so 16 ,10 18,40r p—315 : 5.oo ~.5 j : : . . . ::.fo 15,00 17,50 20,00
38
Tabela 4.12. Masa uložaka (kg)
Tipplatna Broj uložaka2 3 4 5 6 7 8
B— 50 2,60 •3,90 5,20 6,50 7,80 9,10 10,40
B— 60 3,00 4,50. 6,00 7,50 9,00 10,50 . 12,00
B— 80 3,46 5,19 6,92 8,65 10,38 12,10 13,84
PA— 120 1,86 2,79 3,72 4,65 5,58 6,50 7,44
PA— 160 2,20 3,30 4,40 5,50 6,60 7,70 8,80
PA—250 2,70 4,05 5,40 6,75 8,10 9,45 10,80
PA— 315 3,04 4,56 6,08 7,60 9,12 10,64 12,16
EP— 125 1,84 2,76 3,68 4,60 5,52 6,44 7,36
EP— 160 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40
EP— 250 2,64 3,96 5,28 6,60 7,92 9,24 10,56
EP— 315 2,94 4,41 5,88 7,35 8,82 10,29 11,76
RP— 125 2,20 3,30 4,40 5,50 6,60 7,70 8,80
RP— 160 2,60 3,90 5,20 6,50 7,80 9,10 10,40
RP—250 3,60 5,40 7,20 9,00 10,80 12,60 14,40
RP— 315 4,20 6,30 8,40 10,50 12,60 14,70 16,80
U zavisnosti od širine trake, broja i kvaliteta uložaka i nagiba bočnih valjaka defmiše se i maksimalni dozvoljeni koritasti ugib koji traka može podneti (Tabele 4.13. i 4.14.).
Tabela 4.13. Dozvoljeni koritasti ugib za gumene trake sa ulošcima od pamučnog predivaKvalitet prediva B 50/20 B 60/25 B 80/30 B 100/50
Broj uložaka 3 4 4 5 6 4 5 6 5 6 7Širina trake pri uglu korita od
20°400 400 400 400 500 500 550 650 650 800 1000
Širina trake pri uglu korita od
30°- - - - 800 - 800 100 1000 1200 1400
Tabela 4.14. Dozvoljeni koritasti ugib za gumene trake sa ulošcima od sintetičkog predivaKvalitet prediva 160/65 200/80 250/80
Broj uložaka 4 5 6 4 5 6 4 5 6 7Širina trake pri uglu
korita od 20° 500 650 800 650 800 1000 650 800 1000 1200
Širina trake pri uglu korita od 30°
- 800 1000 800 1000 1200 800 1000 1200 1400
39
4.3.6 Broj uložaka
Broj uložaka u traci, ukoliko su ulošci izrađeni od pamuka, računa se kao:
z —F. -FS s
B • ovGde su:
Ft - maksimalna moguća vučna sila u traci, N Fs - stepen sigumosti protiv kidanja trake B - širina trake, cm<jm - prekidna čvrstoća uloška, N/m
Maksimalna moguća vučna sila računa se na osnovu efektivne snage pogonskog motora kao:
Ft =1000-pf
v -11 5 N
Gde su:a - obuhvatni ugao trake oko pogonskog bubnja, 0 fi - koeficijent trenja između trake i bubnja e - osnova prirodnog logaritma
Broj uložaka 3 do 5 6 do 9
Koeficijent sigumosti Fs n 12
Za trake sa ulošcima od sintetičkih vlakana broj uložaka se računa kao
Broj uložaka ne sme biti manji ođ 3 za trake širine do 800 mm odnosno 4 za trake širine veće od 800 mm.
4.3.7 Gumene prevlake
Gumene prevlake štite uloške od habanja i obezbeđuju potrebni koeficijent trenja između trake i bubnja. Izrađuju se od najkvalitetnijih gumenih mešavina na bazi prirodnog ili sintetičkog kaučuka. U zavisnosti od uslova rada, pri izboru odgovarajuće trake bira se i odgovarajući kvalitet gumenih prevlaka.
Kvalitet N Za normalne uslovc transporta. Za temperatumi opseg od -25°C do +60°C i temperature materijala koji se transportuje +60°C. ’
Kvalitet M Prevlake za trake od kojih se traži povećana otpomost na habanje i velika naprezanja. Za temperatumi opseg od -25°C do +60°C i temperature materijala koji se transportuje +60°C.
Kvalitet VO Vatrootpome prevlake namenjene za transport vmćeg materijala. Otpome na vatm, ne prenose vatm i statieki elektricitet.
40
Kvalitet T Za transport vrućeg materijala i to T 150 za materijal temperature +150°C i T 180 za materijal temperature +180°C.
Kvalitet G Za uslove pri kojima je traka izložena agresivnom dejstvu ulja i naftnih derivata.
Debljina prevlake zavisi od karakteristika materijala koji se transportuje i preporučene debljine date su u tabeli 4.15, a kvalitet gumene obloge u tabeli 4.16.
Tabela 4.15. Debljina prevlaka
Materijal koji se transportujeDebljina prevlake (mm)Gomja Donja
Pesak, fmi šljunak, sitan ugalj 2 1Kameni ugalj, mrki ugalj, šljunak, koks 2 - 3 2Krupnozmi ugalj, šljaka, mda, kamen 4 - 5 2
Lignit, mda, kamen i raskrivka oštrih ivica 5 - 8 2
Tabela 4.16. Masa gumene obloge, kg/m2
Debljina obloge (mm)Kvalitet gumene obloge
N M T VO G2/1=3 3,36 3,39 3,99 3,87 4,172/2 = 4 4,48 4,52 5,32 5,16 5,563/1=4 4,48 4,52 5,32 5,16 5,563/2 = 5 5,6 5,65 6,65 6,45 6,954/2 = 6 6,72 6,78 7,98 7,74 8,344/3 = 7 7,84 7,91 9,31 9,03 9,735/2 = 7 7,84 7,91 9,31 9,03 9,735/3 = 8 8,96 9,04 10,64 10,32 11,125/4 = 9 10,08 10,17 11,97 11,61 12,516/2 = 8 8,96 9,04 10,64 10,32 11,12
. 6/3 = 9 10,08 10,17 11,97 11,61 12,516/4 = 10 11,2 11,3 13,3 12,9 13,98/3 = 11 12,32 12,43 14,63 14,19 15,298/4= 12 13,44 13,56 15,96 15,48 16,68
4.3.8 Valjci, noseći i povratni
Dimenzionisanje valjaka svodi se na određivanje prečnika valjaka. Prečnik valjaka zavisi od širine trake i brzine kretanja trake i standardni prečnici dati su u tabeli 4.17.
41
Tabela 4.17. Standardniprečnici valjaka u odnosu na širina trake B
V Širina trake B (mm)(m/s) 300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 18001,05 51 51 51 89 89 89 108 108 108 1331,31 51 51 65 89 89 108 108 108 108 1331,68 51 65 89 89 108 108 108 108 108 1332,09 51 65 89 108 108 100 108 108 133 1332,62 65 65 89 108 108 108 108 108 133 1593,35 65 65 89 108 108 108 133 133 133 1594,19 65 89 108 133 133 133 133 133 133 1595,24 89 89 108 133 133 133 133 133 133 1596,70 89 89 108 133 133 133 133 133 159 1598,38 89 89 133 133 133 133 159 159 159 15910,5 89 89 133 133 133 133 159 159 159 159
Masa slogova valjaka u zavisnosti od konstrukcije i prečnika valjaka i širine trake data je u tabeli 4.18.
Tabela 4.18. Masa slogova nosećih vaijaka u odnosu na širinu trake i prečnik valjaka(kg)
Prečniknosećihvaljaka(mm)
Tipnosećihvaljaka
Širina trake B (mm)
300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
38Vodoravan 1,2 1,4 1,6 1,9 2,3Dvodelni 1,5 1,7 1,9 2,3 2,7Trodelni 1,8 2,0 2,2 2,6 3,1
51Vodoravan 1,7 1,9 2,1 2,7 3,3Dvodelni 2,0 2,3 2,6 3,1 3,7Trodelni 2,5 2,7 3,1 3,5 4,1
65Vodoravan 2,2 2,6 3,0 3,7 4,4 5,4Dvodelni 3,0 3,4 3,8 4,5 5,2 6,2Trodelni 3,8 4,6 4,6 5,9 6,0 7,0
89Vodoravan 4,1 5,0 6,4 7,8 9,4 11,2 13,0Dvodelni 5,5 6,5 7,8 9,3 10,5 12,7 14,5Trodelni 7,0 7,9 9,3 10,7 12,5 14,1 15,9
108Vodoravan 8,6 10,0 11,4 13,5 15,6 17,7 20,1Dvodelni 10,9 12,3 13,7 15.8 : 17,9 19,9 22,3Trodelni 13,1 14,5 15.9 18.0 20,1 22,2 24,6
133Vodoravan 14.8 18.4 22,0 25,6 29,2Dvodelni 1".4 21.3 24.9 28,5 32,1Trodelni 20.0 24.2 27,8 31,4 35,0
159Vodoravan 28,8 32,3 35,8 39,3 42,8Dvodelni 33,4 36,9 40,4 43,9 47,4Trodelni 38,0 41,5 45,0 48,5 52,0
Rastojanje između slogova nosećih valjaka zavisi od nasipne mase transportovanog materijala i širine trake i određuje se iz uslova minimalnog ugiba trake između slogova valjaka. Orijentacione vrednosti rastojanja između slogova valjaka dati su u tabeli 4.19.
Tabela 4.19. Rastojanje slogova valjaka L 'p kod širine trake BNasipna masa transportovanog
materijala(t/m3)
Rastojanje slogova valjaka L'p kod širine trake B u (m)
500 mm 1 650 mm 800 mm 1000 mm 1200 mm 1400 mm 1600 mm
1400 mm 1600 mm
. do 1,1 1,5 ; 1,4 L4 1,3 1,3 1,3 1,1od 1,1 do 2 1,4 | 1,3 1,3 1,2 1,2 1,1 1,0od 2 naviše 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 1,0 0,9
Za rastojanje slogova povratnih valjaka može se usvojiti dvostruko veća vrednost od rastojanja slogova nosećih valjaka.
4.3.9 Bubnjevi
Postoje tri osnovna tipa bubnjeva, i to:
A/ pogonski bubanj,
B/ bubanj bez pogona,
C! bubanj bez pogona, podešen za horizontalno zatezanje.
Po funkciji bubnjevi tipa B i C mogu biti:
- otklonski (prevojni),
- povratni
- natezni
- povratno - natezni
- za odbacivanje
Slika 4.10 prikazuje različite namene bubnjeva tipa B i C. U tabeli 4.20. date su standardne vrednosti prečnika D i širine L bubnjeva.
43
povratno notezni 4 poganski
r~.
C p o v r a t n r a i h t c n s k pogonski
- -n- ) l r \
B oikivnskl'pogonsk i
Slika 4.10. Različite namene bubnjeva tipa B i C /SRPS M.D2.060:1968/
Tabela 4.20. Standardne vrednosti prečnika D i širine L bubnjevaŠirinatrake
B(mm)
Dužinabubnja
L(mm)
Razmakležajeva
li(mm)
Prečnik bubnja D (mm)250 315 400 500 630 800 1000 1250
Tip bubnja
400 500 720 B B,C A,B,C A - - - -500 600 820 B B,C A,B,C A,B,C A - - -650 750 970 B B,C A,B,C A,B,C A,B - - -
800 950 1160 B B A,B,C A,B,C A,B,C A,B - -1000 1150 1370 - B A,B,C A,B,C A,B,C A,B,C A,B -
1200 1400 1610 - B B,C A,B,C A,B,C A,B,C A,B -1400 1600 1850 - B B,C A,B,C A,B,C A,B,C A,B,C A,B
Potreban minimalni prečnik pogonskog bubnja računa se kao:
D =360 -F
p ■ n ■ a ■ Bm
Gde je: p moć prenošenja sile sa bubnja na traku, N/m . Vrednost p zavisi od vrste uloška u traci i usvaja se iz tabele 4.21.
Tabela 4.21. Vrednostp koja zavisi od vrste uloška u traci
Materijal uložaka p (N/m2)Pamuk 15700 -- 19600
Reyon, Polvester 24500 -- 29400Čelik 49050 -- 58850
Prečnik bubnja zavisi i od broja uložaka u traci pa je neophodno proveriti da li proračunati prečnik bubnja zadovoljava uslov:
D > (0,125 = 0,18) z, u površinskoj eksploataciji, odnosno
D > (0,065 > 0,08) z, zajamske uslove rada.
Prečnik bubnjeva tipa B i C svih namena, osim otklonskih, računa se kao:
D > (0,1 0,125) z, upovršinskoj eksploataciji, odnosno
D > (0,05 > 0,65) z, za jamske uslove rada.
Prečnik otklonskih bubnjeva računa se iz uslova:
D > (0,08 = 0,10) z, u površinskoj eksploataciji, odnosno
D > (0,05 = 0,06) z, za jamske uslove rada.
Broj obrtaja pogonskog bubnja računa se kao:
60 -v .n = ------ , mm
n ■ D
Treba proveriti i da li rezultantna sila Fr, koja deluje na osovinu bubnja, prekoračuje vrednost maksimalne sile koju bubanj može preneti Fmax.
Fr se računa kao:
Fr = + F22 - 2 • F{ ■ F2 ■ cos a
Gde se Fi računa kao,
F. =F-(
1 +V
1 heua- \ j
A F 2 kao,
FZ=F}- F
45
U slučaju da je Fr > Fmax, bira se bubanj za koji je F max > F r .
, f. j
Ji /
K,
87/fej 4.11. Rezultantna sila FR, koja deluje na osovinu bubnja /SRPS M.D2,060:1968/
Tabela 4.22. Vrednost-------- u odnosu na svojsh’a površine bubnja
f l
Vrednosh za uelove au a 1 <->e - i Svojstva površine bubnjao
Ii
o
1 !
oc 210° 240° 270° 300° 330° 360°
0,10 2,71 2,25 1,92 1,65 1,45 1,28 1,15 Bubanj glatko brušen, mokra površina
0,15 1,66 1,36 U 4 0,97 0,84 0,73 0,64 Bubanj obložen drvetom ili tkaninom, površina klizava-vlažna
0,20 1,15 0,93 0,76 0,64 0,54 0,46 0,40 Bubanj glatko brušen, vlažna površina
0,30 0,64 0,50 0,40 0,32 0,26 0,22 0,18 Bubanj glatko brušen, suva površina i suva atmosfera
0,35 0,50 0,30 0,30 0,24 0,19 0,15 0,12 Bubanj obložen drvetom, suva površina, suva atmosfera
0,40 0,40 0,23 0,23 0,18 0,14 0,11 0.09 Bubanj obložen tkaninom, suva površina, suva atmosfera
4.3.10 Primer izbora i veriflkacije:
Proračunati transportnu traku za transport uglja zapreminske mase y=0,95 t/m u rudniku kapaciteta 200 t/h. Gomja granična krupnoća materijala je 150 mm, dužina transporta je 200 m, nagib trase je 12°, visina izvoza je 42 m a koeficijent neravnomemosti utovara je 0,8.
Brzina trake
Na osnovu Tab. 4.2 usvaja se brzina trake v = 1,70 m/s.
Potrebna širina trake
ki - koeficijent neravnomemosti utovara, zadato, 0,8
k2 - iz tabele 4.1, usvojeno 0,93
Površina poprečnog preseka:
a = — ---------9+—f -k-, 3600-/-V
10,8-0,93
2003600-0,95-1,7
= 0,0462, m2
Aktivna širina trake:
D A -3600\ ¥
fo, 0462-3600 V 465
= 0,598, m
= 465, usvojeno iz tabele 4.3 za koritasti oblik trake sa nagibom bočnih valjaka od/=20°.
Stvama širina trake:
g _ B\ +0,05 ~ 0,9
0,598 + 0,05 0^9
= 0,720, m
Širina trake na osnovu granulacije materijala (Tab. 4.5)
B=500 mm.
Usvaja se standardna širina trake od 800 mm (Tab. 4.4)
Potrebna snaga elektromotora
F = c ■ f • L{q + Gpod )± q ■ H
c = 1,45, Tabela 4.6
47
Gpod = 552,303 N/m, Tabela 4.8
H = 42 m, visina izvoza, zadato
q - težina materijala po 1 m' transportera
q = - ^ — g = - 2- ° • 9,81 = 320,59 N/m 3,6 ■ v 3,6-1,7
/ = 0,018, Tabela 4.7
F = 1,45 -0,018 -200(320,59 + 552,303) + 320,59 -42 = 17.253 N
17253-1,7T o M /d T
= 32,58 kW
Usvaja se pogonska stanica snage 35 kW sa jednim pogonskim bubnjem.
