inercijalni transporteri

UNIVERZITET U TUZLIMAŠINSKI FAKULTET

PROIZVODNO MAŠINSTVO

S E M I N A R S K I R A D

Inercijalni Transporteri

Ime i prezime: Džibrić NamikBroj indeksa: II-303/08 Odsjek: Proizvodno MašinstvoDatum: 30.05.2011 god

SADRŽAJ

1.0 Uvod.......................................................................................................2

2.0 Osnovni tipovi i oblasti primjene…………………………………………..5

3.0 Inercijalni transporteri……………………………………………………....7

4.0 Vibracioni transporteri……………………………………………………...10

5.0 Horizontaini i blago nagnuti vibracioni transporteri……………………..14

6.0 Vertikalni vibracioni transporteri…………………………………………..16

7.0 Proračun…………………………………………………………………….18

8.0 Literatura………………………………………………………………….....21

9.0 Prilog – Popis slika………………………………………………………....22

2

1.0 Uvod

Inercijalni transporteri se upotrebljavaju za transport materijala, kao i za dodavanje (hranjenje) materijala drugim transportnim uređajima. Spadaju u sredstva kontinuiranog transporta i koriste se za horizontalni, vertikalni i kosi transport. Najčešće udaljenost transporta iznosi 10 do 20 metara. Najčešće se koristi za transport suhih zrnastih i komadnih rasutih materijala. Služe kao dodavači materijala drugim transportnim uređajima.

Prednosti inercijalnih transportera su :- Jednostavna konstrukcija;- Mala nabavna cijena;- Mogućnost transportiranja materijala na povišenim temperaturama;- Mogućnost obavljanja određenih tehnoloških operacija za vrijeme transporta;- Mala osjetljivost prema neravnomjernom pristizanju materijala;

Nedostaci su:- Osciliranje konstrukcije usljed dinamičkih sila;- Relativno mali kapacitet;- Kapacitet se naglo smanjuje sa povećanjem ugla transporta prema horizontali

(moguć transport od 10º do 12º);- Veća potrošnja energije nego kod trakastih transportera;- Povećana buka;- Nemogućnost transportovanja ljepljivih materijala;

Njihov osnovni dio je oluk (korito), noseća konstrukcija (stacionarna, mobilna), prijenosne poluge, ekscentrični prijenosnik, klatni nosači, transportovani teret.

Slika 1. Osnovni elementi inercijalnog konvejera

3

Kretanje materijala po oluku se postiže adhezionom silom između materijala i oluka, koja pri kretanju oluka naprijed, obezbjeđuje kretanje materijala naprijed zajedno sa olukom, dok je pri kretanju oluka nazad, ista sila (adheziona) nedovoIjna za zajedničko kretanje oluka i materijaIa, te materijal klizi po oluku.Prilikom zajedničkog kretanja oluka i materijala napred, kinetička energija materijala raste i troši se na njegovo kretanje i kad se oluk povrati unazad, tada oluk proklizava ispod materijala. Da bi se teret premještao u istom pravcu, potrebno je da sila trenja između materijala i oluka iIi ubrzanje, oluka pri hodu naprijed i nazad ne budu jednaki.

Transporteri s oscilatornim kretanjem oluka dijele se na:

a) transportere sa stalnom silom trenja (stalnim pritiskom tereta na oluk);

Slika 2. Konvejer sa stalnom silom trenja

b) transportere sa promenljivom silom trenja (promenIjivim pritiskom tereta na oluk);

Slika 3. Konvejer sa promenljivom silom trenja

4

2.0 Osnovni tipovi i oblasti primjene

Oscilatorni transporter je u opštem obliku otvoren ili hermetički zatvoren oluk ili cijev, koji je okačen ili oslonjen na noseću konstrukciju. Oluk (cijev) se pobudom vibracija dovodi u povratno - translatorno (oscilatorno) kretanja, tako da se djeIovanjem oscilatornog kretanja teret pomjera napijred određenom brzinom. Karakter premiještanja tereta zavisi od režima kretanja oluka iIi cijevi, a zavisi od konstrukcije oscilatornog transportera, karakteristike rada pogona i tipa oslonih uređaja. Zbog toga je adekvatna klasifikacija oscilatornih transportera veoma teška, kako zbog obilja konstruktivnih rješenja, tako i zbog njihove tijesne međusobne povezanosti.

