transportni sistemi z vklju eno akumulacijsko funkcijo · transportni sistemi z vklju ... in...
TRANSCRIPT
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO
SAMO KOLOŠA
TRANSPORTNI SISTEMI Z VKLJUČENO
AKUMULACIJSKO FUNKCIJO
Diplomsko delo
visokošolskega strokovnega študijskega programa
Strojništvo
Maribor, avgust 2012
Fakulteta za strojništvo
TRANSPORTNI SISTEMI Z VKLJUČENO
AKUMULACIJSKO FUNKCIJO
Diplomsko delo
Študent: Samo Kološa
Študijski program: Visokošolski strokovni program; Strojništvo
Smer: Konstrukterstvo in gradnja strojev
Mentor: red.prof. dr. Iztok Potrč
Somentor: izr. prof. dr. Tone Lerher
Maribor, avgust 2012
II
I Z J A V A
Podpisani Samo Kološa izjavljam, da:
• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom red. prof.
dr. Iztoka Potrča in somentorstvom izr. prof. dr. Toneta Lerherja;
• predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
• soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet
Univerze v Mariboru.
Maribor, avgust 2012 Podpis: ___________________________
III
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Iztoku Potrču in
somentorju izr. prof. dr. Tonetu Lerherju za pomoč in
vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem
se tudi podjetju Transpak za strokovne nasvete v času
moje strokovne prakse in ob nastajanju diplomske
naloge.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij,
mi stali ob strani in me z razumevanjem in spodbujanjem
spremljali do zastavljenega cilja.
IV
TRANSPORTNI SISTEMI Z VKLJUČENO AKUMULACIJSKO
FUNKCIJO
Ključne besede: transportni sistemi, akumulacijski transporter, zahteve regulacije, transportni
sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo
UDK: 621.867.2(043.2)
POVZETEK
Diplomsko delo Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo opisuje transporter z
lamelno verigo, transporter z akumulacijsko LBP verigo in transporter z gumi verigo. V
uvodnem delu diplomskega so opisane transportne naprave in vrste akumulacijskih
transporterjev. V osrednjem delu diplomskega dela je predstavljen preračun transportne linije
in oblikovanje konstrukcije. V zaključnem delu diplomskega dela so prikazane zahteve
regulacije transportnih sistemov z vključeno akumulacijsko funkcijo in verifikacija z različnimi
transportiranimi izdelki na transporterju z LBP verigo.
V
CONVEYOR SYSTEMS WITH INCLUDED ACCUMULATION
FUNCTION
Keywords: conveyor systems, accumulation conveyor, regulation requirements, conveyor
systems with included accumulation function
UDK: 621.867.2(043.2)
ABSTRACT
The diploma thesis, entitled Conveyor systems with included accumulation function, describes
the lamellar chain conveyor, the LBP chain accumulation conveyor and the rubber chain
conveyor. The introduction of the diploma thesis describes the conveyor equipment and
different types of accumulation conveyors. The body of the thesis provides the calculation of the
transport line and the construction design. Finally, the conclusion presents the requirements
for the regulation of conveyor systems with included accumulation function and the verification
with different products transported on the LBP chain conveyor.
VI
KAZALO
1 UVOD .............................................................................................................................. - 1 -
1.1 Namen diplomske naloge ........................................................................................... - 1 -
1.2 Transportne naprave .................................................................................................. - 2 -
1.3 Akumulacijski transporterji ....................................................................................... - 4 -
1.4 Tipi akumulacijskih transporterjev ............................................................................ - 5 -
1.5 Akumulacijski transporter z LBP verigo ................................................................... - 7 -
1.6 LBP verige ................................................................................................................. - 9 -
1.7 Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo ........................................ - 12 -
1.7.1 Transporter z lamelno verigo ................................................................................... - 12 -
1.7.2 Transporter z akumulacijsko LBP verigo ................................................................ - 13 -
1.7.3 Transporter z gumirano verigo................................................................................. - 14 -
2 PRERAČUN TRANSPORTNE LINIJE .................................................................... - 15 -
2.1 Zahteve ..................................................................................................................... - 15 -
2.2 Idejna zasnova .......................................................................................................... - 16 -
2.3 Preračun zmogljivosti akumulacijskega transporterja z LBP verigo ....................... - 17 -
2.3.1 Določitev vlečnih sil ................................................................................................ - 18 -
2.3.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči ............................................................. - 22 -
2.4 Preračun zmogljivosti akumulacijskega transporterja z LBP verigo pri 100%
akumulaciji ......................................................................................................................... - 24 -
2.4.1 Določitev vlečnih sil ................................................................................................ - 25 -
2.4.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči ............................................................. - 29 -
2.5 Preračun zmogljivosti transporterja z lamelno verigo pri 100% akumulaciji ......... - 31 -
2.5.1 Določitev vlečnih sil ................................................................................................ - 32 -
2.5.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči ............................................................. - 36 -
2.6 Izbira gonila ............................................................................................................. - 38 -
VII
3 OBLIKOVANJE KONSTRUKCIJE ......................................................................... - 39 -
3.1 Opis oblikovanja ......................................................................................................... - 39 -
3.2 Opis posameznih segmentov akumulacijskega transporterja z LBP verigo ............... - 40 -
3.2.1 Vodila na akumulacijskem transporterju z LBP verigo ........................................... - 40 -
3.2.2 Nosilni in vlečni element ......................................................................................... - 41 -
3.2.3 Stranice .................................................................................................................... - 41 -
3.2.4 Stojalo z nastavljivima nogama ............................................................................... - 42 -
3.2.5 Nosilca za fotocelico in odbojno steklo ................................................................... - 42 -
4 ZAHTEVE REGULACIJE ........................................................................................ - 43 -
5 VERIFIKACIJA Z RAZLIČNIMI TRANSPORTIRANIMI IZDELKI NA
TRANSPORTERJU Z LBP VERIGO ............................................................................ - 48 -
5.1 Preizkus s KARTONSKIM PAKETOM (NEOVIT) ............................................... - 50 -
5.2 Preizkus s KARTONSKIM PAKETOM (OVIT V FOLIJO) .................................. - 51 -
5.3 Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji S PODLOŽNIM KARTONOM - 52 -
5.4 Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji BREZ KARTONA ................... - 53 -
6 DISKUSIJA REZULTATOV ...................................................................................... - 54 -
7 SKLEP ........................................................................................................................... - 55 -
8 LITERATURA ............................................................................................................. - 56 -
9 PRILOGE ...................................................................................................................... - 56 -
KAZALO SLIK
Slika 1.1: Akumulacijski transporter z modularno verigo ........................................................ - 5 -
Slika 1.2: Spiralni akumulacijski transporter ........................................................................... - 6 -
Slika 1.3: Transporter s transportnimi verigami z valji ............................................................ - 6 -
Slika 1.4: Transporter z akumulacijskimi valji ......................................................................... - 7 -
Slika 1.5: Akumulacijski transporter z LBP verigo .................................................................. - 8 -
Slika 1.6: Vodilo z valji ............................................................................................................ - 8 -
Slika 1.7: Ravna enojna LBP veriga ....................................................................................... - 10 -
VIII
Slika 1.8: Ravna dvojna LBP veriga ...................................................................................... - 10 -
Slika 1.9: Ravna LBP veriga za težki proizvod ...................................................................... - 10 -
Slika 1.10: Magnetna krivinska LBP veriga ........................................................................... - 11 -
Slika 1.11: Magnetna krivinska LBP veriga za težki proizvod .............................................. - 11 -
Slika 1.12: Krivinska LBP veriga za težki proizvod .............................................................. - 11 -
Slika 1.13: Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo ..................................... - 12 -
Slika 1.14: Transporter z lamelno verigo ............................................................................... - 13 -
Slika 1.15: Transporter z akumulacijsko LBP verigo............................................................. - 13 -
Slika 1.16: Transporter z gumirano verigo ............................................................................. - 14 -
Slika 2.1: Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo ....................................... - 16 -
Slika 2.2: Shema akumulacijskega transporterja z LBP verigo s točkami za preračun odporov…
........................................................................................................................................ ……- 17 -
Slika 2.3: Transport paketov ................................................................................................... - 17 -
Slika 2.4: Shema akumulacijskega transporterja z LBP verigo s točkami za preračun odporov…
........................................................................................................................................ ……- 24 -
Slika 2.5: Transport paketov ................................................................................................... - 25 -
Slika 2.6: Shema transporterja z lamelno verigo s točkami za preračun odporov.................. - 31 -
Slika 2.7: Transport paketov ................................................................................................... - 32 -
Slika 3.1: Vodila na akumulacijskem transporterju z LBP verigo ......................................... - 40 -
Slika 3.2: Nosilni in vlečni element........................................................................................ - 41 -
Slika 3.3: Stojalo z nastavljivima nogama ............................................................................. - 42 -
Slika 3.4: Nosilca za fotocelico in odbojno steklo ................................................................. - 42 -
Slika 4.1: Regulacija s prikazom položaja fotocelic (FC) ...................................................... - 43 -
Slika 5.1: Težišče plastenke.................................................................................................... - 49 -
Slika 5.2: Preizkus s kartonskim paketom (neovit) ................................................................ - 50 -
Slika 5.3: Preizkus s kartonskim paketom (ovit v folijo) ....................................................... - 51 -
Slika 5.4: Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji s podložnim kartonom ............. - 52 -
Slika 5.5: Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez kartona ............................. - 53 -
IX
KAZALO GRAFOV
Graf 4.1: Časi regulacije pri akumulaciji................................................................................ - 44 -
Graf 4.2: Časi regulacije pri sprostitvi.................................................................................... - 45 -
KAZALO TABEL
Tabela 5.1: Izmerjeni podatki s kartonskim paketom (neovit) ............................................... - 50 -
Tabela 5.2: Izmerjeni podatki s kartonskim paketom (ovit v folijo) ...................................... - 51 -
Tabela 5.3: Izmerjeni podatki s PET plastenkami ovit v PVC foliji s podložnim kartonom . - 52 -
Tabela 5.4: Izmerjeni podatki s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez kartona ............ - 53 -
KRATICE:
LBP – Low Backline Pressure (slov. majhen pritisk z hrbtne strani)
PET – Polyethylene terephthalate (slov. polietilen tereftalat)
PVC – Polyvinyl chloride (slov. polivinil klorid)
FC – fotocelica
FC1 – fotocelica 1
FC2 – fotocelica 2
FC3 – fotocelica 3
UPORABLJENI SIMBOLI
���� ����� � kosovna zmogljivost
�� ����� � zahtevana zmogljivost
� ��� � hitrost transporterja
��� razdalja med komadi
� ���� masa posameznega kosa
���� ��� minimalna vlečna sila
�� �� koeficient trenja proga/veriga
� �°� nagibni kot transporterja
X
� ��� izvedbe dolžine transporterja
�∆�� � ��� odpori na ravninskih odsekih
∆F"#$% ��� odpori zaradi trenja ob podlago
∆F&'(&" ��� odpori zaradi trenja verige
∆�� ��� drsno trenje zaradi gibanja transportiranega materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� koeficient trenja proga/veriga
� ���)� zemeljski težnostni pospešek
*+ ��,� � metrska masa verige
* ��,� � metrska masa transportiranega materiala
*��- ��,� � metrska masa transportiranega materiala, ko so paketi nakopičeni
. �� torni koeficient tornega trenja (plošče z verigo/transportiran material)
� ��� � hitrost transporterja
�� ��� vrednost sile v verigi v točki 1
� ��� vrednost sile v verigi v točki 2
�/ ��� vrednost sile v verigi v točki 3
�0123 ��� celotna sila
∆�� ��� ocena odporov pri preusmeritvi verige negnanem verižniku
∆F4567 ��� odpori zaradi dviga verige
�0∙ ��� vrednost sile v verigi v točki 4
.9 �� koeficient trenja v členku verige
�:; ��� teža verižnika
.1 �� koeficient trenja ležaja
<9 ���� premer sornika verige
=9 ���� delilni premer verižnika
<1 ���� premer gredi
> ���� delitev verige
? �� število zob verižnika
∆�@ ��� odpori trenja na pogonskem verižniku
∆�A ��� dinamična sila
F( ��� pogonska sila
ε7 �� izkoristek
F%C' ��� napenjalna sila
D ��� celotna višinska razlika transporterja
PF ��G� potrebna moč motorja
FHCI ��� največja vlečna sila v vlečnem elementu
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 1 -
1 UVOD
1.1 Namen diplomske naloge
Namen diplomske naloge je opis transportnih sistemov z vključeno akumulacijsko funkcijo.
