Skreperi Ersan Binjo, III-10

KOLA ZA DIZAJN TEKSTILA I KOENOVI PAZAR

SMER: RUKOVODILAC GRAEVINSKOM MEHANIZACIJOM

PREDMET: TEHNOLOGIJA ZANIMANJA

ZAVRNI RAD: MAINE ZA ISKOP, TRANSPORT I RAZASTIRANJE ZEMLJANIH MASA - SKREPERI

Uenik:Mentor:Ersan Binjo, III-10,Prof.: Aladin HamzagiNovi Pazar, Maj 2015.

Sadraj

1.UVOD32.PODELA53.OSNOVNI DELOVI63.1Teglja63.2Nosa koa73.3Ko skrepera84.UINAK SKREPERA125.MAINE ZA TRANSPORT146.MAINE ZA RAZASTIRANJE ZEMLJITA176.1Osnovni poslovi na kojima je grejder angaovan186.2Viefunkcionalni strojevi za podruje niskogradnje226.3Planski uinci287.LITERATURA30

UVOD

Rad na gradilitu ili eksploataciji materijala iz povrinskih i podzemnih kopova je, danas, gotovo nezamisliv bez maina. Posmatrano ue, vezano za graevinarstvo, primena graevinskih maina je jedan od najbitnijih faktora za realizaciju bilo kog investicionog projekta. Da bi graevinarstvo beleilo stalni napredak, neophodan je bri razvoj i usavravanje radnih karakteristika maina (brzina kretanja, veliina radnih organa, manevarske sposobnosti)Autoprevoz u graevinarstvu se, uglavnom, obavlja vozilima raznih konstrukcija na pneumaticima. To su vozila koja karakterie velika brzina na otvorenim putevima kao i velika manevarska sposobnost i prilagodljivost svim radnim (terenskim) uslovima (vremenske prilike, osobine samog puta, dnevna ili nona svetlost).Tipine vrste graevinskih vozila za transport materijala, odnosno kamiona su damper i kamioni kiperi.Skreperi se primenjuju za iskop zemljita do III kategorije u slovjevima, transport do 5 km i razastiranje zemlje iz koa u slojevima odreene debljine. Uspeno se koriste za iskop kanala i rupa, u rudnicima sa povrinskim iskopom za iskop jalovine, za izgradnju raznih nasipa i td. Kod radova veeg obima najee rade u grupama do deset maina. Najekonominiji su kod daljine transporta od 500 do 1500 m. Skreperi sa manjom zapreminom koa znatno su ekonominiji na manjim transportnim daljinama od skrepera sa velikom zapreminm koa. Savremeni skreperi se rade kao samohdne maine sa zapreminom koa od 1-50 m3.

Slika 1.1 Samohodni skreper

PODELA

U zavisnosti od veliine zapremine koa skreperi se dele na: male, sa zapreminom koa do 5 m3 srednje, sa zapreminm koa od 6 do 15 m3 velike, sa zapreminom koa preko 15 m3

Efikasno rade na zemljitu III i IV kategorije koje se prethodno razrije razrivaima.

Slika 2.1 Skreper

OSNOVNI DELOVI

Osnovni delovi skrepera su: teglja nosa koa ko sa mehanizmom kretanja mehanizam upravljanja kretanjem koa i njegovim delovima

1.1 Teglja

Kod savremenih samohodnih skrepera upotrebljava se jednoosni ili dvoosni teglja sa pneumatskim tokovima. Traktor sa gusenicama se koristi kod vuenih skrapera. Pogonski mehanizam je dizel motor ili dizel elektrini agregat jednosmerne struje. Kod skrapera veih zapremina ugrauje se motor iza koa, izmeu zadnjih tokova, koji goni zadnje tokove po potrebi (za vreme iskopa). Uspela reenja su i sa zadnjim mototokovima (u tokove se ugrauje elektromotor ili hidromotor). Kod najveih skrepera jaina motora se kree do 2 x 500 = 1000 kW koji omoguavaju savlaivanje uspona i do 50%. Maksimalna brzina kretanja skrepera je do 70 km/h.

