Úvod Dopravní a manipulaþní zaĝízení II Dopravní a manipulaþní zaĝízení Dopravní zaĝízení Doprava v dolech a lomech Manipulace s materiálem

Transkript

1

2

3

4

5 Úvod Manipulace s materiálem, jehož významnou ástí je práv doprava, je neoddlitelnou souástí prakticky každého technologického procesu. Výrazn ovlivuje kvalitu, ekonomiku i bezpenost práce ve strojírenství, stavebnictví, tžebním prmyslu, ale i v jiných aktivitách lidské innosti. Skriptum Dopravní a manipulaní zaízení II navazuje na I. díl stejnojmenných skript a zabývá se podrobnji problematikou dopravních zaízení pro plynulou dopravu. Je ureno pro výuku pedmt Dopravní a manipulaní zaízení ve. a 3. roníku Fakulty strojní, Dopravní zaízení a Doprava v dolech a lomech ve 3. roníku Fakulty hornicko-geologické a Manipulace s materiálem ve 3. roníku Fakulty stavební. Skriptum obsahuje princip dopravy, hlavní ásti a základy výpotu nejbžnji používaných dopravník s tažným prvkem nebo bez tažného prvku, dopravních tratí, dopravy vlastní tíhou a dopravy potrubní. První dva díly budou doplnny o další dva díly zabývající se dopravními prostedky pro perušovanou dopravu a zvedacími a manipulaními zaízeními. 1

6 1. Rozdlení dopravních zaízení Dopravní zaízení je dle SN zaízení urené k vodorovnému, úklonnému a svislému pemísování nákladu, který je na zaízení piveden jiným mechanismem nebo run, pi pemisování se obvykle nemní jeho fyzikální vlastnosti a struktura. Podstatná ást zaízení je v klidu, pohybuje se náklad a ást zaízení unášecí prostedek. Unášecí prostedek se pohybuje s nákladem, penáší zatížení od nákladu do nosné konstrukce a pedává nákladu energii potebnou k pohybu. Tažný prostedek (prvek) je ást dopravníku pedávající energii z pohonu na unášecí prostedek. V nkterých pípadech, nap. dopravní pás, unášecí a tažný prostedek jsou identické. Dopravní zaízení jsou spojena s dopravou plynulou a už s plynulým tokem materiálu (sypké materiály) nebo v pravidelných dávkách (sypké i kusové hmoty). Dopravní zaízení se dají rozdlit z nkolika hledisek nap. podle unášecího prostedku, konstrukního uspoádání apod. Pro úely tchto skript uvedeme toto zjednodušené rozdlení: a) dopravníky s tažným prvkem pásové dopravníky bez tažného prvku b) dopravní trat pohánné nepohánné c) doprava vlastní tíhou skluzy pímé d) doprava v potrubí hydraulická skluzy šroubovicové pneumatická lanopásové dopravníky etzové dopravníky korekové elevátory podvsné dopravníky šnekové dopravníky vibraní dopravníky

7 . Pásové dopravníky Pásový dopravník je dopravník, jehož unášecím prostedkem je nekonený dopravní pás obíhající mezi poháncím a vratným bubnem a doplnný dalšími konstrukními prvky potebnými pro provoz dopravníku. Je uren pro pímoarou vodorovnou a úklonnou dopravu sypkých materiál (za uritých okolností i kusových materiál a osob) na krátké, stední i dlouhé vzdálenosti (nkolik kilometr). Bžné sypké materiály je možno dopravovat dovrchn do 18, úpadn do -1. Výhodou pásových dopravník je plynulá doprava s velkým dopravním výkonem, vhodnost pro pepravu prakticky všech sypkých materiál, malé pohybové odpory, bezhluný chod, bezpený a spolehlivý provoz a jednoduchá konstrukce se snadnou montáží a demontáží. Uritou nevýhodou je velký poet rotujících ástí (údržba) a urité problémy s abrazivními a lepivými materiály. Pásové dopravníky dlíme do dvou základních skupin: - pásové dopravníky pro dálkovou dopravu - pásové dopravníky pro technologickou dopravu. Dopravníky pro dálkovou dopravu jsou charakterizovány velkým dopravním výkonem, velkou dopravní délkou, vtší šíkou dopravního pásu, vtší dopravní rychlostí a umístním na volném terénu. Dopravníky druhé skupiny jsou charakterizovány dopravou náklad mezi výrobními, skladovacími, vykládacími a jinými charakteristickými místy výrobního procesu. Ob skupiny pak dlí dopravníky ješt na stabilní a pemístitelné (pesuvné). Píklad stabilního dopravníku je na obr..1, píklad pemístitelného dopravníku na obr... Stabilní pásové dopravníky pro technologickou dopravu ješt dlíme na dopravníky vodorovné, úklonné, strmé a speciální. 1 poháncí stanice, vratná stanice, 3 nosná konstrukce pásového dopravníku, 4 dopravní pás, 5 napínací zaízení, 6 - násypka Obr..1 Stabilní úklonný pásový dopravník pro technologickou dopravu 3