Ker imajo pakirniki in obračalniki različne kosovne zmogljivosti, lahko prihaja do kopičenja
produktov in pritiskov med njimi na določenih odsekih in posledično tudi do poškodb. Namen
diplomske naloge je rešiti problem, kako akumulirati produkte med transportiranjem in s
pomočjo regulacije omogočiti tekoči transport.
V času šolanja sem praktično usposabljanje opravljal v podjetju Transpak d.o.o. Murska
Sobota. Bil sem vključen v razvoj in konstruiranje transportnih sistemov z vključeno
akumulacijsko funkcijo.
Diplomska naloga zajema preračun transporterja z akumulacijsko LBP verigo pri normalni
hitrosti in pri vključeni akumulaciji ter določitev potrebnega pogona. Naredil bom primerjavo s
transporterjem z lamelno verigo, če se na njem izvaja akumulacija. Diplomska naloga vsebuje
tudi oblikovanje konstrukcije in opis posameznih segmentov.
Praktično bom preizkusil kakšne pritisne sile se pojavljajo pri različno pakiranih produktih na
transporterju z akumulacijsko LBP verigo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 2 -
1.2 Transportne naprave
Transportne naprave so ljudje gradili že na začetnih stopnjah razvoja tehnike. Poznamo jih v
vseh kulturah, tako prvotnih, kot tistih, ki so pred tisočletji ali kasneje prerasle v cvetoče
civilizacije. Razvoj transportnih naprav je narekovala predvsem specializacija proizvodnje;
ljudje so morali pripeljati material in surovine do delavnic oziroma krajev, kjer je tekla
proizvodnja, izdelke pa so dostavljali trgovcem oziroma uporabnikom. Že na samem začetku
tehničnega razvoja se tako srečujemo s transportnimi napravami, ki so vključene v posamezne
proizvodne postopke.
V moderni, industrijski dobi, je tako prevzemal transport vedno pomembnejšo vlogo. Novi
materiali in nova spoznanja so omogočali gradnjo učinkovitih transportnih naprav,
konstruiranih tako, da v okviru proizvodnih procesov in delovnih postopkov uspešno upravljajo
svoje naloge. Leseno konstrukcijo je izpodrinila kovinska, za pogon transportnih naprav so
začeli uporabljati parne stroje, motorje z notranjim izgorevanjem in elektromotorje. Osnovni
principi, po katerih delujejo transportni stroji so ostali nespremenjeni tako rekoč od najstarejših
časov do današnjih dni.
[3]
Transportne naprave spadajo med naprave z neprekinjenim delovanjem za transport grobo
zdrobljenega materiala, razsutega ali kosovnega materiala in palet. Omogočajo transportno
povezavo med posameznimi napravami proizvodnih linij in širše med raznimi objekti in
geografskimi področji. Transportne naprave so: členkasti transporterji, verižni transporterji,
valjčni transporterji, tračni transporterji, elevatorji, krožni transporterji, polžni transporterji in
cevni transport. Transportne poti transporterjev dopolnjujejo potiskalci, obračalne mize,
delovne mize, zavijalci in druge naprave.
Glavna naloga transporterjev je v tem, da omogoča transport materiala po določeni poti,
naklada in razklada pa se med obratovanjem same naprave. Uspešnost proizvodnega procesa je
odvisna od dobre organizacije transporta, saj je potrebno v tovarni nenehno prevzemati
določene količine surovcev, materiala, polizdelkov ali končnih izdelkov in jih porazdeliti po
tovarni.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 3 -
Vso to dejavnost delimo na zunanji in notranji transport.
- Zunanji transport zajema dovoz materiala k tovarni in odvoz izdelkov iz tovarne. Ta
transport poteka s tovornjaki, železnico.
- Notranji transport zajema prevoz materiala, surovine, polizdelkov, izdelkov itd. od
delovnega mesta do delovnega mesta. Ta transport se opravlja z žerjavi, s transporterji,
z viličarji itd.
Transportiramo lahko z napravami, ki delujejo prekinjeno, kot žerjavi, viličarji, itd. ali
napravami, ki transportirajo material neprekinjeno; to so transporterji, kot tračni transporterji,
elevatorji, pnevmatični transporterji, itd.
[2]
Izbiranje transportnih naprav
Transportne naprave izbiramo glede na fizikalne lastnosti materiala in oblike. Potrebno je
upoštevati katere transportne naprave so primernejše, cenejše in bolj natančne. S cenejšimi
transportnimi napravami lahko dosežemo cenejšo proizvodnjo in s tem cenejši produkt.
Pomembni kriteriji pri izbiri transportnih naprav so:
lastnosti izdelkov, pot transportiranja, način skladiščenja, vrsta proizvodnje, posebne
okoliščine, velikost prostora, oblika prostora, vrsta zgradbe, relief zemljišča, lega transportne
naprave, moč transportne naprave, lega obdelovalnih strojev in prah, vlaga, plini, pare.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 4 -
1.3 Akumulacijski transporterji
Akumulacijski transporterji se uporabljajo za začasno shranjevanje izdelkov v samem
proizvodnem procesu med dvema delovnima strojema z različnima delovnima cikloma. Tako
shranjevanje je tudi uporabno, ko je potrebno ustaviti enega od delovnih strojev. Tedaj se
izdelki shranjujejo na akumulacijskih transporterjih med tem, ko ostali del proizvodnje
nadaljuje z delom.
Akumulacijo lahko zagotovimo s podaljšanjem, z razširitvijo transportnega traku pred
delovnim strojem ali s pomočjo akumulacijskih transporterjev na katerih se lahko kopičijo
izdelki. S tem je zagotovljen prostor, kjer se bodo izdelki shranjevali oz. čakali za nadaljnji
transport.
V primeru, ko je razlika med dvema cikloma zelo velika pa je primerneje uporabiti
avtomatizirano skladišče. Na ta način je zagotovljena akumulacija za daljši čas.
Akumulacijske transporterje lahko razdelimo na dve podvrsti, z minimalnim pritiskom in brez
pritiska. Minimalni pritisk akumulacijskih transporterjev ne odpravi gonilna sila, medtem ko se
izdelki akumulirajo. Pri akumulacijskih transporterjih brez pritiska pa se gonilna sila v celoti
odpravi.
- Akumulacijski transporterji z minimalnim pritiskom
Akumulacijski transporterji z minimalnim pritiskom omogočajo, da izdelki pridejo v rahel stik
med seboj, kjer se akumulirajo na transportni liniji. Akumulacijski transporter izdelke ustavi
kljub pritiskom z zadnje oziroma hrbtne strani izdelkov in jih ne sprosti, dokler akumulacijski
transporter ne dobi signala. Velika pozornost statičnih in dinamičnih sil se mora upoštevati, da
učinkovito uporabljamo minimalni pritisk akumulacijskih transporterjev ob ravnanju z
materiali in izdelki. Akumulacijski transporterji z minimalnim pritiskom se pogosto pojavljajo
v proizvodnih obratih, kjer obstaja več izdelkov enakih dimenzij in teže.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 5 -
- Akumulacijski transporterji brez pritiska
Da bi zagotovili, da se izdelki ne dotikajo med tem, ko so akumulirani, se uporablja
akumulacijski transporter z valji. V akumulacijskem transporterju brez pritiska ima vsako
območje fotocelico in odbojno steklo, da lahko pošlje signal za start oziroma stop v prisotnosti
izdelka na območje krmilnika. Ko prejme krmilnik signal, ki označuje, da je naslednje v
območju brez izdelka, se pogon valjev aktivira, s tem se transportira izdelek na naslednje
območje. Akumulacijski transporterji brez pritiska se pogosto pojavljajo v proizvodnih centrih,
kjer obstaja veliko izdelkov različnih dimenzij in tež.
1.4 Tipi akumulacijskih transporterjev
- Akumulacijski transporter z modularno verigo
Akumulacijski transporter z modularno verigo (slika 1.1) se uporablja predvsem za
akumulacijo plastenk, steklenic, pločevink, ipd. Uporablja se predvsem pred polnilnimi in
pakirnimi stroji.