Slika 3.1.1 Teglja

1.2 Nosa koa

Nosa koa slui za prenoenje optereenja od koa na teglja i za noenje hidrocilindara dizanja koa. Krivolinijski oblik nosaa u vertikalnoj ravni i sferna zglobna veza (dva cilindrina zgloba pod uglom od 90) omoguavaju veliku stabilnost i manevarsku sposobnost skrepera. Zaokret skrepera moe da se ostvari zakretanjem tegljaa u odnosu na osu skrepera za 90. Nosa koa se izrauje kao tankozioni kutijast nosa u obliku viljuke sa dva zuba, koja opasuju ko skrepera i sa njime se vezuju pomou cilindrinog zgloba sa graninikom akcijalnog kretanja. Upravljanje sa kretanjem tegljaa izvodi se pomou servomehanizma, sa dva koso ekscentrino postavljanja hidrocilindra u odnosu na obrtnu taku (sedlo). Vertikalni cilindrini zglob sedla omoguava okretanje skrepera, a horizontalni stabilni poloaj na neravnom terenu, jer je to osa obrtanja prednjeg mosta.

1.3 Ko skrepera

Ko skrepera izrauje se sa zapreminom od: 4, 6, 8, 10, 15, 25 m3U odnosu na konstruktivno reenje ko moe biti samonosei, ili se ugrauje u ramni nosa. Kod samonoseih, strane koa se izrauju u obliku kutije sa rebrima. Sa prednje strane ko se zatvara zasunom (poklopcem) ili elevatorom.

Slika 3.3.1 ZasunZasunom se regulie otvor eljusti koa iznad noa i poveava zapremina koa. Veliki otvor eljusti povoljan je u poetku punjenja koa, ali kasnije stvara veliku prizmu zemlje ispred sebe i ometa punjenje koa. Mali otvor eljusti povoljan je za kraj punjenja koa, jer on obezbeuje preko manje prizma zemlja ispod zasuna stvaranje pritiska na odreenu plou zemljita i njeno probijanje kroz zemlju u kou. Veliina otvora eljusti zavisi od vrste zemljita. Ista se regulie pomou dva hidrocilindra, postavljena iznad bonih strana koa. Punjenje koa sa zasunom izvodi se u tri faze.

Slika 3.3.2 Punjenje koaU prvoj fazi odrezano zemljite kree se po dnu koa i puni zadnji deo koa sa ugla nagiba od 70-80 kod koherentnog zemljita. U drugoj fazi (II), poinje punjenje prednjeg dela koa i zasuna, a u treoj fazi odrezana ploa zemljita probija se kroz zemlju u kou priblino vertikalno iznad noa i u obliku izvora izbija na gornjoj povrini zemlje u kou. Zbog toga ista mora imati debljinu, usled ega dolazi i do poveanih otpora zemljita u rezanju. Dubina rezanja iznosi 0,1 0,35 m.U cilju smanjenja otpora punjenja koa sa zasunom, kod savremenih skrepera srednje veliine umesto zasuna postavlja se elevator pod uglom od 50.

Slika 3.3.3 Sistemi pranjenja koaPrinudni sistem pranjenja koa najvie se koristi kod savremenih srednjih i velikih skrepera. Posle podizanja zasuna, zadnji zid koa pod uticajem sile u hidrocilindrima, ugraenim izmeu zadnjih tokova, translatorno se kree napred ispred sebe potiskuje zemlju u kou kroz otvor eljusti iznad noa. Ovaj sistem pranjenja zahteva velike sile u hidrocilindrima, ali obezbeuje potpuno pranjenje koa i ienje strana i dna koa od zalepljene zemlje.Za rezanje zemljita koristi se najee no bez zuba pravolinijskog, stepenastog i krivolinijskog oblika.

Slika 3.3.4 No skreptoraUgao rezanja zemljita skreperom usvaja se =20 za pesak, =30, za ljunak =40 za koherentno zemljite.Ko sa zadnjim krajem oslanja se na par zadnjih tokova sa pneumaticima koji se postavljaju na rastojanje kao kod tegljaa u gabarit irine koa.irina koa je za 60 120 mm vea od spoljne gabaritne irine tokova, to obezbeuje kretanje zadnjih tokova po ravnoj i tvrdoj povrini zemljita (manji otpori kotrljanju) i omoguava usecanje zemljita sa vertikalnim bonim ivicama (pogodno za kopanje kanala). U toku operacije pranjenja koa zadnji tokovi sabijaju rasutu zemlju iz koa.Masa samohodnog skrepera u odnosu na zapreminu koa iznosi m=1,9 2,2 t/m3, a snaga pogonskog mehanizma P=(15-20) kW/m3 za pogon na prednje tokove i P=(20-30) kW/m3 P=(15-20) kW/m3 za pogon na sve tokove.