Oscilatorni transporteri prema režimu kretanja oluka i tereta mogu da se razvrstaju na inercijalne (sa konstantnim iIi promenljivim pritiskom tereta o dno oluka) i vibracione. Kod inercijalnih transportera teret klizi duž oluka pod dejstvom sile inercije (vertikalna komponenta ubrzanja oluka manja je od ubrzanja slobodnog pada). Na vibracionom transporteru se teret odvaja od oluka (poskakivanjem) i kreće se u mikro skokovima, vertikalna komponenta ubrzanja oluka veća je od ubrzanja slobodnog pada. Ove principijelne razlike u načinu kretanja tereta uslovljavaju i različit intenzitet habanja zidova oluka transportera, kao i različito sudjelovanje mase transportovanog materijala u oscilatornom kretanju.

Oscilacije kod inercijalnog transportera široko su primenjivane kod podzemnog transportovanja uglja u jamama, međutim zbog određenih nedostataka ovakvog oblika transporta materijala, danas se više ne primenjuju u rudarskim oknima. Inače primjena vibracionih transportera je danas rasprostranjenija u poređenju sa inercijalnim.

Slika 4. Inercijalni konvejer uglja

Premu profilu trase oscilatorni transporteri se mogu razvrstati na horizontalno- pravolinijske, blago nagnute (sa podizanjem materijala naviše, odnosno spuštanje pod uglom do 15°), a mogu da budu i vertikalni, sa premještanjem materijala naviše olukom koji se postavlja u obliku zavojne, prostorne spirale.

5

Treba napomenuti da nije dozvoIjeno da se neuravnotežena konstrukcija transporteramontiraju bez fundamenata na objekte međuspratnih konstrukcija. Tako se kao nedostatak može navesti reIativno mali ekspIoatacioni vijek ležaja i eIastičnih elemenata pogona transporlera. Prema tome, kod inercijalnih transportera kontroliše se intenzitet habanja oluka prilikom transportovanja abrazivnih materijala.

Oscilalorni transporteri primenjuju se za transportovanje rasutih, a rijeđe komadnih tereta, u horizontalnom iIi blago nagnutom pravcu, a pri relativno malim transportnim daljinama premještanja do 50 m (rijetko do 100 m) i pri kapacitetu približno do 400 rn3/h. Vertikalno osciIatorni transporteri prenose materijale naviše duž zavojne površine, do visine od 12 m, pri kapacitelu do 20 m3/h.

Najoptimalnija oblast primjene oscilatornih (a posebno vibracionih) transportera odnosi se na hermetički zatvorene transportere, za prenošenje prašinastih, vrelih, gasovitih, otrovnih, hemijski agresivnih, rasutih materijala u uslovima potpune izolacije okolne sredine, a u preduzećima hemijske i metalurgijske industrije, pri fabrikaciji građevinskih materijala itd.

Horizontalni oscilalorni transporteri koriste se za prenošenje sirovog gvožda, rezane, zavojne (metalne) strugotine u odjeljenjima mašinske obrade, a takođe i u livnicama pri transportovanju vrele istrešene zemlje i sitnih fabrikata temperature do 600°C, u odjeljenjima metalurgijske proizvodnje itd. Vertikalni oscilatorni transporteri specijaInih konstrukcija takođe se primjenjuju za prenošenje sitnih mašinskih elemenata (vijaka, zakivaka, elemenata aparata), na linijama mehaničke obrade i montaže, mašinogradnji, na linijama automatizovane proizvodnje, pri izradi aparata, itd.

Slika 5. Horizontalni transporter

Takvi transporteri nazivaju se još i vibrobunkerima, premda oni, kao po pravilu rade u režimu inercijalnih transportera, tj. sa premještanjem tereta bez odvajanja od oluka. Vibracioni transporteri svih tipova ne mogu da ostvare prenošenje ljepljivih materijala (npr. vlažne gline), a veoma se slabo transportuju finodisperzioni, prašinasti mterijali (npr. cement).

6

Oscilatorni (ukIjučujući i vibracioni) transporter nisu pogodni za transportovanje pijeska, šljunka, kamene sitneži, drobine, uglja, kamena, zrna i sličnih nasipnih materijala u njihovom uobičajenom stanju, pošto ovi materijali mogu efikasnije da se transportuju trakastim transporterima.