Modularna veriga je izdelana iz plastike ali iz nerjaveče pločevine in vodilnih nastavkov,
kateri so povezani z plastičnimi ali kovinskimi sorniki. Uporabljajo se na ravnih in krivinskih
delih.
Prednosti akumulacijskega transporterja z modularno verigo:
- visoka trdnost
- nezahtevna montaža
- možnost gibanja v obe smeri
Slika 1.1: Akumulacijski transporter z modularno verigo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 6 -
- Spiralni akumulacijski transporter
Spiralni akumulacijski transporter (slika 1.2) ima vlečni element lamelno krivinsko verigo.
Uporablja se predvsem, kjer ni dovolj prostora ali pa želimo z njim privarčevati. Tako se
produkti namesto v horizontalni smeri akumulirajo v vertikalni smeri. Primeren je za produkte,
kot so steklenice, plastenke, pločevinke in za druge pakirane in nepakirane produkte.
Primeren je tudi za produkte, kateri potrebujejo čas, da se morajo ohladiti, sušiti..
Slika 1.2: Spiralni akumulacijski transporter
- Transporter s transportnimi verigami z valji
Verižni transporter z akumulacijskimi valji (slika 1.3) ima vlečni element členkaste verige z
valji. Členkaste verige so izdelane tako, da je na njih mogoče pritrditi valje za transport. Valji
pa so izdelani iz osi, ležajev in cevi. Transporterji z transportnimi verigami z akumulacijskimi
valji se lahko uporabljajo za transport palet, paketov, zabojev, ipd.
Prednosti:
- Dolga življenjska doba
- Pri razlitju pijač (npr. vsebnost sladkorja) ni problematičen za valje
Slabosti:
- Velik hrup
Slika 1.3: Transporter s transportnimi verigami z valji
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 7 -
- Transporter z akumulacijskimi valji
Ta akumulacijski sistem (slika 1.4) je primeren za transport zabojev, košar, palet, pnevmatik,…
Pri teh akumulacijskih valjih se v primeru kopičenja produktov, ko delujejo večje sile na valje,
ne vrtijo več cevi valjev, ampak se jim vrtijo le osi valjev. Tako se zmanjšajo pritiski med
produkti. Cevi valjev so iz pocinkanega ali nerjavečega jekla.
Prednosti:
- Primerni za težji transport
- Tihi tek
Slika 1.4: Transporter z akumulacijskimi valji
- Akumulacijski transporter z LBP verigo
Transportni sistem z akumulacijsko LBP verigo je opisan v poglavju 1.5, LBP verige pa v
podpoglavju 1.6.
1.5 Akumulacijski transporter z LBP verigo
Na transporterjih, kjer prihaja do akumulacije izdelkov, je obremenitev povečana na verigi,
zaradi trenja med paketom s spodnje strani in z zgornje strani verige. To lahko povzroči
nesprejemljivo obremenitev na verigi in se prenese tudi na izdelke. Na koncu to lahko vodi do
poškodb izdelka.
Akumulacijski transporterji z LBP verigo se uporabljajo za transport (slika 1.5) in za začasno
akumulacijo paketov na vhodih za pakiranje, nakladanje itd. in tako zagotavljajo zmanjšanje
pritiska s paketa na paket.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 8 -
Akumulacijski transporterji z LBP verigo imajo vodila na katerih so valjčki, kateri še dodatno
zmanjšajo trenje in možnost poškodb paketov.
Hitrost akumulacijskega transporterja z LBP verigo je med 0,3m/s in 0,5m/s. Pri določenih
zahtevah pa je lahko tudi hitrost nižja.
Slika 1.5: Akumulacijski transporter z LBP verigo
Vodila
Da bi se izognili padanju izdelkov s transporterja, se uporabljajo vodila. Sistem vodil je
sestavljen iz profilov z valji (slika 1.6), ki so v stiku z izdelki, ti so z nosilci nameščeni na profil
okvirja transporterja.
Prednosti vodila z valji:
- Zmanjšanje možnosti poškodb (predvsem nalepk)
- Tekoče transportiranje produktov
- Optimalno vodenje na krivinskih transporterjih
- Zelo majhen koeficient trenja (zanemarljiv)
Slika 1.6: Vodilo z valji
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 9 -
1.6 LBP verige
LBP – (Low Backline Pressure) – verige zmanjšajo pritisk s hrbtne strani.
Te verige so primerne za tekoče in previdno ravnanje z več različnimi kosi - paketi pločevink,
kot so 4 in 6 kosovni paketi, škatle, zavite steklenice in za druge različnih kosovne pakete.
LBP veriga – je tip lamelne verige, ki so narejene tako, da imajo na zgornji strani plošče,
katera je v stiku z podlago izdelka nameščene valjčke na oseh. Koeficient trenja med
produktom in LBP verigo je 0,07. (glej slike od 1.7 do 1.13 – Vrste LBP verig)
Prednosti:
- Zmanjševanje hrbtnega linijskega pritiska
LBP verige zmanjšajo pritisk s hrbtne strani, zaradi akumulacijskih valjev na vrhu verige. LBP
verige so primerni za nemoteno in skrbno ravnanje pri pakiranju paketov.
- Nizka raven hrupa akumulacijskih valjev:
Valji, ki se uporabljajo za verige LBP so izdelani iz materiala, ki absorbira zvok.
- Optimalna stabilnost izdelka; optimalna oblika in pravšnji razmik valjev so v veliko
podporo izdelkom.
- Dolga življenjska obstojnost; material in oblika zagotavljajo dolgo življenjsko
obstojnost, saj ima zelo dobro kemično odpornost, odpornost proti obrabi in trajno nizko trenje.
Slabosti:
- Razlitje produkta (npr. brezalkoholne pijače - sladkor) negativno vpliva na koeficient
trenja oz. funkcionalnost valjev na LBP verigi, zato je čiščenje LBP-verig zelo pomembno.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 10 -
Vrste LBP verig:
- Ravna enojna LBP veriga
Slika 1.7: Ravna enojna LBP veriga
- Ravna dvojna LBP veriga
Slika 1.8: Ravna dvojna LBP veriga
- Ravna LBP veriga za težki proizvod
Slika 1.9: Ravna LBP veriga za težki proizvod
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 11 -
- Magnetna krivinska LBP veriga
Slika 1.10: Magnetna krivinska LBP veriga
- Magnetna krivinska LBP veriga za težki proizvod
Slika 1.11: Magnetna krivinska LBP veriga za težki proizvod
- Krivinska LBP veriga za težki proizvod
Slika 1.12: Krivinska LBP veriga za težki proizvod
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 12 -
1.7 Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo
Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo (slika 1.13) se uporabljajo med procesi
oziroma dvema strojnima napravama (npr. pakirniki, obračalci, nakladalci, razvrščevalci,..), ki
nimata enake kosovne zmogljivosti.
Zato morajo biti med dvema različnima strojnima napravama (npr. pakirniki, obračalci,
nakladalci, razvrščevalci,..), različni tipi transporterjev, kateri imajo različne tipe verig in zato
tudi drugačno funkcijo. V mojem primeru sem uporabil verižne transporterje z različnimi tipi
verig in njihovimi funkcijami. In to so:
- transporter z lamelno verigo
- transporter z akumulacijsko LBP verigo
- transporter z gumirano verigo
Slika 1.13: Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo
1.7.1 Transporter z lamelno verigo
Transporter z lamelno verigo (slika 1.14) je tipičen verižni transporter s ploščami. V mojem
primeru je lamelna veriga iz plastike. Uporablja se predvsem za transport plastenk, steklenic,
pločevink, plastenke pakirane po štiri, šest kosov in podobne izvedbe in še drugih vrst
paketov,…
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 13 -
Prednosti:
- nizko trenje
- dolga življenjska doba
- visoke delovne obremenitve
Slabosti:
- potrebno čiščenje v primeru razlitja pijač, katere vsebujejo sladkor
Slika 1.14:Transporter z lamelno verigo
1.7.2 Transporter z akumulacijsko LBP verigo
Transportni sistem z akumulacijsko LBP verigo (slika 1.15) je opisan v poglavju 1.5, LBP
verige pa v poglavju 1.6.
Slika 1.15: Transporter z akumulacijsko LBP verigo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 14 -
1.7.3 Transporter z gumirano verigo
Verižni transporter z gumirano verigo (slika 1.16) ima vse enake karakteristike, kot transporter
z lamelno verigo.
Razlikuje pa se predvsem njegova podlaga na lameli, ki ima nanos gume (plastike), katera zelo
poveča koeficient trenja. Uporablja se predvsem za akumulacijskimi transporterji, kjer lahko s
pomočjo transporterja z gumirane verige začasno ustavljamo pakete ter pri transportiranju
paketov iz nižjega nivoja na višji nivo in obratno.
Uporabni so predvsem za produkte kot so: zaboji, plastenke, steklenice pakirane po štiri, šest
kosov in podobno, pakete z podložnim kartonom in druge vrste zabojev.
Prednosti:
- dober oprijem
- dolga življenjska doba
- možnost transportiranja paketov do naklona transporterja 20°
Slika 1.16: Transporter z gumirano verigo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 15 -
2 PRERAČUN TRANSPORTNE LINIJE
Transporter z akumulacijsko LBP verigo sem preračunal, ko deluje normalno, torej brez
akumulacije in ko je vključena akumulacija, torej ko je transporter 100% zaseden.
Za primerjavo z akumulacijskim transporterjem pri 100% akumulaciji oziroma zasedenosti,
sem preračunal transporter z lamelno verigo pri 100% akumulaciji.
2.1 Zahteve
Naročnikove zahteve so, da se zaradi obnove oz. zaradi dotrajanosti transporterjev med
obstoječi pakirnik in transporter z LBP verigo, za katerim sta še transporter z gumirano verigo
in obračalec, postavi nova transportna linija z vključeno akumulacijsko funkcijo.
Akumulacijski transporter mora biti postavljen horizontalno – vodoravno, torej je nagibni kot
0°. Kosovna zmogljivost pakirnika je ���� L 3700�O�/Q, kar pomeni da je hitrost pakiranja � L 0,199�
� U 0,2�� , ki pakira 1,5l plastenke po 6 komadov, torej 9kg paket.
Dimenzije paketa so:
Dolžina: 194mm
Širina: 291mm
Višina :320mm
Pred transporterjem z LBP verigo mora biti zapora, da lahko vsaka sekcija z akumulacijsko
funkcijo akumulira pakete, da ne pride do poškodb paketov .
