konstrukcija transportnog sistema

JU UNIVERZITET U TUZLI MAŠINSKI FAKULTET PROIZVODNO MAŠINSTVO TRANSPORTNI SISTEMI II

SEMESTRALNI RAD

KONSTRUKCIJA TRANSPORTNOG SISTEMA

Radio: Selmir Ikanović II-128/04 Datum: Pregledao: 11.05.2008.

TRANSPORTNI SISTEMI II SEMINARSKI RAD

1

Zadatak

Za proizvodno-transportnu liniju (termička obrada aluminijumskih točkova za automobile)

prikazanu na slici potrebno je odrediti:

1. Tehničke parametre transportnih sredstava, prikazanih na slici (horizontalni

transporteri:2 valjkasta transportera i jedan pločasti), imajući u vidu uskladjenost

kapaciteta transportnog sistema;

2. Način paletiziranja i otpreme paleta u skladište imajući u vidu ukupni satni kapacitet

transportne linije.

Poznato je:

• Kapacitet sistema je Q = 1000 (kom/h)

• Dužina zadržavanja točkova u peći za vještačko starenje aluminijuma je T = 120 min

• Peć za vještačko starenje koncipirana je iz sledećih segmenata:

� Sekcija za zagrijavanje na 250oC dužine Lp1 = 12m

� Sekcija za držanje na temperaturi 250oC dužine Lp2 = 35m

� Sekcija za hladjenje na 50oC dužine Lp3 = 12m

Ostale karakteristike sistema:

• Masa transportovanih elemenata je m = 3kg, dimenzije Φ500x220(mm)

• Dužine horizontalne dionice valjkastog transportera I iznosi Lv1=35m

• Dužine horizontalne dionice valjkastog transportera II iznosi Lv2=65m

• Kapacitet jedne palete iznosi 60 komada.


2

Rješenje Uvod

Pri rješavanju datog zadatka krećemo od same postavke, analizirajući date podatke.

Jasno je da će proračun osnovnih konstrukcionih parametara transportera biti izvršen na

osnovu poznatih zadataka iz literatute; korištenjem poznatih parametara moguće je odrediti

dimenzije, pogonsku snagu, brzinu transporta i ostale bitne parametre, kako valjkastih

transportera I i II, tako i pločastog transportera. Bitno je uzeti u obzir da pločasti transporter

radi u uslovim povišenih temperatura (250oC), te podatke iz tabela usvajati u skladu sa klasom

kojoj transporter na osnovu radnih uslova pripada.

1. Proračun valjkastog transportera I

Pri proračunu valjkastog transportera I kreće se od poznatih parametara:




Valjkasti transporter je horizontalan i pogonjen. Počinjemo od kapaciteta:

Kapacitet valjkastog transportera odredjuje se na osnovu izraza

tZ

3600=

Gdje je:

Z = Q – kapacitet, Q = 1000 (kom/h)

t – transportni interval

Kako je kapacitet poznat, odredjujemo interval nailaska komada kao:

[ ]sZ

tt

Z 6,31000

360036003600===⇒=

Usvajamo rastojanje duž transportera izmedju 2 tereta od tter = 1 m, te na osnovu toga

odredjujemo i potrebnu brzinu transportra koja je potrebna da bi se zadovoljio kapacitet i

rastojanje prema izrazu:

=⋅

=⋅

=s

mtZv ter

tran 27,03600

11000

3600

Broj komada tereta koji se u svakom trenutku nalaze na transporteru je:

366,327,0

350 =

⋅=

⋅=

tv

LZ

Usvajamo valjke prečnika Dv = 60mm, dužine lv = 650mm. Masa obrtnih dijelova valjka je

mv = 4,8 kg, prečnik rukavca je dr = 30mm, µ = 0,015, f = 0,05. Prema tome, težina obrtnih

dijelova valjka je Gv = 50N.

Rastojanje izmedju valjaka se odredjuje na osnovu najveće dimenzije komada. Kako je komad

koji transportni sistem prenosi cilindričan sa Φ500, to je najveća dimenzija a = 500mm, tako

da vrijedi:

mmatv 125...66,1665004

1...

3

1

4

1...

3

1=⋅

=⋅

=


3

Usvaja se rastojanje medju valjcima od tv = 165mm.

Broj valjaka transpotera odredjuje se kao odnos dužine transportera i rastojanja medju

valjcima:

12,212165,0

351 ===v

v

vt

Lz

Usvaja se broj valjaka zv = 212.

