VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA U NIŠU

predmet:MEHANIZACIJA PRETOVARA

Studijski program: DRUMSKI SAOBRAĆAJ

Predavanje POMOĆNI ELEMENTI

DIZALICA

2

ELEMENTI KOJI OPSLUŽUJU DIZALICE I KRANOVE

Sve dizalice i kranovi imaju zajedničke elemente pomoću kojih se prihvataju, vešaju ili prenose predmeti sa mesta na mesto radi lakšeg obavljanja operacije utovara ili istovara. Potreba za ubrzavanjem tj. racionalizacijom procesa pretovara koji se realizuju dizaličnim postrojenjem uslovila je stalan razvoj ovih sredstava tako da se danas koristi veoma širok spektar ovih elemenata.

U te elemente spadaju kuke, užad, lanci, koturovi, doboši, kočioni uređaji, kao i organi za vešanje i hvatanje tereta.

Uređaji ili pribori za vešanje tereta služe da se teret veže za savitljivi organ mehanizma za dizanje ili da se teret zahvati samim uređajem i da se transportuje bez ikakvog daljeg vezivanja.

Ako je pretovarni uređaj namenjen za univerzalni pretovar (prenos različitog tereta kako po obliku tako i fizičkim svojstvima) primeniće se univerzalni pribor za hvatanje – kuka i uže za vezivanje tereta za kuku.

3

Osnovni zahtevi koje zahvatni uređaji treba da obezbede su: Brz i bezbedan rad Dobra prilagođenost pojavnom obliku tereta kako bi

se izbegla oštećenja robe Što manja sopstvena težina

Potreba za ubrzavanjem procesa pretovara koji se realizuju dizaličnim postrojenjem uslovila je ubrzan razvoj uređaja i pribora za zahvatanje (vešanje) tereta.

4

Kao radni elementi pribora za vešanje tereta primenjuju se:

1. Za transport komadnih tereta: a) kuke, užad ili lanci za vezivanje b) teretne platforme c) klešta i hvatači d) noseće grede2. Za transport sitnozrnih materijala primenjuju se kofe

različitih tipova. Specijalni uređaji za zahvatanje tereta su:

a) magnetib) vakum uređajic) grabilice

Svi ovi uređaji mogu se svrstati u dve grupe: prosta sredstva (pribor) koja služe za manuelno vezivanje tereta za radni organ dizalice i posebno prilagođene uređaje koji omogućavaju direktno zahvatanje i odlaganje tereta.

5

6

KUKE To su najuniverzalniji i najjednostavniji pribor za

kačenje tereta. Materijal za kuke je Č.1330 i izrađuju se kovanjem (livene

kuke se ne primenjuju zbog nedostatka garantovane čvrstoće i sigurnosti usled pojave riseva u materijalu).

Na kukama se uočavaju ravan deo ili vrat kuke i zakrivljeni deo kuke o koji se veša teret.

7

Izrađuju se sa standardnim dimenzijama za nosivost od 1,2 do 2500kN i to u dva osnovna oblika: kao jednokraka i dvokraka.

Vrat kuke se proverava na istezanje, a zakrivljeni deo je složeno napregnut na istezanje i savijanje. Na krivolinijskomdelu kuke vrši se provera napona za ho-rizontalni presek I-II i vertikalni presek III-IV

Jednokrake kuke

U praksi se koriste mnogi oblici jednokrakih kuka (kovana kuka-sl.a, kuka sa ušicom-sl.b, lamelasta kuka-sl.c).

8

Kod dizalica koje se koristeu livnicama koriste se lamelarnekuke zbog velikog termičkog naprezanja. One su sastavljene od 5 do 7 lamela sa zazorom od 2 do 4mm radi hlađenja.

Dvokrake kuke

Dvokrake kuke se koriste za većе tеrete. Vеće i glomaznije teretе lakšе je vezati za kuke sa dva krakа. U pogledu izrade ovu kuku je teže izraditi nego kuku sa jednim krakom.