Med pakirnikom in obstoječo transportno linijo je 11,6m prostora, na katerem mora biti
transportna linija z vključeno akumulacijsko funkcijo, višina transporterjev mora znašati
1000mm.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 16 -
2.2 Idejna zasnova
Pri idejni zasnovi je seveda najprej potrebno upoštevati želje naročnika. Ker je med pakirnikom
in obračalnikom paketov 11,6m prostora, sem si zamislil, da bi na določeni razdalji zasnoval
(slika 2.1):
- 5,3m dolg transporter z lamelno verigo, širine 360mm, ki ima 304,8mm široko lamelno verigo
- 5,3m dolg akumulacijski transporter z LBP verigo, širine 360mm, ki ima 304,8mm široko LBP lamelno verigo
- 1 m dolg transporter z gumirano verigo, širine 360mm, ki ima 304,8mm široko gumirano lamelno verigo
Hitrost transporterja z lamelno verigo, akumulacijskega transporterja z LBP verigo in
transporterja z gumirano verigo sem predvidel � L 30�/min L0,5�/Z. V času akumulacije
bo hitrost transporterja z LBP verigo � L 18�/min L0,3�/Z, transporter z gumirano
lamelno verigo pa se ustavi, kar omogoča akumulacijo.
Akumulacijski transporter z LBP verigo lahko ob polni zasedenosti akumulira 27 paketov.
Na vodilih so tudi valji, katerih koeficient trenja je zanemarljiv. Vodila so opisana v poglavju
1.5.
Slika 2.1: Transportni sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 17 -
2.3 Preračun zmogljivosti akumulacijskega transporterja z LBP verigo
Osnovni podatki
Transportiran material: paket (6x1,5l)
Masa posameznega kosa: � L 9��
Dolžina transporterja: � L 5300��
Nagibni kot transporterja: � L 0°
Vlečni element: akumulacijska LBP veriga tipa: HDS 1200LBP (Priloga 1)
Zahtevana kosovna zmogljivost : ���� L 3711 ����
Hitrost transporterja; � L 0,5�/Z
Dolžina paketa: \ L 194��
Slika 2.2: Shema akumulacijskega transporterja z LBP verigo s točkami za preračun odporov
���� L 3711 �OZQ → 61,85 �OZ�`? → 1,03�OZZ
Teoretska zmogljivost:
���� L � a
�OZZ b L 3600 ∙ � a
�OZQ b�2.1�
→ L ����� L
0,51,03 L 0,485�
Slika 2.3: Transport paketov
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 18 -
���� ����� � - kosovna zmogljivost
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,5��
��� - razdalja med kosi
� ���� - masa posameznega kosa
2.3.1 Določitev vlečnih sil
�� ∙ cos � g sin � → ���� L ��
�� ∙ cos � h sin � → ���� L �
�� ∙ cos � L 0,18 g sin � L 0 → ���� L �� �2.2�
Točka 1
F� L 1500N → L h 25� (Priloga 6)
Točka 2
F L �� k �∆�� � L 1500 k 54,56�2.3� F L 1554,56�
���� ��� - minimalna vlečna sila; ���� L 1500� (Priloga 6)
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� �°� - nagibni kot transporterja
� ��� - izvedbe dolžine transporterja; � h 25� (Priloga 6)
Odpori na ravnih odsekih
�∆�� � L ∆F"#$% k ∆F&'(&" L 54,56 k 0�2.4� �∆�� � L 54,56�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ *+ ∙ cos � ∙ ���2.5� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ 5,83 ∙ cos 0° ∙ 5,3
∆F"#$% L 54,56�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 19 -
* L � L 9
0,485�2.6� * L 18,55 ���
� L 6 ∙ 1,5�� L 9��
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 5,83��/�; (Priloga 1)
* ��,� � - metrska masa transportiranega materiala
. �� - koeficient trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,07 (Priloga 2)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,5��
Odpori zaradi spusta verige:
∆F&'(&" L l* ∙ *+ ∙ sin � ∙ �� �2.7� ∆F&'(&" L 0 → ker pq� L 0°
Točka 3
F/ L � k ∆�� L 1554,56 k 77,7�2.8� F/ L 1632,26�
Odpori pri preusmeritvi verige na negnanem verižniku:
∆�� L �0,05 r 0,1� ∙ � L 0,05 ∙ 1554,56�2.9� ∆�� L 77,7�
Točka 4
F4s L �0∙ L �/ k �/ ∆��� L 1632,26 k 228,16�2.10� F4s L �0∙ L 1860,42�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 20 -
Odpori na ravnih odsekih:
�∆�/ �� L ∆F"#$% k ∆F4567 L 228,16 k 0�2.11� �∆�/ �� L 228,16�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ �* k *+� ∙ cos � ∙ ���2.12� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ �18,55 k 5,83� ∙ cos 0° ∙ 5,3
∆F"#$% L 228,16�
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja ��tu�qv`� � zaradi zapore
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 5,83��/�; (Priloga 1)
* ��,� � - metrska masa transportiranega materiala
. �� - koeficient trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,07 (Priloga 2)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,5��
Odpori zaradi dviga verige:
∆F4567 L l* ∙ *+ ∙ sin � ∙ �� �2.13� ∆F4567 L 0 → ker pq� L 0°
Odpori trenja na pogonskem verižniku
∆Fw L ��0∙ k ��� ∙ <9=:; ∙ .9 k ��0∙ k �� k �:;� ∙ <1=:; ∙ .1�2.14� ∆Fw L �1860,42 k 1500� ∙ 0,059 ∙ 0,4 k �1860,42 k 1500 k 4� ∙ 0,295 ∙ 0,04
∆Fw L 119N
F4s L �0∙ L 1860,42�
Fs4 L �� L 1500�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 21 -
<9=:; L x 120 r130y → <9=:; L
8135,2 L 0,059�2.15�
<1=:; L x14 r16y → <1=:; L
40135,2 L 0,296�2.16�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
��=���� ��� - vrednost za minimalno zahtevano vrednost v verigi v točki 1
�� L 1500� (Priloga 6)
.9 �� - koeficient trenja v členku verige; .9 L 0,4
�:; ��� - teža verižnika; �:; L 4� (Priloga 4)
.1 �� - koeficient trenja ležaja (kotalno); .1 L 0,02 l 0,04 → .1 L 0,04
<9 ���� - premer sornika verige; <9 L 8�� (Priloga 1)
=9 ���� - premer verižnika; =9 L 135,2�� (Priloga 4)
<1 ���� - premer gredi; <1 L 40�� (Priloga 4)
Dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem verižniku):
∆F' L z2 ∙ { ∙ � > ∙ ? | ∙ ��2 ∙ *� k *� ∙ ����2.17�
∆F' L z 2 ∙ { ∙ 0,5 0,0381 ∙ 11 | ∙ ��2 ∙ 5,83 k 18,55� ∙ 5,3� ∆F' L 171,39�
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,5��
> ���� - delitev verige; > L 38,1�� (Priloga 1)
? �� - število zob verižnika; ? L 10 r 12 → ? L 11 (Priloga 4)
F0}$~ L �0∙ k ∆�@A L 1860,42 k 290,38�2.18� F0}$~ L 2150,8�
F0}$~ ��� - celotna sila
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 22 -
Določitev odporov na pogonskem verižniku:
∆�@A L ∆�@ k ∆�A L 119 k 171,38�2.19� ∆�@A L 290,38�
∆�@ ��� - odpori trenja na pogonskem verižniku
∆�A ��� - dinamična sila
2.3.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči
Napenjalna sila:F%C' L 1,1 ∙ ���� k ���� L 1,1 ∙ �1860,42 k 1500��2.20� F%C' L 3361,52�
��� L 1860,42�
��� L 1500�
Potrebna moč motorja:
PF L �1 r 1,2� ∙ �� ∙ ��, ∙ 1000 L 650,08 ∙ 0,50,75 ∙ 1000 �2.21�
u� L 0,43�G
F( L F0}$~ l ��� L 2150,8 l 1500�2.22� F( L 650,08�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
F( ��� - pogonska sila
ε7 �� - izkoristek (0,70 – 0,90); ε7 L 0,75
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 23 -
Največja vlečna sila v vlečnem elementu :
FHCI L F( k ��-2 k *+ ∙ � ∙ D L 650,08 k 3361,522 k 45,24 ∙ 9,81 ∙ 0�2.23�
FHCI L 2330,84�
F( ��� - pogonska sila
F%C' ��� - napenjalna sila
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa plošč z verigo
D ��� - celotna višinska razlika transporterja
D L sin � ∙ �� L 0 → �qvpq� L 0°�2.24�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 24 -
2.4 Preračun zmogljivosti akumulacijskega transporterja z LBP verigo pri
100% akumulaciji
Pri vključitvi akumulacije se transporterju zmanjša hitrost iz � L 0,5�/Z na � L 0,3�/Z
Pri 100% akumulaciji sem upošteval, da se paketi dotikajo, torej je → L \ L 0,194� enaka
dolžini paketa.