Otpor premještanju tereta (komadnog) pri ustaljenom kretanju duž valjkastog transportera

odredjuje se na onsovu izraza:

( ) [ ]NGZD

fdGzGZW ter

v

vvter βµ

sin2

00 ⋅⋅±⋅+⋅

⋅⋅+⋅=

Kako je transporter horizontalan, to vrijedi:

( ) [ ]NW 91,1951906,0

05,0203,0015,05021281,9336 =

⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅=

Na osnovu otpora odredjuje se računska snaga motora:

[ ]kWvW

P tran

rm 2,685,01000

27,091,19519

1000=

⋅⋅

=⋅

⋅=

η

Potrebna snaga motora je prema tome:

[ ]kWPKP rmSM 44,72,62,1 =⋅=⋅=

Prema izračunatim podacima, usvaja se standardni

motor snage 7.5 kW (10 kS) prikazan na slici.

Slika 1. El. Motor za pogon valjkastog transportera

Osnovni podaci za motor dati su tabelarno:

Tabela 1. Karakteristike el. motora


4

Broj obrtaja valjaka je:

[ ]1min98,8506,014,3

27,06060 −=⋅⋅

=⋅

⋅=

v

tran

vD

vn

π

Slika 2. Usvojeno rješenje pogona valjkastog transportera

Prema tome, prenosni odnos reduktora je:

14,898,85

700===

v

em

redn

ni

Računska snaga reduktora je:

[ ]kWPKP rmredred 3,92,65,1 =⋅=⋅=

Koeficijent Kred = 1,5 se usvaja sa srednje uslove rada.

Usvaja se reduktor prenosno odnosa ired = 8.

Vrijeme puštanja motora u pogon je:

stpsrp

emsv

pMM

Jt

−

⋅=

ω

gdje su:

Jsv – svedeni moment inercije na vratilo elektromotora;

Msrp – srednji moment pri puštanju motora u rad;

Mstp – statički moment pri puštanju motora sveden na vratilo motora.

Pri tome su:

[ ]Nm

n

PM

MMMMM

em

em

n

nnpp

srp

25,158700

8955045,1

955045,145,12

2,17,1

2

minmax

=⋅⋅=

=⋅⋅=⋅=⋅+⋅

=+

=


5

[ ]Nmn

PM

em

rm

stp 5,101700

44,795509550 =⋅=⋅=

( )spsrrot

sred

vptr

sv JJi

rmJ +⋅+

⋅= δ

2

2

Gdje su:

Jr = 0,15 [Nms2] – moment inercije rotora elektromotora;

Jsp = 0,107 [Nms2] – moment inercije spojnice;

δrot = 1,25 – koeficijent koji uzima u obzir moment inercije elemenata pogona koji se obrću

sporije od vratila elektromotora;

mptr – svedena masa pokretnih dijelova transportera i tereta na njemu

⋅=

⋅⋅=

⋅=

m

sN

g

ZGm ter

ptr

2

0 10881,9

3681,93

Poluprečnik valjka transportera se računa iz izraza:

mmD

r v

v 302

60

2===

Prema tome, svedeni moment inercije na vratilo elektromotora je:

( )

⋅=+⋅+

⋅=

22

2

32,0107,015,025,18

03,0108

s

mNJ sv

Vrijeme puštanja u pogon je:

[ ]st p 41,05,10125,158

26,7332,0=

−⋅

=

Obraza po kojem se odredjuje otpor premještanja tereta u periodu puštanja u pogon:

sredv

emvvrot

p

svptr

pir

zJ

t

vmWW

⋅

⋅⋅⋅+

⋅+=

εδ

Pri tome su:

60

vv

stv

nDv

⋅⋅=π

- stvarna obimna brzina valjaka transportera;

[ ]1min5,878

700 −===sred

em

vi

nn - stvarni broj obrtaja valjaka transportera;

=⋅⋅

=⋅⋅

=s

mnDv vv

stv 274,060

5,8706,014,3

60

π

[ ]222

22 0035,04

045.006,0

81,9

50

4Nms

DD

g

Gr

g

GrmJ uvvv

inv

v

invvv =

+⋅=

+⋅=⋅=⋅=

Ugaono ubrzanje rotora je:

=−

=−

=2

34,17732,0

5,10125,158

s

rad

J

MM

sv

stpsrp

emε

Otpor je prema tome:

[ ]N

Wp

42,2027734,68517,7291,19519

803,0

34,1772120035,025,1

41,0

274,010891,19519

=++=

=⋅

⋅⋅⋅+

⋅+=

U cilju pojednostavljivanja konstrukcije i lakše nabavke dijelova, usvaja se agretgatni sklop

motor/reduktor izlaznog broj obrtaja od n = 88 (o/min) koji će se


6

Slika 3. Sklop el.motor-reduktor

Za spajanje agregata motor/reduktor i pogonskog vratila valjkastog transportera usvajam

elastičnu spojnicu PERIFLEX®, prikazana na slici. Spojnica je pogodna za vrlo širok obim

obrtnih momenata te se njom omogućava bestrzajno pokretanje transportera. Karakteristke

spojnice date su tabelarno i na slikama.