8 .1 Hlavní ásti pásového dopravníku Obr.. Pojízdný pásový dopravník Z obr..1 je patrné, že pásový dopravník má tyto hlavní ásti: - poháncí stanici - vratnou stanici - nosnou konstrukci - dopravní pás - napínací zaízení - píslušenství Poháncí stanice slouží k pemn toivého momentu pohonu na tažnou sílu v dopravním pásu. Tato pemna je zajišována tením mezi povrchem bubnu a dopravním pásem. Silové pomry na povrchu hnacího bubnu viz, obr..3. Obr..3 Prbh tahových sil v dopravním pásu na hnacím bubnu Pro daný pípad platí Eulerovy vztahy pro vláknové tení, tj. mezi nabíhající a odbíhající silou platí vztah F n = F 0.e µα kde α <0, α G > [.1] To znamená, že podmínkou penosu tažné síly tením je, aby Fn µ. αg e pro F > 0 [.] F F o o µ. αg e pro F < 0 [.3] Fn Mezní síla, která mže být tením penesena do dopravního pásu je 4

9 µ. αg µ. α G F max = F0. e F0 = F0.( e 1) [N] [.4] Ta pak slouží pro definování statické bezpenosti proti prokluzu jako pomr mezi touto mezní silou (penosovou schopností pohonu) a obvodovou silou, která se skuten penáší µ. αg Fmax F0.( e 1) k s = = pro F > 0 [.5] F F µ. αg F0.( e 1) k s = pro F < 0 [.6] F G U vícebubnových pohon (viz dále) je faktor tení µ. α G roven ( α ) µ. na jednotlivých bubnech. Na obr..4 jsou schématicky znázornny nkteré typy uspoádání poháncí stanice: a) jednobubnová bez výložníku b) jednobubnová s výložníkem c) dvoububnová bez výložníku d) dvoububnová s výložníkem tzv. S pohon e) dvoububnová s dvma pevádcími bubny a s výložníkem tzv. Ω pohon Obr..4 Nkteré typy poháncí stanice pásových dopravník U jednobubnových poháncích stanic bývá úhel opásání 180 až 50, u dvoububnových až x 0. Provedení s výložníkem má výhodu v tom, že poháncí stanice mže být samostatn zakotvena bez ohledu na provedení pesypu (výložník je vtšinou stavitelný). Nevýhodou S-pohonu je skutenost, že dopravní pás nabíhá na zadní buben svou nosnou, více zneištnou stranou a tudíž souinitel tení mezi tímto bubnem a pásem je menší než u pedního bubnu. Tuto nevýhodu odstrauje, za cenu dalších ohyb pásu, Ω-pohon. Tíbubnová poháncí stanice mže vzniknout ješt pohonem výsypného nebo vratného bubnu. 5