UINAK SKREPERA

Skreperi spadaju u grupu maina sa ciklinim radom. Radni ciklus zapoinje otvaranjem zasuna koa i sputanjem koa na dubinu rezanja sa istovremenim kretanjem skrepera u prvom stepenu prenosa. Proces punjenja kod srednjih i velikih skrepera sa zasunom ostvaruje se uz pomo guraa dozera sa ojaanim raonikom.

Slika 4.1 Dozer

Kada se ko napuni zemljom, ko se die i zasun se zatvara, a skreper nastavlja samostalno kretanje do mesta istovara. Pranjenje koa je postepeno sa istovremenim kretanjem skrepera i razastiranjem zemlje iz koa. Povratni hod praznog skrepera izvodi se najveom moguom brzinom.U cilju optimalnog korienja pogonskog mehanizma skrepera u poetku rezanja zemljita potrebno je u to kraem vremenu zariti no u zemljite na dubinu od 30 40 cm i zatim ga postepeno izdizati sa poveanjem punjenja koa. Ova metoda skrauje duinu puta punjenja 30 do 40%.

Slika 4.2 Hidrostatika ema skrepera

MAINE ZA TRANSPORT

Transport otkrivke i korisne supstance na povrinskim kopovima predstavlja najvaniji i najsloeniji proces u tehnologiji povrinskog otkopavanja. Od njegove organizacije u najveoj meri zavisi kapacitet maina na otkopavanju i odlaganju, produktivnost otkopavanja i trokovi proizvodnje rudne supstance. Osnovna namena transporta na povrinskim kopovima je premetanje otkrivke i korisne supstance od radnog ela bagera do mesta istovara.

Slika 5.1 UtovarivaTransport na povrinskim otkopima ima svoje specifinosti, koje su uglavnom sledee: relativno kratka rastojanja transporta koja po pravilu ne prelaze 10 km, radilita na otkopavanju i odlaganju menjaju svoj poloaj u prostoru i po vremenu te je nuno popreno pomeranje transportnih komunikacija, u pitanju su i veliki usponi radi izvoza rudne mase na povrinu, radi boljeg korienja mehanizacije na otkopavanju i sredstava transporta neophodno je uzajamno usaglaavanje parametara rudarsko - transportne opreme itd.

Transport na povrinskim kopovima se odvija po utvrdjenom ciklusu ija duina trajanja zavisi od vremena utovara, kretanja punog i praznog transportnog sredstva, istovara, manevrisanja i zastoja u transportu. Sve ove operacije se vre sa prekidima ili bez prekida tj. kontinualno, te po nainu dejstva transport na povrinskim otkopima moemo podeliti na: transport sa prekidnim dejstvom u koje spada: elezniki transport sa lokomotivskom vuom, automobilski i traktorski, skreperski itd. transport bez prekida (kontinualni transport) u koje spada: transport tranim transporterima, hidraulini, elezniki sa beskrajnim uetom i sl. I kombinovani transport koji predstavlja kombinaciju nekih vidova transporta iz prve dve grupe, kao npr.: automobilski i trani, elezniki i automobilski i sl.

Slika 5.2 Elevatorski skreper Izbor vrste transporta za konkretne uslove povrinskog otkopa utvruje se na osnovu elemenata zaleganja rudne supstance, karaktera, oblika i veliine leita, roka eksploatacije, koliine materijala odnosno tereta koji treba prevoziti u odreenom periodu vremena, duine nagiba transportnih puteva, naina otkopavanja i deponovanja jalovine, naina prijema rudne supstance, klimatskih i drugih uslova i sl.