Slika 4. Elastična spojnica za povezivanje vratila reduktora sa

pogonskim vratilom valjkastog transportera


7

Tabela 2. Karakteristike spojnice

Slika 5. Konstrukcione karakteristike spojnice

Kako je trasporter horizontalan, to nema potrebe da se provjerava mogućnost proklizavanja

tereta na transporteru. Ovime je završen proračun prvog dijela transportnog sistema. Konačno

rješenje valjkastog transportera dato je na narednoj slici.

Slika 6. Konstruktivno rješenje valjakstog transportera


8

2. Proračun pločastog transportera

Kapacitet pločastog transportera koji transportuje komadni teret kroz peć za termičku obradu

mora biti jednak kapacitetu valjkastog transportera koji doprema komade, tj. kapacitet je Q =

1000 (kom/h). Kako vrijeme zadržavanja tereta u peći iznosi t = 120 min, a ukupna dužina

transporta kroz peć je l = 59m, to brzina transporta mora iznositi:

=

≈==s

mmv pt 0083,0

min5,049,0

120

59

Slika 7. Neka rješenja i primjene pločastih transportera


9

Sa valjkatog transportera komadi stižu svakih 3.6 sekundi na razmaku od 1m, i to 1000

kom/h. Prema tome, kapacitet pločastog transportera treba biti uskladjen sa kapacitetom

valjkastog transportera.

Kapacitet neprekidnih transportera kojio prenose komadni tereta odredjuje se kao:

k

vGQ

⋅⋅= 6,3

Kako znamo da kapacitet mora iznositi 1000 (kom/h), a brzina kretanja je data sa 0,5 (m/min)

= 0,0083 (m/s). Ako usvojimo da pločasto transporter za jedan sat prenese 1000x3kg =

3000kg = 3t, to se može pretpostaviti da je kapacitet transportera Q = 3 (t/h). Na osnovu toga,

može se vršiti dalji proračun.

Rastojanje izmedju 2 tereta može se odrediti i preko brzine: kako na pločasti transporter (PT)

komadi pristižu svake 3,6(s), a on se kreće sa brzinom od 0,0083 (m/s), to će on za 3,68(s)

preći:

[ ]mtl ter 029,00083,06,3 =⋅==

pa je masa tereta po metru dužnom transportera:

===m

kg

t

mq

ter

ter

ter 10003,0

3

Kako je masa jednog tereta m = 3(kg), to na jedan metar dužni treba doći:

33,333

100===

ter

ter

tm

qN komada tereta.

Transporter je dugačak 59(m), pa se na njemu treba ukupno nalaziti:

[ ]komNLN tL 47,196633,3359 =⋅=⋅= tereta.

Sada možemo provjeriti kapacitet PT na osnovu izraza:

=⋅

=

=⋅

=⋅

=h

kg

s

kg

s

kg

k

vGQ 2988360083,083,0

03,0

0083,03

Prema tome, kapacitet PT pri datoj brzini zadovoljava, pod uslovom da se na jednom metru

dužnom transportera prenosi 33,33 (kom) tereta. Potrebno je definisati način na koji će

komadi biti rasporedjeni, kao i potrebni mehanizam za rasporedjivanje.

Dimenzije komada tereta su Φ500x220 [mm], te se zbog jednostavnijeg računanja, a i potrebe

da se medju komadima u peći za termičku obradu održi minimalno rastojanje zbog potrebe da

se svaki komad dovoljno zagrije, tj. da bi se izbjeglo da se komadi medjusobno ometaju pri

zagrijavanju, usvaja da je komad kvadrat dimenzije 500x500[mm] (visina komada nije bitna

za proračun). Ova aproksimacija neće biti korištena pri proračunu optimalnog rasporeda

komada na PT-u.

Rastojanje medju komadima pri nailasku na traku je 0,03m, te se može usvojiti na na jedan

metar dužni transportera dolaze po 2 komada. Prema tome, za ispunjenje zadatog kapaciteta

potrebno je:

665,162

33,33

2=== t

R

NN redova.

