Środki transportu bliskiego Transport

Transkrypt

1 Środki transportu bliskiego Transport Instytut Konstrukcji Maszyn Katedra Maszyn Roboczych i Transportu Bliskiego zespół czynności związanych z przenoszeniem materiałów, towarów, sprzętu, zwierząt i ludzi (załadunek, przemieszczenie ładunku, wyładunek). Ogólny podział środków transportu z uwagi na zasięg działania nośników środki transportu dalekiego zasięg nieograniczony (transport samochodowy, transport szynowy kolejowy (tramwaje?), transport lotniczy, transport kosmiczny, transport wodny śródlądowy i morski), Środki transportu bliskiego zasięg działania związany z umiejscowieniem napędu (specyfika transportu bliskiego to ścisłe powiązanie jego zasięgu przestrzennego z polem działania urządzenia dźwignicowego lub przenośnikowego), Środki transportu bliskiego A) o ruchu przerywanym (dźwignice) - dźwigi - suwnice -Ŝurawie - wózko-podnośniki - wózki jezdniowe B) o ruchu ciągłym i przerywanym -ładowarki - koleje linowe - wyciągi linowe - taśmy produkcyjno-montaŝowe C) o ruchu ciągłym (przenośniki) - przenośniki - transportery - zespoły rurociągów - schody i chodniki ruchome - urządzenia do transportu potokowego (związane z procesem technologicznym) D) Inne środki o niekonwencjonalnej budowie - systemy transportu ropy z dna oceanów - dźwigi pływające - transportery kroczące i skaczące - windy okrętowe - urządzenia transportowe pojazdów kosmicznych - itp...

2 Ogólny podział strukturalny środków transportu Schemat strukturalny techniki zintegrowanych przepływów materiałowych Podstawowe grupy nośników transportu bliskiego: grupa środków i urządzeń transportu bliskiego, do których zaliczamy: - A) dźwignice: - dźwigniki; cięgniki; wyciągi; suwnice; dźwignice linowo-torowe; przesuwnice; obrotnice; wywrotnice; Ŝurawie B) przenośniki przenośniki cięgnowe: taśmowe, linowe, łańcuchowe; przenośniki bezcięgnowe: ślimakowe, wałkowe, wstrząsarkowe, wózkowe, itp.) przenośniki z czynnikiem pośredniczącym (np.. woda, emulsje, powietrze, itp.) Wielkości charakterystyczne dźwignic: -udźwig (nośność) - wymiary geometryczne (przestrzeń obsługiwana przez dźwignicę) - prędkości poszczególnych ruchów roboczych, - wydajność (teoretyczna, rzeczywista, godzinowa) - dopuszczalna intensywność eksploatacji i obciąŝalności (grupa natęŝenia pracy) - koszt pracy (koszt eksploatacji dźwignicy)

3 Wskaźniki określające wydajność środków transportu bliskiego Wydajność teoretyczna Q tp urządzenia pracującego w sposób przerywany: Fob Qt = [ kg / s] t gdzie: Fob udźwig [kg], tt czas jednego cyklu pracy [s] 1 Wydajność teoretyczna Q tc urządzenia pracującego w sposób ciągły: Q = S v [ kg / s] t γ u gdzie: S przekrój poprzeczny strugi przenoszonych materiałów [m 2 ]; v prędkość strugi [m/s]; γ u masa usypowa materiału [kg/m 3 ] Wydajność teoretyczna Q tp-ch urządzenia pracującego w sposób przerywany lub ciągły: V v 3 Q t = [ m / s] l gdzie: V pojemność pojedynczego czerpaka przenoszącego ładunek [m 3 ]; v prędkość przenoszenia czerpaków [m/s]; l odległość pomiędzy poszczególnymi sprzęŝonymi ze sobą czerpakami [m] Wskaźniki określające wydajność środków transportu bliskiego Wydajność techniczna Q tp-ch urządzenia pracującego w sposób przerywany lub ciągły: Q gdzie: φ t =φ t1 *φ t2 (φ t współczynnik zmniejszający wydajność teoretyczną z przyczyn technicznych) w którym: φ t1 współczynnik określający stopień wykorzystania maksymalnego udźwigu urządzenia ładunkowego (np.. dla urządzeń bez podpór φ t1 = 0,25 do 0,40, natomiast z podparciem φ t1 = 0,25 do 1,0; φ t2 współczynnik określający rodzaj ładunku; sposób jego uchwycenia oraz umiejscowienia (np.. φ t2 = 0,7 do 1,0; stąd: φ t = od 0,125 do 1,0; tp ch = Q ϕ [ kg / h] Wydajność praktyczna: od 0,8 0,95 Średnia wydajność efektywna: 0,65 0,90 Wydajność rzeczywista: 0,25 0,80 t t Grupy natęŝenia pracy dźwignic i ich mechanizmów (definicje) Grupa natęŝenia pracy dźwignicy (mechanizmu) miara intensywności eksploatacji dźwignicy (mechanizmu) określona przez klasę wykorzystania i klasę obciąŝenia dźwignicy (mechanizmu) Klasa wykorzystania dźwignicy maksymalna liczba cykli pracy wykonanych przez dźwignicę w okresie jej eksploatacji. Klasa wykorzystanie mechanizmu efektywny czas pracy mechanizmu w okresie jego eksploatacji. Klasa obciąŝenia dźwignicy (mechanizmu) nominalna wartość współczynnika obciąŝenia dźwignicy (mechanizmu) Cykl pracy dźwignicy czas upływający pomiędzy chwilami pobieranych kolejnych ładunków Efektywny czas pracy mechanizmu łączny czas pracy w którym mechanizm jest w ruchu. Współczynnik obciąŝenia dźwignicy stosunek średniej sześcianów podnoszonych ładunków (w okresie eksploatacji) do sześcianu udźwigu. Współczynnik obciąŝenia mechanizmu stosunek średniej sześcianów obciąŝeń mechanizmu do sześcianu maksymalnego obciąŝenia.