Transportna traka
Usvojena je traka RP 250/80 sa ulošcima od Rayon Polvamida kvaliteta N 4/3 (Tabele 4.14 i 4.15). '
Broj uložaka:
1000-PJ7 _ _______el1 1 V
(1 +
V
1ua
\
V
1000-32
~ 1,7•1,4 26.353 N
-------- = 0,40 Tabela 4.22, ue ^ - 1
0,30, a= 240°
----------- + 1-2 ,310,8-245175
S obzirom na to da broj uložaka ne sme biti manji od 3 usvaja se z = 3
Masa trake po 1 m’ je jednaka zbiru ukupne mase uložaka i gumenih prevlaka.
S obzirom na širinu trake od 800 mm 1 m ’ trake ima površinu od 0,80 m2. Masa 1 mf uložaka usvojene trake je 5,40 kg (Tab. 4.12) pa je masa uložaka po 1 m trake
mL. =0,8-5,40 = 4,32 kg/m
Masa gumenih prevlaka se određuje na isti način (Tab. 4.16)
=0,8-7,84 = 6,27 kg/m
Težina trake je prema tome
G, =9,81-(4,32 + 6,27) = 103,90 N/m
Valjci, noseći i povratni
Na osnovu tabele 4.17 za širinu trake od 800 mm i brzinu od 1,7 m/s usvojeni su valjci prečnika 108 mm. Slog nosećih valjaka ima tri valjka sa bočnim valjcima pod uglom od 20° dok su u povratnom slogu dva valjka pod uglom od 10°. Dimenzionisanje valjaka svodi se na određivanje prečnika valjaka. Prečnik valjaka zavisi od širine trake i brzine kretanja trake i standardni prečnici dati su u tabeli 4.17.
Masa slogova valjaka usvaja se iz tabele 4.18 i iznosi
Za noseći slog 15,9 kg i za povratni slog 13,7 kg.
Rastojanje između slogova nosećih valjaka usvaja se iz tabele 4.19 i iznosi 1,3m. Rastojanje slogova povratnih valjaka je 2,6 m.
Težina rotirajućih delova gomjeg sloga po metm transportera je
^V,9,81-15,9
1,3= 119,98 N/m
Težina rotirajućih delova donjeg sloga po metm transportera je
G..9,81-13,7
2,651,69N/m
Bubnjevi
Potreban minimalni prečnik pogonskog bubnja računa se kao:
D360 -F
p - n - a - B360-17.253
26.000 -7i- 240 -0,8= 0,396, m
Gde je: p = 26.000 N/m2 usvojeno iz tabele 4.21.
Iz tabele 4.20 usvaja se standardna vrednost prečnika pogonskog bubnja od500 mm.
Provera proračunatog prečnik bubnja na osnovu broja uložaka
D > (0,065 v 0,08) z = 0,195 > 0,24 m Zadovoljava
49
Prečnik povratnog i zateznih bubnjeva se određuje kao:
D > (0 ,0 5 - 0,065) z = 0,195 m
Usvaja se standardni prečnik povratnog i zateznih bubnjeva od 400 mm.
Verifikacija izabranog transportera
Ulazni podaci:
Nasipna masa materijala
Visina izvoza
Dužina transporta
Ugao uspona
Brzina trake
Sirina trake
Tip trake
Težina trake
Težina rotirajućih delova gornjeg sloga
Težina rotirajućih delova donjeg sloga
Koeficijent trenja
Koeficijent sporednih otpora
Rastojanje slogova nosećih valjaka
Rastojanje slogova povratnih valjaka
y = 0,95 t/m3
H = 42 m
L = 200 m
<p = 12°
v = 1,70 m/s
B = 650 mm
RP-250/80 N 4/3
Gt = 103,90 N/m
Gyg= 119,98 N/m
GVd= 51,69 N/m
f = 0,018
c= 1,45
lg = 1,3 m
ld = 2,6 m
Tok proračuna:
1) Kapacitet trake (t/h)
Qh = 465 • v • (0,9 • B - 0 ,05)2 • kx ■ L ■ y
. = 465 • 1,7 ■ (0,9 ■ 0,8 - 0,05)2 ■ 0,8 • 0,93 • 0,95 = 250,81
2) Korisni teret po 1 m transportera
50
<■] =o h
3,6-v_ 200
* ~ 3,6-l,7•9,81 = 320,59 N/m
3) Otpor kretanju trake i potrebna vučna sila (N)
Sa gornje strane
Fg =c- f ■ L ■ {{q + G,) • cos (p + Gvg ) + H- ( q + G.)
K = 0+ + H ■(q + G. )
Fv =2.793.7 = 17.828,58
Fv =20.622,28 N
Sa donje strane:
Fd = c - f - L - ( G , • cos (p + Gvd) — H ■ Gt
Fd =Wd - H - G ,F . = 800,32-4.363,8
■ Fd = -3563,48 N
Ukupno
F = Fg + Fd = W,, + Wd + H ■ q = W + H - q
F = 2.793,7 + 800,32 +13.464,78 = 17.078,8 N
4) Potrebna snaga na vratilu elektromotora (kW)
P = - ^ - = 32.26kW10”' ■ n
5) Otpori pokretanju transportne trake
Koeficijent pokretanja
(a -1) • Fx= -------= 1,18
W
Fpg=( x + l ) -Wg + H ( q + Gt )
FBX =(1,18 + 1)- 2.793,7 +17.828,58
51
F =23.918,85 Npg ’
Fpg =(x + l)-Wd - H -Gt
Fpg =(1,18 + 1) -800,32 -4.363,8
Fpg = -2.619,10 N
FP = FPg + Fpd = 2 i-299.75 N
6) Minimalna zatezna sila
Tv =12,5(q + Gt )-lg =6.897,96 N
7) Prenos obodne vučne sile sa bubnja na transportnu traku
Pri normalnom radu:
- Potrebna silazeća sila
T , = — - - =17.078,8-0,4 = 6.831,522 e ^ - 1
- Raspoloživa silazeća sila
Tr =Tv- ( - F d) = l 0.461,44
Pri pokretanju
' F n^ = = 21.299,75-0,4 = 8.519,9
8) Zatezne sile u transportnoj traci
Pri pokretanju:
^ = ? : , - ( - ^ ) = 10.461,44 N
Tip=T2p+Fp =31.761,19 N
T3p=T,p = Tv = 6.897,96 N
U normalnom radu:
T2 =Tv- { - F v ) = 10.461,44 N
j" ~T2 + F = 27.540,24 N
T,=T4 =T,p = 6.897,96 N
9) Stepsn sigumosti protiv kidanja
Prekidna sila spoja
Fk -0 ,8 5 -B-z- a m =500.157N
F ‘r- = ^ = = 15 ,74> 5 ,2j rri 1 '1 max ^ 1 />
53
5, HIDRAULICNI TRANSPORT
Pod pojmom fluidnog (pncumatskog i hidrauličnog transporta) podrazumeva se premeštanje različitih materijala ili smeša uglavnom putem cevovoda, uz pomoć komprirnovanog vazduha (pneumatski transport) i vode (hidraulični transport).
Transport cevovodom je zanimljiv pre svega, što je veoma jednostavan uređaj kojim se to postiže (cevovod), najjednostavnije je prevozno sredstvo uopšte (nema pokretnih delova), investicioni troškovi su niski, održavanja gotovo da i nema, angažuje veoma malo ljudi, trase koje se mogu savladati pulpovodom jedva da su savladive bilo kojim drugim prevoznim srcdstvom; konačno, u nckim situacijama to je bez premca gotovo jedini mogući način transporta (neđostupni prostori u rudnicima klasičnim transportom, močvarni teren na površinama i dr).
Jamski hidraulični transport se primjenjuje u tzv. hidro-rudnicima ili sam ili kao deo komplctnc kidraulične konccpclje rudnika (gdc je otkopavanje ugna Ili rudc hidrauiično ili bar mehamčko-hidrauiičko!. Od celc svetske nroizvodnje uglja, hiđrauliČno se transportuje oko 0,7 %, od ćega se hidraulično otkopa nešto više od 50 %. lako su u toj tehnologiji 70-tih gođina prošiog veka mnogi gleđali 'revoluciju" u rudarstvu, taj sistein. ipak stangira.
Površinski hidrauiični transport se konsti na manjim do srednjim udaljenostima (do 20 km), uglavnom ođ otvora ruduika do separacija odnosno oplemenjivačkih postrojenja, ili do dcpouija ili od mđr>ikn do tcnnoclcktrana kada sc radi o uglju. Čitav niz primera pokazuje da se hidraulični iransport nnmeniuie i za velike udaljenosti ( u SAD postoji dužina transporta od 440 km, & pianira se 2250 km).
Interesantan je plan ugljcuog puipovoda od Katowica (Poljska) do Linza (Austrija) odnosno Trsta (Italija). Za trasu Katowice - Linz računice pokazuju da je za godišnji kapacitct od 5 miliona tona, po ceni od 9 S i prema 17,5 $/t železnicom, za koju bi trcbalo na udaljcnosti od 770 km dncviio angažovati 16 vozova. To znači na ovakvoj javnoj, frekvcntnoj centralnoevropskoj pruzi dnevno treba angažovati 32 dodatna voza. Ako se uporcđuiu svi troškovi izgradnie jednog ili drugog sistema, onda proizilazi da je hidraulični transport čak 5 do 10 puta jcftiniji od žclezničkog. Viša vrednost sc odnosi na slučaj gravitacijskog transporta, dakle kad uopštc nc treba pogonska cnergija.
Elementi hidrauličnog transporta su: pumpe. cevi i voda.
Pumpe za manje sisteme su obieno centrifiigalne, dok za veće od 10 - 15 Mpa su specijalne, sličnc onima za isplaku kod bušcnja za naftu.
Cevi su čclične za višc pritiskc (Cc 35 do Cc 50). ili su od različitih specijalnih plastiČnih masa, staklenih vlakana, kerarnikc. Ccvi odplastičnih masa su veoma otpome na habanje ( 2 - 4 puta više nego čeličnc), hemijski su potpuno rezistentne. 4 - 5 puta su lakše (lakša manipulac-ija), savitljivijc su i konačno jcftinijc. Trajnost čeličnih cevi se povećava oblaganjem keramičkim ili plastienim materijalima na najizloženijim mestima c-evovoda, kao i okretanjem cevi (cevovoda). tako da ne leži uvek istom stranom prema dole (što je inače komplikovan zadatak). Trajnost cevi sc računa od 15 - 30 godina.
Kod čeličnih cevi postoji opasnost hemijske korozije zbog kiselog medija. Zato se mora pH vrednost držati iznad 9 (alkalnost) dodavanjem pulpi CaO. Brzina strujanja pulpe mora biti nešto veća (za 0.2 - 0,3 m/s) od tzv. kritične brzine pri kojoj počinje konstantno kretanje materijala. koja je raziičita za razne medije odnosno veličine čestica. Razni mediji znači u praksi uvek vodu ali različito zgušnjenu suspenzijom ili otopljenim materijalom. Optimaina brzina strujanja je 1,5 - 1,8 m/s a najviše do 2,5 m/s.
Pri projekiiranju cevovoda treba voditi računa o pozitivnom hiđrauličnom gradijentu u ođnosu na reljef terena, tj. da u cevovođu na svakom mestu njegove trase vlada nadpritisak, u suprotnom će doći do prekida stmjanja ili do vakuuma u cevovodu i pojave kavitacije.
Za ilustraciju efikasnosti i pogodnosti hidrauličnog transporta navodi se primjer 396 km dugačkog Samarco pulpovoda u Brazilu. Prevozi se 7 miliona t/god. flotacijskog Fe - koncentrata od rudnika, nedaleko od grada Belo Horizonte u državi Minas Gerais, do obale i luke na Atlantiku (Espirito Sento). Pulpa koja se sastoji iz 66 % čvrste komponente kmpnoće 84 % minus 325 rnesha i manje od 4 % plus 200 mesha, pumpa se cevovodom prečnika 475 i 508 mm, brzinom od 1,65 m/s (~ 6 km/h - što za celu udaljenost daje vremc putovanja 66 sati ili 2,7 dana). Gibanje pulpe se održava pomoću dve identične crpne postaje, na početku i pred planinskim lancem preko kojeg je cevovod morao preći (1/3 - 1/2 dužine od početka).
Pri 3 smenskom i 7 dnevnom sistemu rada, ukupno je angažovano 50 Ijudi na upravljanju i održavanju sistemu. lako bez ikakvog prethodnog iskustva ljudi su potpunc- ovladali sistemom za samo 6 meseci.
Opšte prednosti hidrauličnog iransporta su brojne: ekonomičnost, potreban je mali broj zaposlenih, potpuna mehanizovanost odnosno automatizovanost, nema utovamih, pretovarnih i istovamih manipuiacija, sigumost rada, prilagodljivost terenskim uslovima, nema gubitaka supstance, okolina maksimalno zaštićena, i dr.
Ovaj vid transporta je nezamenljiv u procesu transportovanja sirovina u nekim industrijskim granama, kao što su: cementarc, mlinska industrija, zamuljivanje u jamama u cilju izolacije starih radova i oksidacionih procesa itd.
5. 1. Osnovne karakteristike hidrauličnog transportera
U opštem slučaju hiđraulički transport može da se ostvari bilo slobodnim padom ili pod pritiskom.
Prema načinu uvođenja materijala u cevni transport, hidrauličnetransportne instalacije pod pritiskom mogu da sc razvrstaju na uređaje sa:
- pumpom i
- dodavačem.
Hidraulični transportni uređaj sa pumpom, odlikuje se jednostavnom konstruktivnom šcmom, a nedostatak instalacije je ostvarivanje nižeg pritiska, ograničene su dimenzije transportovanih komada materijala, što je uslovljeno dimenzijom poprečnog preseka pumpnog kola.
Hidraulični transportni uređaj sa dodavačem omogućava transportovanje relativno krupnih komada. Međutim, složenost i nedostatak pouzdanih uređaja za uvođenje u cevni transport rasipnih materijala pod pritiskom, ograničava njihovu primenu.
Veoma zastupljen način hidrauličnog transporta u podzemnoj eksploataciji, je zapunjavanje (zamuljivanje) otkopanog prostora ili izolacija starih radova hidrosmešom. Sematski prikaz uređaja za zamuljivanje prikazan je na slici 5.1.
Zbog obezbeđenja optimalnih uslova za transport hidrosmeše, važan je odnos čestica materijala za zamuljivanje i vode. Na 100 m3 do 150 m3 čvrste mase ide 400 m3 do 500 m3 vode. Odnos čvrste mase i vode se kreće u granicama između 1:4 do 1:5.
Kapacitet kompleksa prikazanog na slici 5.1. kreće se u granicama između 30 m3/h i 300 m3/h hidrosmeše. Savremeni kompleksi imaju uređaje za promenu pritiska hidrosmeše.
]
Slika 5.1. Šematski prikaz kompleksa hidrauličnog transporta (zamuljivanje)[l]1 - transporter; 2 - transporter sa vagom; 3 - prijemni bunker; 4.7 - dodavač; 5 - sito; 6 — mlin; 8 -
konusna drobilica; 9 - transporter; 10 - mešalica; 11 - dozator; 12 - bunker za cement; 13 - dovod vode;14 - cevovod
Strujanjem fluida transportuju sc i hidro mešavina horizontalnim cevnim transportom, a usled činjenice da je brzina usmerena vertikalno u odnosu na strujnice, to sc pri turbulentnom strujanju tečnosti prenošenje čvrstih čestica ostvaruje neravnomemo i sa prekidima, što zavisi od krupnoće i gustine čvrstih čestica, odnosno od njihovih suspezija. Tako se, na primer nerastvorljivi kmpni komadi prenose kotrljanjem na dnu duž zida cevi, dakle neravnomemo.
Proces prenosa tvrdih matcrijala, stmjenje fluida, u opštem slučaju može se predstaviti kao neravnomemo kretanje zasadnih čestica materijala. Pre odvajanja svake pojedinačne čestice sa dna cevi, prethodi njeno odvajanje (otrzanje) od dna, a srednja brzina strujnog toka koja odgovara takvom stanju naziva se brzma otrzanja.
56
5.2. Konstruktivna rešenja hidrauličnog transporta
U zavisnosti od sastava materijala u smeni sa tečnošću, obrazuju se različite dvokomponetne sredine, koje mogu da se razvrstaju na fmo disperzione (čestice krupnće 0,05...0,15mm), grubo disperzivne (čestice krupnoće 0,15 - 1,5 mm) i na suspezivne i nehomogene disperzivne sisteme (čestice krupnoće od 1,5 - 2,0mm).