Usvaja se NR=17 redova.


S obzirom da je poznata širina jednog tereta, te rastojanje medju teretima po dužini PT

0.03m, to se usvaja isto rastojanje medju redovima.

Kako je usvojeno 17 redova, to je ukupna širina transportera:

Tabela 4. Osnovne dimenzije pločastih transportera

Prema tabeli IV-3, vidimo da najširi standardni

= 1,6[m]. Prema tome, rješenja sa jednim pločastim transporterom širine

obzir. Potrebno je usvojiti nekoliko pločastih transportera širine B

Usvojeni su transporteri širine B

olakšava njihovo rasporedjivanje.

Prema tome, usvaja se rješenje sa

širine Bp = 1,2[m] dužine L =

vršen za jedan transporter i osminu opterećenja. Usvaja se korak lanaca od t = 800[mm], i broj zuba pogonskog lančanika z = 13.

Usvaja se lančanik HR15219, prema Hitachi katalogu.

tabeli.

Tabela 5. Osnovne karakteristike usvojenog lančanika za pogon PT


S obzirom da je poznata širina jednog tereta, te rastojanje medju teretima po dužini PT

, to se usvaja isto rastojanje medju redovima. Prema tome, širina poda PT

rpp BbB +≥ max

redova, to je ukupna širina transportera:

Tabela 4. Osnovne dimenzije pločastih transportera

[ ]mb 04,903,0185,017max =⋅+⋅=

3, vidimo da najširi standardni transporter ima dimenziju od B

= 1,6[m]. Prema tome, rješenja sa jednim pločastim transporterom širine 9,04

obzir. Potrebno je usvojiti nekoliko pločastih transportera širine Bp = 1.2[m], tj.

53,72,1

04,9==PTN transportera.

Usvojeni su transporteri širine Bp=1,2[m] pošto se na njima mogu transportovati po 2 reda, što

olakšava njihovo rasporedjivanje.

Prema tome, usvaja se rješenje sa 8 paralelno postavljenih identičnih pločastih transportera

[m] dužine L = 59[m] na kojima će komadi ići u po 2 reda.

vršen za jedan transporter i osminu opterećenja. Usvaja se korak lanaca od t = 800[mm], i broj zuba pogonskog lančanika z = 13.

HR15219, prema Hitachi katalogu. Karakteristike lančanike su date u



10

S obzirom da je poznata širina jednog tereta, te rastojanje medju teretima po dužini PT-a od

Prema tome, širina poda PT-a je:

transporter ima dimenziju od Bp = 1600[mm]

9,04[m] ne dolazi u

[m], tj.

=1,2[m] pošto se na njima mogu transportovati po 2 reda, što

pločastih transportera

na kojima će komadi ići u po 2 reda. Proračun će biti

Usvaja se korak lanaca od t = 800[mm], i broj zuba pogonskog lančanika z = 13.

ke lančanike su date u



11

Slika 7. Geometrijske karakteristike lančanika za pogon konvejera

Usvajamo vodjeni lanac (usljed velike dužine konvejera) sa karakteristikama datim na

narednim slikama i tabeli.

Tabela 6. Osnovne karaktersike vodjenog lanca za PT


12

Usvajam specijalne nastavke na pogonskom lancu konvejera za nošenje segmenata – ploča za

držanje tereta prikazane na slici. Karakteristike nastavaka date su u tabeli.

Slika 9. Nastavci na lancu za noženje segmenata-ploča konvejera

Tabela 7. Osnovne geometrijske karakterstike nastavaka na lancima

Slika 10. Jedno od rješenja lanaca za pločaste transportere


13

Približno, masa jedinice pokretnih dijelova transportera odredjuje se kao:

=+⋅=+⋅⋅=m

kgABq pp 141456,16060

gdje su:

- Bp – širina poda [m],

- A – koeficijent usvaja se prema tabeli IV-5 i iznosi A = 45,

Usvaja se koeficijent otpora kretanju od w = 0,1, prema prečniku valjka u lancu manjem od

20[mm].