4 Cykl pracy maszyny dźwigowej sposób obliczania Czas manipulacyjny T m : T m = t 01 + t 02 gdzie: t 01 - czas zawieszania ładunku na hak [s] t 02 - czas zdejmowania ładunku z haka [s] Czas przemieszczania T p : T p = t p + t jw + t jm gdzie: t p - czas podnoszenia/opuszczania [s] t jw - czas jazdy wózka [s] t jm - czas jazdy mostu [s] Cykl pracy T d T d = T m + T p Ruch kaŝdego zespołu suwnicy jest ruchem przerywanym, przy którym okresy pracy są przedzielone okresami przestoju. Przy doborze silnika napędowego dla danego zespołu suwnicy uwzględniany jest ten rodzaj pracy przez współczynnik ε (względny czas pracy danego urządzenia). ε t p = 100% T d Ustalenie klasy wykorzystania dźwignicy Typowe silniki dźwignicowe wykonuje się dla pracy P40 (ε=40%), P25 oraz w wykonaniu specjalizowanym jako P60 Liczba cykli pracy w okresie eksploatacji dźwignicy, moŝe być określona wg załoŝonego okresu eksploatacji (zazwyczaj 20 lat), liczby dni pracy w roku, liczby godzin pracy w ciągu doby oraz liczby cykli pracy w godzinie. Poza tym naleŝy uwzględnić zmieniający się charakter pracy przedmiotowej dźwignicy (np. suwnice specjalne kontenerowe, procesowe). Wytyczne normowe (tablica_1) do wyznaczania klasy wykorzystania dźwignicy U w funkcji ilości cykli pracy. Tablica 1 Klasa wykorzystania dźwignicy Maksymalna liczba cykli pracy dźwignicy Rodzaj pracy dźwignicy U 0 U 1 U 2 1,6 x ,2 x ,3 x 10 4 nieregularna U 3 U 4 1,25 x ,5 x 10 5 regularna rzadka U 5 U 6 5 x x 10 6 regularna z przerwami nieregularna intensywna U 7 2 x 10 6 U 8 U 9 4 x 10 6 PowyŜej 4 x 10 6 intensywna Ustalenie klasy obciąŝenia dźwignicy Klasa obciąŝenia dźwignicy wyznaczana jest na podstawie współczynnika obciąŝenia. Współczynnik obciąŝenia obliczany jest ze wzoru: 3 w którym: Klasa obciąŝenia dźwignicy Q Q1 Q2 Q3 Q4 K C F i i p = C r F Q F i - siła cięŝkości ładunku przenoszonego w trakcie C i cykli pracy dźwignicy F Q - siła cięŝkości ładunku nominalnego (siła udźwigu) C i - liczba cykli pracy dźwignicy z ładunkiem o sile cięŝkości F i C r - liczba cykli pracy dźwignicy w okresie jej eksploatacji Wytyczne normowe do wyznaczania klasy obciąŝenia dźwignicy Q w funkcji współczynnika K p Nominalna wartość współczynnika obciąŝenia dźwignicy K p 0,125 0,25 0,50 1,00 Charakterystyka podnoszonych ładunków Ładunek nominalny podnoszony bardzo rzadko, zwykle ładunki znacznie mniejsze od nominalnych Ładunek nominalny podnoszony rzadko, zwykle ładunki zbliŝone do połowy ładunku nominalnego Ładunek nominalny podnoszony często, inne ładunki większe od połowy nominalnego Ładunek nominalny podnoszony regularnie i ładunki bliskie nominalnemu