Hidro smeše čine više disperzivne sisteme koji se sastoje iz čestica različitih dimenzija. Razlikuju se sledeći režimi strujnog toka hidro smeša jednog cevnog transporta:
- Kretanje koje je blisko ravnomemom transportu tvrdih čestica kroz čitav poprečni presek transportnih cevi, je praktično moguće kod fmo disperzionih i dragih oblika svih hidro smeša, ali pri većim brzinama strujnog fluida, i ovaj režim je u direktnoj vezi sa većim gubicima energije pri transportu jedinice mase materijala.
- Kretanje strujnog toka pri neravnomemoj raspodeli tvrdih čestica materijala kroz poprečni presek cevi, nastaje kada je srednja brzina toka jednaka kritičnoj brzini Vs - Vkr.
- Kretanjem tvrdih čestica kritičnom brzinom, ostvaruje se minimalna potrošnja energije pri transportu cevima. Zbog toga treba težiti u praksi, da se brzina čestica održi što je moguće bliže kritičnoj brzini (obično je za 6 - 20 % veća), kako bi se sprečilo taloženje čestica pri dnu unutrašnjeg zida cevovoda.
U većini uspešnih sistema hidrauličnog transporta, brzine fluida kroz hidraulične uređaje su za 6.. .20% veće od kritičnih.
5. 3. Ostale bitne karakteristike hidrauličnog transporta
Osnova hidrauličnog transportnog uređaja je pumpa za prepumpavanje hidro smeše u cevovodima. To je u suštini specijalna centrifugalna jednostepena pumpa, uvećane otpomosti prema habanju kod koje su svi prethodni kanali dovoljnih dimenzija, da dopuštaju kretanje komadnih materijala kroz njih (slika 2).
Hidrosmeša se kreće prema centru pumpnog kola preko usisnog cevovoda i levka koji je vezan za prednji poklopac, tela pumpe. Hidrosmeša prolazi kroz međulopatični prostor kola, dospeva u odvodni kanal pumpe, iz koga izlazi cevovod pulpe.
Pri proračunu cevovoda, pumpa se usvaja prema njenim karakteristikama, respektovanjem ukupne međuzavisnosti napona, pritiska, snage, koeficijenta korisnog dejstva i dozvoljene usisne visine, a u zavisnosti od protoka (napajanja) pri konstantnoj učestalosti obrtaja pumpnog kola.
U zavisnosti od otpora koji se savlađuje pumpom, menja se i napajanjepulpom.
57
Cevni vodovi puipe mogu da se izvedu kao i cevi monolitnog zavarenog oblika (sa uzdužnim ili zavojmm šavom cevi), a spajaju se prirubnicama u obliku zavarene ili navojno razdvojive veze. Kompenzacija temperatumih dilatacija ostvamju se preko zaptivnih kompezatora.
5.2. Stdopni crtežhorizontalne centrifugalne muljne pumpe [4]1. stator, 2. rotor, 3. postolje, 4. osovina, 5. prednji zatvarač,
6. regulator usisnog otvora, 7. zaštitni disk
Kolena su brzohodajući elementi cevovoda. Raširena je primena kolena sa izmenjenim čeličnim uiošcima.
Radijus zaobljenja kolena obično iznosi 500...700mm, a debljina uloška je u granicama 30...85mm. Efikasna je i primena armiranib kolena, bmšenih granitom ili nekim dmgim mineralom. Eksploatacioni vek ovakvih kolena je za 4...5 puta duži od veka čeličnih kolena (slika 5. 3).
Na pritisnom (napomom) vodu postavlja se povratni ventil za sprečavanje hidrauličnog udara pumpe koji može da nastane usled isključenja pumpe i kretanje stmje hidro smeše u suprotnom smem. Pri većoj transportnoj daljini hidro smeše (voda pulpe), neutralisanje hidrauličnog udara ostvaruje se ugradnjom vazdušnog stuba-kape.
Slika 5.3. Poluprečnik krivine [5]
Cevovodi se pregrađuju zasunima. Kontrola rada ispravnost hidrauličnog transportnog uređaja se ostvaruje, manometrom odnosno vakuummetrom.
5. 4. Teorijske osnove proračuna hidrauličkog transporta
Osnovni ulazni podaci za proračun hidrauličnog tansporta su: kapacitet hidrauličnih istalacija, daljine transportnog cevoda, visina podizanja hidro smeše kao i fizičko i mehaničko svojstvo transportnog materijala (krupnoća, gustina, poroznost i drugo).
Prilikom ispitivanja i proračuna hidrauličnog transportnog uređaja, treba uzeti u obzir hidrauličnu krupnoću ( K brzinu lebdenja), pri čemu je sila delovanja fluida jednaka sili težine čestice.
rs = C , j d ( p , - l )
Gde je:
Cj - koeficijent odnosa materijala i vode (Ci= 0,55),
d - prečnik čestice tvrdog materijala (mm),
p m - relativna gustina tvrdih čestica materijala u odnosu na vodu.
Pri kretanju vertikalnog cevovoda, stvama brzina tečnosti treba da je veća od Vs, a prilikom kretanja čestica tvrdog materijala u lebdećem stanju , vertikalna komponenta brzine turbulentnog stmjanja treba da bude Vy> Vs-
Određivanje V& odvija se preko empirijskog izraza ili na osnovu tabelamih podataka iz tabele 5.1.
Tabela 5.1 Vrednosti kritičnih brzina nekih materijala u zavisnosti od prečnikacevovoda
Prečnik cevovoda (mm) 200 300 400 500 600
Kritična brzina transportovanja Vh- (m/s) u zavisnosti od materijala
Frikcija gline 1,6 1,8 2,2 2,5 2,7
Sitnozmasti pesak 2,1 2,4 2,7 3,0 3,2
Rrupnozmasti pesak sa sadržajem šljunka od 10% 2,6 2,8 3,2 3,4 3,6
Krupnozmasti pesak sa sadržajem šljunka od 45% 2,8 3,0 3,4 4,0 4,3
Sljunak i tucanik 3,4 3,8 4,2 4,6 5,0
59
Ako je poznat časovni kapacitet pumpe za hidraulični transport, to se prečnik cevovoda može odrediti iz sledećih izraza:
D =l
3600i';rm
Gde je:
v - brzina hidro smeše iznosi ( 1 , 1 - 1 ,2 ) (m/s).
Potrebni napon koji treba da se ostvari pumpom u hidraulični transport, stvara se sabijanjem otpora duž čitave linije cevovoda kojom se transportuje pulpa.
—h +h +h. + h +hg us g i gm os
Gde je:
hus - gubici na usisnom delu (Pa),
hg - gubici usled geodetske kote ose pumpe i tačke ispunjenja hidro mase (P a),
hi - gubici usled otpora trenja duž linije cevovoda (Pa),
hgm - gubici usled lokalnih otpora u cevovodu (Pa),
hos - preostali napor (Pa).
Kod približnih proračuna može se prihvatiti da je hus=20...30 (Pa).
Gubici pri podizanju, usponu pulpe:
hg = Z p h, Pa
Gde je:
Z
Ph
razlika kota (m),
gustina hidro smeše (t/m3).
hi = /.2gD
L p h = XL v2A D 2 g i<jLPh
Gde su:
io - veličina specifičnog gubitka u m na 1 (mc) cevovoda,
L - dužina cevovoda,m
X ~ koeficijent otpora pri protoku čiste vode zavisi od prečnika cevovoda.
60
Vrednost koeficijenta otpora za vodu, u zavisnosti od prečnika cevovoda navedene su u tabeli 5.2.
Lokalni gubici su:
; ~ P h 5pa2 g
Gde je:
£ - zbir koeficijenata lokalnog otpora.
Tabela5.2 Vrednosti koeficijenata otpora za vodu za različite prečnike cevovodaD
(mm) 150 20 0 250 300 350 400 450 500
/ 0,0185 0,185 0,0175 0,0165 0,0160 0,0155 0,0155 0,0150
Za približne proračune je hgm ~ 0,1 hj.
Preostali napon na kraju transportovanja pumpe iznosi: hos = 3 0 -5 0 Pa.
5.5. Proračun hidrauličnog transporta
Primer proračuna: Proračunati hidraulični transportni uređaj ako su poznati sledeći elementi:
Transportovani teret: antracit,pa=l,5 (t/m )
Krupnoća komada: amax < 80 (mm)
Količina transportovanog čvrstog materijala iznosi: Qma - 220 (t/h)
Dužina cevovoda: L= 2000 (m)
Visina transporta: ff=15 (m)
Zapreminska koncentracija hidromase je 5 = 0,25 (0,2 - 0,25) pri transportu komadnih tereta, dok se kod transportovanja rasutih tereta kreće u granicama s = (0,2 - 0,5).
1) Kapacitet transporta uređaja sa hidro smešom:
QvkS ' P c
2200,25-1,5
586,67 , m3/h
61
2)
a H10 = Q * ~ a , = 586,7 - — = 440 , m3/h220
Q =Z-'vaOZ-'TTiP a
3) Gustina kašaste smeše:
220n . , q . 440-1000 + ------ 1500
p h s = H2 - " ' ^ ' Pa = --------------- ^ --------= 1125, kg/m3Q + Q 440 + 220
1,5
4) Provera zapreminske koncentracije:
H 25-1000 _ Q 2 5
p a - p v 1500-100 ’ ~
5) Prečnik cevovoda kašaste mase:
Dc>3 amax = 3-80 = 240 mrn
Dc = 280 mm - standardni
6) Kritična brzina pri kojoj u cevi nastaju pregradni nanosi hidro smeše zajedno sa komadnim teretom:
Vk = nx yj ju -a -g ■ s-D c = 9^0,15 • 0,5-9,81 ■ 0,25-0,28 = 2,04, m/s
ii] = (8,5 - 9,5) - usvajamo n = 9 - konstanta
a = —— — = 0,5 - odnos antracita i vode P v
p = 0,15 - usvaja se u zavisnosti od vrste nasutih materijala nakon drobljenja.
62
7) Brzina prenošenja hidro smeše duž cevovoda:
V 4 - g ,3600 -jt-D)
___ 4-546,673 ^ 3 J 4 ^ 2 8 "
2,65 , m/s > Vkr=2,04 m/s
8) Računski gubitak napora u cevovodu:
h - (h; ■L) + h, +hgu k hs ' hv >
Gde je:
h’hs = kj-hf) (1+a-s) - gubitak napora pri transportu hidro smeše na rastojanju od I m,
kj = 1,1 - 1,5 - usvajamo kj = 1 ,15- koeflcijent prenosa hidro smeše.
K =v -v( - p . 0,12-2,65" -1000
0,28= 0,3 , kPa/m
2 = 0 , 1 2 - koeficijent hidro udara kod glatkih cevi
Uvrštanjem analiziranih podataka u izraz, dobija se:
hhs - 1,15-0,3-(1 + 0,5-0,25) = 0,39 , kPa/m
h . = ± H ■ g • p , = ±15 • 9,81 ■ 1125 = ±165,6 , kPa/m
Za gubitak pritiska na vertikalnoj deonici cevovoda, u ovom slučaju, usvojen je znak + (dizanje tereta).
hn = (0 ,05-0 ,10)-hhs ■ L = 0,07-0,39-2000 = 54,34 , kPa
Gubitak pritiska hidro smeše na horizontalnom đelu cevovoda, usvaja se izizraza 1 :
h,u = (h;u • L) + h,v + hn = (0,39 - 2000) +165,6 + 54,34 kPa
9) Konzumna snaga eiektro motora je :
9 9 * 9 4 ^ 73600-/; 3600-0,6
rj = (0,38 - 0,60/ - stepcn korisnog dejstva pumpe pri prenošcnju hidro smeše.
63
Potrebna snaga elektromotora je :
P= k- Pk=l, 15-271,5= 312,2 kW
k - stepen sigumosti,
Iz tablica se usvaja prvi veći standardni elektromotor.
Napomena: Pri transportovanju usitnjenih rasutih materijala (dimenzija čestica materijala 0,15 - 0 ,2 0 ) kritična brzina određuje se prema formuli:
Vk = n^Ja ■ g -D c =1,15^0,5-9,81-0,28 =1,35, m/s
Gdeje: n = 1 ,0 - 1,5 - koeficijent koji uzima u obzir prenošene smeše.
DISKONTINUALNI (CIKLIČNI) TRANSPORT
Diskontinualni transportni sistemi su jedan od najčešće korišćenih vidova transporta u podzemnoj i površinskoj eksploataciji mineralnih sirovina. Ekonomska opravdanost primene ovih sistema uglavnom zavisi od efikasnosti metoda planiranja i analize u fazi projektovanja, obzirom na činjenicu da troškovi transporta dostižu čak i do 50 % ukupnih troškova eksploatacije.
Ovaj problem je posebno evidentan pri eksploataciji neslojevitih ležišta metala zbog povećanja dubine jama i površinskih kopova i potreba transportovanja sve većih količina, kako otkrivke (jalovine) tako i korisne mineralne sirovine. Radi toga postoji stalna potreba za što efikasnijom eksploatacijom koja se ogleda, između ostalog, i kroz korišćenje efikasnih metodologija i modela u fazi projektovanja. Proces izbora strukture mašina u diskontinualnim transportnim sistemima podrazumeva analizu velikog broja mogućih kombinacija opreme.
U diskontinualna transportna sredstva (ciklična) spadaju: vitlovi, skreperi, sredstva šinskog transporta i sredstva kamionski transporta.
65
6 , JAMSKI VITLOVI
Jamski villovi su do kraja pedesetih godina bili najrasprostranjenija i nezamcnljiva mehanizacija u rudnicima sa podzcmnom cksploatacijom. Razvoj savremene mehanizacije, posebno utovamo-transportne, snizio je stepen njihove primene. aii jc i danas njihova upotreba vcoma rasprostranjena.
U savremenoj podzemnoj eksploataciji vitiovi imaju status višenamenske pomoćne mchanizacijc (za podizanje- i spuštanje tercta, za miču po koioscku, viscćoj šini ili podini, za utovar i transport), mada se u pojedinim malim rudnicima i daljekoristc kao osnovna mchanizacija za transport.
Postoji veliki broj proizvođača jamskih vitlova širom sveta, pa i kod nas. U ovom poglavlju bićc navcdeno ono što je značajno i zajedničko za većinu konstrukcija.
Vitlovi se proizvode kao jednobubnjasti, dvobubnjasti i trobubnjasti. Za pogon koriste pncumatske. električne, hidraulične i dizcl motore različite snage (od 2 ,2
kW do 132 kW iii do 2x75 kW). Najrasprostranjcuiji su vitlovi sa pneumatskim i elcktričnim motorima.
Bubnjevi se proizvode u tri tipa: uski, srednje širine i široki. Uobičajeno je da se za jednobubnjaste vitlovc koriste srednie široki i široki bubnjevi, a samo za dvobubnjastc vitlovc uski bubnjevi, što nc isključujc primcnu i dmga dva tipa bubnjcva. Prečnici bubnjeva se kreću u granicama od 220 mm do 1100 mm. •
S l i k a o . l . Š e m a ts k i p r i k a z ja m s k ih villova a) jednobuhnjasti; b) dvobubrjasti; c) t r o b u h n ja s t i [1]
Na bubnjevima vitlova je namotano ćelično uže. prečnika od 6 mm do 65 mm, u nekoliko slojeva (do pet). Kod dvobubnjastih vitlova jedan bubanj jc vučni a dragi jc povrami. Kod trobubnjastih vitiova srednji bubanj jc vučni a bočni su povratni.
Vratilo bubnja je smešteno u ođgcvarajući tip kotrljajućeg ležaja, dok su bubnjevi nezavisno smešteni u kiizne ležajeve. Ovakvo nezavisno uležištenje omogućujc da sc parazitska trcnja sveđu na minimum i da sc problcm ccntriranja vitlaprilikom montažc lakše reši.
Ovaj tip vitla snabdeven je hidraulićnom spojnicom koja se može daljinski aktivirati. Bubnjevi su varcnc ili livcnc konslrakcije, a ceo vitao sc postavlja na sopstvcno postolje od zavarcnc konstrukcijc. Za pogon ovih vitlova koristc sc hidrauličm motori ili elektromotori, a moguća je i varijanta sa dizel motorom.
S l ik a 6 .2 M o d u la r n i v i ta o a ) s a h id r a u l ič n im m o to r im a ; b) s a e le k tr o m o to r o m , I - j e d n o b u b n ja s t i m o d u l; I I - d v o b u b n ja s t i m o d u l; I I I - tr o b u b n ja s t i m o d u l; I V - k o m b .
d v a je d n o b u b n ja s ta m o d u l a j l ]
Vitlovi koji nemaju hidrauiičnu spojnicu, pored kočnice sa trakom, koja se nalazi na obodu zupčanika sa unutrašnjim ozubljcnjem poseduju i kočnicu na obodu bubnja za uže. Kada je ova kočnica zategnuta vrši se kačenje tereta.