10 Na obr..5 je schématicky znázornn pohon hnacího bubnu. Mže být jednostranný nebo oboustranný (jen u podélného uspoádání pohonu). Pro pohon hnacích bubn se nejastji používají typólové asynchronní motory s kotvou nakrátko 1, které pes pružnou spojku (nap. Tschan nebo Periflex), mechanickou pevodovku 4 a nepružnou (nap. pírubovou nebo zubovou) spojku 5 penáší toivý moment na hnací buben 6. Pokud je to nutno, je na vstupní stran pevodovky umístna brzda 3. Poháncí stanice anebo výsypný buben v uspoádání s výložníkem musí být vybaven istiem pásu. a) píné uspoádání pohonu b) podélné uspoádání pohonu Obr..5 Schéma pohonu hnacího bubnu Hnací buben (obr..6) je zpravidla svaované konstrukce. Ohybem pásu, pes buben vzniká pídavné namáhání pásu, které závisí na rozmrech (tlouška nosné kostry) a materiálových vlastnostech pásu a rozmrech bubnu. Doporuené nejmenší prmry bubn dle SN jsou uvedeny v tab..1. Obr..6 Hnací buben pásového dopravníku Souinitel tení mezi pásem a povrchem bubnu závisí na materiálu pásu, provedení a stavu povrchu bubnu, na mrném tlaku a rychlosti pásu. Orientaní hodnoty souinitele tení µ mezi gumovým pásem a povrchem bubnu jsou uvedeny v tab... U PVC pásu je nutno uvažovat hodnoty o nco menší. 6

11 Tab..1 Doporuené nejmenší prmry bubn dle SN Tab.. Orientaní hodnoty souinitele tení µ povrch bubnu ocelový hladký pogumovaný hladký pogumovaný drážkovaný pogumovaný s keramickými vložkami suchý 0,3 0,4 0,63 0,7 0,67 0,80 0,74 0,83 mokrý, istý 0,1 0, 0,1 0,8 0,9 0,36 0,48 0,78 mokrý, zneištný 0,05 0,1 0,06 0,1 0,0 0,6 0,4 0,51 Vratná stanice (obr..7) je koneným lánkem dopravníku na vratném konci. Vratný buben mní smr pohybu pásu. Je uložen v jednoduché konstrukci na valivých ložiskách a vtšinou se dá stedit pomocí stavcích šroub. Vratná stanice musí být vybavena istiem pásu ve vratné vtvi ped nábhem pásu na buben (dvoububnový pohon). U kratších dopravník se vratné stanice využívá k napínání pásu, nap. práv pomocí zmínných stavcích šroub. Obr..7 Vratná stanice Nosná konstrukce tvoí tra pásového dopravníku mezi vratným a výsypným bubnem. Slouží zejména pro podepení a vedení dopravního pásu v horní i spodní vtvi. Je tvoena stojany, podélnými nosníky s podprami a váleky horní a spodní vtve. Typická nosná konstrukce sestává z lánk trati, které se navzájem spojují šrouby. Na obr..8 je píklad lánku trati odpovídající norm DIN 11 a na obr..9 píklad uspoádání nosných válek v obou vtvích dopravníku. Krom nejbžnjšího tíválekového provedení 7

12 horní vtve, se používá i provedení jedno nebo dvouválekové, anebo ve speciálních pípadech tzv. girlandové provedení s váleky zavšenými na nosné konstrukci (obr..10). Korýtkové provedení horní vtve má dv výhody: - zvyšuje prez nápln pásu a tím i dopravní výkon dopravníku - zajišuje lepší vedení dopravního pásu. Naproti tomu píným ohybem pásu se siln ovlivuje jeho životnost. Nejvtší používaný úhel sklonu boních válek je 40. Ve spodní vtvi se používá jedno, nebo pro lepší vedení pásu, dvouválekové provedení. Váleky jsou jednou z nejdležitjších ástí pásového dopravníku a mají znaný vliv na jeho provozní vlastnosti. Standardn se vyrábí z neopracovaných jakostních ocelových trubek se zalisovanými ely a s prbžnou osou uloženou v pesných kulikových ložiskách s tukovou náplní uzavenou tsnním (viz obr..11). Obr..8 lánek trati odpovídající norm DIN 11 Obr..9 Píklad uspoádání válek horní a spodní vtve a) girlandová váleková stolice, b) váleek girlandové stolice 8