5 Grupy natęŝenia pracy dźwignic Grupa natęŝenia pracy dźwignicy (A1 d0 A8) ustalana jest w funkcji klasy obciąŝenia Q oraz klasy wykorzystania U na podstawie znormalizowanych wytycznych PN-91/M Klasa obciąŝenia dźwignicy U 0 U 1 U 2 Klasa wykorzystania dźwignicy U 3 U 4 U 5 U 6 Grupa natęŝenia pracy dźwignicy U 7 U 8 U 9 Q1 A1 A2 A4 A5 A6 A8 Q2 Q3 Q4 A1 A2 A1 A2 A2 A4 A4 A5 A4 A5 A6 A5 A6 A8 A8 A8 Grupy natęŝenia pracy mechanizmów klasy wykorzystania Grupy natęŝenia pracy mechanizmów wyznaczane są według podobnych zasad ustalonych dla kompletnych dźwignic. Ustalenie klasy wykorzystania mechanizmu T Efektywny czas pracy mechanizmu ECPM ustala się na podstawie badań eksploatacyjnych lub doświadczalnych. ECPM moŝe być równieŝ określony wg. załoŝonej liczby lat eksploatacji (zazwyczaj okres między kapitalnymi remontami lub modernizacja danego mechanizmu roboczego), liczby dni pracy w roku, liczby godzin pracy w ciągu doby Wytyczne normowe do wyznaczania klasy wykorzystania mechanizmu T w funkcji efektywnego czasu pracy: Klasa wykorzystania mechanizmu T T 0 T T 2 T T T 5 T 6 T 7 Efektywny czas pracy mechanizmu w ECPM [h] T T Rodzaj pracy mechanizmu nieregularna regularna rzadka regularna z przerwami nieregularna intensywna intensywna Grupy natęŝenia pracy mechanizmów - ustalenie klasy obciąŝenia mechanizmu Klasa obciąŝenia dźwignicy wyznaczana jest na podstawie współczynnika obciąŝenia Km. Współczynnik obciąŝenia mechanizmu Km obliczamy jest ze wzoru: 3 w którym: K t P i i m = tτ Pmax P i - siła cięŝkości ładunku przenoszonego w trakcie C i cykli pracy dźwignicy P max - siła cięŝkości ładunku nominalnego (siła udźwigu) t i - liczba cykli pracy dźwignicy z ładunkiem o sile cięŝkości F i t r - liczba cykli pracy dźwignicy w okresie jej eksploatacji Wytyczne normowe do wyznaczania klasy obciąŝenia mechanizmu L w funkcji współczynnika Klasa obciąŝenia mechanizmu L L1 L2 L3 L4 Nominalna wartość współczynnika obciąŝenia dźwignicy K p 0,125 0,25 0,50 1,00 Charakterystyka podnoszonych ładunków Ładunek nominalny podnoszony bardzo rzadko, zwykle ładunki znacznie mniejsze od nominalnych Ładunek nominalny podnoszony rzadko, zwykle ładunki zbliŝone do połowy ładunku nominalnego Ładunek nominalny podnoszony często, inne ładunki większe od połowy nominalnego Ładunek nominalny podnoszony regularnie i ładunki bliskie nominalnemu