Laki jednobubnjasti vuiovi mogu biti viseći 1I1 pričvršćeni za potpomi stubac radi iakšeg manipuiisanja sa teretom. U ovom slučaju ne postoji ni potreba za postoljem vitla.
6.1. Proračun jamskih vitlova
Transport otkopanog materijala uz pomoć jamskih vitlova se organizuje u siučajevima kada se koristi skreper za transport izminiranog materijala u sipku, ili kada se vagoneti vitlom poviače na navozištu od mesta točenja (rudne sipke) do okna.
6.1. 1 iCapacitet transporta vitlom
Kapacitet transporta vitiom (Q), zavisi od broja ciklusa u jedinici vremena, od broja vagoneta u kompoziciji i od tereta koji se transportujc:
Q3600•t ■n ■q--------------- -. t/h
T '
gdejc:
n - broj vagoneta u kompoziciji,
t - efektivno vreme rada u smeni, h
q - korisni tcret jednog vagona, kg
T - trajanje jcdnog ciklusa vožnje, s
6.1.2 Trajanjc jednog ciklusa vožnje:
TL_
vi+ - + n - f
V2, s
6 7
Gde je:
L - dužina transportne deonice, m
v i- brzina punog vagoneta, m/s
V2 - brzina praznog vagoneta, m/s
t„, -vreme manevrisanja (punjenje, pražnjenje, otkačivanje, zakačivanje, zamena vagona), s
6.1.3 Broj ciklusa za 1 čas:
nh3600
T
6.1.4 Otpor kretanja pune strane na početku vožnje:
W 2 = n • g ■ (G + Gv) • ( / j cos a + sin a) + p • L • g ■ ( / ' cos a + sin a ) , N
Gde je:
Wj -otpor kretanja pune strane, N
n - broj vagona koji se istovremeno izvozi
G -masa praznog vagona, kg
Gv -masa korisnog tereta jednog vagona, kg
f i - koeficijent trenja punog vagona (0,03 - 0,08)
a - nagib transportne deonice, 0
f - koeficijent trenja užeta po vodećim valjcima ikoturovima ili po podini (0 ,1 - 0 ,2 )
p - masa vučnog užeta, kg/m
L - dužina izvozne putanje, m
6.1.5 Otpor kretanja prazne strane:
W2 - n- g -G - ( f2 cos a - sin a ) , N
gdeje:
G - masa praznog vagona, kg
f 2 - koeficijent trenja praznog vagona (0 ,0 1 - 0 ,0 2 )
6.1.6 Potrebna vučna sila na obodu pogonskog bubnja:
F = Wi +W2, N - za dvobubanjske vitlove
F = Wj, N - za vitlove sa jednim bubnjem
6.1.7 Potrebna snaga na vratilu elektromotora je:
^ = 1,5-F -v
1000-7,kW
gdeje:
k = 1,5 - koeficijent uvećanja snage zbog dinamičke sile u periodu ubrzanja
v - brzina užeta, m/s
Tj - koeficijent korisnog dejstva prenosa (r)=0,75 -- 0,85)
Primer proračuna vitla: Izračunati snagu motora vitla za povlačenje kompozicije od 10 vagona, sa masom tereta u jednom vagonu od 10 kN, a masa praznog vagona je 5 kN, na deonici dužine 80 m. Trasa transporta je horizontalna, težina užeta je 8 N/'m, brzina kretanja pune kompozicije je 0,8 m/s a prazne 1 m/s.
1. Trajanje jednog ciklusa vožnje:
^ L L T - — + ---- Vyi-tm , s
Vi v2
tm - vreme manipulisanja vagonima (punjenje, pražnjenje, otkačivanje, zakačivanje, zamena vagona, tm= 1 0 2 s po jednom vagonu)
r =— +— +10-1020,8 1
= 1 2 0 0 s
2. Smenski kapacitet vitla:
Q 3600-t-n-q , t/'sm
gdeje:
t - efektivno vreme rada u smeni, 6 h
n - broj vagona u kompoziciji, 10
69
<1 korisni teret jednog vagona, 1000 kg
03600*6-10-1
1200= 180, t/sm
3. Broj ciklusa za 1 čas
3600 3600 „n = ------- = -------= jT 1200
4. Otpor kretanja pune strane na početku vožnje:
Yv\ = n - g - (G + Gv)• (J\ co sa + s in a ) + p - L - g - ( / ’ co sa + s in a ) ,N
p - masa vučnog užeta, 0,8 kg-'m,
a = 0°
10-9,81 (1000+500) (0,06-1) -0,8-80-9,81 -(0,15-1) = 9096 N
5. Otpor kretanj a prazne strane:
W2 = n - g - G - ( f 2 c o s a - s m a ) ,N
W2 = 10 • 9.81-500 - (0,01) = 500 N
6 . Potrebna vučna sila na obodu pogonskog bubnja:
F = Wi + W;, N - za dvobubanjske vitlove
F = 9096 + 500 =9596 N
7. Potrebna snaga motora vitla ie:
F ■ v 9596-iP = 1.5----------= 1.5 • ------= 19,05, kW
1000 // 1000-0,75
Usvaja se standardni elektromotor snaee od 22 kW.
70
7. TRANSPORT SKREPERIMA
Skreperi su urcđaji koji sc najćcščc koristc za utovar matcrijala, ali sc mogu koristiti i za transport pri lzraai rudarskih prostorija aii i pri eksploataciji.
Skrcpcri za transport su urcđaji koji sc sastojc od skreperske kašike, vitla, užeta i koturova za vođenje užeta. Za razliku od skrepera za utovar, ovi uređaji pored drugačijeg oblika skreperske kašike, vrše transport na većim rastojanjima, i do 80 m, mada im je obiast racionalne primene transport na dužinama od 20 do 50 m. U izuzetnim slučajevirna dužina transporta đostiže 250 m.
Slika 7.1 Sh'cper za v.tovar i transport [6]
Kapacitet skrepera za transport zavisi od zapremine skreperske kašike i dužine transporta. Smenski kapacitet o%ih urcđaja, kod dužih transportnih putanja i manje zapremine skrepcrske kašikc, krcćc se u granicama od 30 t do 50 t. Na kraćim transportnim puianiama i pri većoj zapremini skreperske kašike smenski kapacitet se kreće u granicama od 150 t do 450 t, a u pojeđinim slučajevima i do 800 t.
Transport skrcpcrima sc možc organizovati na dconicama sa nagibom do 35°, a maksimalna krapnoća matcrijala za transport skreperima je od 800 - 1000 mm.
Skreperi se primenjuju za transport pri izradi podzemnih prostorija i kod odrcđenih metoda otkopavanja, odnosno pri stubno-komornom otkopavanju.
U zavisnosti od vrstc matcrijala koji sc transportujc primenjuju sc različiti tipovi skrcpcrskih kašika. Po obliku konstrukcije skrepcrske kašike mogu biti u obliku grabulje, sanduka, grabuijasto-sandučaste i u obliku lopate. Za transport krapnih abrazivnih komada rudc koristc sc grabuljasti skrcperi, različite konstrukcije.
Sandučasti skreperi primcnjuju sc pri transportu sitnijeg materijala manje čvrstoće. Sastoje se od prednje stranc sa oštrom ivicom i dve bočne stranice za sprečavanje rasipanja materijala i obezbeđenje što boljc popunjenosti. Siroko se primcnjuju pri eksploataciji kaiijuma.
Slika 7.2 Sandučasti tip skreperske kašike [1]
Grabuljasto-sandučasti skreperi se primenjuju za transport vlažnog materijala srednje čvrstoće.
Osnovni zahtevi koje treba da ispuni skreperska kašika su obezbeđenje brzog i potpunog punjenja, visoka čvrstoća konstrukcije, stabiinost pri kretanju po neravnoj podini i što niži otpori kretanju.
Glavni parametar skreperske kašike je njena zapremina. Najčešće su u upotrebi grabuljasti skreperi zapremine 0,25, 0,40, 0,60, 1,0 i 1,6 m3 i sandučasti skreperi zapremine od 0,4 - 2,0 m3. Drugi osnovni parametri koji karakterišu skreperske kašike su: visina (H), širina (B) i đužina (L), koji su najčcšće u odnosu 1:2:2, zatim ugao punjenja (a) koji se za grabuljaste skrepcrc kreće u granicama između 45° i 60°, a za sandučaste skrepere u granicama izrneđu 30 i 45°. Prečnici užadi za transport skreperima kreću se u granicama 10-28 mm.
Koturovi za vođenje užadi su od čciika visoke čvrstoće i treba da budu laki, da obezbede jednostavnu montažu, demontažu, premotavanje užeta, jednostavno i lako vezivanjc i kačenje skreperske kašike.
Prečnik kotura ne sme biti rnanii od (15 — 18) d,
gde je d - prečnik užeta.
Prečnici koturova za skrepersku užad se kreću u granicama između 200 i 400mm.
Koturače skrepera se učvršćuju u bokove ili krov prostorije i imaju zadatak da usmere uže u željenom pravcu. One moraju biti konstruisane tako da ne izazovu brzo propadanje užeta zbog savijanja i vuče materijala.
72
7.1 Proračun elemenata skreperskog postrojenja
Primer proračuna - 1 : rroračunati elemente skreperskog postrojenja ako je dužina transperta L = 80 m . ugao nagiba transportne putanje (3 = 9 i zapremina skreperske kašike T =0.16 nr’ .
7.1.1 Proračun kinematike i zapremine skrepera:
Trajanje eiklusa kretanja skrepera:
7. _ L L f ^ ;■ 1 i , X’,, “ '
L - dužina transpoitovanja
v„ - brzir.a kretanja punog skrepera .; 1 .2 -• i .6 m/s)
v - brzina kretanja praznog skrepera (1 .5 -2 m/s)
t. - vreme zahvatanja materijaia (5 - 1 0 s)
t. - vreme istovara materijala (3 - 5 s)
■4=1 13.8.
7.1.2 Broj vožnji ujcdnom satu:
3600 3600 „ .n, = ------ = --------= 3 1 vozrna" Tr l l 3.8
7.1.3 Časovni kapacitet skrcp
3600-V -k -va, =-------="— r
rskog postrojcnja:
3600-0,16-0,85-1,8 113.8
7,7, t/h
k - koeficijent popunjcnosti skrepera (0,5 - 0,7 za krupnokomadasti,0,7 - 0,8 za sređnjekomadasti i 0.8 - 0,9 za sitnokomadasti materijal)
y - nasipna zapreminska masa (1,5 -- 1,8 t/m?)
7.1.4 Maksimalna masa korisnog tereta u skreperu:
Q = K'kp- Yn ,kg
g = 0,16-0,85-1,8 = 0,245 t = 245 kg
7.1.5 Proračun vučnih sila i snaga motora
7.1.5.1 Vučna sila za transport:
Wt = g • [Q if ■ cosp ± sin p) + Qs( / • cosp ± sin (3) ■ Kn]
Wt - 9,81 - [245(0,75 -cos9° -sin9°) + 300(0,6-cos9° - s in 9 ° ) -1,45] = 3,3 , kN
7.1.5.2 Vučna sila za povratni hod:
Wp = g- [Qs ( / • cos [} ± sin P )-K n]
Wp = 9,81 • [300(0,65 • cos9= + sin 9=) • 1,45] = 3,4 , kN
7.1.5.3 Vučna sila pri zahvatanju materijala:
W._ = g ■ Q( f • cos p + sin P) ■ K d
Wz =9,81-245(0,75-cos9°-sm 9=)'l,55 = 2 ,2 ,k N
Qs - sopstvena masa koša skrepera ( Qs — 3 [kN])
p - ugao nagiba trase na kojoj skreper radi
/ - koeficijent trenja matcrijala po podini (0,65 - 0,80)
/ - koeficijent trenja koša po podini prostorije (0,5 - 0,7)
Kn - koeficijent neobuhvaćenih otpora (1 ,4— 1,5)
K d - koeficijent dopunskih otpora pri zahvatanju materijala i zavisiod vrste stena, kao i od njihove granulacije:
za meke, sitne, rastresite stene (1,3 - 1,4) za srednje tvrde stene (1,5 - 1,6) za čvrste i krupnokomadaste stcnc (2 - 2 ,2 )
7.1.6 Potrebna snaga motora:
7.1.6 .1 Snaga za transportni hod:
3300-1,41000-0,85
5,4 ,kW
7.1.6.2 Snaga za povratni hod:
W -vP =■
1000 • r]z
p 1000-0,85
7.1.6.3 Snaga za zahvatanje materijala:
p = _ ^ ' v-
P_ =
1000-77
2200 - 0,8— = 2 ,2 ,kW
1000-0,85
- brzina kretanja skrepera pri zahvatanju materijala (0,7 - 0,9 m/s)
- koeficijent korisnog dejstva vitlova (0,85)
7.1.7 Srednj a kvadratna snaga:
Pt, + ft P
P = 2,22-7,5 + 5,42-(57-7 ,5 ) + 72-46 _ 6 kw s V 57 + 46 ’
- vreme kretanja punog skrepera
L 80 rnt,= — = — = 57 , s
v, 1-4
- vreme kretanja praznog skrepera
L 80v 1,75
P 5
; 46
Iz tablica se usvaja snaga motora P = 10 kW.
75
7.1.8.1 Maksimalna vučna sila pri transportu,
Zapunihod: w't =kx-Wt = 1,45■ 3,3 = 4,79 , kN
Za prazan hod: Wp =kx-Wp = 2 ■ 3,4 = 6,8, kN
kx - koeficijent koji zamenjuje uticaj svih neobuhvaćenih otpora u vuči užeta:
za puni skreper (1,4 - 1,5) za prazni skreper (2)
Usvajanje užeta (iz tablica):
Broj žica
Prečnik užeta
Prečnik žice
Poprečni presek užeta
Težina užeta
Naprezanje na kidanje
Ukupna nosivost užeta
7.1.8.2 Sila kidanja užeta:
Fk = (0 ,8 -0 ,8 5 )- n ' n- d' .(rt ) kN 4
114-3 1 4 . 0 42F, = 0,85---------- - -1300 = 1 5 , 8 2 ^
4
n - broj žica
ii x - prečnik žice, mm
<jk - čvrstoća na kidanje žice, daN/mm
7.1.8.3 Računska sila kidanja:
Fk = 4-4,79 = 19,16, kN
k s — koe f i c i j en t s i g u m o s i i ( kk > 3)
7.1.8 Proračun i izbor skreperskog užeta:
6x9=114
6 mm
0,4 mm
14.3 mm
0,14 daN/'m
130 daN/mm
76
7.1.8.4 Potrebna duž:r.a :_iže:a za transportni hod:
L. — 1L — 4 ■ " ■ D »■ k_
Z. = (80 - 4 - 5.14 ■ 0.22 i ■ 1.15 = 96, m
D - prečnik bubnja vitla (D = 220mm, iz tablica)
kz - koeficijent zalihe radi vezivanja užeta i za vešanje kod povratne strane ( 1 , 1 - 1 ,2 )
7.1.8.5 Potrebna dužina užeta za povratni hod:
Lp = {2.L + 4 - x - D - l u) -k z
Lp = (2-80 + 4-3,14-0,22-6,5)-1,15 = 180, m
gde je: lu - rastojanje od mesta utovara do vitlova skrepera (5 - 8 m)
7.1.8.6 Dužina užeta koja se može namotati na vitlo:
Lv = nr -ng -7r -(D + ng -d)
nr - računski broj namotaja
^ = — = 20,8
- Usvajamo21.
n - granični broj slojeva užeta
Bd - širina bubnja (125 mm - tablica 32)
ng
D - D 335-220S__________ __ _____________________
2 -d ~ 2 - 6
- Usvajamo ng = 10.
Ds - spoljašnji prečnik bubnja (335 mm - usvojen iz tablica)
Lv =21-10-3,14 (0,22 + 10-0,006) = 184,6, m
77
Primer proračuna - 2: Proračunati elemente skreperskog postrojenja ako je dužina transporta L= 60 m, ugao nagiba transportne putanje p = 4° i zapremina skrepera Vs= 0,16 m3.