3.0 Inercijalni transporteri

Kod inercijalnih transportera materijal se premješta pod dejstvom sile inercije. Prema karakteru kretanja oluka za nošenje materijala, kao i na osnovu pritiska materijala na dno oluka razlikuju se dva osnova tipa oscilatornih inercijalnih transportera i to: sa konstantnim i sa promenljivim pritiskom materijala na dno oluka.

Transporter sa konstantnim pritiskom materijala na dno oluka (sistem Markusa) sastoji se iz oluka osIonjenog preko stacionarnih valjaka, kao i dvokrivajnog pogona. Oluk opisuje pravolinijsko, translatorno povratno kretanje različitim brzinama i ubrzanjima u horizontalnoj ravni pri direktnom kretanju naprijed, kao i pri povratnorn kretanju. Na znatnorn dijelu direktnog, pravolinijskog hoda, brzina oluka se ravnomjerno povećava, potorn naglo opada do nule i zatlm mijenja smijer. Pri povratnom hodu brzina oluka se u prvom dijelu povratnog hoda ravnomijerno povećava, zatim se brzo smanjuje, mijenjajući svoj smijer, da bi dolaskom do svoje najveće negativne vrijednosti opet nastalo njeno naglo povećanje. Takav karakter kretanja oluka ostvaruje se pogonom dvokrivajnog rnehanizma, iIi pogonom sa kulisnim mehanizmom.

Slika 6. Transporteri sa kulisnim mehanizmom

7

U izvijesnom vremenskom razdoblju direktnog hoda oluka, materijal se kreće zajedno sa olukom bez klizanja, akumulirajući kinetičku energiju. Kad se brzina oluka naglo promijeni, a ubrzanje dostigne neku graničnu vrijednost, materijal po inerciji produžava premještanje napred sa nekim usporenjem, klizeći napred i pri povratnom hodu oluka. Oluk proklizava ispod tereta. U toku određenog perioda, pri povratnom hodu, prekida se klizanje tereta, tako se material premiješta napred zajedno sa olukom. Tako se materijal premješta naprijed promjenljivom brzinom kretanja. na najvećern dijelu direktnog i povralnog hoda oluka, a samo u toku malog vremenskog perioda ukupnog ciklusa oscilovanja (tj. za svaki obrt krivajnog mehanizma) kreće se zajedno sa olukom pri njegovom povratnom hodu. Režim rada transportera usvaja se tako da je povratni hod materijala minimalan. Sila pritiska materijala na dno oluka u toku svakog ciklusa uvijek će biti jednaka sili težine materijala, a takođe će biti konstantna i sila trenja materijala o oluk. Materijal će uvijek ležati na dnu oluka, ne odvajajući se od njega. Stalno trenje materijala od dno oluka izazvaće njegovo habanje. Osnovni pararnetri transportera Markus-a su: amplituda oscilovanja oluka koja je određena radijusom pogonskog mehanizma krivaje, frekvencija oscilovanja (učestalost obrtanja pogonskog vratila), širina oluka, dužina oluka, brzina premještanja materijala, kod horizontalnog transportera obično ne prelazi 0,2 m/s.

Transporteri sa promjenljivim pritiskom materijala na dno oluka oslonjeni su preko elastičnog nosača, a oluk je kruto vezan za nosač i osloni ram i postavlja se pod uglom od 20° ... 30° prema vertikali. Oluk dobija oscilatorno kretanje od običnog krivajnog pogona. Krivaja se obrće konstantnom ugaonom brzinom i saopštava oluku povratno - translatorno kretanje istog karaktera, kako u direktnom, tako i pri povratnom hodu, u smijeru upravnom na oslone nosače. Pošto su nosači postavljeni pod uglom, to se pri kretanju naprijed oluk ne odiže mnogo naviše, dok se pri kretanju naniže oluk spušta. Elastični nosači – opruge izrađuju se od opružnog čelika i predstavljaju svojevrsne akumulatore energije: pri direktnom hodu oluka naprijed, opruga se sabija i na taj način akumulira kinetičku energiju, a ta energija se pretvara u potencijalnu energiju elastične sile pri povratnom hodu, te tako preko svoje elastične karakteristike opruga saopštava oluku nagomilanu energiju.