13 1 nosné lano, krajní závsné ložisko, 3 nosná konstrukce, 4 nosný váleek, 5 pouzdro ložiska, 6 valivé ložisko, 7 pojistná matice, 8 labyrintové tsnní Obr..10 Píklad uspoádání válek girlandové stolice Mazací tuková nápl je trvalá pro celou dobu životnosti váleku. Osa váleku vetn vnitního kroužku ložiska je pevná a na ní se otáí vlastní váleek. Pro lepší vedení pásu se váleky horní vtve umísují ve tvaru šípu (obr..1), i když vzhledem ke zvýšeným dopravním odporm se toto ešení zaíná nahrazovat samostavitelnými nosnými podprnými váleky. Obr..11 ez válekem Obr..1 Uspoádání válek horní vtve Nejbžnjší prmry válek jsou 89, 108 a 133 mm. Ve stavebnictví se používá i prmru 76 mm. Délky válek pro jedno až tíválekové uspoádání v závislosti na šíce pásu jsou uvedeny v tab..3. Tab..3 Délky nosných válek Šíka pásu [mm] Uspoádání [mm] Jednoválekové Dvouválekové Tíválekové Dopravní pás tvoí nekonený prvek obíhající okolo koncových bubn, plnící funkci nesení materiálu, bemen a osob na dopravní délce a souasn plnící také funkci tažného prvku, který penáší všechny pohybové odpory vznikající pi jeho obhu. Dopravní pás je tvoen nosnou kostrou, která penáší veškerá tahová namáhání a horními a dolními krycími vrstvami s boními okraji. Nosná kostra je vtšinou složena z textilních vložek (polyamid, polyester apod.), dopravní pás je zhotoven z gumy nebo PVC. Pro penos vtších tah je kostra tvoena vysokopevnostními ocelovými lanky, pak je dopravní pás zhotoven z gumy. Blíže o dopravních pásech a jejich rozdlení viz [1]. Protože se dopravní pásy vyrábí a dopravují v uritých délkách, musí se pro použití u dopravníku jednotlivé díly navzájem spojovat. Spoje dopravních pás jsou v podstat dvojí: - rozebíratelné 9

14 - nerozebíratelné. Obr..13 Mechanické spoje dopravních pás Do první skupiny patí mechanické spojování, které se provádí rznými druhy mechanických spon. Používá se tam, kde se pedpokládá zmna umístní a délky pásu a kde nejsou ocelové spony na závadu zejména z dvodu možnosti poškození bubn. Výhodou tchto spoj je jejich pomrn rychlé provedení, nevýhodou snížená pevnost spoje (požadavek je, aby pevnost byla vtší než 50% jmenovité pevnosti pásu) a zneišování spodní vtve pásu propadem jemného materiálu pes vtšinu provedení mechanických spoj. Píklady mechanických spoj viz obr..13 Do druhé skupiny patí spojování dopravních pás za studena lepením a nebo za tepla vulkanizací (želatinací u PVC pás). Výhody a nevýhody obou tchto zpsob jsou pesn opané než u mechanického spojování. Nerozebíratelné spoje obou provedení jsou dvou typ: - prstové spoje - spojení peplátováním. Obr..14 Prstové spoje dopravních pás Prstové spoje (obr..14) se vtšinou používají u jednovložkových pás, peplátované spoje (obr..15) u vícevložkových pás. Mezi takto upravené konce se vloží surová masa, odpovídající složením materiálu dopravního pásu a takto upravený spoj se vloží mezi topné 10