7.2. Proračun kinematike i zapremine skrepera
7.2.1 Trajanje ciklusa kretanja skrepera:
>'• 'V
L - dužina transportovanja
v0 - brzina kretanja punnog skrepera ( 1 ,2 - 1 ,6 m/s)
vp- brzina kretanja praznog skrepera (1 ,5-- 2 m/s)
t. - vreme zahvatanja materijala (5 - 10 s)
- vreme istovara materijala (3 - 5 s)
60 _60_M + 1/75
+ 8 + 4 = 89,1, s
7.2.2 Broj vožnji u jednom času:
n h =
3600 3600
Tc ~ 89,140,4
7.2.3 Časovni kapacitet skreperskog postrojenja:
e* =3600 • Vs ■ kp ■ yn
TC
3600-0,16-0,6-1,6 89,1
= 6 , 2 , t/h
kp - koeficijent popunjenosti skrepera i kreće se od (0 ,5 -0 ,7 ) za krupnokomadasti, (0,7 - 0,8) za srednjekomadasti i (0,8 - 0,9) za sitnokomadasti materijal;
yn - nasipna zapreminska masa (t/m3), (1 ,5 - 1,7);
7.2.4 Maksimalna masa korisnog tereta u skreperu:
Q = Vs • kp • Yn , kg
78
Q = 0,16 • 0,6 • 1,6 = 1,54 kN = 153,6 kg
7.2.5 Proračun vučnih sila i snaga motora
Proračun vučnih sila za transport:
Vučna sila za transport:
Wt = 0,1-g • [Q (f cosp ± sin[3) + Qs (ficosP ± sinp)Kn] =
= 0,1 -10'[l,54-(0,7cos4°- sin4°) + 3-(0,6cos4°- sin4°)-l,45] = 3,27, kN
Vučna sila za povratni hod:
Wp = 0 ,lg • [Qs (f cosp ± sinP)Kn] =
= 0,1 • 10-[ 3- (0,59 + 0,06)- 1,45] = 2,83, kN
Vučna sila pri zahvatanju materijala:
Wz = 0,l-g- [Q (fcosp±sinp)K d] = 0 ,M 0-[l,54-(0 ,59-0 ,06)-l,6]= 1,30, kN
Gde su:
Qs-sopstvena masa koša skrepera; Qs= 3 kN usvaja se iz tablice.
p- ugao nagiba trase na kojoj skreper radi
f - koeficijent trenja materijala po podini i kreće se (0,65 - 0,80)
fi-koeficijent trenja koša po podini prostorije (0,5 - 0,7)
Kn-koeficijent neobuhvaćenih otpora ( na koturačama) (1,4-1,5)
Kd-koeficijent dopunskih otpora pri zahvatanju materijala i zavisi od vrste stena, kao i od njihove granulacije:
- za meke, sitne, rastresite stene (1,3 - 1,4)- za srednje tvrde stene (1,5 - 1,6)- za čvrste i krupnokomadaste stene (2 - 2 ,2 )
7.2.6 Potrebna snaga motora:
Snaga za transportni hod:
p _ w t -pt ' 1 0 0 0 -rjz
3270- 1,31000- 0,85
5,00 ,kW
79
7.2.7 Snaga za povratni hod:
n _ Wp ' vp _ 2830 • 1,6rn1000-77, 1000-0,85
5,32, kW
7.2.8 Snaga za zahvatanje materijala:
W - v , 1300-0,8 = 1,22, kW1000 -77, 1000-0,85
v,= (1,2 - 1,4); vp= (1,5 - 1,7); v2= (0,7 - 0,9), m/s
T] - koeficijent korisnog dejstva (0,8 - 0,9)
7.2.9 Srednja kvadratna snaga:
N ] - tz + N W (tt - t z) + N 2p -tp 12,05 ■ 12 + 24,2(46 -1 2 ) + 28,3~37 _P - - I Z Z 1 V 1 '2/____- p_ p
h + tP 83,65= 4,78, kW
t,=L_ 60 vt 1,3
= 46,15, s
= L__ 60
tp VP 1»6:37,5
, s
tz = 10 — 15 - usvaja se 12, s
Snagu motora se usvaja iz tablica, i to prva veća standardna vrednost
7.3 Propačun i izbor skreperskog užeta
7.3.1 Maksimalna vučna sila pri transportu
W,i = kiWt = 1,45 -3,27 = 6,54, kN
Wpi = kiWP = 2 • 2,83 = 5,66, kN
ki - koficijent koji zamenjuje uticaj neobuhvaćenih otpora na koturačama, uticaj neravnine skrepera:
za puni skreper -------------- (1 ,4 - 1,5)za prazan skreper---------------- ( 2 )
80
Tabela 7.1 Racionalne veličine prečnika užeta u funkciji od snage motora
Snaga motora, kW
1 0 -1 5 20 2 5 -3 0 3 5 -5 0 6 0 -7 0 75-100
Prečnik užeta, mm 10 13 16 19 2 2 28
Usvajanje koordinata užeta (tab. 7.1):
broj žica......................
prečnik užeta ..............
prečnik ž ice ................
presek užeta ...............
težina užeta ................
naprezanje na kidanje
ukupna nosivost užeta
, 6x 1 9 = 114
10 mm
0,6 mm
32,2 mm2
0,3 daN/m
160 daN/m
50520 kN
7.3.2 Silakidanja užeta:
F k = (0,8 + 0 , 8 5 ) ^ ^ a k 0,85114-3,14-0,6
4160 = 7302,3, N
n - broj žica užeta
d] - prečnik jedne žice, mm
er* - čvrstoca na kidanje žice, dN/mm
7.3.3 Računska sila kidanja užeta:
F'k = ks W't = 3,2 • 6,54 = 20,9, kN
ks - koeficijent sigumosti (ks> 3)
7.3.4 Potrebna dužina užeta za transportni hod:
L, = (L + 4 ■ 7i • D) = (60 + 4 • 3,14 • 0,22) = 62,76, m
Gde su:
D - prečnik bubnja vitla
kz - koeficijent zalihe radi vezivanja užeta i za vešanje kod povratne snage ( 1 , 1 - 1 ,2 )
81
7.3.5 Potrebna dužina užeta za povratni hod:
Lp = (2 • L + 4 • n • D - lu) • kz = (2 • 60 + 4 ■ 3,14 ■ 0,22 - 6) = 116,76, m
/„ - rastojanje od mesta utovara do vitlova skrepera, (5 - 8) m
7.3.6 Dužina užeta koja se može namotati na vitao:
L v = nr • ng ■ 7i (D + ng • d ) , m
nr - računski broj namotaja
= 12,5 usvaja se 13 kom.
nlg granični broj slojeva užeta
ng Ds - D _ 335-220 2 d ~ 20
= 5,75 usvaja se 6 kom
Zv= 13 • 6 • 3,14 (0,22 + 6 ■ 0,01) = 68,58 , m
82
8. JEDNOŠINSKA JAMSKA VISEĆA ŽIČARA
Jednošinska jamska viseća žičara je uređaj čiji je rad zasnovan na kružnom kretanju beskonačnog vučnog užeta koje obešeni teret vuče po ojačanom "I" profilu (I 140 E). Ojačani "I" profil se veša za krovinski deo podgrade ili krovinski deo podzemne prostorije pomoću ankera i visokootpomih lanaca.
Vučno uže je namotano u tri reda oko pogonskog bubnja vitla, i posredstvom koturova za usmeravanje omogućuje, preko uređaja za zatezanje užeta i povratne stanice, kružno kretanje bez proklizavanja.
Elektromotor pogonskog agregata pokreće pogonski bubanj u oba smera, što omogućuje i transportovanje tereta po nosećoj šini u oba smera.
Brzina kretanja kompozicije u oba smera, pri transportu jednošinskom jamskom visećom žičarom iznosi:
v = 2,0 m/s - na deonicama sa nagibom do 9°,
v = 1,6 m/s - na deonicama sa nagibom od 9° do 15° i
v = 1,0 m/s - na deonicama sa nagibom od 15° do 27°.
Postrojenje žičare poseduje dva sigumosna kočiona mehanizma:
- manevarsko-sigumosnu kočnicu na pogonskoj mašini, koja uglavnom služi za statičku sigumost (protiv kretanja žičare), kada žičara ne radi ili je u kvaru i
- sigumosnu kočnicu (kočiona kolica), koja se postavljaju na čelo ili kraj kompozicije. Ovaj mehanizam se automatski aktivira u slučaju prekoračenja dozvoljene brzine vožnje.
Na sledećoj slici prikazano je postrojenje jednošinske jamske viseće žičare sa elementima trase:
83
Slika 8.1 Jednošinska jamska viseća žičara [2]
.1 - šinski nosač; 2 - šinski nosač sa uškom za dodatno vešanje; 3 - šinski nosač za podešavanje trase; 4 - kriva šina sa pripadajnćim priborom; 5 - ram za vođenje užeta; 6
- kočiona kolica; 7 - distantna poluga; 8 - noseća kolica sa nosačem rezerve užeta; 9 - noseća kolica sa Iančanom dizalicom i distantnom polugom; 10 - nosač sa lančanom
dizalicom za veće terete; 11 - kabina za prevoz Ijudi sa osam sedišta; 12 - skretnica; 13 - graničnik na krajii trase; 14 - povratna stanica; 15 - dinamometar; 16 - uređaj za
zatezanje užeta; 17 - pogonski agregat; 18 - kontejner; 19 - vučno uže; 2 0 - kotur za uže
94
h i
Slika 8.2 Osnovni elementi jednošinske jamske viseće žičare:[1,2]
a) noseća kolica; b) kočiona kolica; c) nosač rezerve uzeta; d) kontejner; e) povratna stcmica; f ) greda za prevoz Ijudi; gjgraničnik na kraju trase; h) krive šine i distantne
poluge; i) skretnica
U poslednje vreme se, sve češće, umesto kabine, za prevoz ljudi koriste grede, koje su jednostavnije konstrukcije, jeftinije i zahtevaju manje vremena za posedanje. Njima se može prevoziti od 4 do 20 osoba.
Proračun ukupne vučne sile i snage pogona jednošinske jamske viseće žičare može da se izvrši na sledeći način:
F = kNu 5n B
gdeje:
F„ - ukupna vučna sila pogonske mašine, kN
85
F, - sila tereta, kN
Fo - sila otpora koturova, kN
tjb - stepen iskorišćenja žičare koji zavisi od ukupnog ugla skretanja trase.
Slika 8.3 Dijagram iskorišćenja žičare [4]
(G + O)- g-sin©F = ^ ------F kN1000
Gde je:
G - sopstvena masa žičare (noseča kolica, kočiona kolica, nosač rezerve užeta, distantne poluge i dr.), kg
O - masa korisnoe tereta. ke
(p - maksimalni nagib trase,n.
Fn[G + Q) - g ■ u cos(p
1000, kN
gde je jii - koeficijent trenja užeta i usmeravajućih koturova (p = 0.02 - 0,03).
F -vP = , kW
>1
Gde je:
P - snaga pogonske mašine. k\Y
v - brzina transporta. m s
77 - stepen iskorišćenja pogonske mašine (p = 0,75).
Jednošinska jamska \ iseea žičara ima relativno nisku nabavnu cenu u ođnosu na mogućnosti dugotrajne upotrebe uz minimalne troškove eksploatacije. Međutim, ne može se koristiti na deonicama dužim od 3000 m, kao ni na deonicama sa zbirnim uglom skretanja većirri od 380". Pod navedenim uslovima, pogonska mašina, usled veiikih otpora kretanju užeta. ne može da ostvari odgovarajuću vučnu silu.
Za transport opreme, repromaterijala i za prevoz ljudi, u svim uslovima podzemne eksploatacije ležišta čvrstih nrineralnih sirovina, danas se, kao najracionalnije sredstvo, primenjuju transportni sistemi sa visećim šinskim nosačem. tzv. viseće pruge, koje se kreću po "I" profilu.
8.1 Postavljanje i konstrukcija viseće žičare
Pogonska mašina se obično postavlja spolja na platou, montiranjem na odgovarajuće betonske temelje, na udaljenosti od oko 80 m od ulaza u glavni servisni niskop jame.
Vešanje šina se vrši na svakoj spojnici. pomoću kalibrisanih lanaca, neposredno o strop prostorije (ankeri). stropni deo podgrade ili odgovarajuću metalnu konstrukciju za spoljnju montažu.
Maksimalm dozvoljeni teret i gabarit tereta koji se prevozi-veša, određuje kvalitet materijala nosača .,1" profila (šine), kao i raspon između nosećih koiica.
Za vođenje vučne strane čeličnog užeta kao i povratne strane, služe nosači valjaka („rolen bokovi”) koji se postavljaju na rastojanju od 15 - 25 m i pod uglom a =7.5 °. ' "
Rastojanje je u funkciji oblika i izgleda prostorije gde se vrši postavljanjeistih.
Kao što ojačani „1" profil (šina) uslovljava maksimalnu dozvoljenu težinu obešenog tereta, tako i uslovi trase utiču na veličinu vučne sile pogonske mašine.
8,2 Princip rada jednošinske viseće žičare
Princip rada jednošinske \'iseće žičare zasniva se na kružnom kretanju jednog vučnog beskonačnog užeta, koje obešeni teret na nosećim kolicima vuče po obešenom ojačanom "I" profilu o strop prostorije, stropni deo podgrade ili odgovarajuću konstrukciju spolja. Beskonačno čelično uže namotano je na pogonskoj mašini u tri reda čime se omogućava da se preko nateznog uređaja i povratne stanice obezbedi kružno kretanjc bez proklizavanja.
8.3 Kočioni mehanizmi jamske viseće žičare
Postrojenje jednošinske viseće žičare poseduje dva sigumosna kočiona mehanizma i to:
1) Kočioni mehanizam na pogonskoj mašini - manevarsko sigurnosna kočnica, koja obezbeđuje i statičku sigurnost (protiv samokretanja vučnog voza žicare);
87
2) Kočiona kolica se postavljaju ispred ili na oba kraja vučnog voza, u zavisnosti od konfiguracije trase i služi kao sigurnosna kočnica. Ova kočnica delujc automatski u slučaju prekoračenja maksimaino dozvoljene brzine kretanja vučnog voza (povećava se centrifugalna sila koja preko centrifugalnog okidača aktivira opruge u kočionom ciiindru, usled čega se potiskuju kočione papuče koje se priljubljuju uz vertikalni zid nosača (šine) i na taj način se vrši zaustavljanje kretanja vučnog voza.
8.4 Standardni elementi jednošinske viseće žičare
Postrojenje jednošinske viseće žičare se sastoji iz sledećih osnovnih elemenata:
- Pogonska mašina
- Uređaj za zatezanje užeta - zatezna stanica
- Povratna stanica
- Staza (pruga) jednošinskc viseće žičare
- Vučno uže
- Noseća kolica
- Kočiona kolica (mačka)
- Vučna kolica
- Nosač valjaka za vođenje užeta
- Posuda - kontejner za transport rasutog materijaia
Pogonska mašina
Standardna pogonska mašina na užetni pogon je najčešće tipa H 3000 PV proizvođnje "Scharff ’ sa ugrađcnim zvezdastim motorom. pogonskim koturom i usmeravajućim koturovima. Hidraulični agregat tipa L 140 sa pogonskim elektomotorom povezanje vodovima sa hidromotorima. Na komandnom pultu su ugrađeni uređaji za kontrolu i praćenje parametara postrojenja i uredjaj za upravljanje manevarskom kočnicom.
Uređaj za zatczanje užeta - zatezna stanica
Uređaj za zatezanje vučnog užeta sastoji se iz trodelne čelične konstrukcije a primenjuje se za održavanje vučnog užeta uvek u nategnutom stanju. Beskrajno vučno uže je vođeno preko uvodnog kotura užeta i tri kotura za uže kroz uređaj. Jedan od ova tri kotura se pomera po vertilanoj osi i pod pritiskom protivtega drži uže stalno nategnutim, a druga dva kotura sti fiksirana na konstrukeiju i usmeravaju uže na pokretni kotur.
Povratna stanica
Povratna stanica se sastoji iz više delova i postavlja se na kraju viseće žičare. Služi za predzatezanje užeta posle ugradnje kao i za promenu smera kretanja užeta. Pri
88
zatezanju se muže koristiti dinamometar koji se postavlja između povratnog kotura i stupca. Po\ ratna stanica svojom konstrukcijom omogucava jednostavno produženje ili skraćenje trase.
Staza (pruga) jeđnošinske viseće žičare
Za viseću jednošmsku žičaru koristi se nosač od dvogubog ojačanog "I" 140E profila.
Ovo je, inače, standardni profil za jednošinske viseče žičare u jamama rudnika. Spojevi nosača se mogu. kako po vertikali lako i po horizontali, pod izvesnim uglom zaokretati kako bi se što bolje prilagodili uslovima prostorije.
Mora se težiti da se pruga montira što ravnije, s obzirom ria gibljivost spojeva šina, gde je dozvoljeno skretanje iznosi po vertikali 7° a po horizontali 2°. Sine su u jami obešene lancima o čeličnu lučnu podgradu.
Vučno uže
Kao vučno uže koristi se goio čelično uže, koje mora ispunjavati zahtcvc važećih standarda i propisa.
Noseća koliea
Voz žičare ima u standardnoj verziji četvoro nosećih kolica sa po jednom lančanom dizaicom odgovarajuće nosivosti. Moć nošenja dizalica je 15 i 30 kN. Jedan vozni sklop sastoji se od dvoja nosećih kolica, dve lančane dizalice određene nosivosti, distantnih poluga određene dužine, posude za transport rasutog ili sitnog materijala sa mehanizmom za istresanje. Drugi vozni sklop je identičan po sadržaju prethodnom, jedino ne poseduje posude za transport rasutog materijala sa mchanizmom za istresanje. Ostali elementi voznog sklopa su idcntični.