Slika 7. Transporter sa oprugama

8

Brzina i ubrzanje oluka su usmjereni upravno u odnosu na pravac oslonih nosača. Pri kretanju oluka naprijed vertikalna komponenta brzine (i ubrzanja) usmjerena je naviše, upravno na dno oluka, a pri hodu oluka nazad - naniže. Kada se oluk kreće naprijed, podižu se čestice materijala koje su ležale na dnu oluka, pošto duž vertikalne ose djeluju sila težine i vertikalna komponenta sile inercije, ove sile su usmjerene naniže, a duž horizontalne ose djeluju sila trenja i horizontalna komponenta sile inercije. Sila pritiska na dno oluka jednaka je zbiru sila težine čestica materijala i vertikalne komponente sile inercije.

Za ostvarenje kretanja čestica materijala naprijed pri direktnom, radnom hodu oluka transportera, neophodno je da bude sila trenja materijala od dno oluka veća od horizontalne komponente sile inercije materijala. Pri povratnom hodu, kada se oluk kreće nazad (spušta), vertikalna komponenta sile inercije materijala usmjerena je naviše, a sila težine - naniže, pa je sila pritiska materijala o dno oluka jednaka njihovojrazlici i sila trenja materijala se smanjuje. Za kretanje materijala naprijed, pri premiještanju oluka nazad, neophodno je da bude horizontalna komponenta sile inercije veća od sile trenja. Ovo je moguće ostvariti pošto se sila pritiska materijala na oluk i sila trenja smanjuju. Na taj način su sile pritiska materijala na dno oluka pri radnom - direktnom hodu i povratnom hodu različite po svojim vrijednostima, te se tako obezbjeđuju uslovi za neprekidno premiještanje materijala duž oluka.

Da bi se obezbijedilo kretanje materijala naprijed, pri direktnom i povratnom hodu oluka, neophodno je da se materijal ne odvaja od oluka i da sila inercije čestica materijala u periodu usporenja oluka pri direktnom hodu bude veća od sile trenja materijala o površinu oluka, obezbjeđujući tako kretanje materijala naprijed i pri suprotnom hodu oluka. Za ispunjenje prvog uslova neophodno je da bude vertikalna komponenta ubrzanja oluka manja od ubrzanja sile težine. Zbog toga je za oscilovanje transportera sa promjenljivim pritiskom materijala o zid oluka, potrebno usvojiti koeficijent režima K < 1. U tom slučaju materijal se nikada neće odvojiti od oluka, već će kliziti po dnu oluka nekom promjenljivom brzinom.

Ostvarenje drugog uslova može se ispuniti odgovarajućim izborom ubrzanja oluka ti.:

ao=n2∙ a90

> µ∙ gcosβ−µsinβ ,

gdje su: n - učestalost obrtanja vratila krivaje;a - amplituda oscilovanja koja je jednaka radijusu krivaje; µ - koeficijent trenja materijala o dno oluka;β - ugao nagiba oslonih nosača prema vertikalnoj osi.

Osnovni parametri transportera sa promjenljivim pritiskom materijala o zid oluka su: amplituda oscilovanja (određena je radijusom krivaje) 10 ... 20 mm; frekvencija oscilovanja 300 ... 400 min-1, visina oluka 200 ... 1000 mm; srednja brzina kretanja materijala, kod horizontalnih transportera iznosi 0,15 ... 0,2 m/s; na kosom transporteru,

9

pri dopremanju materijala naviše, brzina kretanja tereta pri uspinjanju se znatno smanjuje sa povećanjem ugla nagiba, koji obično ne prelazi 10°…15°.

Transporter sa promjenljivim pritiskom materijala o zid oluka predstavlja prema konstruktivnom izvođenju prvi stepen prelaska od inercijalnih ka vibracionim transporterima. Usljed ranije istaknutih nedostataka inercijalnih transportera, njihova sadašnja primjena veoma je ograničena (načelno primjenjuju se u procesnoj industrijipri prenošenju materijala do određenih mašina, za ostvarenje određenog tehnološkog procesa).

4.0 Vibracioni transporteri

Postoji dosta konstruktivnih rješenja vibracionih transportera, koji se mogu klasifikovati prema različitim kriterijumima. Prema smijeru prenošenja materijala vibracioni transporteri mogu se razvrstati na horizontalne, blago nagnute i vertikalne. Prema načinu oslanjanja elementa za nošenje materijala (oluka, cevi) razlikuju se vibracioni transporteri sa slobodnim, elastičnim vješanjem - preko amortizera, (viseća, slobodno oscilujuća konstrukcija) i sa koso montiranim nosačima (oslona konstrukcija sa koso usmjerenim elastičnim elementima). Kosi elastični nosači noseće konstrukcije ne služe samo kao oslonci elementa za nošenje tereta, već uslovljavaju i smijer oscilovanja tereta (oluk dobija usmjerene oscilacije). Prema broju istovremeno oscilujućih masa oscilatornog sistema transportera razlikuju se transporteri sa jednom, dve iIi više masa.