15 desky. Za uritého tlaku a po uritou dobu se spoj zahívá za pesn stanovené teploty. Uvedené parametry závisí na druhu spoje a zejména provedení dopravního pásu. Pro kvalitní spoj musí být tato technologie velmi pesn dodržována. Píprava spoj pro spojování lepením je identická jako pro spojování za tepla. Spojované plochy je ale nutno chránit proti vlhkosti a je nutno je odmastit acetonem. K lepení je možno použít jednosložkových (optimální doba schnutí spoje 4 hod.) nebo dvousložkových (doba schnutí 1 hod.) lepidel. Mezi nejznámjší lepidla patí eské VULKOPLAST nebo nmecké NILOS TOPGUM TL-W. Obr..15 Peplátované spoje dopravních pás Napínací zaízení zajišuje pedptí dopravního pásu, potebné pro penos tažné síly tením z hnacího bubnu a pro zamezení nadmrného prhybu dopravního pásu mezi válekovými podprami. Potebná velikost napínací síly se uruje výpotem, viz kapitola.4, nebo (1), kap. 8. Napínací zaízení dlíme principiáln do dvou skupin (obr..16): a) zaízení kompenzující jen trvalé prodloužení pásu (s pevným napínacím bubnem) b) zaízení kompenzující trvalé i pružné prodloužení pásu (s posuvným napínacím bubnem). První skupina napínacích zaízení je vhodná jen pro kratší dopravníky (pibližn do 100 m délky) a napínání se provádí pohybem vratného bubnu. Napínací síla se vyvodí bu pomocí šroub (obr..16,a) anebo pomocí runího kladkostroje (obr..16,b). Napnutí pásu musí být již za klidu takové, aby zajistilo penos sil na hnacím bubnu nejen za ustáleného chodu, ale i pi rozbhu dopravníku. Podstatné pro tuto skupinu napínacích zaízení je, že po pedepnutí dopravního pásu vratný buben již nemní svou polohu a proto pi rozbhu dopravního pásu (zvtšení tah v pásu o dynamické síly a tím jeho prodloužení) dojde k odlehení odbíhající síly pi F > 0 nebo nabíhající síly pi F < 0. 11

16 Obr..16 Typy napínacího zaízení dopravních pás Pro druhou skupinu napínacích zaízení je charakteristické, že napínací buben se pi zmn tah v dopravním pásu pohybuje a tím kompenzuje zmnu jeho délek. Zajišuje tak v podstat konstantní velikost odbíhající (nabíhající) síly za všech provozních režim dopravníku. Nejjednodušší je vyvození konstantní napínací síly pomocí závaží (obr..16,c-e). Jak již bylo uvedeno, nejvhodnjší je napínat dopravní pás v míst nejmenšího tahu, aby napínací závaží bylo co nejmenší. Do druhé skupiny napínacích zaízení patí i poslední ti typy dle obr..16. Ty umožují zajistit stálou nebo i regulovatelnou napínací sílu. Pneumatické napínací zaízení (obr..16,f) se používá zejména u dlních dopravník, kde je k dispozici rozvod stlaeného vzduchu. Souasné provedení má zdvih,9 m, ale dá se dle poteby spojovat do série, takže zdvih je pak násobkem,9 m. Zaízení používané v našich dolech vyvozuje konstantní napínací sílu. Pi napínání pásu pomocí elektrického vrátku (obr..16,g) je možno napínací sílu regulovat bu run nebo automaticky. Pro napínání slouží elektrický vrátek, pomocí kterého se nastavuje požadovaná napínací síla, kontrolovaná dynamometrem. Používá se rovnž asto u dlních dopravník. 1

17 U elektrohydraulického napínacího zaízení (obr..16,h) se napínací síla vyvozuje pímoarým hydraulickým motorem, který pi použití kladkového pevodu mezi válcem a napínacím bubnem mže být pomrn krátký. Pi rozbhu se napínací síla zvtší asi o 50 % oproti ustálenému chodu. Toto zaízení není u nás rozšíeno. Obr..17 Násypka. Píslušenství pásových dopravník K píslušenství pásových dopravník patí: - zaízení pro pivádní materiálu na pás - zaízení pro odvádní materiálu z pásu - zaízení pro ištní pásu. a) pímý b) boní Obr..18 Pesyp pásového dopravníku 13

18 Materiál je pivádn na pás v násypkách. Pitom jsou dopravní pás a jeho podprné prvky vystaveny úinkm padajícího materiálu a musí pohltit znané množství kinetické energie. Dležité proto je, aby pádová výška byla co nejmenší a aby materiál byl pivádn pokud možno ve smru dopravy a dopravní rychlostí. Obr..19 Pesyp boní Ostroj Opava a.s. Bžné provedení násypky je patrné z obr..17. Bonice násypky usmrují pivádný materiál v poátení fázi jeho pohybu na pásu. Vzdálenost mezi bonicemi bývá 0,6 až 0,7 šíky pásu, délka násypky v závislosti na rychlosti pásu až 3 krát vtší než šíka pásu. Válekové podpry horní vtve jsou zhuštny na 0,4 až 0,5 vzdálenosti používané na trati. Pro snížení úink dopadajícího materiálu bývají váleky pogumovány anebo pružn uloženy. Materiál se z dopravního pásu odebírá na výsypném bubnu anebo v libovolném míst pomocí shrnovae anebo shazovacího vozu. První pípad je nejrozšíenjší. Pokud je materiál pedáván na další dopravník hovoíme o pesypu, pokud doprava koní hovoíme o výsypu. Pesypy mžou být pímé (obr..18,a) nebo boní (obr..18,b). Je zejmé, že astí pesypu u dopravníku pebírajícího materiál je práv násypka. Podmínku dobrého navádní materiálu na pás spluje nap. segmentový pesyp Ostroje Opava a.s. dle obr..19. Obr..0 Shrnova 14