U vezi sa ovim kod izbora transportnog sredstva treba poznavati izmeu ostalog i sledee elemente: vrstu i fiziko-hemijske kao i mehanike osobine materijala koji treba transportovati (teina materijala u rastresitom stanju, krtost, veliina komada, temperatura i dr.), nain utovara i istovara, radnu sredinu u kojoj e transportna sredstva raditi (zapraenost, temperaturne promene, vlanost, klimu itd.), gabarite objekata ili mehanizacije gde se vri utovar, odnosno istovar ili prolaz transportnih sredstava, kapacitet i nain rada mehanizacije koja vri utovar, kao i tehnologiju otkopavanja i odlaganja. smer i transportne distance itd.

Slika 5.3 Njukalo

MAINE ZA RAZASTIRANJE ZEMLJITA

Grejder (eng. grader, motor grader) je vrlo brza, pokretljiva maina za razastiranje, planiranje i oblikovanje svih vrsta rastresitih materijala. Grejder ini traktorska osnova na gumenim pneumaticima (dva ili etiri pozadi, dva napred), na iji je sredinji okvir (povezuje prednji i zadnji deo) uvren u svim smerovima dugaak i uzan no.To je osnovni alat ija pokretljivost u radnim poloajima, daje grejderu obeleja univerzalne graevinske maine. Moe biti s prednje strane opremljen manjim dozerskim noem, a sa zadnje rijaem koji omoguavaju olakan iskop razaranjem nekih vrsta tla.

Slika 6.1 Grejder

1.4 Osnovni poslovi na kojima je grejder angaovan

Planiranje terena (oblikovanje posteljice) Profilisanje zemljanog dela puta Razastiranje zemlje Planiranje kosina Otkop bonih kanala trougaonog ili trapezastog oblika Razastiranje i meanje materijala kod stabilizacije Premetanje iskopanog materijala popreno (najvie do 10 m) Nasipanje puta iz bonih rezervi Planiranje ljunka ili tucanika Ravnanje bonih strana kanala ienje snega na putevima ienje kanala

Grejderi mogu biti vueni (prikljueni) i samohodni, zakozvani motogrejderi. Kod vuenih grejdera razlikuju se dva sledea tipa: laki tip sa vunom silom od 30 do 40 kN tei tip sa vunom silom od 100 do 120 kNMotogrejderTeinaSnaga motora

Laki70 -90 kN45 55 kW

Srednji100 -120 kN65 75 kW

Teki130 - 150 kN115 135 kW

Naroito teki170 - 230 kN275 315 kW

Tabela 6.1 KlasifikacijaDuina raonika kod motogrejdera iznosi 3.0 do 4.20 m kod novijih tipova i do 4.80 m. Pogonski motori motor je dizel motor. Prenos pogona radi pokretanja tokova moe biti: mehaniki hidraulini kombinovani

Slika 6.2 GrejderPraktiki uinak grejdera se rauna u zavisnosti od irine zone delovanja radnog organa na tlo i to preko formule:Up = (B - 2)/n x d x V x Kv x KrB irina radne trake, kod grejdera ona odgovara projekciji duine ralice b (noa), odnosno efektivnoj irini radnog organa, B = b x , ugao koji no grejdera zaklapa sa podunom osom mained debljina sloja materijala koji se razastireV radna brzina maine, V = 2000 4000 m/h pri sporom radu, V = 6000 8000 m/h pri ubrzanom radun broj prelazaka maine preko istog mesta n = 5 8

Kv koeficijent korienja radnog vremenaKr koeficijent rasteritosti materijala

Koeficijente neophodne za proraun vadimo iz tabela kao i izbor samih maina iz podloga.

Slika 6.3 Grejder Orijentacione vrednosti uinka grejdera na razliitim poslovima su: na skidanju humusa oko 120 m3 /h na planiranju terena oko 400 m2 /h na razastiranju materijala oko 300 m3 /h na meanju materijala kod izrade slojeva stabilizacije oko 100 m3 /h na izradi jarkova pored puta oko 50 m3 /h

Slika 6.4 Grejder1.5 Viefunkcionalni strojevi za podruje niskogradnje

Grejderi su neto kao laka konjica kod izvoenja zemljanih radova. Iako su to specijalni strojevi sa specifinim, prostorno vrlo pokretljivim noem za fine radove sa sipkijim materijalima, mogu obavljati niz razliitih operacija, iji se broj jo poveava montiranjem razliitih dodatnih alata.Kvalitet rada im uveliko zavisi od umenosti strojara, a efikasnot zahteva dobru prethodnu isplaniranost aktivnosti.