Ako se usvoji da je najmanja sila zatezanja lanaca u tački silaska sa pogonskih lančanika

iznosi Fmin= F1-1000[N] (kod pločastih transportera usvaja se da je Fmin=1000-3000[N]), to

se na osnovu toga može odrediti maksimalna sila zatezanja lanca Fmax:

( )[ ]( ){ } ( ) pibpterxphpter WWHqqLqLqqwgFF ++⋅±++⋅+⋅⋅+⋅= minmax 05,1

Fmin – najmanja sila zatezanja lanca [N];

w – koeficijent otpora pločastih transportera, tabela IV-6;

qter – masa tereta po jedinici dužine pločastog transportera. Kako se proračun vrši samo za jedan

transporter (svih 8 su indentični), to će na 1m dužni i 1,6 metara širine ići po 4 komada tereta, tj.

qter=12

m

kg

;

Lh – dužina horizontalne projekcije neopterećene grane transportera, [m];

H – visina podizanja tereta, [m];

Wb - otpor trenja tereta o nepokretne bočne strane transportera, [N];

Wpi – otpor plužnog istovarivača na utovarnom dijelu pločastog transportera; H = 0 – pošto je transporter horizontalan cijelom dužinom;

Wb=0 - pošto nema bočnih strana;

Wpi =0 – nema plužnog istovarivača na utovarnom dijelu pločastog transportera

Lh = Lx ; Tako da prema tome vrijedi:

( )[ ]( ){ } ( ) [ ]NqqF pter 92,168830004514159141121,081,9100005,1max =++⋅+±⋅+⋅+⋅⋅+⋅=

Usvojen je broj zuba pogonskog lančanika z1 = 13, tako da je dinamičko opterećenje lanca:

( )ppterdin qcq

tz

LvF ⋅+⋅

⋅

⋅⋅≅

1

2

1

21 60

gdje su:

L - dužina transportera [m];

z1 – broj zuba pogonskog lančanika vučnog lanca;

t1 – korak vučnog lanca, [m];

cp – koeficijent svodjenja masa (uzima se u obzir da se svi elementi transportera na kreću pri

maksimalnom ubrzanju, a takodje se uzima u obzir i uticaj elastičnosti lanca, (tabela IV-7),

usvaja se cp = 1,5, te je prema tome:

( ) [ ]NFdin 401415,1128,013

590083,0602

21 =⋅+⋅

⋅

⋅⋅≅

Sile zatezanja pločastog transportera u karakterističnim tačkama mogu se odrediti metodom

obilaska po konturi, kao i tačnija vrijednost sile Fmax. Obilazak započinje od tačke sa

najmanjom silom zatezanja Fmin=F1=1000[N].


14

Otpor na dionici praznog hoda rasterećene grane transportera odredjuje se iz izraza:

[ ]NLwgqW px 93,8160591,081,9141 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=

dok je otpor na opterećenoj grani transportera:

( ) ( ) [ ]NLwgqqW terpopt 48,8855591,081,912141 =⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅+=

Sila zatezanja lanca u tački nailaska lanca prema zateznom lančaniku odredjuje se prema

izrazu:

[ ]NWFF x 93,916093,8160100012 =+=+=

Sila otpora u zateznim lančanicima odredjuje se prema izrazu za približno računanje:

( )1−⋅= piobr kFW

gdje su:

Fi - sila zatezanja vučnog uredjaja u tački nailaska lanca prema zateznom lančaniku,

odnosno u obrtnoj tački nailaznog lanca prema lančaniku, [N];

kp - koeficijent povećanja sile zatezanja vučnog uredjaja, usled sile otpora na obrtnoj tački,

usvaja se za φ = 1800- obuhvatni ugao, kp = 1,05.

Prema tome je:

( ) [ ]NWobr 50105,11000 =−⋅=

Sila zatezanja lanca u tački silaska sa zatezih lančanika iznosi:

[ ]NWFF obr 93,92105093,916023 =+=+=

Sila zatezanja u tački nailaska lanca opterećene grane kod pogonskog lančanika iznosi:

[ ]NWFF opt 41,1806648,885593,921034 =+=+=

Vučna sila na pogonskom mehanizmu iznosi:

( ) ( ) ( ) ( ) [ ]NFFkFFW pobr 27,18020100093,18066105,1100041,180661 1414 =+⋅−+−=⋅⋅−+−=

Proračunska sila zatezanja oba lanca može se odrediti iz sledećeg obrasca: 1

max

2

dinrl FFF +=

a pošto je vučni uredjaj dvočlani, to se proračunska sila zatezanja jednog lanca odredjuje iz

izraza:

( ) ( ) [ ]NFFFF dinrl 41,108644093,180666,06,06,0 1

max

21

1 =+⋅=+⋅=⋅≅

Otpor koji dovodi do sile kidanja lanca, a za stepen sigurnosti izabranog lanca ks1 = 8 je:

[ ]NFkF lskid 28,8691541,1086481

1 =⋅=+=

te treba provjeriti da li je ista manja od sile kidanja usvojenog lanca.