Pored vrata kuke proveravaju se i preseci I-II i III-IV slično kao kod jеdnokrakih кuка

9

UŽAD (eng. wire ropes) Osnovno sredstvo za oblikovanje većine pomoćnih sredstava -

čelično uže. Ono se sastoji od jezgra (može biti od vlaknastog, prirodnog ili veštačkog materijala ili čelično a služi da obezbedi pravilan raspored strukova) i grupe okruglih ili profilisanih strukova omotanih oko jezgra. Svaki struk čini centralna žica (ima ulogu jezgra) i grupa perifernih žica (7, 19, 37 ili 61 komad) omotanih oko nje.

Čelična užad se prave od čeličnih žica koje se prethodno termički obrade, a posle upredaju u strukove, a ovi oko jezgra u uže.

10

Užad može biti i kudeljna koja se izrađuju od biljnih vlakana i plete u tri struka. Imaju malu moć nošenja i malu jačinu na kidanje, a i neotporna su na vlagu.

11

Uže ne sme biti upotrebljeno, odnosno mora biti zamenjeno novim, ako mu je iz bilo kog razloga naneto nedozvoljeno oštećenje u vidu:

jače korozije, prekinut jedan struk užeta, usled pogrešnog rukovanja nastala petlja, nastalo vidljivo oštećenje usled previjanja preko neke oštre

ivice, uže deformisanjem spljošteno za više od 0,20 ∅ na najlošijem mestu (mereno na dužini od 20 ) prekinuto ∅

10 i više žica.

12

LANCI

Pored užadi, za prenošenje tereta, dizanje i osiguranje u toku dizanja koriste se i lanci.

Koriste se za pretovar tereta koji bi lako oštetili uže ili kod rada na povišenoj temperaturi (livnice, železare...)

Najveći nedostatak lanaca je znatno veća masa u odnosu na užad (dva i više puta), manja sigurnost pri većim brzinama jer se lanac kida iznenada

Lanci se se prave od čeličnih šipki koje se na posebnim mašinama savijaju u karike i potom zavaruju. Proveravaju se na istezanje

13

14

KOTURAČE, LANČANICI, DOBOŠI

Koturače i lančanici služe da bi promenili pravac i smer kretanja užadi odnosno lanaca.

Doboši predstavljaju delove dizaličnih uređaja koji omogućuju da se kružno kretanje mehanizma za dizanje pretvara u translatorno kretanje tereta. Služe za namotavanje užadi i lanca (doboši za užad i doboši za lance)

Doboši su cilindričnog oblika i prave se od livenog gvožđa

15

16

NOSEĆE GREDE (TRAVERZE) To je poseban oblik pribora koji se koristi kod dizaličnih

postrojenja pri rukovanju kabastim teretima velike širine ili dužine kao i u slučajevima kada jedinična težina tereta prelazi nosivost jedne dizalice

Na pretovarnim mestima gde je mali protok ekstremno teških tereta velikih gabarita nije celishodna nabavka dizalice velike nosivosti već se kod pojave teških tereta čija težina prelazi nosivost jedne dizalice preko traverze sprežu dve dizalice.

U rešenju sa slike eliminiše se opasnost od bočnog izvijanja jer se eliminiše aksijalna sila pritiska N u elementu koji se diže ubacivanjem krute traverze.

17

18

19

20

21

22

23

KLJEŠTA (HVATAČI, STEZALJKE) (Sredstva koja pritiskaju teret)

Za transport komadnog tereta, pored užadi i lanaca, koriste se još i klešta i hvatači. Klješta su naročito pogodna za prenos cevastih elemenata dok hvataljke dozvoljavaju rad i sa pločastim i sa linijskim elementima.

Sve hvataljke imaju ekscentrične segmente koji za

manje nosivosti trenjem, a za veće nosivosti uz pomoć nazubljenih mehanizama prenose limove.

Dizanje frikcionim i nazubljenim hvataljkama je brzo jer je prihvatanje gotovo trenutno, a prenos bezbedan jer otpuštanje blokiraju sigurnosni uređaji koje oslobađa radnik na mestu prihvatanja. Pogodne su za transport tereta u vertikalnom i horizontalnom položaju.