Prema karakteru dinamičke uravnoteženosti, transporteri mogu biti: uravnoteženi i neuravnoteženi.

Prema broju elemenata za nošenje materijala razlikuju se: vibracioni transporteri sa jednim elementom (tj. sa jednim olukom iIi jednocevni) i sa dva elementa (dvoolučni ili dvocevni)… Transporteri sa jednim elementom za nošenje materijala mogu imati jednostruke ili udvojene elemente, npr. dve paralelne cijevi koje su kruto međusobno vezane, a osciluju kao jedna cjelina. Takva konstrukcija primjenjuje se npr. pri istovremenom transportu različitih materijala.

Prema konstrukcionom izvođenju vibracioni transporteri mogu bili dodavači i dozatori, namenjeni za transportovanje materijala ili transporteri - sita za istovremeno transportovanje i raspodjelu čestica materijala prema njihovoj krupnoći iIi za odvajanje odlivaka i peska u livnicama, vibrosita za prosijavanje materijala.

10

Slika 8. Vibracioni konvejer koji služi kao odstranjivač pijeska tj sitnozrnastih materijala od većih

Prema karakteristikama i podešavanju elastičnih oslonih elemenala (oscilatornih sistema) razlikuju se vibracioni transporteri sa rezonantnim, dorezonantnim i izvanrezonantnim podešenim elastičnim sistemom. Kod rezonantno podešenog elastičnog sistema, frekvencija poremećajne sile za pobudu vibracija ω i osnovna frekvencija sopstvenih oscilacija elastičnog sistema transportera ωo su jednake ili približno jednake (praktično se kod kontinualnog transportera usvaja da je 0,85<ω<1,1). Kod dorezonantnog podešavanja, frekvencija pobudne sile, pobuđivača vibracija znatno je manja od frekvencije sopstvenih oscilacija transportera (ω « ωo ). Kod izvanrezonantnog podešavanja, frekvencija pobudne sile znatno je veća od frekvencije sopstvenih oscilacija transportera (ω » ωo).

11

Slika 9. Promjena parametara vibracionog transportera pri harmonijskim oscilacijama a)pomeranja; b) brzine; c) ubrzanja;

Rezonantno podešeni elastični sistemi transportera obezbjeđuju manju potrošnju energije za određeni rad transportera, moguće su izrade transportera visokog kapaciteta ali su potrebne znatne pogonske sile zbog velike krutosti elastičnog sistema. Rezonantno podešavanje elastičnog sistema prevashodno se primjenjuje kod transportera srednjeg i teškog tipa.

Slika 10. Transport livenih dijelova (otklanjanje viška materijala vibracijama)

Izvanrezonantno podešeni elastični sistemi nemaju veliku krutost, pogonska sila pri puštanju nije velika ali se povećava potrošnja energije pri ustaljenom radu transportera. Moguć je dugotrajni stabilan rad mašine pri različitim promjenama opterećenja. Osnovni nedostatak izvanrezonantnog podešavanja ogleda se u mogućem znatnom povećanju naprezanja elastičnih elemenata zbog kratkotrajnog povećanja amplituda oscilovanja pri prolasku kroz oblast rezonance, pri puštanju u pogon i uglavnom pri zaustavljanju

12

transportera (u periodu povećanja i smanjenja frekvencija pobudne sile i njenog podudaranja sa frekvencijom sopstvenih oscilacija sistema).

Otklanjanje ovih nedostataka ostvaruje se preko razrađenog niza specijalnih uređaja. Prema tome, mala krutost elastičnih elemenata prouzrokuje njihovu znatnu deformaciju (sabijanjem) pod dejstvom sile težine, te se zbog toga izvanrezonantno podešavanje primjenjuje uglavnom kod visećih i oslonjenih transportera relativno lahkog tipa. Dorezonantna podesavanja rijetko se primenjuju.