19 Shrnovae (obr..0) jsou jedno nebo oboustranné. Jsou lokalizovány na jedno místo pásového dopravníku a dle poteby jich mže být na trati nkolik. Do nepracovní polohy se zvedají pomocí pneumatických nebo hydraulických pímoarých motor. Používají se nap. na dopravnících zauhlovací služby na elektrárnách. Potebujeme-li odvádt materiál po celé délce pásového dopravníku nap. na havarijní nebo homogenizaní skládce, musí se použít shazovací vz. Jeho princip je patrný z obr..1. Shazovací vz má vlastní pohon podvozku pojízdného bu po trati dopravníku, po kolejích anebo po pneumatikách po zemi. Pomocí dvou pevádcích bubn vytváí pesyp na pín umístný pomocný pásový dopravník, který je souástí shazovacího vozu a který materiál z dopravníku odvede do strany. Obr..1 Shazovací vz Na pásových dopravnících se asto dopravuje vlhký a lepivý materiál, který vytváí nežádoucí nálepy na pásu, bubnech a válecích. Nálepy na bubnech a válecích vznikají od primárn zneištného pásu a proto je nutno istit pímo dopravní pás. Strae bývají již také vzhledem k odvádní seškrabaného materiálu, umístny pímo na výsypným bubnu anebo v jeho bezprostední blízkosti. Vtšinou staí istit pás škrabkou s pryžovou hranou, která je pitlaována k pásu závažím nebo pružinou. Úinnjší je segmentové provedení této škrabky (obr..). Pro siln ulpívající materiály byly úspšn odzkoušeny ocelové bity na tchto strkách. Jiné typy isti pás, jako rotaní, kartáové apod. se píliš neosvdily. Jak ukazuje obr.. je nutné istit i spodní vtev dopravního pásu, aby se materiál propadlý nap. mechanickými spojkami dopravního pásu, nedostal mezi pás a vratný buben. Obr.. Segmentový stra pásu Vrhová parabola materiálu z výsypného bubnu se dá odvodit z obr..3. Pro zjednodušení zanedbáme tení mezi materiálem a povrchem pásu. Pak k odpoutání materiálu dojde v bod B, pro který platí rovnost odstedivé síly psobící na materiál a dostedné složky tíhy materiálu m. v = m. g.sinα B [.7] R z toho pak vyplývá velikost úhlu B 15

20 v α B = arc sin [.8 ] g. R Obr..3 Vrhová parabola Úhel teny k vrhové parabole uríme ze vztahu: β = 90 α B [.9] Pohyb materiálu si vyjádíme v parametrickém tvaru ve smru osy x a y. Za kladný smr budeme na ose y považovat smr dol. x = v.cos β. t g. t y = v.sin β. t + Po dosazení za parametr t z první rovnice, dosazení do druhé a její úprav dostaneme rovnici vrhové paraboly g. x y = x. tgβ +. ( 1+ tg β ) [.10]. v.3 Speciální pásové dopravníky V této kapitole budou oznaovány za strmé a svislé dopravníky všechny typy dopravník, urené pro dopravu sypkých i kusových materiál s úhly pesahujícími mezní úhly, pi kterých dopravovaný materiál ješt nedosáhne relativního pohybu vi pásu v dsledku gravitaních sil. Strmé a svislé dopravníky je pro znané množství provedení nejvýhodnji klasifikovat dle konstrukních a funkních vlastností zaízení, zabezpeujících setrvání dopravovaného materiálu na dopravním pásu. Je nutno dodat, že každý typ dopravníku má adu shodných konstrukních prvk. Podle principu zvýšení sklonu pásové dopravy jsou speciální typy pásových dopravníku lenny na: 1) pásové dopravníky umožující zvýšení mezního úhlu sklonu zvtšením souinitele tení dopravovaného materiálu vi nosnému povrchu dopravního pásu, ) pásové dopravníky využívající pítlaku materiálu vi dopravnímu pásu (pásové dopravníky s krycím píp. pítlaným pásem), 16