Kočiona kolica
Kočiona kolica su sigurosni uređaj koji se upotrebljava pri transportu materijala po trasi jednošinske viseće žičare, sa funkcijom da izvrši zaustavljanjc voza pri prekoračenju brzme kretanja. Do prekoračenja brzine najčešće dolazi pri kidanju užeta kada je vučni voz potpuno slobodan. Kočiona kolica se sastoje od čeličnog rama sa točkićima koji se kotrljaju po nosaču - šini uzdužno uležišteni torzionim oprugama kojc preko jednog klina i poluge prenosc silu kočcnja na kočione papuče.
Vučna kolica
Vučna kolica služe da bi se na njima na posebno konstruisanom delu izvršilo spajanje oba kraja užeta i isto činilo jednu celinu čime sc ostvaruje kretanje beskonačnog užeta. Sa ostalim elementima vučnog voza spaja se preko sistema distantnih poluga.
Nosač valjaka
Nosači valjaka se postavljaju duž cele trase žičare. Oni se tako postavljaju na šinu da se preko za\ rtnje\ a pričvršćuju za istu, a istovrcmeno i za strop prostorije. tako da sa sigurnošću mogu biti prihvaćene i preuzete svc rezultujuće sile koje se javljaju kako iz vučnog voza tako i iz užeta.
Pravilno, bczbedno i sigurno vođcnje užeta, duž trase žičare. kroz nosače valjaka („rolen bokova") podešava se pomoću nivelisanja trase žičare i podešavanja
8 9
nosača valjaka u najpovoljniji položaj. Kada je trasa dosta nepovoljna nosači valjaka po pravcu se postavljaju na rastojanju približno od 21 m.
Posuda - kontejner za transport rasutog materijala
Posuda je izrađena od čeličnog lima debljine 10-12 mm, ojačana na pojedinim mestima, sandučastog oblika i zapremine oko 1 nr’ i sopstvene težine oko 300 kg. Sastavni deo posude je i mehanizam za iskretanje (pražnjenje) iste.
8.5 Proračun jamske viseće žičare
Primer proračuna jamslce žičare: osnovni podaci za proračun:
Dužina trase: Luk= 1675 m
Vozna dužina trase: L, = 1675 m
Najveći ugao nagiba prostorije na trasi: amax= 15°
Najveća dozvoljena brzina vožnje: vmax = 1,2 m/s
Usporenje (ubrzanje) pogona: a = 0,2 m/s"
Težina užeta: g = 0,87 N/m
Koeficijent trenja između užeta i bubnja: u = 0,25
Obuhvatni ugao na bubnju: <p = 540°
Horizontalni poluprečnik krivine: R = 4,0 m
1. Gdređivanje težine vučnog voza
Kako se konfiguracija vučnog voza pri transportu rasutog materijala i transporta pojedinačnog tereta dosta razlikuje a samim tim i njegova težina, razmotnćemo dva karakteristična slučaja koji se javljaju. t to:
- transport pojedinačnog tereta i- transport rasutog tereta.
1.1 Transport pojedinačnog tereta:
Vučm voz se sastoji iz sleđećih clemenata, ukoliko se vrši transport pojedinačnog tereta:
Noseća lcolica 4 konr. 235 daN
Nosač užeta I kom. 608 daN
Distantne poluge 5 kom. 64 daN
Kočiona kolica 2 kom. 393 daN
Lančana đizalica 30 kN 2 kom. 102 daN
9 0
Lančana dizalica 15kN 2 kom. 73 daN
Ukupno 1475 daN
1.2 Transport rasutog tereta:
Vučni voz se sastoji iz sledećih elemenata:
Noseća kolica. 4 kom. 235 daN
Nosač užeta 1 kom. 608 daN
Distantne poluge 5 kom. 64 daN
Kočiona kolica 2 kom. 393 daN
Lančana dizalica 30 kN 2 kom. 102 daN
Lančana dizalica 15kN 2 kom. 73 daN
Posuda - kontejner 2 kom. 337 daN
Uređai za iskretanie 4 kom. 63 daN
Ukupno 1875 daN
Za proračun se usvaja najveća vređnost težine vučnog voza kada se vrši prevoz pojedinačnog ili rasutog tcreta. a to je u suštini najnepovoljniji slučaj koji je merodavan za vršenje odgovarajućih proračuna.
2. Ođređivanje korisnog tereta
Maksimalno dopušteni obešen teret koji se može prevoziti. iznosi:
Q = 5000 đaN (50 kN)
Proračun će se izvršiti za slučaj prevoza pojedinačnog tereta, gde težina vučnog voza iznosi 1475 daN (14,75 kN), maksimalna vučna sila = 4500 daN i ukupni ugao skretanja 185°.
3. Određivanje sveukupne vučne sile Gs+ Qr
Gs + Qr Fy -nsin<p + jU-cos<p
gde su:
Fv - maksimalna raspoloži\ra vučna sila pogonske mašine - 4500 daN
H - stepen iskot'išćenja trase (određuje se iz dijagrama i u direktnoj je funkeiji ugla skretanja trase koji je u ovom slučaju 185°)
91
<p - ugao najvećeg uspona na posmatranoj trasi = 14° 40” ~ 15°
ju - koeficijent trenja (otpor vožnje) = 0.03
Gs + Q,~ sveukupna težina
G + Qr - stvama vučna težina
Zamenom vrednosti u gomji obrazac dobijamo:
Gs+Q, 5.000-0,745 sin!5" +0,03-cosl5"
Gs+Q,Gs+Q,
_ 5.000-0,745~ 0,2588 + 0,03-0,96592 = 129,44365 kN
Tako je na osnovu ovog proračuna sveukupna težina Gs + Qt veća od stvame vučne težine G + QR, te imamo da je:
G + Or = 64,75/+V < Gs + Qs = 129.44365 kN
4. Određivanje snage motora pogonske mašine
Snaga motora pogonske mašine se određuje iz sledećeg obrazca:
,v = V v v kWV -102
gde su:
F - raspoloživa maksimalna vučna sila pogonske mašine. daN
v - brzina vožnje, m/s
i] - stepen iskorišćenja pogonske tnašine
92
Zamenom vrednosi dobijamo da je:
N4.500-1,20,75-102
= 70,588 kW
Usvajamo elektromotor snage 75 kW.
5. Provera proračunatih i usvojenih parametara:
Određivanje sile za vuču tereta
F _ (G + Qr)-P-sin^ ^' 1000
Gde su:
G+Qr - maksimalni teret sa težinom vučnog voza = 64,75 kN
G+Qr - težina vučnog voza i težina tereta
cp - ugao maksimalnog uspona = 15°
Zamenom vrednosti dobija se:
_ 64,75-9,81-0,25882 _ 161<| ^• ' 1000 ’
6. Provera sile za savlađivanje otpora trenja:
Određivanje sile za savlađivanje otpora trenja vrši se po obrascu,
p _\ G + Qr\y zo % (p -p m' 1000
Pri čemu je p otpor vožnje i iznosi 300 N/t.
Zamenom vrednosti dobijamo da je:
f = 6 4 ^ 0 0 3-0,96592.9,81 = A,' 1000
7. Provera ukupne vučne sile:
Određivanje ukupne vučne sile vršimo po obrascu,
FrFv + F,
7kN
93
Gde T) predstavlja stepen iskorišćenja koji za ugao skretanja trase od 185°, iznosi 0,745.
Zamenom odgovarajućih vrednosti, dobija se:
16,44 + 1,8406 0,745
24,538 kN
Dobijeni rezultat, u odnosu na raspoloživu vučnu silu pogonske mašine od 45 kN zadovoljava.
8. Provera potrebne snage elektromotora:
Z7.,, • oN-. kW7
N = — ’-?3— — = 39,26 kW 0,75
Usvaja se raspoloživi elektromotor snage 75 kW.
9. Određivanje sile predzatezanja užeta
Osnovni podaci se dobijaju od proizvođača opreme i u ovom primeru iznose:
- Obuhvatni ugao: pi = 540°- Koeficijent trenja u žljebovima pogonske mašine: e^-1 = 6,24- Koeficijent klizanja užeta po pogonkoj mašini: X= 1,2- Raspoloživa vučna sila: F = 45 kN- Koeficijent trenja: p = 0.21
10. Sila predzatezanja užeta računa se po obrascu:
F - a
nP . J kN
Zamenom vrednosti dobija se:
5,45-1,26,25
= 8,64 kN
Ova sila predzatezaja postiže se jednirn zateznim uređajem koji se postavlja ispred pogonske stanice i vrši zatezanje sarno vučne strane vučnog užeta.
11. Određivanje broja ciklusa vožnji
Da bi se odredo broj ciklusa vožnji u srneni, potrebno je odrediti sledeće:
a) vreme utovara materijala,b) vreme istovara,c) vreme vožnje pune kompozicijed) vreme vožnje prazne kompozicije
Da bi se odredilo vreme vožnje, treba znati sledeće parametre :
- brzina vožnje (prosečna): 1 ,2 m/s- brzina vožnje u krivinama: 1 m/s- broj krivina: 3- poluprečnik krivine: Ri = 4 m, R2 = 18 m, R3 = 12 m- ukupni ugao skretanja trase: 185°- ukupna dužina trase: 1675 m- dužina voza: 16,25 m- aktivna-vozna dužinapruge: 1642,5 m.
Vreme utovara
Kako će se teret koji će se utovarati na vučni voz (ili vešati), pre toga pripremiti za to, predviđeno vreme (ukupno) će iznositi max 15 min. Materijal za utovar će biti pripremljen i spakovan na odgovarajuće palete, osiguran tako da se samo izvrši njegovo podizanje na vucni voz.
Vreme istovara '
Predviđa se da će max vreme istovara biti isto kao i vreme utovara i to 15min.
Vreme vožnje pune kompozicije
Na osnovu datih tehničkih parametara vrši se odgovarajući proračun i to:
Izračunavanje krivinskih delova pruge, vrši se po obrascu:
Lka ■ n ■ R
180m
Zamenom poznatih vrednosti, dobija se:
Lk\90 • n ■ 4
180
Lk2 =
+ (10 + 10)
30-;r-4180
2,1
= 46,28 m
m
L,.43•n ■ 4
1803,0 m
95
U proračunu za izračunavanje krivinskih delova Lk2 i Lk3 nisu uzeti u obzir ulaz i izlaz iz krivine, jer je skretanje na tim deonicama 30° odnosno 43°.
Luk = Lk, + Lk2 + Lk3 = 46,68 + 2,1+ 3 = 51,78 m
Vreme vožnje kroz krivine
Izračunavanje vremena vožnje kroz krivine računa se po obrascu:
Luk 51,78h =■ 1
= 51,78 s
Vk - usvojena brzina vožnje u krivinskim delovima trase
Vk = 1 nv'sec.
Dužina prave deonice pruge
Dužinu prave deonice pruge računa se po obrascu:
LP = L - L llk
Gde je:
L - ukupna aktivna dužina trase L = 1675 m
Lu= 1.642,5 - 51,78
Lu= 1.590,72 m
Vreme vožnje na pravoj deonici pruge
Vreme vožnje računa se po obrascu:
L, 1.590,721,2
1.325,6 s
Ukupno vreme vožnje
T = t, +tU k U
Tu =51.78 + 1.325,6 T = 1.377,38 = 22,956 min = 23 min
Ukupno potrebno vreme jedne vožnje iznosi:
Tu = Tllk • Tpov + Tul + TiSt
Gde su:
TUk - \ rreme vožnje: 23 min
Tpov- vreme povratne vožnje: 23 min
9 0
Tut - vreme utovara: 15 min
TiSt - vreme istovara: 15 min
T„ - ukupno vreme: 76 min
Efektivno radno vreme u smeni:
Tef = 360 min.
Vreme potrebno za pregled postrojenja od početne do krajnje tačke:
Tpjcg = 45 min.
Ukupan broj vožnji:
n =Tm
360-4576
4,1447
Usvaja se broj vožnji, n = 4.
Kako je max obešen teret 50 kN dobija se da u toku jedne smene jamska žičara može da preveze ukupno:
Quk = n x Q t = 4 x 50 = 200 kN, potrebnog repromaterijala za potrebe obavljanja normalnog rada u jami u jednoj smeni, odnosno 600 kN na dan.
Na osnovu normativa o utrošku materijala po toni proizvodnje, odnosno dnevne planirane ukupne proizvodnje (200 t.r.u./dan), zaključak je, da će jamska žičara u potpunosti zadovoljiti potrebe neophodnog repromaterijala za predviđeni nivo proizvodnje.
9 7
9. KAMIONSKI TRANSPORT
9.1 Uvod
Kamiom kao transportna sredstva su najzastupljeniji vid transporta na dubokim površinskim kopovima. Vrlo često se kamionski transport primenjuje i u jamskim uslovima. Razlozi za zastupljenost kamionskog transporta u rudnicima su velika mobilnost kamiona i fleksibilnost kamionskih transportnih sistema.
Za razliku od transportnih traka ili železnice lcoji imaju stacioname trase transporta kamionski transport je nezavistan od trase. Naravno, kamionima se moraju obezbediti putevi ali u ranim fazama razvoja rudmka, posebno površinskih kopova, kamioni se mogu kretati i po skoro neuređenom terenu.
Njihova mogućnost da savladaju nagibe do 15 % čini ih nezamenljivim u uslovima dubokih kopova.
Za razliku od tračnog transporta gde se ispadanje jedne trake iz pogona reflektuje na ceo transportni sistem, ispadanje jednog kamiona ne remeti tok transporta odnosno transportni sistem može biti fleksibilan. Takođe, kamioni kao transportna sredstva se lako kombinuju sa bilo kojom utovarnom mašinom, bez obzira da li je to bager, utovarač, ili je u pitanju kontinualni utovar. Takođe, lako se kombinuju i sa mehanizacijom na ođlagalištu. U jamskim uslovima takođe nema ograničenja primene kamiona u smislu načina utovara ili istovara transportovanog materijala.
Kapacitet kamiona kao jedinice zavisi od zapremine i mase tereta koji kamion može da ponese, kao i od dužine trase i brzine kretanja kamiona. U današnje vreme izrađuju se kamioni nosivosti i preko 400 t (Belaz 75710 nosivosti 496 t je ekstremni primer) koji su sposobni da ostvare velike kapacitete a zadovoljenje ukupnog kapaciteta transporta obezbeđuje se angažovanjem potrebnog broja jedinica.
I jamski kamioni i kamioni za rad na površini imaju iste principe rada a razlikuju se sarno po konstrukciji. U većini slučajeva jamski kamioni su izvedeni u niskoj konstrukciji kako bi se obezbeđila njihova mobilnost u jamskim prostorijama. Upravo dimenzije jamskih prostorija predstavljaju ograničavajući faktor za razvoj jamskih kanriona u srnislu dimenzija i kapaciteta.
Najveći ncdostatak kamiona kao transportnih sređstava predstavljaju operativni troškovi. U najvećem broju slučajeva pogon kamiona ostvaruje se diesel motorom bez obzira da li se prenos snage na pogonske točkove obavlja mehanički ili. u slučaju diesel elekričnih kamiona, električnim vodovima. S obzirom na snagu diesel motora od preko 1.500 kW i cene goriva na tržištu razumljivo je da samo troškovi goriva predstavljaju ozbiljan izdatak. Da bi se ovo nadomestilo u pojedinim slučajevima se na površini, na stacionarnim delovima rute, postavljaju trole a kamioni se opremaju pantografima međutim i to predstavlja dodatnu investiciju.
Pored troškova goriva potrošnja guma takođe predstavlja problem i utiče na povećanje operativnih troškova. Međutim, i pored najvećeg nedostatka u velikim operativnim troškovima kamionski transport je nezamcnljiv u uslovima kada treba savladati velike visinske razlike ili kada je mobilnost mehanizacije od primarnog značaja.
9 8
9.2 Izbor i proračun kapaciteta kamiona
Prilikom izbora kamiona i proračuna potrebnog broja jedinica polazi se od karakteristika utovame mehanizacije i zahtevanog kapaciteta transporta. Kako je utovama mehanizacija na površinskom kopu osnovna mehanizacija koja je po svojim gabaritima i kapacitetima dimenzionisana i izabrana tako da zadovolji zahtevani kapacitet otkopavanja sva ostala mehanizacija mora biti usklađena sa njom. U tom smislu prilikom izbora kamiona u smislu potrebne zapremine korpe i nosivosti mora se voditi računa o tome da kamion po svojim gabaritima odgovara utovamoj mehanizaciji.