Grejderi se koriste jo od druge polovine 19. veka. Danas ima vei broj preduzea koji proizvode grejdere, a meu njima su uglavnom svi najpoznatiji proizvoai graevinskih strojeva (Caterpillar, Volvo, Komatsu, Bomag, Frisch, Orenstein&Koppel, Averlin Baford, MBU i dr.).Prvobitno su se izraivali kao vueni strojevi (manjih dimenzija), no od ezdesetih godina 20. veka su to gotovo iskljuivo samohodni motogrejderi (autogrejderi) pokretani dizel motorom. Jedan stariji tip, vrlo jednostavne konstrukcije, prikazuje slika 6.5.

Slika 6.5 Stariji grejderSnaga motora grejdera kree se od 35 315 kW (najee izmeu 75 i 200 kW). Postoje i neki noviji grejderi s individualnim elektromotorom za pogon komandi i kretanja itavog stroja.Teina sadanjih grejdera je od 7 t (6,800 kg Volvo G80) do 24 t pa i vise. Lakima se smatraju oni do 9 t, srednje teine su 10 12 t, teki 13 15 t, a vrlo teki imaju teinu preko 17 t.Osnov grejdera je traktor toka s jednom osnovom napred i jednom ili dve pozadi. Strojevi sa dve osovine imaju slabije motore od 35 do 75 kW. Tokovi su sa pneumo punjenim gumama. Prednji su uvek za davanje pravca, a nekad su i pogonski, dok su na zadnjoj strain dva ili etiri toka uvek pogonska, te od nekih tipova i za davanje pravca. Prednji tokovi esto imaju specijalno uvrenje koje im omoguuje nagibanje u vertikalnoj ravnini, kao i dvostrano bono zakoenje samih tokova do 30 stepeni u odnosu na vertikalnu. Zakoenje tokova poboljava stabilnost grejdera, to je posebno vano kod rada na stmijim kosinama terena kad dolazi do pojave bonih optereenja.

Slika 6.6 Strme kosine

Razliite mogue poloaje tokova pri radu grejdera pokazuje sledea ema. Grejderi sa razlomljenom asijom mogu se kretati tako da zadnji tokovi ne prate tragove prednjih, to im poveava stabilnost pri radu.

Slika 6.7 emaNa izduenom sredinjem okviru koji povezuje prednju i stranju osovinu preko poluga je vodoravno postavljen veliki prstenasti zupanik na kojem se nalazi osnovni radni alat, grejderski no (naziva se i daska u nekoj literature i raonik). Taj sklop velike pokretljivosti najkarakteristiniji je deo grejdera.

Slika 6.8 Mogunosti kretanja grejdera po tlu razliitih nagibaNo je blago zaobljen, slinog oblika kao kod veine dozera, samo neto finije konstrukcije i izdueniji. irina mu moe biti od 2,3 do 4,8 m, visina najee do 0,5 (neki tipovi Galiona i znatno manje, ispod 0,2 m), kod nekih modela i oko 0,8 m (STT iz Slovenije izraivao G71 sa vsinom noa 828 mm, a Caterillaov model 16G ima 790 mm), dok je debljina cca 20 25 mm. Upravljanje s njim moe biti mehaniko, hidrauliko ili kombinovano, a naravno, kod savremenih strojeva je to skoro uvek pomou ureaja s hidraulikim servo pogonom.Grejder je konstruisan tako da se no moe okretati oko vertikalne i horizontalne osovine, pa je mogue: Izdizati i sputati no iznad tla (obino oko 40 50 cm) Menjati ugao noa iznad tla na obe strane Menjati ugao noa (po zupaniku u krugu od 360 stepeni) u odnosu na pravac kretanja na obe strane Menjati ugao zasecanja Bono isturati no na levu i desnu stranu, potpuno izvan osnovnog rama

Velika prostorna pokretljivost grejderskog noa omoguava izvoenje razliitih, vrlo preciznih operacija. No pri kretanju grejdera kopa zemlju rezanjem u slojevima, moe je i gurati, kao i meati sve sitnije materijale. Kapacitet kod novijih modela strojeva srednje veliine je oko 7 8 t za kopanu zemlju, a za guranje prelazi 9 t.Poloaj izmeu prednjih i zadnjih tokova osigurava mu puno bolji rad pri ravnanju terena u odnosu na dozere, to zorno prikazuje ema rada.Pri svakom prelazu grejder smanjuje neravnine terena priblino na jednu desetinu (estosovinski tipovi) do jedne etvrtine njihove visine, dok dozer jo pogorava stanje.