24

25

Za poluproizvode okruglog poprečnog preseka i železničke šine koriste se klešta (makaze) nosivosti i do 4 t.

26

27

Postoje i specifične hvataljke kao što su C kuke koje se koriste na skladištima betonskih poluproizvoda npr. za pretovar kanalizacionih cevi, za pretovar velikih koturova i drugih predmeta cilindričnog oblika koji imaju mogućnost zahvata ovakvim oblikom hvataljke.

28

29

30

odlagač (spreader)

31

odlagač (spreader)

32

Sredstva koja privlače teret- VAKUM UREĐAJI, MAGNETI I ELEKTROMAGNETI

MAGNETI Za feromagnetne materijale (bilo koji oblik: limovi, okrugli

poprečni preseci pa čak i profili, staro gvoždje, strugotina), koji nemaju mangana više od 5% mogu se koristiti magneti kao sredstvo za prenošenje tereta.

Zajedničko svojstvo svih magneta je zavisnost nosivosti od oblika i stanja tereta, npr. masivni blokovi omogućavaju 100% iskorišćenje moći magneta, kugle 30%, a strugotina i staro gvoždje samo 2-8% nosivosti.

Sopstvena masa elektromagneta je oko 10% od nazivne nosivosti.

33

Sila dizanja zavisi od: - oblika tereta, - dimenzija tereta - hemijskog sastava tereta - temperature tereta

Najveću silu dizanja ima magnet ima pri dizanju predmeta sa glatkom površinom (nepravilan oblik tereta, sila dizanja naglo pada). Temperatura predmeta preko 700oC smanjuje vučnu silu magneta do nule, a npr. 8% mangana u gvoždju silu dizanja smanjuje na nulu.

34

RUČNO UPRAVLJANI MAGNETI

Ručno upravljani magneti predstavljaju najpraktičniji i najsigurniji način za prihvat obrađenih ili sirovih, ravnih ili okruglih feromagnetskih materijala.

Uredjaj drži teret snagom permanentnog magneta bez korištenja spoljašnjeg izvora energije.

Nosivosti su od 250 do 2000 kg, lagani su za rukovanje, osiguravaju povećanje efikasnosti i produktivnosti u raznolikoj primeni, čak i u skučenim radnim prostorima i kod ograničenog dohvata dizalice.

35

Magnetiziranje i demagnetiziranje se vrši jednostavnim zakretanjem ručice iz jednog u drugi krajnji položaj.

Osnovne prednosti primene ovih magneta su:1. male dimenzije i mala masa, 2. velika snaga i potpuna radna sigurnost, 3. prihvat tereta s gornje strane bez ikakvih oštećenja ili deformacija, 4. ne zahteva nikakvo održavanje

36

37

38

U praksi se često koriste i elektromagneti pri čemu se elektromagnetno polje proizvodi propuštanjem struje kroz namotaj postavljen na jezgro izrađeno od feromagnetnog materijala.

Prednost: lako vezivanje i oslobađanje materijala koji se prenosi,veća nosivost u odnosu na rucne

Nedostatak: velika sopstvena težina (smanjena korisna nosivost) i opasnost od pada tereta usled iznenadnog nestanka struje.

Telo elektromagneta je obično cilindričnog ili paralelopipednog oblika. Elektromagneti cilindričnog oblika imaju bolje dejstvo po dubini zbog čega se koriste za rukovanje kabastim teretom, a oni paralopipednog oblika za pretovar ploča i profila. U praksi se koriste najčešće elektromagneti cilindričnog oblika prečnika od 400 do 2000mm čija se nosivost kreće od 10 do 250kN

Zbog udara koji nastaju pri rukovanju materijalom telo elektromageta mora da bude veoma masivno, a najčešće je od dinamo čeličnog liva koji ima dobre feromagnetne osobine

Za napajanje elktromagneta koristi se i posebna baterija u slučaju da dođe do prekida u napajanju električnom energijom

39

40

Na slici je prikazan okrugli magnet zadizanje koji je okačen o kuku neke dizalice (postoje i pravogaoni magneti za prenos čeličnih limova). Kablom a se dovodi električna struja do namo-taja elektromagneta smeštenih u kućištu.