Izbor kamiona počinje proračunom potrebne zapremine korpe kamiona. Kako bi se minimiziralo vreme utovara i smanjima mogućnost čekanja kamiona na utovam optimalni broj kašika kojima bager puni korpu kamiona je 3-^5. Prema tome, potrebna zapremina korpe kamiona se računa kao
v k = n bk ' m ' k P > n r ’
Gde su:
Vk - zapremina korpe kamiona,
tibk - potreban broj kašika za punjenje kamiona
qbk - zapremina bagerske kašike,
kp - koeficijent punjenja kašike.
Koeficijent punjenja kašike zavisi od uslova rada i konstgruktivnih karakteristika utovarne mehanizacije. Orijentacione -vrednosti koeficijenta punjenja kašike dati su u tabeli 9.1.
Tabela 9.1 Zavisnost koeficijenta punjenja kašike od uslova radaUslovi rada Opis uslova rada K
Bageri sa normalnom kašikomLaki Utovar glinovitog tla, gline ili mekanog tla 1,00-- 1,10Prosečni Utovar rastrešenog tla sa sitnim oblucima i šljunkom 0,95 -- 1,00Srednje teški Utovar dobro odminiranog materijala 0,90--0,95Teški Utovar loše odminiranog materi jala 0,85--0,90
Bageri sa obrnutom kašikomLaki Iskop i utovar glinovitog tla, gline ili mekanog tla 1,10-- 1,20Prosečni Iskop i utovar peskovitog tla i suvog tla 1,00-- 1,10Srednje teški Iskop i utovar peskovitog tla sa šljunkom i šljunkovitog
tla
O OO O .1. r O 'vO O
Teški Utovar odminiranog materijala 0,70 - 0,80
Minimalna nosivost kamiona mora da bude jednaka ili veća od mase materijala koji se trasportuje i računa se kao
9 9
k,
Gde su:
N - nosivost kamiona, ty - zapreminska masa materijala u masivu, t/nrkr - koeficijent rastresitosti materijala (faktor konverzije zapremine
materijala).Zapremina bilo koje količine stenskog materijala zavisi od toga da li je
materijal u prirodnom neporemećenom stanju (u masivu), da li je u rastrešenom stanju (otkopan lli odminiran) ili je na neki način sabijen (valjcima ili kompaktorima na odlagalištu na primer). Prevođenje zapremine materijala iz jednog stanja u drugo vrši se korektivnim faktorom, to jest koeficijentom rastresitosti ili faktorom konverzije zapremine materijala.
Na primer, ukoliko treba izvršiti transport 1 mJ stenskog materijala iz masiva do odlagališta postavlja se pitanje kolika će biti njegova zapremina nakon miniranja i pripreme za transport i kolika će biti njegova zapremina na odlagalištu nakon sabijanja kompaktorima (Tabela 9.2).
Tabela 9.2 Koeficijent rastresitosti materijala
S ta n je m a ter ija laS a b ije n n a
M a te r ija l In itia l U m a s iv u R a strešen k o m p a k to r o m iliA B n a o d la g a liš tu
C(A ) 1,00 l . i l 0.95
Pesak (B ) 0,90 1.00 0,86(C) 1,05 1,17 1,00(A ) 1,00 1,25 0,90
Peskovita glina (B ) 0,80 1,00 0,72(C) 1,11 1,39 1.00(A ) 1.00 1.43 0,90
Glina (B ) 0.70 1,00 0.63(C) 1,11 1.59 1.00
Šljunkovito tlo(A ) 1.00 1.18 1,08(B ) 0,85 1.00 0,91(C) 0.93 1.09 1,00
Sljunak(A ) 1,00 1,13 1,03(B ) 0.88 1.00 0,91( O 0.97 1.10 1.00(A ) 1.00 1.42 1.29
Krupni šljunak (B ) 0,70 1.00 0,91(C) 0,77 1,10 1,00
Drobljeni (A ) 1.00 1.65 ]
krečnjak. pe.ščar iii (B ) 0.61 1,00 0,74
druge stene (C) 0,82 1.35 1,00
Drobljeni granit. (A ) 1.00 1.70 1.31bazalt i druge (B ) 0,59 1,00 0,77
čvrste stene (C ) 0,76 1.30 1,00
Drobljene stene, (A )(B )
1.000.57
1.75 1.00
1.400.80generalno (C) 0,71 1.24 1.00
Odminirani (A ) 1.00 1.80 1,30
stenski materijal (t5)(C’) 0,77 1,38 1.00
100
Na osnovu proračuna zapremine korpe i nosivosti iz kataloga proizvođača se usvaja kamion sa odgovarajućim karakteristikama.
9.3 Proračun kapaciteta kamiona
Proračun kapaciteta kamiona može se izvršiti na osnovu opšte fomiuie za proračun kapaciteta
3600T
■E
Gde su
Qk - stvarna masa materijala na kamionu, t
Tc - trajanje kamionskog ciklusa, s
E - efikasnost rada
Efikasnost rada zavisi od velikog broja faktora, prvenstveno organizacije rada i obučenosti rukovaoca. Okvime vrednosti efikasnosti date su u tabeli X ali za konkretne proračune treba snimiti situaciju na terenu.
Tabela 9.3. Efikasnost rada u zavisnosti od radnih uslova
Radni uslovi EDobri 0,83
Prosečni 0,80Srednje loši 0,75
Loši 0,70
Stvama masa materijala na kamionu računa se kao
& =n hk ' 9 hk ' k p ' 7 t
Trajanje ciklusa kamiona sastoji se od vremena utovara, vremena transporta materijala do odredišta, manevara na istovaru, istovara, vremena povratka kamiona i vremena manevara na utovamom mestu.
T — t +1 , + 1c u v! n, + t, + t + t...
Vreme utovara kamiona:
= t , • n. s
Gde je tc trajanje ciklusa utovara i u opsegu je 20 = 40 s.
Vreme manevara na utovaru predstavlja vreme pozicioniranja kamiona pored bagera i može se uzeti da je, u slučaju da nema čekanja na utovaru vreme manevara tmu= 30 s
Vreme manevara na istovaru predstavlja vreme potrebno za pozicioniranje kamiona i pripreme za istovar materijala. Vreme istovara predstavlja čisto vreme istovara. Može se usvojiti da je vreme manevara na istovaru tmj = 40 60 s a vremeistovara tj = 120 s
Vreme putovanja kamiona:
Za proračun vremena trajanja vožnje kamiona, potrebno je poznavati brzine kretanja kamiona i dužine deomca koje kamion prelazi pa je generalno vreme potrebno za prelazak određene deonice
3600Z,.
Gde su
Lj - dužina i-te deonice, m
Vj - brzina kretanja kamiona po i-toj deonici, km/h.
Brzina kretanja kamiona zavisi od kvaliteta puta po kojem se kamion kreće, nagiba puta i tehničkih karaktcristika samog kamiona. Može se predstaviti kao umnožak teorijske brzine kamiona i faktora brzine. Faktor brzine zavisi od vremena potrebnog za ubrzanje kamiona i promenu stepena prenosa i orijentacione vrednosti su date u tabeli 9.4.
K = l n - f r
Tabela 9.4 Vrednosti faktora brzine
Dužina deonice puta
m
Polazak iz mirovanja
—Sa letećim
startom
0 - 100 0.25 - 0.50 0.50 - 0.70100 -250 0.35 -0.60 i 0.60-0.75250 - 500 0.50 - 0.65 ! 0.70-0.80500 - 750 0.60- 0.70 i 0.75-0.80
750 - 1000 0.65 - 0.75 1 0.80 - 0.851000 - 0.70-0.85 0.80-0.90
Teorijska brzina kamiona je maksimalna brzina kamiona koju kamion može postići uzimajući u obzir masu tereta, tehmčke karakteristike kamiona i otpore kretanju kamiona. Otpori kretanju kamiona predstavljeni su otporima nagiba, otporima kotrljanja i otporom vazduha pri čemu se otpor vazduha može zanemariti.
1 0 2
Otpor nagiba puta izražava sc u procentima i pređstavlja sinus ugla uzdužnog nagiba ili odnos visinske razlike između početne i krajnje tačke deonce i dužine deonice. Vrednosti otpora nagiba za određene uglove nagiba date su u tabeli 9.5.
Tabela 9.5 Vrednosti otpora u zavisnosli od nagiba puta
Ugao % (sin ci) Ugao % (sin a) Ugao % (sin a)1 1.8 11 19,0 21 35,82 3.5 12 20,8 22 37,53 5,2 13 22,5 23 39,14 7.0 14 24.2 24 40,25 8.7 15 25,9 25 42.36 10,5 16 27,6 26 43,87 12.2 17 29,2 27 45.48 13,9 18 30,9 28 47,09 15,6 19 32,6 29 48,5
Otpor kotrljanja predstavlja otpor kotrljanja točkova po podlozi i zavisi od kvaliteta putne površine. Takođe se izražava u procentima a orijentacione vrednosti prikazane su u tabeli 9.6.
Tabelci 9.6 Vrednosti otpora kotrljanja u zavisnosti od stanja putne površine
Usiovi putne podioge Rollingresistance
Dobro održavan put, podloga ravna i čvrsta, redovno kvašena I ne tonc pod težinom vozila
2%
Isti uslovi kao iznad ali podloga malo tone pod težinom vozila 3,5%Slabo održavan put, ne kvasi se, tone pod težinom vozila 5,0%Loše održavan put, osnova nesabijena i nestabilizovana, lako se formiraju kolotrazi
8,0%
Nevezani pesak ili šljunak kao podloga 10,0%Neodržavan, mekan, blatnjav i izbrazdan kolotrazima 15 to 20%
1 0 3
Ukupni otpor kretanju kamiona određuje se kao zbir otpora nagiba i otpora kotrljanja. Sa poznavanjem ukupne mase kamiona (sopstvena masa praznog kamiona i masa tereta) i ukupnih otpora kretanju teorijska brzina kamiona se može odrediti iz dijagrama vuče konkretnog kamiona (Slika 9.1).
Travei Performance Curve
Slika 9.1 Dijagram vuče kamiona [8.10]
U gornjem desnom uglu grafika vuče date su vrednosti ukupne mase kamiona. Iz tačke koja odgovara ukupnoj masi izabranog kamiona (A) spusti se vertikala do linije koja odgovara vrednosti ukupnog otpora (tačka B). Iz tačke B se povuče horizontala ulevo do preseka sa krivom stepena prenosa Fj (tačka C) i ođatle spusti vertikala do apscise (tačka D) odakle se očita vrednost teorijske brzine kamiona. Postupak se ponavlja za svaku deonicu trase za pun i prazan kamion.
Ukupno vreme vožnje kamiona određuje se kao suma vremena vožnji po pojedinim deonicama (Tab. 9.7).
1 0 4
TO
TA
L R
ES
iST
AN
CE
(G
RA
DE
+R
OL
LIN
G}%
Tabela 9.7. Vremena vožnje punog : praznoe
Deonica Otporkotrljanja
Otpor Dužina Brzina .i ri i m ii i 36UU L uspona L km N km/h
3600•/t =V
1 L': VI
3600 -L
Ln
puN
2 LL V2 Ln3 L5 V3 tvl34 L4 ; V4 i vI4
...
i Li Vi tvlii Vi
3600-L
tv2< PRAZAN
...
4 L4 V4 t\-243 L3 V3 t r232 L2 V2 t\-221 L1 VI tv21
nvi
Potreban broj kamiona za zadovoljenje kapaciteta proizvodnje određuje se kao odnos godišnjeg kapaciteta rudnika Qgoti i godišnjeg kapaciteta kamiona kao
N,kam
Da bi se došlo do dnevnog kapaciteta kamiona polazi se od časovnog kapaciteta kamiona ili mogućeg broja vožnji u smeni i smenskog kapaciteta
Qkdl, =Qh' nsm ->h-„ .t/dan
Gde su
Q m - časovm kapacitet kamiona
nsm - broj radnih smena na dan
n,-h - broj radmh sati u srneni.
ijii, - koeficijent isporišćenja radnog sata, 0,85
Broj vožnji u smeni
V ^ 3600'^ - ^ / ,vsm r~j->
c
Casovni kapacitet kamiona
105
Smenski kapacitet kamiona
^ = ^ • 0 * = 23-23,08 = 530,84,
Godišnji kapacitet kamiona računa se kao
a *"j " 365' T s r a *
t/sm
Gde je
MR - mašinska raspoloživost kamiona, %
Zbog eventualnih havarijskih isključenja kamiona u floti treba imati bar jedan kamion u rezervi na svakih 10 operativnih kamiona.
9.4 Primer proračuna kapaciteta kamiona i potrebnog broja jedinica
Izvršiti izbor kamiona, proračunati njegov kapaciteta i odrediti potreban broj jedinica za zadovoljenje godišnjeg kapaciteta površinkog kopa na jalovini od 2,5 Mt. Kamion je raspoloživ 300 radnih dana, efektivno radno vreme u smeni je 6,5 h a radi se u tri smene. Utovarna mehanizacija je KOMATSU PC 750-7sa kašikom zapremine 5,2 m3, zapreminska masa transportovanog materijala je y=2,608 t/m3 a trasa puta sa elementima je data u tabeli 9.8.
Tabela 9.8 Uzdužni profil trase transporta sa elementima puta
B roj d e o n ic eD u žin a
mN a g ib
% U slo v i p u ta
1 250 0 Put po etaži, ravna površipa puta. rcdo\ no održavan ali tlo tonc pod tcretvm Kumiona
2 500 103 300 0 Putna povrsina ravr.i. 'cr r.:p.-.. ređovno održavana4 200 105 500 06 100 0 Put po odIuj..2v... r.r. ntalo rasutog i m ekanog
r.-.:rer:;:.rt r :; :-:r.... ::re pod teretom kamiona
5 b4
32
Tok proračuna
Zapremina korpc kamiona:
T ” 7 -3l . = • u ... ■ k ... m
Gde su:
Vi; - Zapremina korpe kamiona
nbk - Potreban broj kašika za punjenje kamiona, nbk=3
qhu - Zapremina bagerske kašike, qbk=5,2 m'’
kp - Koeficijent punjenja korpe, kp=0,8
Vk =3-5,2-0,8 = 12,48, m3
Nosivost kamiona:
k.
Gde su:
N - Nosivost kamiona, t
y - Zapreminska masa, y=2,608 t/m )
2 2 ^ 6 0 8 =1,41
Na osnovu proračuna usvaja se kamion KOMATSU DUMP TRUCK HD 255-5 nosivosti 25 t i sa zapreminom korpe od 17,7 m3.
Osnovne karakteristike kamiona su:
Težina praznog kamiona 21 900 kg
Prednja osovina 10 730 kg
Zadnja osovina 11 170 kg
Težina punog kamiona 46 980 kg
Prednja osovina 15 030 kg
107
Zadnja osovina 31 950 kg
Nosivost 25 t
Zapremina korpe 17,7 nk
Maksimalna brzina 47 km/h
Radijus okretanja 7 m
Snaga motora 241 kW
Dimenzije gume 16.00-25-28PR
Stvama masa tereta na kamionu:
a = ^ V L ^ E 3.5,2.Q,8.2,608 = 23 08; (k 1,41
Vreme utovara kamiona:
tu = tc ■ nhk =35-3 = 105, s
Vreme manevara na utovaru:
Usvajamo vreme manevara tm = 30 s
Vreme manevara na istovaru i vreme istovara:
Usvajamo vreme ti = 120 s
Vreme putovanja kamiona:
Za proračun vremena trajanja vožnje kamiona, potrebno je poznavati brzine kretanja kamiona i dužine trasa koje kamion prelazi.
Maksimalne moguće brzine kretanja kamiona određene na osnovu dijagrama vuče kamiona za pun i prazan kamion u zavisnosti od uslova puta i nagiba puta.
108
HD255-5Performance Cur\'e
OFF-HfGHWAY DUMP TRUCKS
Travel Performance Curve
G R O S S V V E IG H T
C5-JoQCUJQ<o:
UJo<
UJa:
<O
TRAVELSPEEĐ
5//A'a P.2 Dijagram vuče i određivanje teorijske brzine kamiona [10]
Tabela 9.9 Brz'me kretanja punog kamiona
Deonica Otpor Otpor Ukupni Teorijska Faktor Stvarnauspona kotrljanja otpor brzina brzine brzina
% % % km/h km/h1 0 3,5 3,5 44 0,60 272 10 2 12 14 0,80 123 0 2 2 47 0,80 384 10 2 12 14 0,75 115 0 2 2 47 0,80 386 0 3,5 3,5 44 0,70 31
Iz sigumosnih razioga brzina kretanja praznog kamiona po padu se ograničava na 15 km/h a po horizontali na 45 krn/h.