Ako se uzme u obzir i η – stepen sigurnosti pogonskog vratila, čija je vrijednost η = 0,94 –

0,96, to se prema tabeli VI-4 usvaja η = 0,94, kao i stepen sigurnosti prenosa ks = 1,2, te je na

osnovu usvojenih vrijednosti potrebna snaga motora:

η0PkP sr ⋅=

gdje je:

[ ]kWvF

P 14,01000

0083,093,18066

1000

max

0 =⋅

=⋅

=

pa je:

[ ]kWPr 17,094,0

14,02,1 =⋅=


15

Prema dobijenoj snazi, koja je dosta mala usljed vrlo male brzine transporta, usvaja se agregat

električni motor/reduktor prikazan na slici, sa karakteristikama datim u tabeli.

Tabela 8. Pogonske i konstrukcione karakteristike usvojenog el. Motora

Broj obrtaja pogonskog vratila transportera odredjuje se kao:

[ ]1111

min047,08,013

0083,0606060 −=⋅

⋅=

⋅⋅

≅⋅⋅

=tz

v

D

vn pv π

Kako je broj obrtaja pogonskog vratila transportera veoma mali, a izlazni broj obrtaja iz

reduktora pogonskog elektromotora je n = 35[min-1], to je potrebna dodatna redukcija sa

prenosnim odnosom:

68,744047,0

35=== −

pv

emr

n

ni

Prema tome, usvaja se još jedan reduktor koji će biti ugradjen izmedju reduktora

elektromotora i pogonskog vratila transportera.

Slika 11. Usvojeni dvostepeni pužni reduktor


16

Tabela 9. Konstrukivne karakteristike dvostepenog pužnog reduktora

Ovime je završen proračun jednog pločastog transportera. Kako su svi ostali identični, to se

usvaja isti proračun za ostalih 7 pločastih transportera.


17

3. Proračun valjkastog transportera II

Pri proračunu valjkastog transportera II kreće se od poznatih parametara:




Valjkasti transporter je horizontalan i pogonjen. Počinjemo od kapaciteta:

Kapacitet valjkastog transportera odredjuje se na osnovu izraza

tZ

3600=

Gdje je:

Z = Q – kapacitet, Q = 1000 (kom/h)

t – transportni interval

Kako je kapacitet poznat, odredjujemo interval nailaska komada kao:

[ ]sZ

tt

Z 6,31000

360036003600===⇒=

Usvajamo rastojanje duž transportera izmedju 2 tereta od tter = 1 m, te na osnovu toga

odredjujemo i potrebnu brzinu transportra koja je potrebna da bi se zadovoljio kapacitet i

rastojanje prema izrazu:

=⋅

=⋅

=s

mtZv ter

tran 27,03600

11000

3600

Broj komada tereta koji se u svakom trenutku nalaze na transporteru je:

[ ]komtv

LZ 87,66

6,327,0

650 =

⋅=

⋅=

Usvajamo valjke prečnika Dv = 60mm, dužine lv = 650mm. Masa obrtnih dijelova valjka je

mv = 4,8 kg, prečnik rukavca je dr = 30mm, µ = 0,015, f = 0,05. Prema tome, težina obrtnih

dijelova valjka je Gv = 50N.

Rastojanje izmedju valjaka se odredjuje na osnovu najveće dimenzije komada. Kako je komad

koji transportni sistem prenosi cilindričan sa Φ500, to je najveća dimenzija a = 500mm, tako

da vrijedi:

mmatv 125...66,1665004

1...

3

1

4

1...

3

1=⋅

=⋅

=

Usvaja se rastojanje medju valjcima od tv = 165mm.

Broj valjaka transpotera odredjuje se kao odnos dužine transportera i rastojanja medju

valjcima:

93,393165,0

652 ===v

v

vt

Lz

Usvaja se broj valjaka zv = 394[kom].

Otpor premještanju tereta (komadnog) pri ustaljenom kretanju duž valjkastog transportera

odredjuje se na osnovu izraza:

( ) [ ]NGZD

fdGzGZW ter

v

vvter βµ

sin2

00 ⋅⋅±⋅+⋅

⋅⋅+⋅=


18

Kako je transporter horizontalan, to vrijedi:

( ) [ ]NW 22,3628206,0

05,0203,0015,05039481,9367 =

⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅=

Na osnovu otpora odredjuje se računska snaga motora:

[ ]kWvW

P tran

rm 52,1185,01000

27,022,36282

1000=

⋅⋅

=⋅

⋅=

η

Potrebna snaga motora je prema tome:

[ ]kWPKP rmSM 82,1352,112,1 =⋅=⋅=

Prema izračunatim podacima, usvaja se standardni motor snage 15 kW (20 kS) prikazan na

slici.