41

Da bi se izbeglo ispuštanje tereta prilikom prekida u napajanju uvode se uređaji sa permanentnim magnetom-magnetne grede

Magnetne grede se koriste za transport limova i profila različitih dužina i dimenzija. Opremljene su elektropermanentnim magnetima koji električnu energiju troše samo prilikom aktiviranja i deaktiviranja vlastitog permanentnog magnetskog polja.

Osim višestruke uštede energije, elektropermanentne magnete odlikuje visoka sigurnost u radu, pouzdanost i trajnost. Naime, iznenadni prekid napajanja električnom energijom tokom radnog ciklusa nema nikakvog uticaja na sigurnost rada magnetskog sastava dizanja.

Prednosti: ne zahteva stalni spoljasnji izvor energije (za razliku

od klasičnih elektromagnetskih izvodjenja), siguran je u radu, budući da je energetski autonoman za

celo vrijeme trajanja transporta tereta. ne utiče na rad okolnih uređaja (za vreme faze

otpuštanja tereta nema povratne energije u napojnu strujnu mrežu).  

MAGNETNE GREDE

42

43

PNEUMATSKI ALATI Uprkos određenim saznanjima o mogućnostima primene vakumske

tehnike izostala je masovna primena ovih zahvatnih uređaja. Pneumatski hvatači su idealni pribori za zahvat i pretovar

ravnog stakla, a može se koristiti i za dizanje i prenošenje posebnih vrsta tereta: drvenih, kamenih ili limenih ploča.

Osnovni nedostatak ovih uređaja je uslov da komad koji se zahvata ima ravnu površinu.

Potpritisak izmedju hvatača i tereta je osnova za korišćenje, i on se ostvaruje vakuum pumpama.

Pneumatska instalacija sadrži pored pumpe, rezervoar sa vakuumom i ventile za upravljanje.

Svi ovakvi uredjaji imaju optičku i (ili) akustičku signalizaciju pada podpritiska kao upozorenje od opasnosti od pada tereta.

Kao kod magneta i kod ovih uređaja nije potpuno isključena opasnost od ispadanja tereta zbog čega se oni ne koriste za rukovanje skupim delovima, a posebno iznad površina gde se nalaze radnici.

44

Zato se u poslednje vreme koriste kao dopunska oprema rezervoari za obezbeđenje vakuumske rezerve koji su dovoljni da drže teret i do 30min po prestanku napajanja motora za pogon pumpe

Sila nošenja kod zahvatnih uređaja prečnika 300 do 600mm kreće se od 250 do 750daN

45

Pošto se neke vrste manipulacionih robota mogu smatrati specijalnim vrstama dizaličkih mašina, njima pripadaju posebni hvatači i pribori i to najčešće iz reda hvataljki.

Pneumatski hvatači su takodje pogodni za primenu kod manipulacionih robota.

46

GRABILICE (GRAJFERI) To je najpoznatiji i najrasprostranjeniji oblik zahvatnog

uređaja za dizalična postrojenja. Njome se mogu pretovarati svi oblici rasute robe, a primena im je moguća kod svih konstruktivnih oblika dizalica.

Grabilice su transportne posude specijalnog oblika koje se sopstvenom težinom zarivaju u materijal, zahvataju ga, prenose na odgovarajuće mesto i tamo ga istovaruju.

47

Potreba za masovnim pretovarom sirovina (rude, ugalj i sl.) uslovile su razvoj sredstava za hvatanje rasutih tereta, kojima će se na velikim dizalicama ostvariti kapacitet pretovara i preko 1000 t/h, u velikim morskim lukama. Najveća grabilica je u Roterdamskoj luci i ima neto nosivost oko 50 t, a radi sa dizalicom ukupne nosivosti 85 t.

Grabilice transportuju materijal bez naknadnog rada, bilo ručnog ili mašinskog.