Osnovni podatki
Transportiran material: paket (6x1,5l)
Masa posameznega kosa: � L 9��Dolžina transporterja: � L 5300��Nagibni kot transporterja: � L 0°
Vlečni element: akumulacijska LBP veriga tipa: HDS 1200LBP (Priloga 1)
Zahtevana kosovna zmogljivost : ���� L 3711 ����
Hitrost transporterja: � L 0,3�/Z
Dolžina paketa: L \ L 194��
Slika 2.4: Shema akumulacijskega transporterja z LBP verigo s točkami za preračun odporov
���� L 3711 �OZQ → 61,85 �OZ�`? → 1,03�OZZ
Teoretska zmogljivost:
���� L � a
�OZZ b L 3600 ∙ � a
�OZQ b�2.25�
→ L 0,194� → �qv Zq� �q>` �����`v pO
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 25 -
Slika 2.5: Transport paketov
���� ����� � - kosovna zmogljivost
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
��� - razdalja med kosi
� ���� - masa posameznega kosa
2.4.1 Določitev vlečnih sil
�� ∙ cos � g sin � → ���� L ��
�� ∙ cos � h sin � → ���� L �
�� ∙ cos � L 0,18 g sin � L 0 → ���� L �� �2.26�
Točka 1
F� L 1500N → L h 25�(Priloga 6)
Točka 2
F L �� k �∆�� � L 1500 k 54,56�2.27� F L 1554,56�
���� ��� - minimalna vlečna sila; ���� L 1500� (Priloga 6)
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� �°� - nagibni kot transporterja
� ��� - izvedbe dolžine transporterja; � h 25� (Priloga 6)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 26 -
Odpori na ravnih odsekih
�∆�� � L ∆F"#$% k ∆F&'(&" L 54,56 k 0�2.28� �∆�� � L 54,56�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ *+ ∙ cos � ∙ ���2.29� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ 5,83 ∙ cos 0° ∙ 5,3
∆F"#$% L 54,56�
*��- L � L 90,194�2.30� *��- L 46,39���
� L 6 ∙ 1,5�� L 9��
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 5,83��/�; (Priloga 1)
*��- ��,� � - metrska masa transportiranega materiala, ko so paketi nakopičeni
. �� - koeficient tornega trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,07 (Priloga 2)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
Odpori zaradi spusta verige:
∆F&'(&" L l* ∙ *+ ∙ sin � ∙ �� �2.31� ∆F&'(&" L 0 → ker pq� L 0°
Točka 3
F/ L � k ∆�� L 1554,56 k 155,45�2.32� F/ L 1710,01�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 27 -
Odpori pri preusmeritvi verige na negnanem verižniku:
∆�� L �0,05 r 0,1� ∙ � L 0,1 ∙ 1554,56�2.33� ∆�� L 155,45�
Točka 4
F4s L �0∙ L �/ k �/ ∆��� L 1710,01 k 657,55�2.34� F4s L �0∙ L 2367,56�
Odpori na ravnih odsekih:
�∆�/ �� L ∆F"#$% k ∆F4567 L 657,55 k 0�2.35� �∆�/ �� L 657,55�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ �*�O� k *+� ∙ cos � ∙ �� k . ∙ � ∙ *�O� ∙ cos � ∙ �� �2.36� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ �46,39 k 5,83� ∙ cos 0° ∙ 5,3 k 0,07 ∙ 9,81 ∙ 46,39 ∙ cos �0 ∙ 5,3
∆F"#$% L 657,55�
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 5,83��/�; (Priloga 1)
*��- ��,� � - metrska masa transportiranega materiala, ko so paketi nakopičeni
. �� - koeficient tornega trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,07 (Priloga 2)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
Odpori zaradi dviga verige:
∆F4567 L l* ∙ *+ ∙ sin � ∙ �� �2.37� ∆F4567 L 0 → ker pq� L 0°
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 28 -
Odpori trenja na pogonskem verižniku
∆Fw L ��0∙ k ��� ∙ <9=:; ∙ .9 k ��0∙ k �� k �:;� ∙ <1=:; ∙ .1�2.38� ∆Fw L �2367,56 k 1500� ∙ 0,059 ∙ 0,4 k �2367,56 k 1500 k 4� ∙ 0,295 ∙ 0,04
∆Fw L 136,96N
F4s L �0∙ L 2367,56�
Fs4 L �� L 1500�
<9=:; L x 120 r130y → <9=:; L
8135,2 L 0,059�2.39�
<1=:; L x14 r16y → <1=:; L
40135,2 L 0,296�2.40�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
��=���� ��� - vrednost za minimalno zahtevano vrednost v verigi v točki 1
�� L 1500� (Priloga 6)
.9 �� - koeficient trenja v členku verige; .9 L 0,4
�:; ��� - teža verižnika; �:; L 4� (Priloga 4)
.1 �� - koeficient trenja ležaja (kotalno); .1 L 0,04
<9 ���� - premer sornika verige; <9 L 8�� (Priloga 1)
=9 ���� - premer verižnika; =9 L 135,2�� (Priloga 4)
<1 ���� - premer gredi; <1 L 40�� (Priloga 4)
Dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem verižniku):
∆F' L z2 ∙ { ∙ � > ∙ ? | ∙ ��2 ∙ *� k *� ∙ ����2.41�
∆F' L z 2 ∙ { ∙ 0,3 0,0381 ∙ 11 | ∙ ��2 ∙ 5,83 k 46,39� ∙ 5,3� ∆F' L 118,56�
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
> ���� - delitev verige; > L 38,1�� (Priloga 1)
? �� - število zob verižnika; ? L 10 r 12 → ? L 11 (Priloga 4)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 29 -
F0}$~ L �0∙ k ∆�@A L 2367,56 k 255,52�2.42� F0}$~ L 2623,08�
F0}$~ ��� - celotna sila
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
Določitev odporov na pogonskem verižniku:
∆�@A L ∆�@ k ∆�A L 118,56 k 136,96�2.43� ∆�@A L 255,52�
∆�@ ��� - odpori trenja na pogonskem verižniku
∆�A ��� - dinamična sila
2.4.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči
Napenjalna sila
F%C' L 1,1 ∙ ���� k ���� L 1,1 ∙ �2367,56 k 1500��2.44� F%C' L 4254,3�
F4s L 2367,56�
Fs4 L 1500�
Potrebna moč motorja:
PF L �1 r 1,2� ∙ �� ∙ ��, ∙ 1000 L 1,2 ∙ 1123,08 ∙ 0,30,75 ∙ 1000 �2.45�
PF L 0,54�G
F( L F0}$~ l ��� L 2623,08 l 1500�2.46� F( L 1123,08�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
F( ��� - pogonska sila
ε7 �� - izkoristek (0,70 – 0,90); ε7 L 0,75
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 30 -
Največja vlečna sila v vlečnem elementu:
FHCI L F( k ��-2 k *+ ∙ � ∙ D L 1123,08 k 4254,32 k 45,24 ∙ 9,81 ∙ 0�2.46�
FHCI L 3250,23�
F( ��� - pogonska sila
F%C' ��� - napenjalna sila
� ���)� - zemeljski težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa plošč z verigo
D ��� - celotna višinska razlika transporterja
D L sin � ∙ �� L 0 → �qvpq� L 0°�2.47�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 31 -
2.5 Preračun zmogljivosti transporterja z lamelno verigo pri 100%
akumulaciji
Ta preračun sem preračunal zaradi primerjave med transporterjem z akumulacijsko LBP verigo
in med transporterjem z lamelno verigo pri akumulaciji paketov.
Pri vključitvi akumulacije se transporterju zmanjša hitrost iz � L 0,5�/Z na � L 0,3�/Z
Pri 100% akumulaciji sem upošteval, da se paketi dotikajo, torej je → L \ L 0,194� enaka
dolžini paketa.
Osnovni podatki
Transportiran material: paket (6x1,5l)
Masa posameznega kosa: � L 9��Dolžina transportiranja: � L 5300��
Nagibni kot transporterja: � L 0°
Vlečni element: lamelna veriga tipa: HDS 1200 XL (Priloga 2)
Zahtevana kosovna zmogljivost : ���� L 3711�O�/Q
Hitrost transporterja; � L 0,3�/Z
Dolžina paketa: L \ L 194��
Slika 2.6:Shema transporterja z lamelno verigo s točkami za preračun odporov
Teoretska zmogljivost:
���� L � a
�OZZ b L 3600 ∙ � a
�OZQ b�2.48�
→ L 0,194� → �qv Zq� �q>` �����`v pO
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 32 -
Slika 2.7: Transport paketov
���� ����� � - kosovna zmogljivost
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
��� - razdalja med kosi
� ���� - masa posameznega kosa
2.5.1 Določitev vlečnih sil
�� ∙ cos � g sin � → ���� L ��
�� ∙ cos � h sin � → ���� L �
�� ∙ cos � L 0,18 g sin � L 0 → ���� L �� �2.49�
Točka 1
F� L 1500N → L h 25�(Priloga 6)
Točka 2
F L �� k �∆�� � L 1500 k 25,2�2.50� F L 1525,2�
���� ��� - minimalna vlečna sila; ���� L 1500� (Priloga 6)
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� �°� - nagibni kot transporterja
� ��� - izvedbe dolžine transporterja; � h 25� (Priloga 6)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 33 -
Odpori na ravnih odsekih
�∆�� � L ∆F"#$% k ∆F&'(&" L 25,2 k 0�2.51� �∆�� � L 25,2�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ *+ ∙ cos � ∙ ���2.52� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ 2,69 ∙ cos 0° ∙ 5,3
∆F"#$% L 25,2�
*��- L � L 90,194�2.53� *��- L 46,39���
� L 6 ∙ 1,5�� L 9��
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� - koeficient trenja proga/veriga; �� L 0,18 (Priloga 5)
� ���)� - težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 2,69��/� (Priloga 3)
*��- ��,� � - metrska masa transportiranega materiala, ko so paketi nakopičeni
. �� - koeficient tornega trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,23 (Priloga 5)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
Odpori zaradi spusta verige:
∆F&'(&" L l* ∙ *+ ∙ sin � ∙ ���2.54� ∆F&'(&" L 0 → ker pq� L 0°
Točka 3
F/ L � k ∆�� L 1525,2 k 152,52�2.55� F/ L 1677,72�
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 34 -
Odpori pri preusmeritvi verige na negnanem verižniku:
∆�� L �0,05 r 0,1� ∙ � L 0,1 ∙ 1525,2�2.56� ∆�� L 152,52�
Točka 4
F4s L �0∙ L �/ k �/ ∆��� L 1677,72 k 1014,07�2.57� F4s L �0∙ L 2691,8�
Odpori na ravnih odsekih:
�∆�/ �� L ∆F"#$% k ∆F4567 L 1014,07 k 0�2.58� �∆�/ �� L 1014,07�
Odpori trenja ob podlago:
∆F"#$% L ∆�� k ∆� L �� ∙ � ∙ �*�O� k *+� ∙ cos � ∙ �� k . ∙ � ∙ *�O� ∙ cos � ∙ �� �2.59� ∆F"#$% L 0,18 ∙ 9,81 ∙ �46,39 k 2,69� ∙ cos 0° ∙ 5,3 k 0,23 ∙ 9,81 ∙ 46,39 ∙ cos �0 ∙ 5,3
∆F"#$% L 1014,07�
∆�� ��� - drsno ali kotalno trenje zaradi gibanja transportiranega
materiala, plošč in verige po progi
∆� ��� - drsno trenje materiala na ploščah transporterja
�� �� - koeficient trenja proga/veriga (priloga3); �� L 0,18
� ���)� - zemeljski težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa verige; *+ L 2,69��/� (Priloga 3)
*��- ��,� � - metrska masa transportiranega materiala, ko so paketi nakopičeni
. �� - koeficient tornega trenja (plošče z verigo/transportiran
material); . L 0,23 (Priloga 5)
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
Odpori zaradi dviga verige:
∆F4567 L l*�O� ∙ *+ ∙ sin � ∙ �� �2.60� ∆F4567 L 0 → ker pq� L 0°
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 35 -
Odpori trenja na pogonskem verižniku
∆Fw L ��0∙ k ��� ∙ <9=:; ∙ .9 k ��0∙ k �� k �:;� ∙ <1=:; ∙ .1�2.61� ∆Fw L �2691,8 k 1500� ∙ 0,059 ∙ 0,4 k �2691,8 k 1500 k 4� ∙ 0,295 ∙ 0,04
∆Fw L 148,4N
F4s L �0∙ L 2691,8�
Fs4 L �� L 1500�
<9=:; L x 120 r130y → <9=:; L
8135,2 L 0,059�2.62�
<1=:; L x14 r16y → <1=:; L
40135,2 L 0,296�2.63�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
��=���� ��� - vrednost za minimalno zahtevano vrednost v verigi v točki 1
�� L 1500� (Priloga 6)
.9 �� - koeficient trenja v členku verige; .9 L 0,4
�:; ��� - teža verižnika; �:; L 4� (Priloga 4)
.1 �� - koeficient trenja ležaja (kotalno); .1 L 0,04
<9 ���� - premer sornika verige; <9 L 8�� (Priloga 3)
=9 ���� - premer verižnika; =9 L 135,2�� (Priloga 4)
<1 ���� - premer gredi; <1 L 40�� (Priloga 4)
Dinamična sila (poligonski efekt pri pogonskem verižniku):
∆F' L z2 ∙ { ∙ � > ∙ ? | ∙ ��2 ∙ *� k *� ∙ ����2.64�
∆F' L z 2 ∙ { ∙ 0,3 0,0381 ∙ 11 | ∙ ��2 ∙ 2,69 k 46,39� ∙ 5,3� ∆F' L 105,7�
� ��� � - hitrost transporterja; � L 0,3��
> ���� - delitev verige; > L 38,1�� (Priloga 3)
? �� - število zob verižnika; ? L 10 r 12 → ? L 11 (Priloga 4)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 36 -
F0}$~ L �0∙ k ∆�@A L 2691,8 k 254,1�2.65� F0}$~ L 2945,91�
F0}$~ ��� - celotna sila
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
Določitev odporov na pogonskem verižniku:
∆�@A L ∆�@ k ∆�A L 148,4 k 105,7�2.66� ∆�@A L 254,1�
∆�@ ��� - odpori trenja na pogonskem verižniku
∆�A ��� - dinamična sila
2.5.2 Določitev napenjalne sile in potrebne moči
Napenjalna sila:
F%C' L 1,1 ∙ ���� k ���� L 1,1 ∙ �2691,8 k 1500��2.67� F%C' L 4610,98�
��� L 2691,8N
��� L 1500�
Potrebna moč motorja:
PF L �1 r 1,2� ∙ �� ∙ ��, ∙ 1000 L 1,2 ∙ 1445,9 ∙ 0,30,75 ∙ 1000 �2.68�
PF L 0,7�G
F( L F0}$~ l ��� L 2954,9 l 1500�2.69� F( L 1445,9�
�0∙ ��� - vrednost sile v verigi v točki 4
∆�@A ��� - odpori na pogonskem verižniku
F( ��� - pogonska sila
ε7 �� - izkoristek (0,70 – 0,90); ε7 L 0,75
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 37 -
Največja vlečna sila v vlečnem elementu:
FHCI L F( k ��-2 k *+ ∙ � ∙ D L 1445,9 k 4610,982 k 45,24 ∙ 9,81 ∙ 0�2.70�
FHCI L 3751,39�
F( ��� - pogonska sila
F%C' ��� - napenjalna sila
� ���)� - zemeljski težnostni pospešek; � L 9,81 ��)
*+ ��,� � - metrska masa plošč z verigo
D ��� - celotna višinska razlika transporterja
D L sin � ∙ �� L 0 → �qvpq� L 0°�2.71�
Primerjava med transporterjem z LBP verigo in transporterjem z lamelno verigo
Kot je vidno iz rezultatov, bi za transporter z lamelno verigo potrebovali močnejše gonilo, saj
je potrebna moč P=0,7 kW. V primerjavi s transporterjem z akumulacijsko LBP verigo pa je
potrebna moč P=0,54 kW.
Največja prednost je seveda, da se paketi oz. produkti na akumulacijski LBP verigi ne
poškodujejo, v primerjavi z lamelno verigo, katere posledice bi bile poškodbe na paketih -
izdelkih.
Prednosti LBP verige:
- Manjša potrebna moč pogona
- Ni poškodb na paketih
- Manjše obremenitve vlečnega elementa
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 38 -
2.6 Izbira gonila
Za akumulacijski transporter z LBP verigo sem izbral gonilo proizvajalca SEW tipa :
SA47DRS80S4 B, kar pomeni:
SA – motorno gonilo tipa SA
47 – motorno gonilo tipa 47
DRS – standard motorja
80 – motor velikosti 80 in dolžine S s štirimi (4) poli
B – smer izstopne gredi (leva stran)
Lastnosti gonila:
u L 0,75�G (moč motorja)
? L 70,63�`?�� (izstopno število vrtljajev)
��� L 83�� (moment na izstopni gredi)
� L 23�� (masa)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 39 -
3 OBLIKOVANJE KONSTRUKCIJE
3.1 Opis oblikovanja
Oblikovanje in modeliranje je potekalo v programu Pro/ENGINEER.
Skupina integriranih aplikacij programa Pro/ENGINEER za razvoj izdelkov se lahko
uporabljajo v različnih področjih tehnike, saj lahko podatke o izdelku spremljamo preko
celotnega cikla in same eksploatacije do uničenja.
V mojem primeru so mi najbolj bile v pomoč aplikacije:
- Part: v katerem je omogočeno enostavno konstruiranje kosov (partov) s
konstrukcijskimi značilnostmi. Pri tem sem največ uporabljal modula solid in
sheetmetal.
- Modul solid: v katerem se konstruirajo (oblikujejo) enostavne oblike, s katerim sem
modeliral gredi, osi in ravne površine z izvrtinami, utori, navoji…
- Modul sheetmetal: ta modul mi je prišel najbolj, v pomoč pri oblikovanju stranic,
veznikov, momentnih ročic, ipd., saj ima enostavne ukaze za upogib pločevine.
V tem modulu je po končanem konstruiranju preprosto spremeniti model (v mojem
primeru stranice, vezniki…) v razvito obliko.
- Assembly: v katerem, lahko enega ali več modelov sestavimo v sklop. Pri
sestavljanju lahko uporabimo standardne ali nestandardne kose. Nestandardne
moramo oblikovati (konstruirati) sami, standardne pa lahko oblikujemo
(konstruiramo) sami ali pa jih izberemo iz knjižnice (vijaki, matice, podložke,..) ali
iz spletnih strani (gonila, verižniki,..)
- Drawing: (delavniška risba) v kateri ni zahtevno iz 3D modela izdelati 2D
delavniško risbo ali načrt, pri kateri se vsaka sprememba modula upošteva na
delavniški risbi ali modelu.
[1]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 40 -
3.2 Opis posameznih segmentov akumulacijskega transporterja z LBP verigo
3.2.1 Vodila na akumulacijskem transporterju z LBP verigo
Za vodenje in proti izpadanju produktov sem uporabil vodila z valjčki tipa 16689L,
proizvajalca System plast, katera zmanjšajo trenje med vodilom in produktom. Vodila so
nastavljiva glede na dimenzije produkta. Na nosilcih so vodila premično nastavljiva, na katerih
je vijak za fiksiranje. (slika 3.1)
Slika 3.1:Vodila na akumulacijskem transporterju z LBP verigo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 41 -
3.2.2 Nosilni in vlečni element
Nosilni element akumulacijskega transporterja je akumulacijska veriga z valjčki tipa HDS 1200
LBP, proizvajalca MCC – Rexnord, katera zmanjša trenje med verigo in produktom. Vlečni
element je verižnik z 11 zobmi, tipa SI HDD 11-40, proizvajalca MCC – Rexnord in je
dimenzij ∅135,2mm, premer luknje je ∅40mm, širina zob je 22 mm in širina pesta 40mm.
Gonilo je pritrjeno na momentno ročico, katero poganja gred. Gred je na ležajih tipa SUCF
208CL 61829, proizvajalca Marbett (slika 3.2).
Slika 3.2: Nosilni in vlečni element
3.2.3 Stranice
Stranice so oblikovane iz 3mm debele nerjaveče pločevine. Ker je transportni sistem z
vključeno akumulacijsko funkcijo izdelan iz več segmentov, je potrebno izdelati čim bolj
standardne stranice in čim manj zahtevne za montažo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 42 -
3.2.4 Stojalo z nastavljivima nogama
Stojalo je izdelano iz kvadratnie cevi 40x40mm, v katero je nameščen vložek za cev z
notranjim navojem M16, kateri je primeren za navojno nogo z zunanjim navojem M16 in je
tako nastavljiva po višini (slika 3.3).
Slika 3.3: Stojalo z nastavljivima nogama
3.2.5 Nosilca za fotocelico in odbojno steklo
Nosilca za fotocelico in odbojno steklo sta višine 235mm in premera ∅20mm. Na cev sta
pripeta z objemko za cev tipa CAP 320 proizvajalca Kovinoplast, s katero je možno fotocelico
in odbojno steklo nastavljati po višini. Na levem nosilcu je odbojno steklo tipa PL40A,
proizvajalca Sick. Na desnem nosilcu je fotocelica tipa WL23-F430, proizvajalca Sick (slika
3.4).
Slika 3.4: Nosilca za fotocelico in odbojno steklo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 43 -
4 ZAHTEVE REGULACIJE
Regulacija je zelo pomembna pri transportnih sistemi z vključeno akumulacijsko funkcijo.
Omogoča nam regulirati hitrosti in ustavitve transporterjev. Paketom oz. izdelkom preprečuje,
da bi prišlo do poškodb in kljub temu omogoča tekoči transport.