Slika 12. Usvojeni el. Motor

Osnovni podaci za motor dati su tabelarno:

Tabela 10. Karakteristike el. motora

Broj obrtaja valjaka je:

[ ]1min98,8506,014,3

27,06060 −=⋅⋅

=⋅

⋅=

v

tran

vD

vn

π

Slika 13. Usvojeno rješenje – pogonjeni valjkasti transporter


19

Prema tome, prijenosni odnos reduktora je:

46,1098,85

900===

v

em

redn

ni

Računska snaga reduktora je:

[ ]kWPKP rmredred 28,1752,115,1 =⋅=⋅=

Koeficijent Kred = 1,5 se usvaja sa srednje uslove rada.

Usvaja se reduktor prenosnog odnosa ired = 10.

Vrijeme puštanja motora u pogon je:

stpsrp

emsv

pMM

Jt

−

⋅=

ω

gdje su:

Jsv – svedeni moment inercije na vratilo elektromotora;

Msrp – srednji moment pri puštanju motora u rad;

Mstp – statički moment pri puštanju motora sveden na vratilo motora.

Pri tome su:

[ ]Nm

n

PM

MMMMM

em

em

n

nnpp

srp

79,230900

15955045,1

955045,145,12

2,17,1

2

minmax

=⋅⋅=

=⋅⋅=⋅=⋅+⋅

=+

=

[ ]Nmn

PM

em

rm

stp 24,122900

52,1195509550 =⋅=⋅=

( )spsrrot

sred

vptr

sv JJi

rmJ +⋅+

⋅= δ

2

2

Gdje su:

Jr = 0,15 [Nms2] – moment inercije rotora elektromotora;

Jsp = 0,107 [Nms2] – moment inercije spojnice;

δrot = 1,25 – koeficijent koji uzima u obzir moment inercije elemenata pogona koji se obrću

sporije od vratila elektromotora;

mptr – svedena masa pokretnih dijelova transportera i tereta na njemu

⋅=

⋅⋅=

⋅=

m

sN

g

ZGm ter

ptr

2

0 61,20081,9

87,6681,93

Poluprečnik valjka transportera se računa iz izraza:

mmD

r v

v 302

60

2===

Prema tome, svedeni moment inercije na vratilo elektromotora je:

( )

⋅=+⋅+

⋅=

22

2

32,0107,015,025,110

03,061,200

s

mNJ sv

Vrijeme puštanja u pogon je:

[ ]st p 21,024,12279,230

26,7332,0=

−⋅

=

Obraza po kojem se odredjuje otpor premještanja tereta u periodu puštanja u pogon:

sredv

emvvrot

p

svptr

pir

zJ

t

vmWW

⋅

⋅⋅⋅+

⋅+=

εδ


20

Pri tome su:

60

vv

stv

nDv

⋅⋅=π

- stvarna obimna brzina valjaka transportera;

[ ]1min9010

900 −===sred

em

vi

nn - stvarni broj obrtaja valjaka transportera;

=⋅⋅

=⋅⋅

=s

mnDv vv

stv 282,060

9006,014,3

60

π

[ ]222

22 0035,04

045.006,0

81,9

50

4Nms

DD

g

Gr

g

GrmJ uvvv

inv

v

invvv =

+⋅=

+⋅=⋅=⋅=

Ugaono ubrzanje rotora je:

=−

=−

=2

21,33932,0

24,12279,230

s

rad

J

MM

sv

stpsrp

emε

Otpor je prema tome:

[ ]N

Wp

65,3850004,194939,26922,36282

1003,0

21,3393940035,025,1

21,0

282,061,20022,362828

=++=

=⋅

⋅⋅⋅+

⋅+=

U cilju pojednostavljivanja konstrukcije i lakše nabavke dijelova, usvaja se agretgatni sklop

motor/reduktor izlaznog broj obrtaja od n = 90 (o/min).

Slika 14. Konstruktivno rješenje el.motor/reduktor


21

Slika 15. Konstruktivne karakteristike agregata el.motor/reduktor

Za spajanje agregata motor/reduktor i pogonskog vratila valjkastog transportera usvajam

elastičnu spojnicu PERIFLEX®, prikazana na slici. Spojnica je pogodna za vrlo širok obim

obrtnih momenata te se njom omogućava bestrzajno pokretanje transportera. Karakteristke

spojnice date su tabelarno i na slikama.