6 Grupy natęŝenia pracy mechanizmów - ustalenie klasy obciąŝenia mechanizmu GNP mechanizmu ( do ) ustalana jest w funkcji klasy obciąŝenia L oraz klasy wykorzystania T na podstawie znormalizowanych wytycznych PN-91/M Klasa obciąŝenia dźwignicy L1 L2 L3 L4 T 0 T 1 T 2 Klasa wykorzystania mechanizmu T 3 Grupa natęŝenia pracy dźwignicy Przykłady zaszeregowania suwnic pomostowych i ich mechanizmów do grup natęŝenia pracy Lp Typ i przeznaczenie suwnicy Suwnice z napędem ręcznym Suwnice remontowe Suwnice warsztatowe Suwnice hakowe na składowiskach Suwnice kontenerowe Suwnice hutnicze lejnicze Suwnice hutnicze wsadowe Określenie pracy regularna rzadka regularna intensywna regularna rzadka T 4 GNP suwnicy A1 A1 A2 A4 A5 A8 T 5 T 6 podnoszenie T 7 jazda wózka T 8 GNP mechanizmu T 9 jazda mostu Podział dźwignic ze względy na cechy funkcjonalne: - mechanizmy robocze: cięgniki oraz zespoły jezdne (w tym wózki) - ustroje nośne urządzeń transportu bliskiego Cięgniki Zespoły jezdne a) wciągnik b) wciągarka jednobębnowa c) wciągarka dwubębnowa d) wciągarka cierna e) przyciągarka f) przyciągarka cierna g) wodzarka h) wodzarka cierna a) wózek torowy b) wózek torowy słupowy c) wózek platformowy d) wózek podwieszany e) wózek jezdniowy f) podwozie kolejowe g) podwozie samochodowe h) podwozie gąsienicowe i) podwozie kroczące Podział dźwignic ze względy na cechy funkcjonalne: - mechanizmy robocze: cięgniki oraz zespoły jezdne (w tym wózki) - ustroje nośne urządzeń transportu bliskiego Ustroje nośne suwnic Ustroje nośne przesuwnic, obrotnic i wywrotnic a) pomost jedno lub dwudźwigarowy b) pomost podwieszony c) brama d) półbrama e) most f) półmost g) most linowotorowy h) mostowiec i) wieŝa a) przesuwnica b) obrotnica c) wywrotnica czołowa d) wywrotnica naboczna

7 Podział dźwignic ze względy na cechy funkcjonalne: - mechanizmy robocze: cięgniki oraz zespoły jezdne (w tym wózki) - ustroje nośne urządzeń transportu bliskiego Ustroje nośne - wspornice śurawie a) wspornica pościenna poprzeczna b) wspornica pomostowa poprzeczna c) wspornica wzdłuŝna a) b) Ŝuraw wysięgnicowy na słupie stałym lub podwieszonym c) d) Ŝuraw wysięgnikowy na słupie stałym lub na słupie obrotowym e) f) Ŝuraw wysięgnicowy podwieszony na słupie obrotowym lub obrotowy słupie stałym wysięgnicowy h) Ŝuraw platformowy Charakterystyka cech konstrukcyjnych ustroju nośnego suwnic Suwnice: a) pomostowe: hakowe i regałowe natorowa jednodźwigarowa natorowa regałowa natorowa dwudźwigarowa natorowa dwudźwigarowa tzw. boczna 1-dźwigar główny, 2-połączenie dźwigara z czołownicą, 3- czołownica, 4-elektrowciąg linowy, 5-napęd jazdy mostu suwnicy, 6-wózek jezdny elektrowciągnika, 7-aparatura sterująca, 8-odbój podwieszona jednodźwigarowa Charakterystyka cech konstrukcyjnych ustroju nośnego suwnic - wybrane przykłady rozwiązań konstrukcyjnych połączenia dźwigara z czołownicami

8 Charakterystyka cech konstrukcyjnych przykładowe sposoby instalacji elektrowciągników na belkach nośnych suwnic jednodźwigarowych Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne Charakterystyka cech konstrukcyjnych elektrowciągnika a) linowego, b) łańcuchowego Elekrowciąg linowy: 1) moduł zasilania prądowego, 2) lina nawijana na bęben, 3) stoŝkowy stojan silnika, 4)tarcza hamulcowa, 5) bęben linowy, 6) prowadnik liny, 7) zespół przekładni redukcyjnej Elekrowciąg łańcuchowy: Charakterystyka cech konstrukcyjnych ustroju nośnego suwnic suwnice bramowe i kontenerowe

9 Funkcjonalne struktury Ŝurawi dźwigowych: a) wieŝowy, b) wypadowy (zwodzony), c) platformowy Derricka, d) pojazdowy wysięgnikowy, e) słupowy, f) konsolowy Funkcjonalne struktury dźwignic przejezdnych (mobilne): a) dźwignik za/wyładowczy skrzyni samochodowej, b) Ŝurawik za/wyładowczy skrzyni samochodowej, c) Ŝuraw wysięgnikowy (zwodzony) na podwoziu szynowym, d) Ŝuraw wysięgnikowy na podwoziu gąsienicowym, e) Ŝuraw wysięgnikowy teleskopowy na podwoziu kołowym Funkcjonalne struktury podnośników: a) stół podnoszony rolkowy (stacjonarny) b) stół podnoszony mobilny, c) dźwig linowy d) dźwig hydrauliczny e) podnośnik słupowy (śrubowy) f) wciągnik pochyły stołowy g) wciągnik pochyły klatkowy