Regulacija v mojem primeru, kjer je transporter z lamelno verigo, transporter z akumulacijsko
LBP verigo in transporter z gumirano verigo, poteka tako (slika 4.1, graf 4.1 in graf 4.2):
Slika 4.1: Regulacija s prikazom položaja fotocelic (FC)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 44 -
Prikaz regulacije pri vključeni akumulaciji
Graf 4.1: Časi regulacije pri akumulaciji
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 40
ObstoječeFC1
v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Transporter z gumirano verigoFC1
v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Transporter z akumulacijsko LBP verigoFC1 FC2
v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Transporter z lamelno verigo
FC2 FC3
v(m/s)
t(s)
t(s)
t(s)
t(s)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 45 -
Prikaz regulacije pri sprostitvi
Graf 4.2: Časi regulacije pri sprostitvi
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
ObstoječeFC1
v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Transporter z gumirano verigoFC1
v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Transporter z akumulacijsko LBP verigoFC1v(m/s)
00,10,20,30,40,50,6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
Transporter z lamelno verigoFC1 FC2
v(m/s)
t(s)
t(s)
t(s)
t(s)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 46 -
- Transporter z lamelno verigo ima hitrost � L 30�/min L0,5�/Z .
- Za njim sledi transporter z akumulacijsko LBP verigo, ki ima vse do pričetka kopičenja
produktov hitrost � L 30�/min L0,5�/Z
- Za transporterjem z akumulacijsko LBP verigo pa transporter z gumirano verigo, ki ima
hitrost � L 30�/min L0,5�/Z, ki se pri predhodnem transporterju ustavi in deluje kot
zapora.
Zato so na transporterjih nameščene fotocelice in odbojna stekla, ki omogočajo regulacijo ob
kopičenju paketov.
Opis regulacije pri vključeni akumulaciji
- Fotocelica 1 – (FC1)
- Prva fotocelica je nameščena na začetku (obstoječega) LBP akumulacijskega transporterja
pri oznaki (FC1) na dolžini 0,5�, ko zazna kopičenje paketov pošlje signal za zaustavitev
transporterja z gumirano verigo iz hitrosti � L 30�/min L0,5�/Z na
� L 0�/min L0�/Z in upočasnitev hitrosti transporterja z LBP verigo z � L30�/min L0,5�/Z na � L 18�/min L0,3�/Z). To se zgodi po 16 sekundah, to je čas,
ko paketi zapolnijo prostor dolžine 4,8m. Ti paketi zakrijejo prostor med fotocelico (FC1) in
odbojnim steklom. Upočasnitev gonila traja 1 sekundo, zaustavitev pa 2 sekundi (čas
zaustavitve in upočasnitve).
- Fotocelica 2 – (FC2)
- Ko se 0,5� od začetka transporter z LBP verigo nakopiči do druge fotocelice, ki je pri
oznaki (FC2), pošlje signal za zaustavitev transporterja z LBP verigo iz hitrosti � L18�/min L0,3�/Z na � L 0�/min L0�/Z in upočasnitev transporterja z lamelno
verigo z � L 30�/min L0,5�/Z na � L 18�/min L0,3�/Z). To se zgodi po 16
sekundah, ker je to čas, ko paketi zapolnijo prostor dolžine 4,8�. Ti paketi zakrijejo prostor
med fotocelico (FC2) in odbojnim steklom. Upočasnitev gonila traja 1sekundo, zaustavitev
pa 2 sekundi (čas zaustavitve in upočasnitve).
- Fotocelica 3 – (FC3)
- 4m od začetka transporterja za lamelno verigo je še tretja fotocelica (varnostna) z oznako
(FC3), ko zazna kopičenje na lamelni verigi ustavi transporter z lamelno verigo, pakirnik in
ostale transporterje za njim. To se zgodi po 4,34 sekunde, ko paketi zapolnijo prostor
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 47 -
dolžine 1,3� in ustavijo pakirnik za lamelnim transporterjem. Zaustavitev gonila traja 2
sekundi (čas zaustavitve).
Opis regulacije pri sprostitvi
- Fotocelica 1 – (FC1) – sprostitev transporterja
- V primeru sprostitve akumulacije pri fotocelici z oznako (FC1) pošlje signal za delovanje
transporterja z gumirano verigo in transporterja z akumulacijsko LBP verigo na hitrost
� L 30�/min L0,5�/Z. To se zgodi po 1 sekundi, ko paketi spraznijo prostor med
fotocelico (FC1) in odbojnim steklom in dodatnima sekundama za vklop gonila.
- Fotocelica 2 – (FC2) – sprostitev transporterja
- Ko se sprosti transporter z akumulacijsko LBP verigo pri fotocelici z oznako (FC2), pošlje
signal za delovanje transporterja z lamelno verigo s hitrostjo � L 30�/min L0,5�/Z . To
se zgodi po 3,6 sekundah, ko paketi spraznijo prostor med fotocelico (FC2) in odbojnim
steklom in dodatnima sekundama za vklop gonila.
Zaradi spreminjanja hitrosti imajo vsi transporterji frekvenčno regulirana gonila s frekvenčnim
regulatorjem.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 48 -
5 VERIFIKACIJA Z RAZLIČNIMI TRANSPORTIRANIMI
IZDELKI NA TRANSPORTERJU Z LBP VERIGO
Verifikacija poteka pri dveh različnih hitrostih transporterja z akumulacijsko LBP verigo, kot
je bila predvidena v času akumulacije s hitrostjo � L 18�/min L0,3�/Z in v času
transportiranja s polno hitrostjo � L 30�/min L0,5�/Z.
Masa vsakega paketa je 9kg in v vsakem je enako število PET plastenk s petaloidnim dnom.
Dimenzije paketa so:
Dolžina: 194mm
Širina: 291mm
Višina: 320mm
Paketi se razlikujejo le po vrsti pakiranja:
- kartonski paket (neovit)
- kartonski paket (ovit v folijo)
- paket s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji s podložnim kartonom in
- paket s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez kartona.
Predvidevam, da bo na kartonski paket delovala najmanjša pritisna sila, v primerjavi s
kartonskim paketom ovitim v foliji. Največjo pritisno silo pa predvidevam pri paketu s PET
plastenkami brez podložnega kartona.
Predvidevam, da ne bo velikih razlik med kartonskim paketom ovitim v foliji in paketom s PET
plastenkami ovitim v foliji s podložnim s kartonom.
Predvidevam pa večjo razliko v pritisni sili med PET plastenkami ovitimi le v folijo in ostalimi
zgoraj opisanimi paketi.
Cilj verifikacije z različnimi transportiranimi paketi je prikaz pritisne sile med paketi glede na
vrsto pakiranja, ki se pojavi pri akumulaciji izdelkov.
Verifikacija z različnimi transportiranimi izdelki na transporterju z LBP verigo je izvedena s
pomočjo dinamometra (elektronska vzmetna tehtnica), nosilcev in palice za pritrditev
dinamometra ter vrvi.
Zaradi prožnosti produkta in trenja med podlago produkta in LBP verigo ni enakih meritev, saj
dinamometer ni vedno pokazal enakega rezultata, vendar pa ne prihaja do velikih odstopanj
rezultatov merjenja mase oz. sile, ki se dogaja v času akumuliranja.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 49 -
Zato sem pri vsakem preizkusu akumuliranega izdelka opravil po pet meritev pri dveh
različnih, že prej omenjenih hitrostih.
Potek preizkusa:
Pred začetkom preizkusa sem določil težišče paketa. Določil sem ga s pomočjo programa
Pro/ENGINEER, ki sem ga določil 1,5 l plastenki (glej sliko 5.1). Težišče je na višini
137,9mm ≈ 138mm.
(Priloga 5 – preračun programa Pro-engineer)
Težišče plastenke:
Slika 5.1: Težišče plastenke
Pri pritrditvi vrvi na paket, sem upošteval center težišča plastenke na višini 137,9mm ≈
138mm in sredino širine paketa, torej 291mm/2 = 145,5mm , na kateri je bila vrv pritrjena.
Pri pritrditvi nosilca in palice na akumulacijskem transporterju z LBP verigo sem tudi
upošteval center težišča na višini 137.9mm ≈ 138mm in sredino palice, katera je dolžine
380mm, torej 380mm/2 = 190mm.