Slika 6.9 ema rada grejdera i dozeraSavremena tehnologija vai tane kote u izvravanju radnih zadataka grejdera. Ve nekoliko decenija rade se hidraulini cilindri opremljeni indikatorom koji daje podatke u polumikrometarskim veliinama, sa ime se regulie odstojanje i ugao nagiba noa. Automatika no odrava u stalnom poloaju bez obzira na neravnine na koje nailazi stroj u kretanju. Tako se na primer nagib kosina moe garantovano izvoditi s tanou jedan prema hiljadu.Grejderima mogu biti dodana i neka prikljuna ili zamenska orua kako bi imali iru primenu i veu efikasnost.Cena ove vrste strojeva zavisi od modela, a kod novih prelazi i 100.000 eura. O njihovoj vrednosti govori i to da arabljani, desetak godina stariji grejderi neretko na tritu imaju cenu oko 30.000 do 40.000 eura.

1.6 Planski uinci

Iako neki prirunici o graevinskim strojevima navode brzine grejdera i do 30 40 m/h, radna brzina uvek primarno zavisi o obavljanom poslu, odnosno njegovim pojedinim operacijama. Realno se u prosenim sluajevima moe raunati na sledee brzine: 1,5 2,5 km/h pri zavrnom nasipavanju povrina 1,5 3,0 km/h pri skidanju humusa 1,5 4,0 km/h pri izradi jaraka (s istovarom sa strane) 1,5 4,3 km/h pri lakom krenju 2,0 6,0 km/h pri popravci tucanikog zastora kod puteva 3,0 6,0 km/h za otklanjanje pojasa tek iskopane zemlje 4,0 8,0 km/h za meanje raznih materijala 4,0 10,0 km/h pri poravnanju terena (neto bri kod rada s lakim materijalima) 5,0 8,0 km/h kod izrade kosina 10,0 15,0 km/h samo za fino planiranje 7,0 25,0 km/h pri ienju snegaGrejderski menja ima ak osam radnih brzina: u prvoj se kree 1,6 2,8 km/h, a u osmoj brzini 12 km/h i vie. Brzine za kretanje unazad su obino manje, a kod nekih tipova grejdera (Galion T 500 T 700, Richier 80, Maschinenbau G-3) ak i iste kao pri kretanju napred. Pri samom premetanju prazni grejderi mogu dostii brzinu i do 60 km/h. Naravno iz brzine rada direktno proizilazi ostvarivi uinak stroja, odnosno rok njegove aktivnosti. Ipak, neke orijentacijske vrednosti praktikih uinaka za grejder donekle odstupaju od odnosa pre navedenih brzina. Prema recentnim istraivanjima moe se raunati na sledee: 50 m3/h pri izradi jarkova 100 m3/h pri za meanje materijala 120 m3/h pri skidanju humusa 300 m3/h za razastiranje materijala 400 m3/h za planiranje terenaOvi strojevi u biti rade ciklino, ali su ti ciklusi uglavnom prilino nejednoliki, pa nisu pogodni za odreivanje uinka prema izrazu za sve ostale cikline strojeve. Zato im se uinak uobiajeno izraunava preko brzina, kao za strojeve s konstantnim delovanjem.U cilju racionalizacije i efikasnijeg delovanja pre poetka radova poeljno je napraviti istraivanje potrebnih aktivnosti. Prethodno se mora odrediti mesto za istovar materijala i uvek pri planiranju treba imati u vidu da koliina iskopane zemlje ne bi smela biti vea od one koja je potrebna za nasipanje (razastiranje). Redosled operacija treba predvideti tako da je za izvrenje zadataka potreban njihov minimalni broj.LITERATURA[1] Graevinske maine, Bogdan Trbojevi, ivojin Praevi 1991.[2] http://www.gramak.com/grejderi.html[3]http://www.gfos.unios.hr/portal/images/stories/studij/strucni/tehnologija-i-strojevi-za-gradjenje/tehstr2.pdf[4] www.images.google.com30