Oscilovanje uređaja koji nosi materijal ostvaruje se vibropobuđivačem koji može da bude centrifugalni, ekscentarski (krivajno - klipno polužni), elektroekscentarski, dok se hidraulični i pneumatski rijetko primjenjuju i to za obavljanje radova u opasnim uslovima zbog mogućih eksplozija. Vibracioni transporleri ostvaruju relativno male amplitude oscilovanja (obično 1 ... 15 mm) i velike frekvencije oscilovanja (3000 ... 400 min -1

saglasno vrednostima amplituda).

Pred savremene konstrukcije vibracionih transportera postavljaju se sledeći osnovni zadaci: 1) Minimalno prenošenje dinamičkih opterećenja na oslonce konstrukcije, kao i mogućnost montaže oslonog rama transportera ne samo na fundament, već i na međuspratni prostor; 2) Potpuna hermetičnost pri transportovanju i to kako na krajnjim tačkama transportera, tako i pri punjenju i pražnjenju transportera duž linije transportera; 3) Mogućnost punjenja i pražnjenja duž linije transporter a, kao i mogućnost automatskog upravljanja ovim operacijama; 4) Najmanja ukupna masa, kao i masa oscilatornih dijelova po jedinici materijala koji se prenosi transporterom (jedinični kapacitet transportera); 5) Mogućnost ostvarivanja bespretovarnog transportovanja materijala na najvećim rastojanjima, tj. uspostavljanje najoptimalnije dužine transportovanja po jednom pogonskom uređaju; 6) Ostvarivanje malih gabarita po visini; 7) Visoka pouzdanost elastičnih elemenata i pogona – koeficijent spremnosti uredaja nije manji od 0,98, eksplotacioni vijek do prvog generalnog remonta nije manji od 8000h; 8) Postizanje malog nivoa buke pri radu transportera, 80 ... 85 dB. Tehnički zahtijevi horizontalnih i blago nagnutih vibracionih transportera regulisani su odgovarajućim inostranim standardima iz ove oblasti.5.0 Horizontaini i blago nagnuti vibracioni transporteri

Vibracioni transporter viseće konstrukcije koja slobodno osciluje kao sistem sa jednom masom (slika 11.a) sastoji se iz elemenata za nošenje materijala (cijevi ili oluka) 1, sIobodno okačenog (ili osIonjenog, slika 11. b) preko elastičnih veza - amortizera 3 na nepokretnu oslonu konstrukciju i koji dobija usmjerene oscilacije preko centrifugalnog pogona 4 usmjerenog dejstva i zaštitnog pojasa 5, koji je neophodan zbog mogućeg havarijskog kidanja elastičnog vješanja.

13

Kao pogon koriste se centrifugalni (inercijalni, debalansni) vibracioni pobuđivači, oblika klatna, koji su udvojeni ili sa dva sinhronizovana elektromotora vibratora (slika 11.c). Pogon može imati donji (slika 11. a, prikazan neprekidnim linijama) iIi gornji (prikazan isprekidanim linijama na istoj slici) položaj u odnosu na element koji nosi materijal.

Da bi se obezbijedilo prenošenje materijala u zadatom smijeru, pogon se tako postavlja, da pravac dejstva pobudne sile bude usmjeren pod uglom od 20°...30° prema uzdužnoj osi transportera, a koji se naziva uglom usmjerenih oscilacija. Ukoliko bi čestice materijala u procesu oscilovanja ostvarile mikro skokove (mikro letove) to bi se materijal prenosio u smijeru koji se podudara sa Iinijom djelovanja pobudne sile iznad podužne ose transportera (ili iznad gornjeg nivoa sloja materijala u cevi), što je prikazano na (slika 11. d).

Slika 11. Šeme oscilatornih vibracionih transportera sa jednom masom, sa centrifugalnom pobudom vibracija

Za obezbjeđenje strogo usmjerenih pravolinijskih osciIacija elementa koji nosi teret, pogon transportera mora da se tako postavi, kako bi pravac djelovanja pobudne sile (ili rezuItanta dvije sile, od dva moto-vibratora) prolazila kroz centar inercije (CI) čitavog oscilatornog sistema. U razmatranim slučajevima potpuno simetričnih sistema u poprečnoj ravni, centar inercije se podudara sa ležištem sistema, čije se koordinate u prostornom sistemu određuju prema opšte poznatim zakonima teorijske mehanike. Ako ovi uslovi nisu ispunjeni i pravac djelovanja pobudne siIe, koja prouzrokuje oscilovanje sistema ne prolazi kroz centar inercije (težište) sistema, to se obrazuje moment i sistem dobija ne

14

samo pravolinijsko, nego i dopunsko obrtno oscilovanje, koje nepovoljno djeluje na proces transportovanja materijala.