Zardi ravnega teka sem pred pričetkom merjenja še preveril s pomočjo vodne tehtnice, če je
transporter vodoravno oziroma, če ni pod kotom.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 50 -
5.1 Preizkus s KARTONSKIM PAKETOM (NEOVIT)
Izmerjene vrednosti preizkusa:
hitrost:� L 18�/min L0,3�/Z hitrost:� L 30�/min L0,5�/Z � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� 0,848 8,32 0,877 8,60 0.826 8,10 0,916 8,98 0,870 8,53 0,898 8,81 0,883 8,66 0,888 8,71 0,832 8,16 0,906 8,89
Tabela 5.1: Izmerjeni podatki s kartonskim paketom (neovit)
Slika 5.2: Preizkus s kartonskim paketom (neovit)
Povprečna pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (neovit)
Pri hitrosti � L 18�/min L0,3�/Z:
F�� L 8,32 k 8,10 k 8,53 k 8,66 k 8,165 �5.72�
F�� L 8,354N
Pri hitrosti � L 30�/min L0,5�/Z:
F/+ L 8,60 k 8,98 k 8,81 k 8,71 k 8,895 �5.73�
F/+ L 8,798N
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 51 -
5.2 Preizkus s KARTONSKIM PAKETOM (OVIT V FOLIJO)
Izmerjene vrednosti preizkusa:
hitrost:� L 18�/min L0,3�/Z hitrost:� L 30�/min L0,5�/Z � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� 0,988 9,69 1,098 10,77 1,007 9,88 1,071 10,51 0,993 9,74 1,084 10,63 1,002 9,83 1,079 10,59 1,014 9,95 1,101 10,81
Tabela 5.2: Izmerjeni podatki s kartonskim paketom (ovit v folijo)
Slika 5.3: Preizkus s kartonskim paketom (ovit v folijo)
Povprečna pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (ovit v folijo)
Pri hitrosti � L 18�/min L0,3�/Z:F�� L 9,69 k 9,88 k 9,74 k 9,83 k 9,95
5 �5.74� F�� L 9,818N
Pri hitrosti � L 30�/min L0,5�/Z:
F/+ L 10,77 k 10,51 k 10,63 k 10,59 k 10,815 �5.75�
F/+ L 10,662N
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 52 -
5.3 Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji S PODLOŽNIM
KARTONOM
Izmerjene vrednosti preizkusa:
hitrost:� L 18�/min L0,3�/Z hitrost:� L 30�/min L0,5�/Z � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� 1,038 10,18 1,075 10,54 1,008 9,89 1,092 10,71 1,045 10,25 1,112 10,91 1,029 10,09 1,081 10,60 1,014 9,95 1,153 11,31
Tabela 5.3:Izmerjeni podatki s PET plastenkami ovit v PVC foliji s podložnim kartonom
Slika 5.4: Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji s podložnim kartonom
Povprečna pritisna sila s PET plastenkami ovit v PVC foliji s podložnim kartonom
Pri hitrosti � L 18�/min L0,3�/Z:F�� L 10,18 k 9,89 k 10,25 k 10,09 k 9,95
5 �5.76� F�� L 10,072N
Pri hitrosti � L 30�/min L0,5�/Z:
F/+ L 10,54 k 10,71 k 10,91 k 10,60 k 11,315 �5.77�
F/+ L 10,814N
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 53 -
5.4 Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji BREZ KARTONA
Izmerjene vrednosti preizkusa:
hitrost:� L 18�/min L0,3�/Z hitrost:� L 30�/min L0,5�/Z � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� � Z ���� �v`>`Z? Z`� ��� 1,083 10,62 1,142 11,20 1,028 10,08 1,198 11,75 1,062 10,42 1,174 11,52 1,076 10,55 1,066 10,46 1,091 10,70 1,058 10,38
Tabela 5.4: Izmerjeni podatki s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez kartona
Slika 5.5: Preizkus s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez kartona
Povprečna pritisna sila s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez podložnega kartona
Pri hitrosti � L 18�/min L0,3�/Z:F�� L 10,62 k 10,08 k 10,42 k 10,55 k 10,70
5 �5.78� F�� L 10,474N
Pri hitrosti � L 30�/min L0,5�/Z:
F/+ L 11,20 k 11,75 k 11,52 k 10,46 k 10,385 �5.79�
F/+ L 11,062N
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 54 -
6 DISKUSIJA REZULTATOV
S preizkusi in primerjavo rezultatov sem potrdil svoja predvidevanja, ki so razvidna iz
dobljenih rezultatov:
Pri hitrosti: � L 18�/min L0,3�/Z so prikazani rezultati pritisne sile od največje do
najmanjše.
1. pritisna sila s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez podložnega kartona
F�� L 10,474N
2. pritisna sila s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji s podložnim kartonom F�� L 10,072N
3. pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (ovit v folijo)
F�� L 9,818N
4. pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (neovit)
F�� L 8,354N
Pri merjenju pri hitrosti: � L 30�/min L0,5�/Z so prikazani rezultati pritisne sile od
največje do najmanjše.
1. pritisna sila s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji brez podložnega kartona
F/+ L 11,062N
2. pritisna sila s PET plastenkami ovitimi v PVC foliji s podložnim kartonom F/+ L 10,814N
3. pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (ovit v folijo)
F/+ L 10,662N
4. pritisna sila pri KARTONSKEM PAKETU (neovit)
F/+ L 8,798N
Torej je najmanjša pritisna sila delovala na kartonski paket zaradi ravne podlage. Največja
pritisna sila se pojavi pri PET plastenkah ovitih le v folijo brez podložnega kartona.
Kot je vidno iz rezultatov, ni velikih razlik med kartonskim paketom ovitim v foliji in paketom
s PET plastenkami ovitimi v foliji s podložnim s kartonom.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 55 -
7 SKLEP
Pri pisanju diplomske naloge sem se veliko naučil, saj sem povezoval teorijo s prakso.
Diplomsko delo opisuje delovanje akumulacijskega transporterja z vključeno akumulacijsko
funkcijo, pri katerem sem naredil preračune za transporter z LBP verigo pri normalni hitrosti
� L 30�/min L0,5�/Z, brez vključene akumulacije in pri vključeni akumulaciji, ko se
produkti kopičijo pri hitrosti � L 18�/min L0,3�/Z. Za primerjavo sem preračunal
transporter z lamelno verigo, če se na njem izvaja akumulacija. Prišel sem do zaključka, da bi
transporter z lamelno verigo potreboval močnejši pogon, posledično pa bi prihajalo do poškodb
produktov. Na podlagi pridobljenih preračunov sem določil potrebne segmente, ki sem jih
uporabil pri konstruiranju.
Ob tem sem tudi spoznal vpliv regulacije, ki je zelo pomemben pri akumuliranju produktov, saj
nam omogoča upočasnitve ali zaustavitve transporterjev s pomočjo fotocelic in odbojnega
stekla. Tako nam omogoča varno in ekonomično delovanje.
Pri delovanju transporterja z akumulacijsko LBP verigo sem preizkusil pritisne sile, ki se
pojavljajo pri različno pakiranih produktih. Prišel sem do ugotovitve, da so pritisne sile odvisne
od podlage paketov. Pritisna sila pri akumuliranju PET plastenk ovitih v folijo brez podložnega
kartona je bila manjša, kot sem pričakoval, kar pripisujem akumulacijski LBP verigi.
Ob koncu mojega študija se zavedam, da ga bom moral nenehno nadgrajevati, saj drugače ne
moreš biti konkurenčen. Le nenehne izboljšave pripomorejo k napredku.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 56 -
8 LITERATURA
[1] Čretnik, Samo. Pro/ENGINEER Wildfire 5.0, Ljubljana: Pasadena, 2010
[2] Isakovič Sabina, Klopčar Fedor. Transportne naprave, Ljubljana:Tehniška založba
Slovenije, 1992
[3] Kostnapfel Aleksander. Transport v industriji, Tehniška založba Slovenije, 1984
[4] Kraut Bojan Kraut: Krautov strojniški priročnik, 13.slovenska izdaja / izdajo pripravila
Jože Puhar, Jože Stropnik, Ljubljana: Littera picta 2002
[5] Potrč Iztok. Transportni sistemi, ponatis 2002 Fakulteta za strojništvo, Maribor: 1999
[6] Šraml Matjaž. Zbirka vaj: Sistemi in konstrukcije za transport – Verzija 1, Maribor:
Fakulteta za strojništvo, 2005
[7] http://www.rexnord.com
[8] http://www.systemplast.com
[9] http://www.sew-eurodrive.com
9 PRILOGE
Priloga 1: HDS 1200 LBP veriga ........................................................................................... - 57 -
Priloga 2: Koeficient trenja LBP verige ................................................................................. - 57 -
Priloga 3: HDS 1200 XL - veriga ........................................................................................... - 58 -
Priloga 4: SS HD 11-40 verižnik ........................................................................................... - 59 -
Priloga 5: Koeficient trenja..................................................................................................... - 60 -
Priloga 6: Vrednosti za minimalno silo v Fmin v verigi ........................................................ - 61 -
Priloga 7: AC gearmotor ........................................................................................................ - 61 -
Priloga 8: Izračun težišča s programom Pro/ENGINEER ...................................................... - 62 -
Priloga 9: Risba transporterja z LBP verigo ........................................................................... - 63 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 57 -
Priloga 1: HDS 1200 LBP veriga
Priloga 2: Koeficient trenja LBP verige
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 58 -
Priloga 3: HDS 1200 XL - veriga
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 59 -
Priloga 4: SS HD 11-40 verižnik
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 60 -
Priloga 5: Koeficient trenja
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 61 -
Priloga 6: Vrednosti za minimalno silo v Fmin v verigi
Vrednost za zahtevano minimalno silo v verigi Fmin (N)
Izvedbe dolžine transporterja L (m)
do 1500 < 25 do 2300 25 do 60 do 3000 > 60
Priloga 7: AC gearmotor
SA47DRS80S4
Rated motor speed [1/min] : 1400
Output speed [1/min] : 72
Overall gear ratio : 19,54
Output torque [Nm] : 83,00
Service factor SEW-FB : 1,75
input mounting position/IM : M1B
Terminal box position : 0
Cable entry/connector position : X
Output shaft [mm] : 30
Permitted output overhung load [N] : 5350,00
with n=1400
Motor power [kW] : 0,75
Efficiency class : IE1
Duration factor : S1-100%
Motor voltage [V] : 230/400
Wiring diagram : R13
Frequency [Hz] : 50
Rated current [A] : 3,1 / 1,8
Cos Phi : 0,75
Thermal classification : 130(B)
Motor protection type : IP54
Design requirement : IEC
Net weight [kg] : 23,00
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 62 -
Priloga 8: Izračun težišča s programom Pro/ENGINEER
VOLUME = 1.5e+06 MM^3
SURFACE AREA = 8.2075045e+04 MM^2
DENSITY = 1.0000000e+00 KILOGRAM / MM^3
MASS = 1.5e+06 KILOGRAM
CENTER OF GRAVITY with respect to _COCACOLA4 coordinate frame:
X Y Z 0.0000000e+00 1.3792366e+02 0.0000000e+00 MM
INERTIA with respect to _COCACOLA4 coordinate frame: (KILOGRAM * MM^2)
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz 3.6637995e+10 0.0000000e+00 0.0000000e+00
Iyx Iyy Iyz 0.0000000e+00 1.2172301e+09 0.0000000e+00
Izx Izy Izz 0.0000000e+00 0.0000000e+00 3.6637999e+10
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to _COCACOLA4 coordinate frame: (KILOGRAM * MM^2)
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz 9.1513869e+09 0.0000000e+00 0.0000000e+00
Iyx Iyy Iyz 0.0000000e+00 1.2172301e+09 0.0000000e+00
Izx Izy Izz 0.0000000e+00 0.0000000e+00 9.1513904e+09
PRINCIPAL MOMENTS OF INERTIA: (KILOGRAM * MM^2)
I1 I2 I3 1.2172301e+09 9.1513831e+09 9.1513942e+09
ROTATION MATRIX from _COCACOLA4 orientation to PRINCIPAL AXES:
0.00000 0.00000 1.00000
1.00000 0.00000 0.00000
0.00000 1.00000 0.00000
ROTATION ANGLES from _COCACOLA4 orientation to PRINCIPAL AXES (degrees):
angles about x y z 0.000 90.000 90.000
RADII OF GYRATION with respect to PRINCIPAL AXES:
R1 R2 R3 2.9024486e+01 7.9583232e+01 7.9583280e+01 MM
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 63 -
Priloga 9: Risba transporterja z LBP verigo