Način rada: Zahvatanje tereta počinje otvaranjem čeljusti grabilice i spuštanjem slobodnim padom na materijal. Pod dejstvom sopstvene težine grabilice dolazi do zabijanja.

Efektivno punjenje grabilice zavisi od osobina robe (veličine zrna, zapreminske-nasipne gustine materijala ) i karakteristika grabilice (oblik i težina)

Da bi se postigla zadovoljavajuća efektivnost u radu grabilice ona mora svojim oblikom i težinom da bude usaglašena sa fizičko-tehnološkim osobinama robe pa je iz ovog razloga razvijen širok spektar različitih konstruktivnih oblika grabilica: sa dve čeljusti, sa više čeljusti-Polip, TRIM grabilice, grabilice za lako pokretljive materijale (žitarice, šećer, ugljenu prašinu...) itd.

48

Kod izbora grabilice bitne su: osobine materijala (veličina i oblik čestice ili komada, nasipna težina), stanje materijala (sabijen, rasresit, lepljiv, vlažan, abrazivan, korozivan...), radni uslovi (vagon, brod, drumsko vozilo, skladište...) i zadati transportni kapacitet.

Prema načinu kako se čeljusti (kašike) grabilice otvaraju i zatvaraju one se dele na:

grabilice sa jednim užetom grabilice sa dva užeta motorne grabilice

49

Motorne grabilice otvaraju i zatvaraju čeljusti pomoću motora smeštenog na ramu grabilice.

Prednost: lako otvaranje i zatvaranje željenom brzinom i na bilo kojoj visini, obezbeđuju znatno veći kapacitet od grabilice sa jednim užetom, mogu se koristiti bez posebnih ograničenja za sve vrste materijala

Nedostatak: velika masa (čak do 18t –obično oko 5t)

Pogon grabilice je preko elektromotora koji je ugrađen u gornju glavu grabilice, a prenos sile na čeljusti izvodi se mehaničkim, hidrauličnim i pneumatskim putem

Kapacitet im ide i do 20m3 (brodske motorne grabilice)

50

Specijalne grabilice imaju specijalne vrste čeljusti u zavisnosti od materijala koji prenose.

POLIP grabilice ili grabilice sa više čeljusti su specijalna zahvatna sredstva za transport teških, sabijenih materijala koji u svojoj strukturi imaju komade nepravilnog oblika (staro gvožđe,koks,kamenje, građevinski šut, drva, balvani, otpad). Ima karakterističnu konstrukciju čeljusti čiji oblik omogućuje lako prodiranje u materijal i veoma dobro zahvatanje.

51

52

Broj čeljusti-pipaka je 4 do 8. Vrhovi čeljusti su špicastog oblika i pri rukovanju teškim materijalima konstrukcija predviđa laku zamenu vrhova čeljusti.

Svaki od pipaka – čeljusti ima ima svoj hidrocilindar, čime se ostvaruje ista sila stezanja - zatvaranja tereta.

Kapacitet se kreće do 10m3

53

Punjenje grabilice je utoliko bolje što je veća širina grabljenja. U cilju što boljeg sakupljanja ostataka materijala pri istovaru brodova, vagona i iz skladišta razvijene su specijalne grabilice sa velikom širinom grabljenja poznatije kao TRIM grabilice.

Zbog podesnog oblika postižu odlične rezultate pripretovaru jer zahvataju duboko u potpalublju, a oblik onemogućuje blokiranje grabilice. Noževi grabilice su izradjeni od kvalitetnog materijala i otporni su na površinsko trošenje.

Posebna specifičnost kod ovih grabilica pored velike širine grabljenja je gotovo horizontalno kretanje čeljusti pri zatvaranju. Ova osobina pored obezbeđenja primarnog cilja smanjuje mogućnost oštećenja vozila i eliminiše potrebu za korekcijom visine dizanja što olakšava rad.

Ove grabilice se često koriste samo na kraju procesa istovara sa ciljem da se što bolje pokupi materijal iz vozila koje se istovara, pre svega zbog njene težine

U praksi se pokazalo da se primeno ovih grabilica u celom procesu pretovara može ostvariti veći kapacitet i do 25%