Za stabilno prostiranje oscilatornih kretanja važno je takođe obezbijediti veliku krutost konzolno oslonjenog nosača koji prenosi oscilatorno kretanje od pogona ka elementu transportera kojim se teret premješta. Ako je mala krutost oslonjenog nosača nastaje lokalno oscilovanje zidova cevi, odnosno oluka, koje nepovljno djeluje na proces premještanja materijala i mogu nastati lomovi kako zidova cijevi, tako i transrnisije pogona.

Slika 13. Blago nagnuti transporter

6.0 Vertikalni vibracioni transporteri

Vertikalni vibracioni transporter - elevator (slika 15. a) sastoji se iz čvrstog cilindričnog plašta (cijevi) 1; oko plašta pričvršćen je otvoren oIuk, ili hermetički zatvorena cijev 2 sa spoljnom (ili unutrašnjom) zavojnicom, duž koje se odozdo naviše transportuje materijal. Na vrhu iIi pri dnu plašta transportera ugrađuje se pogon vibropobuđivača 3, koji predaje nosećem plaštu usmjerene oscilacije u aksijalnom pravcu i oko vertikalne ose (tj, uzdužne i torzione oscilacije), koje uslovljavaju kretanje čestica materijala naviše, po zavojnici oluka, odnosno cijevi.

15

Slika 14. Vertikalni vibracioni transporter

Plašt transportera slobodno okačene konstrukcije vezan je preko oslonaca za postolje ili dijelove objekta, odozgo i odozdo pomoću opruga za prigušenje 4 ili gumenih amortizera male krutosti, zahvaljujući tome isključuje se prenošenje vibracionih opterećenja na oslonce konstrukcije (dorezonantna regulacija elastičnih veza).Pobudna oscilacija vertikalnog transportera može se ostvariti preko dva elektromagnetna vibropobuđivača ili ekscentarskih motovibratora, koji su pričvršćeni pod uglom usmjerenih oscilacija, za osnovu plašta transportera, odnosno preko jednog centrifugalnog vibracionog pobuđivača usmjerenog dejstva sa dva vratila ili sa ekscentarskim pogonom.

Vibracioni pobuđivač sa dva vratila (slika 15. b) sastoji se iz čvrstog plašta 5 unutar koga su postavljena dva paralelna vratila 6, na krajevima vratila nalaze se diskovi sa jednakim ekscentrima 7, a postavljaju se po dva, pod određenim uglom (jedan u odnosu na drugi). Vratila su međsobno povezana preko cilindričnih zupčastih prenosnika 8, koji ostvaruju tačno, sinhrono i sinfazno obrtno kretanje preko elektromotora.

16


Vertikalni transporteri sa elektromagnetnom pobudnom vibracija ostvaruju frekvencije oscilovanja do 3000min-1 a sa centrifuglanom pobudom: 1000, min-11500 min-1, dok su frekvencije sa ekscentarskom pobudom u rasponu 800 min-1,700 min-1 zbirne, usmjerene amplitude oscilovanja (slika 15. c)


7.0 Proračun

Teorija proračuna vibracionih transportera uključuje tri uzajamno povezana zadatka: 1) Proračun oscilatornog sistema transportera;

17

2) Određivanje dimenzija poprečnog presjeka elemenata koje transportuje čestice materijala, na osnovu proračuna srednje brzine premještanja materijala i kapaciteta;3) Određivanje snage za pogon transportera koja je potrebna zbog savladavanja inercijalnih sila, otpora premiještanja čestica materijala, kao i gubitaka u elastičnim vezama oscilatornih sistema.

Slika 17. Elastični elementi transportera

Pri rješavanju prvog zadatka određuju se amplituda i frekvencija oscilovanja, pogonska sila i elastičnost veza, kao i njihovo regulisanje. Pri tome se primjenjuju osnovne postavke teorije oscilovanja u mehanici, kao i teorija oscilacija dinamičnih sistema sa linearnim i nelinearnim elastičnim vezama, a prikazuju se i rješenja diferencijalnih jednačina kretanja sistema. Najjednostavnije jednačine sistema i njihova rješenja dati su pri razmatranju posebnih konstrukcija transportera.