1 0 9
Tabelci 9.10. Vreme vožnjepunog i praznog kamiona
Etapa DužinaL[km]
BrzinaV[km/h] 3600 L
3600-// = ---------'' V
1 0,25 27 900 342 0.50 12 1.800 1503 0,30 38 1.080 29 P4 0,20 11 720 66 U5 0,50 38 1.800 ' 48 N6 0,10 31 360 126 0,10 45 360 8 P5 0,50 45 1.800 40 R4 0,20 15 720 48 A3 0.30 45 1.080 24 Z2 0,50 15 1.800 120 A1 0.25 45 900 20 N
599
Trajanje kamionskog ciklusa
T = tu + tm + tv + = 105 + 30 + 599 +120 = 854, s
Broj vožnji u smeni
N _ 3600 -nrh-ilrh = 3600-6,5-0.85 _T,
Časovni kapacitet kamiona
854
3600 _ 3600-0,85<2, = ',rh -Q, = " “č" -23.08 = 82,69,
T. 854t/h
Smenski kapacitet kamiona
Qim = Nvsm -Qk = 23 • 23.08 = 530.84. t/sm
Dnevni kapacitet kamiona ie
Qkdn = Qh ■ n - n rh = 82,69-3-6,5 = 1.612, t.-'dan
Godišnji kapacitet kamiona
Mašinska raspoloživost kamiona je 82 °» pošto je kamion je na raspolaganju 300 dana u godini.
\ fR sOkvoJ =365 - ------O, = 365 • — • 1.612 = 482.470
100 100
1 1 0
Potreban broi kamiona
, _ 2.500.000 O . .. ~ 482.470
Usvaja se Nkam=6
Ukupni godišnji kapacitet transporta je onda
Q,r = 6 • 482.470 = 2.894.820 t/god
Koeficijent rezerve transporta je
a ,V
■100% = 15,79%)
111
IZVOZ
10. IZVOZNA POSTROJENJA
Izvozna postrojenja su predviđena za izvoz korisne mineralne sirovine, jalovine, opreme i prevoz ljuđi. Uspostavljaju vezu između horizonta u jami i površine.
Izvozna postrojenja predstavljaju jednu od važnijih karika ukupnog tehnološkog kompleksa jamske eksploatacije ležišta mineralnih sirovina. Od sigumosti i pouzdanosti rada izvoznog postrojenja zavisi ne samo proizvodnja i uspeh rudnika, već i životi rudara, pa se njegovom radu i održavanju posvećuje puna pažnja. Spađaju u najkrupniju opremu rudnika. pa ekonomičnost i rentabilnost njegovog rada ima značajan uticaj na rad mdnika u celini.
Izvozno postrojenje se sastoji od izvoznih objekata i izvozne opreme.
Izvoznc objekte čine:
- Odvozište
- Objekti na odvozištu - izvozni toranj, prijemni bunkeri za korisnu iskopinu ili jalovinu i zgrada izvozne mašine
- Objekti ispod odvozišta - okno, i
Slika 10.1 Sema odvozišta: a- sa slepim kolosekom. b- sa kružnim kolosekvm [4]
Izvoznu opremu sačinjavaju:
- izvozna mašina sa pogonom. izvozni sudovi, čelična užad i uređaji za utovar i istovar izvoznih sudova.
Izgled tipskih izvoznih postrojenja za vertikalni izvoz dat je na slici 10.1.
112
Podela izvoznih postrojenja
Izvozna postrojenja se, najčešće, đele:
- prema zadatku izvoza na - glavna (za prevoz korisne iskopine), pomoćna (za vožnju ljudi i prevoz jalovine) i kombinovana koja vrše funkciju i glavnog i pomoćnog izvoza;
- prema nagibu okna - na vertikalni i kosi izvoz;
- prema organu za namotavanje užeta - sa konstantnim poluprečnikom namotavanja (cilindrični bubnjevi, Koepe koturača i Koepe bubnjevi), sa promenljivim poluprečnikom namotavanja (konični bubnjevi i bobine);
- prema vrsti izvoznog suda - sa koševima, sa skipovima sa skipo- koševima, sa vagonetima (kod kosog izvoza) i koš-platformama:
- po broju užadi - 11a jednoužadne i višeužadne sisteme;
- po visini izvoza - na okna male dubine - do 300 m, srednje dubine od 300 do 800 m, duboka okna od 800 do 2200 m i jako duboka okna - preko 2200 m.
10.1. Izvozni sistemi vertikalnog izvoza
Izvozni sistem izvoznog postrojenja, sačinjava skup pokretnih elemenata izvoznog postrojenja, gde spadaju: izvozna mašina sa pogonom, izvozni sudovi, užad izvoznog postrojenja, koturače na tomju i otklonske koturače.
Prema organu namotavanja izvoznog užeta, mogu se podeliti na sisteme sa konstantnim radijusom namotavanja l sisteme sa promenljivim radijusom namotavanja.
10.2. Izvozni sistemi sa konstantnim radijusom namotavanja izvoznogužeta
U ove sisteme spadaju sistemi sa cilindričmm bubnjevima, Blejerovi sistemi i frikcioni sistemi (Koepe sistem).
10.2.1. lzvozni sistemi sa cilinđričnim bubnjevima
Izvozni sistemi sa cilindričnim bubnjevima izrađuju se sa jednim ili dva bubnja, a dozvoljavaju primenu različitih izvoznih sudova. U praksi su se pokazali kao pouzdani i podesni u eksploataciji.
Kod izvoznih mašina sa dva cilindrična bubnja svako uže se spaja za poseban bubanj. Jedan od bubnjeva se nepomerljivo učvršćuje za zajedničku osovinu dok se drugi, posebnim mehanizmom spojen sa osovinom, može pomerati tj.može biti odvojen
1 13
od osovine i obmut za željeni ugao u odnosu na nepomični bubanj i ponovo spojiti sa osovinom.
Kod izvoznih mašina sa jednim bubnjem — jedan bubanj opslužuje oba užeta pri čemu je srednji deo bubnja zajednički za oba užeta. Jednobubanjske mašine izrađuju se sa razrezanim i nerazrezanim bubnjem. Razrezani bubanj se sastoji iz dva dela: dužeg - nepomerljivo spojenog sa osovinom i kraćeg - "pomerljivo" spojenog sa zajedničkom osovinom.
Izvozne mašine sa cilindričnim bubnjevima, pripadaju grupi mašina sa jednim uzetom - svaki izvozni sud je jednim užetom spojen sa bubnjem. Primenjuju se, obično, u oknima dubine do 600 m. Pri dubinama okna, obično, preko 300 m ovi sistemi se statički uravnotežavaju primenom donjeg (balans) užeta. Primena donjeg užeta koje se sa donje strane spaja za izvozne sudove, komplikuje primenu ovih sistema kod izvoza sa više horizonata.
a) b)
Slika 10.1 Izvozni sistemi sa cilindričnim bubnjevima; a) sistem sa 2 bitbnja: b) sistem sa 1 hubnjem , 1. cilindrični biihanj, 2. izvozno uže, 3. koturača na toriiju, 4. izvozni sud, 5. donje
balans uže [4]
10,2.2. Izvozni sistemi blejera
Izvozni sistemi Blejera primenjuju se za opsluživanje jako dubokih okana. Prema pođeli prema organu namotavanja pripadaju gmpi mašina sa cilindričnim bubnjevima a prema pođeli po broju užadi višeužadnim i to dvoužadnim.
Svaki bubanj ovog izvoznog sistema podeljen je rebrom na dve sekcije čija se širina kreće od 1,6 do 2 m. U sekcijama se izvozna užad namotavaju u jedan ili više
slojeva. Sa svakog bubnja. đvu užeta se rreko zasebnih koturača na toraju (2) vezuju za izvozni sud. Veza užaci : : r . . zr.. c suča se os:\-aruje preko kompenzacionog bloka(3)- ' ' ^
2
Slika 10.2 Izvozni sistem Blejera sa paralelnim osovinama; [4]
1. izvozna užacl, 2. koturače na tornju, 3. kompenzacioni hlok 4. 'ouhanj
10.2.3. Frikcioni izvozni sistemi (koepe sistem)
Frikcioni izvozni sistemi, u osnovi, se primenjuju za izvoz kod rudnika sa oknima velikih dubina i kod rudnika sa većom proizvodnjom.
Izgrađuju se za izvoz sa jednim užetom - sa Koepe koturom i za izvoz sa vise užadi - sistem sa Koepe bubnjem.
Za razliku od izvoznih mašma sa cil. bubnjevima, kod kojih se pokretanje izvoznih sudova ostvaruje namotavanjem užadi na bubnjeve, ovde se pokretanje izvoznih sudova ostvaruje blagodareći sili trenja između izvoznog užeta i pogonske užetnjače.
Kod ovih sistema, izvozno uže ili užad obuhvataju pogonski kotur ili pogonski Koepe bubanj uglom većim ili jednakim 180° dok se na oba kraja izvoznog užeta ili užadi vezuju izvozni sudovi. Da bi se obezbedilo zatezanje oba kraja izvoznih užadi i umanjilo proklizavanje užadi o pogonske koturače, upotrebljavaju se, obavezno, donja užad jednake ili veće težine po dužnom metru od izvoznog. Krajevi donjih užadi se sa donje strane vezuju za izvozne sudove.
Izvozni sistemi sa jednim užetom su kompaktni ali su sve manje u upotrebi zbog sledećih nedostataka: smanjena sigurnost izvoza (pri prekidu izvoznog užeta u oknu padaju oba izvozna suda), nemogućnost ispitivanja užeta periodičnim odsecanjem
115
uzorka, složenost zaraene užadi i regulacija njihove dužine, nemogućnost rada sa dva izvozna suda sa više horizonata, teškoće pri primeni prevrtnih izvoznih sudova zbog proklizavanja izvoznih užadi.
Izvozni sistemi sa više užadi se sve više upotrebljavaju u savremenoj praksi, poscbno kod okana veće dubine i rudnika veće proizvodnje, zbog sledećih svojih pozitivnih osobina: težina izvoznog suda se deli na vise užadi (2 do 8) pa se tako prečnik svakog užeta smanjuje što dovodi do umanjenja prečnika pogonskog bubnja, veće kompaktnosti izvozne mašine (4 do 5 puta manja težma od jednoužadne istog kapaciteta) što dozvoljava postavljanje izvozne mašine na glavi tornja, veće sigurnosti rada (mala verovatnoća istovremenog prekida svih užadi).
a) b)
Slika 10.3 Frikcioni izvomi sistemi, a) jeđnoužadni sistem; b) višeužciclni sistem 1. izvozno uže - užad, 2. koturača na tornju, 3. Koepe koturača - Kdepe bubanj, 4. donje uže. 5. izvozni sud [4]
10.3. Izvozni sistemi sa promenljivim radijusom namotavanja izvoznogužeta
Ovi izvozni sistemi. koji prema podeli po broju izvoznih užadi pripadaju gmpi sistema sa jednim užetom. mogu se pod.eliti na sisteme sa bubnjevima i sisteme sa bobinama.
Promenom radijusa namotavanja izvoznog užeta. rešava se, za praksu u zadovoljavajućem stepenu, pitanje statičkog uravnoteženja izvoznog sistema i bez primene donjih užadi.
116
10.3.1. Izvozni sistemi sa bubnjevima promenljivog radijusa
Bubnjevi o-. ak'. ; :s:e:::a izrađuju se u obliku konusa sa radijusima manje R1 i veće R2 osnove. Pron::::.: r:'.::prećnika. po širini bubnja od Rl. do R2; je pravolinijska i daje približno uravr.otežer.je s:a::ćkog niomenla. Za potpuno uravnoteženje statičkog momenta potrebna je kr:\oiirijika promena poluprečnika od R l, do R2: ali se zbogtehnoloških poteškoca pri izraći. ovakvi bubnjevi ne izrađuju.
10.3.2. Izvozni sistemi sa bobinama
Kod izvoznih sistema sa bobinama, upotrebljavaju se samo pljosnata čelična užad. Promena poluprečnika namotavanja postiže se namotavanjem užeta u prorez bobine u sloicvima jedan preko drugog.
Rastojanje između bobina, jedanko je rastojanju između koturača na tornju, pošto ovaj sistem ne dozvoljava devijacijske uglove izvoznih užadi.
2
SHka 10.4 Izvozni sisrem sa hobinania [4]
1. hohina. 2. koturače na tornju, 3. izvozno uže, 4. izrozni sucl
Uže punog izvoznog suda se počinje namotavati od najmanjeg prcčnika bobine tj. na prcčnik prazne bobine a uže praznog tzvoznog suda se odvija od najvećeg prečnika bobine tj. od prečnika pune bobine.
1 1 7
10.4 Proračun izvoznih postrojenja
Primer proračuna: Izvršiti proračun i usvajanje izvoznog postrojenja odišnju proizvodnju 0 (/ = 300 000 [t Igod] i dubinu okna H n = 300 [/;/].
10.4.1 Proračun kinematike izvoza
1. Proračun časovnog kapaciteta:
k-A _ 1.2-300000 r ■ ns ■S ~ 300-3-5
= 80 [///;]
k - koeficijent neravnomemosti proizvodnje (1J - 1.3)
A - godišnja proizvodnja
r - broj radnih dana (300)
/?v - broj smena (3)
S - broj efektivnih radnih časova (5 h)
2. Proračun izvozne visine:H = H 0 +1.3-J& =300 + 1.3-780 =311.63 [///]
3. Proračun normalne brzine izvoza:
' - ^ l ^ S - H =0.47-J-2 '° '9 ' 0 '9 311.63 =7.87 [ml.s] <7, +a, V 0.9 + 0.9
k . - koeficijent proporcionalnosti ( k = 0.47 )
_ <7, i o, - ubrzanje i usporenje kod kretanja suda (0.8 -1 .1 m/s)
4. Vreme Dcnaiiiiiffiiiai.:.Period ubrza::'_ : „s^'ireria..
Period
5. Pređerr: rrze '.: _ r . f_z.o” a ’.'užnje:
Period uzrzziva : umorer.ja:
S. = S. = - • v„ ■ t, = - • 7.87 • 8.7 = 34.23 [/»]• - ' 2 2
Period nomialne vožnje:
S2 = / / - 2 - S , =31 1.63-2-34.23 = 243.17 [m]
6. Ukupno vreme izvoza:T = /, + u + U + tm = 8.7 + 30.9 + 8.7 + 20 = 68.3 [5]
tm - vreme ukrcavanja vagoneta u koš (1 0 -3 0 s)
7. Broj vožnji u jednom času:3600 3600
68.352.7
Usvajam nh =53vožnje.
8 . Korisni teret jedne vožnje:
o A 8053
1.5 [/]
9. Minimalna zapremina materijala za jednu vožnju:
V = 0 .5- -k 0.85-0.8
2.2 [m3]
1 1 9
Yn - nasipna zapreminska masa (0.7 - 1)
k n - koeficijent popunjenosti vagoneta (k = 0.8 )
Na osnovu ovako proračunate zapremine usvaja se poprečni presek okna sa n = 2 vagoneta , Vy = 1.3 nV sa ne = 1 etaža u košu i sa nv = 2 vagona u etaži.
. J
Slika 10.5. Dispozicija izvoznih sudova (po jedan vagonet po etaži) [4]
Vagonet D a b C D e F
1.3 3.95 2.04 1.06 0.2 0.4 0.145 0.193.85 1.82 1.16 0.2 0.3 0.135 0.19
Presek vođice: 160x180; 160x200
10. Stvarni korisni teret jedne vožnje:
Q, = n ■ Vy ■ y n ■ k p =2-1.3-0.85-0.8 = 1.8 [/]
10.4.2 Korigovana kinematika izvoza
1. Korigovani broj vožnji u jednom času:
nk 9±Q,
44.44
Usvajam nh = 45 vožnji .
1 2 0
2. Kormova:;
= \ i i ; s i
3. Vrcme
n , - brc
. 20 -r 5 • 1) = 55 [s]
4. Koriaovar.a brzir.a iz\ oza:
a, —_/(—•£/, •/ )- — £/, -H = — - 0.9 - 55 — A/(— - 0.9 - 55)“ — 0.9 - 311.63 = 6.53 [///, 1 V 2 2 V 2
5. Korigo\ ano vremc vožnje i pređcni putevi u periodu ubrzanja i usporenja:• • v 6.53 „ „ , r n
t, = + = — = ----- = 7.26 [v]: •’ a, 0.9
5.' = V = - - m; -6 = --6.53-7.26 = 23.7 [/??]
6. Koriaovano vreme normalne vožnje i pređeni put:
‘ = = 37.24 [,]- )• 6.53
Si, = H - 2 ■ S. = 311.63 - 2 • 23.7 = 264.23 [///]
7. ProN'cra korigovanog vremena čiste vožnje:
/ ’= / ; + / [ + / ; = 7.26 + 37.24 + 7.26 = 51.76 [s]
121