10 Przykładowa konstrukcja suwnicy bramowej prod. FAMAK udźwig główny: 2x150[t], udźwig pomocniczy 12,5[t] rozpiętość: 108[m], wysokość podnoszenia 58[m] Literatura KsiąŜki, monografie: 1. Bahke E.: Systemy transportowe dziś i jutro. WKŁ Warszawa Goździecki M., Świątkiewicz H.: Przenośniki. WNT warszawa Górecki E.: Zbior zadań z dźwignic i urządzeń transportowych. WSP W-wa 4. Zieliński Z.: Dźwignice i urządzenia transportowe. WSP Warszawa 5. Piątkiewicz A., Sobolski R.: Dźwignice. WNT Polański A.: Mechanizacja wewnętrznego transportu. PWN Warszawa Gęsiarz Z.: Kontenery oraz urządzenia do ich przeładunku WKŁ W-wa Gęsiarz Z.: Obsługa ładunków skonteneryzowanych. PWE Warszawa Marzec J., Gęsiarz Z.: Zarys mechanizacji robót ładunk. w transp. WKŁ Sitko A.: Prace ładunkowe w kolejnictwie. WKŁ Warszawa Bąk Cz.: Systemy transportowe - wprowadzenie do transportu, PK 12. Antoniak J.: Urządzenia i systemy transportu podziemnego w kopalniach. Wydawnictwo "Sląsk" Katowice 1990, 13. Rydzkowski Wł., Wojewódzka-Król K.: Transport. WN PWN Warszawa Neider J., Marciniak-Neider D.: Transport intermodalny. PWE Warszawa Rydzkowski Wł, Wojewódzka-Król K.: Współczesne problemy polityki transportowej. PWE Warszawa Korzeniowski A., Weselik A., Skowroński Z., Kaczmarek M.: Zarządzanie gospodarką magazynową. PWE Warszawa Piskozub A.: Gospodarowanie w transporcie. WKŁ Warszawa Lipski J., Zwolak E., Balas W.: Hydrauliczne urządz. środków transp. WKŁ Schneigert Z.: Koleje linowe napowietrzne. WK Korzeń Z.: Logistyczne systemy transportu bliskiego i magazynowania. t1: "Infrastruktura, technika, informacja". WILiM. Poznań Korzeń Z.: Logistyczne systemy transportu bliskiego i magazynowania. t2: "Projektowanie, modelowanie, zarządzanie". WILiM. Poznań Kwaśniewski J.: Dźwigi osobowe i towarowe. AGH, Kraków Pawlicki K.: Transport w przedsiębiorstwie maszyny i urządzenia. WsiP Warszawa Hadro E.: Aktualne problemy w eksploatacji dźwigów i schodów ruchomych, PoliFot Wrocław, Antoniak J.: Przenośniki taśmowe, wprowadzenie do teorii i obliczenia. Wyd. P Śl. Gliwice Skrzymowski W.: Podnośniki pojazdów. Wyd. KaBe Krosno 2005 (Bibli. Krak. Gł sygn. WM-14454) Czasopisma, kwartalniki: 1. Transport przemysłowy, Wydawnictwo LEKTORIUM, Wrocław (kwartalnik) 2. MT - Magazynowanie - transport - automatyczna identyfikacja, Instytut Logistyki i Magazynowania; Poznań 2. Przegląd kolejowy (kwartalnik) 3. Logistyka a Jakość (biuletyny branŝowe: np. Logistyka w branŝy motoryzacyjnej 4. Biuletyn OBRiUT DETRANS BYTOM (kwartalnik) 5. Dozór Techniczny - dwumiesięcznik UDT; Warszawa; SIGMA-NOT; 6. ABC Jakości - Akredytacja-Badania-Certyfikacja; Kwartalnik PCBiC W-wa 7. Polskie Forum ISO informator, kwartalnik 8. Raporty: Normalizacyjnej Komisji Problemowej d/s dźwignic, maszyn dźwigowo- transportowych, ich zespołów i części. BYTOM Katalogi, CD 1. Katalogi producentów urządzeń dźwigowo-transportowych - DETRANS, BZUT, Bytom 2. OTIS, KONE, Thyssen, Mannesann Dematic, Wampfler, ModernKran, BZUT, 3. CD-romy, filmy wideo, Mannesmann Demag, ABUS, KONE, THYSSEN, NORD, 4. Strony WWW - internet