Tabela 11. Karakteristike elastične spojnice


22

Slika 16. Geometrijske karakteristike elastične spojnice

Kako je trasporter horizontalan, to nema potrebe da se provjerava mogućnost proklizavanja

tereta na transporteru. Ovime je završen proračun prvog dijela transportnog sistema.


23

4. Definisanje sklopa transportnih sistema 4.1. Pretovarni mehanizam 1

Nakon proračuna osnovnih geometrijskih i pogonskih karakteristika sva tri transportera u

sistemu potrebni je definisati način njihovog povezivanja. Kako je izabrano rješenje sa jednim

ulaznim valjkastim transporterom, osam pločastih transportera i jednim odlaznim valjkatim

transporterom, potrebno je definisati način pretovara komada koji dolaze sa jednog valjkastog

transportera na osam pločastih.

Usvaja se rješenje sa pomičnim valjkastim ili trakastim transporterom koji će periodično,

rotirajući po radijusu R, prenositi komade na pojedinačne pločaste transportere u peći za

termičku obradu. Usvojeno rješenje prikazano je na narednoj slici.

Slika 17. Rješenje za prenošenje tereta sa valjkastog transportera na 8

pločastih transportera – diverter 1/8


24

Slika 18. Standardno konstruktivno rješenje divertera 1/2

Slika 19. Konstruktivno rješenje pogona valjaka


25

4.2.Uredjaj za rasporedjivanje komada u dva reda

Za rasporedjivanje komada na pojedinim pločastim transporterim u dva reda usvajam rješenje

prikazano na slici.

Slika 20. Konstruktivno rješenje uredjaja za rasporedjivanje komada u dva

Reda na pločastom transporteru


26

4.3.Uredjaj za preuzimanje komada na izlazu iz peći za termičku obradu

Za prenošenje komada koji izlaze iz peći (sa pločastog transportera) na valjkasti transporter

usvajam klizni transporter lijevkastog oblika, ulazne širine 10m i izlazne širine 1,2m.

Usvojeno rješenje prikazano je na narednoj slici.

Slika 21. Konstruktivno rješenje za preuzimanje komada na izlazu

iz peći za termičku obradu


27

4.4.Definisanje načina paletiziranja tereta

Prema uslovu zadatka, kapacitet jedne palete iznosi Qp = 60 [kom], dok je masa jednog

komada mk = 3 [kg]. Prema tome, masa jedne pune palete je Mp = 180[kg]. Kako komadi

pristižu u ritmu od 1 [kom] na svake 3,6 [sec], to će jedna paleta biti napunjena za tp =

216[sec] = 3,6[min]., što znači da svaka paleta treba biti otpremljena za 3,6 [min].

Prema tome je, za jednu smjenu

- Vrijeme utovara 3,6[min] po paleti, kako je satni kapacitet 1000[kom] to je satni

kapacitet po paletama 16,66[kom], usvajam 17[kom]. (480[min])

- Vrijeme vožnje (usvajam) 10[min] (80[min])

- Vrijeme istovara (usvajam) 5[min] (40[min])

- Vrijeme praznog hoda (usvajam) 5[min] ( 40[min])

- Težina jedne palete G = 1,8 [kN] (240[kN])

- Nosivost viljuškara 100 [kN] ili radnika sa kolicima 50[kN]

- Rad s obavlja u jednoj smjeni od 8[h]

- Vrijeme transporta u jednoj smjeni je 480 [min]

- Koeficijent iskorištenja vremena je k1 = 0,7

- Koeficijent opterećenja je k2 = 0,85

Za odvoz tereta je prema tome potrebno:

[ ]kom

kTkG

tGN 37,5

85,04807,0100

)480404080(240

211

=⋅⋅⋅+++⋅

=⋅⋅⋅

⋅= ∑

viljuškara ili

[ ]komkTkG

tGN 75,10

85,04807,050

)480404080(240

211

=⋅⋅⋅+++⋅

=⋅⋅⋅

⋅= ∑

radnika

Za paletiziranje se, usljed male mase pojedinih tereta, usvaja ljudska radna snaga i to dva

radnika.

Alternativno rješenje je robot za paletiziranje, no kako nije poznata veličina serija koja će biti

obradjivana u termičkoj peći, to nije moguće izvršiti ekonomsku analizu opravdanosti

nabavke i primjene takvog rješenja.

Slika 22. Robot za paletiziranje


28

konstrukcija transportnog sistema

Documents