Frekvencija i amplituda oscilovanja transportera određuju se prema preporučenom koeficijentu režima rada, u zavisnosti od tipa pogona i karakteristika transportovanog materijala. Nakon usvajanja frekvencije i amplitude oscilovanja iz diferencijalne jednačine kretanja sistema nalazi se karakteristika elastičnih veza transportera, a takođe određuju se i parametri pogona, kao i dejstvo opterećenja na pogon transportera. Oblik regulacije elastičnih veza sistema (dorezonantni ili rezonantni) određuje se prema tipu konstrukcije transportera, što je ranije ukazano, pri razmatranju posebnih konstrukcija transportera. Ugao usmjerenih oscilacija usvaja se u zavisnosti od frekvencije oscilovanja ω.

18

Brzina transportovanja v (m/s) zavisi od svojstava transportovanih čestica materijala,kao i ugla nagiba transportera:

V=(K1±K2sinα)aωcosβ√1− 1K2

gdje su: K1 i K2 - empirijski koeficijenti koji zavise od fizičko - mehaničkih svojstava transportovanog materijala; α- ugao nagiba transportera; a – amplitude oscilovanja; K - koeficijent režima rada transportera.U prethodnom izrazu znak “minus” u zagradi usvaja se kod transportera kojim se teret podiže (pri dopremanju čestica materijala po nagibu, naviše), a znak “plus” za transportere kojim se teret spušta (pri premještanju čestica materijala po nagibu, naniže).Kod horizontalnih transportera je K2sinα=0, pa je brzina

V=K1a ωcosβ√1− 1K2

Kapacitet vibracionog transportera određuje se u zavisnosti o ispunjenosti oluka i to:Za zatovorene oluke Ψ=0,6….0,9 ; za pravougaone cijevi Ψ=0,6…..0,8 ; za okrugle cijevi Ψ=0,5….0,6 ; manje vrijednosti primjenjuju se za čestice materijala sitnih frakcija. Širina oluka i prečnik cijevi proveravaju se prema veličini komada materijala. Maksimalna dimenzija komada redom sipanih materijala ne smije da pređe ¼, a sortiranih 1/3 prečnika cijevi ili širinu oluka transportera.

Snaga P pogonskog elektromotora sa uvećanim momentom pri puštanju u rad određuje se iz empirijskog izraza:Za kratke transportere dužine ispod 10 metara

P=CQ

103 (K3L+H

0,36¿

Za transportere dužine preko 10 metara

P=CQ

103 [10K3+(L-10)K4+H

0,36]

Kapacitet transportera je dat slijedećim izrazom :

Q= 3600 ∙ B ∙ h ∙ ρ ∙Vst [t/h]

19

Gdje je: B [t/h] – širina oluka,

H [m] – visina sloja materijala,

h = 0,02 - 0,03 – za praškaste materijale,

h = 0,04 - 0,06 – za zrnaste materijale,

h = 0,07 – za komadne materijale.

8.0 Literatura

Sava Dedijer, Osnovi transportnih uređaja;

20

Slobodan B.Tošić, Transportni uređaji-mehanizacija transporta; Sava Dedijer, Transportni uređaji; Slobodan B. Tošić, Proračun mašina neprekidnog transporta; www.wikipedija.hr Predavanja Transportni sistemi I, Dr. sc. Alan Topčić, doc.

9.0 Prilog

21

http://www.wikipedija.hr/

9.1 Popis slika

Slika 1. Osnovni elementi inercijalnog transporter

Slika 2. Transporter sa stalnom silom trenja

Slika 3. Transporter sa promenljivom silom trenja

Slika 4. Inercijalni transporter uglja


Slika 6. Transporteri sa kulisnim mehanizmom

Slika 7. Transporter sa oprugama

Slika 8. Vibracioni konvejer koji služi kao odstranjivač pijeska tj sitnozrnastih materijala od većih

Slika 9. Promjena parametara vibracionog transportera pri harmonijskim oscilacijama

Slika 10. Transport livenih dijelova (otklanjanje viška materijala vibracijama)

Slika 11. Šeme oscilatornih vibracionih konvejera sa jednom masom, sa centrifugalnom pobudom vibracija


Slika 13. Blago nagnuti transporter




Slika 17. Elastični elementi transportera

22

inercijalni transporteri

Documents