21 3) pásové dopravníky zamezující zptnému pohybu zrn materiálu po povrchu dopravního pásu (dopravní pásy s pínými pepážkami, dopravní pásy s pínými pepážkami a zvlnnými boními okraji), 4) trubkové (hadicové) pásové dopravníky, 5) pásové dopravníky se zavšenými pásy. Ad 1) Pásové dopravníky využívající zvýšení souinitele tení dopravovaného materiálu vi nosnému povrchu dopravního pásu: a) Adhezní síla dopravovaného materiálu vi hladkému povrchu dopravního pásu mže být zvýšená pomocí doplkové drsnosti. Za tímto úelem je nosná pryžová vrstva dopravního pásu opatena kompaktní vrstvou zrnitého materiálu (písku, jemn mletého tídného štrku apod.). Tento zpsob povrchové úpravy pásu umožuje zvýšit souinitel tení mezi pásem a dopravovaným materiálem v papírových kartonech a devných paletách, pro který je mezní úhel sklonu dopravního pásu cca 16. Pedností tohoto zpsobu úpravy pásu je možnost nanesení doplkové vrstvy materiálu po montáži pásu na dopravník. b) Mimo zpsoby spojené s nanášením kompaktních vrstev na povrchy dopravních pás, nebo pidáváním abrazivních materiál do pryžové krycí nosné vrstvy, se využívá také zpsobu získání potebné drsnosti nosných povrch pás speciálním opracováním pás v prbhu jeho výroby. Napíklad užití rýhovaných, vroubkovaných forem pi vulkanizaních procesech výroby pás, umožuje získat na jejich pracovních površích rzné profily výstupk a prohlubní. Rozmry výstupk a jejich vzájemné roztee se konstruují s ohledem na fyzikáln - mechanické vlastnosti dopravovaných materiál. Obr..4 Dopravní pás s tvarovými výstupky c) Profily rýhovaných, vroubkovaných drážek na pracovním povrchu pásu jsou lisovány, v prbhu výroby vulkanizací z mkké pryže a vykazují se zvýšeným souinitelem tení, což umožuje dopravu kusových materiál pod úhly sklonu do 30, viz obr..4. Dopravní pásy tohoto typu mohou být instalovány na bžném dopravním zaízení s pímými nebo žlabovými válekovými podprami. Ad ) Pásové dopravníky využívající pítlaku materiálu vi dopravnímu pásu (pásové dopravníky s krycím píp. pítlaným pásem) Zvýšení mezního úhlu sklonu pásového dopravníku bžné konstrukce mže být dosaženo pomocí doplkového tzv. krycího pásu, který je veden paraleln s vtví nosného pásu. Krycí pás vytváí vlastní tíhou a vynucenou silou nezbytný tlak na materiál, zvyšuje jeho pilnavost a soudržnost s nosným pásem, viz obr

22 Je známo nkolik konstrukních návrh strmých dvoupásových dopravník. V závislosti na druhu zvoleného dopravního pásu a použitých pítlaných zaízeních jsou tyto pásové dopravníky schopny dopravovat sypkou hmotu pi úhlech sklonu znan pevyšujících mezní úhly pásové dopravy vratný napínací buben. pevádcí buben 3. vodící buben 4. vodící buben 5. vodící buben 6. vodící buben 7. poháncí buben nosného pásu 8. poháncí buben krycího pásu 9. vodící a dopínací buben krycího pásu 10. napínací buben krycího pásu 11. nekonený nosný pás 1. nekonený krycí pás 13. násypka 14. pítlané váleky 1 4 Obr..5 Konstrukce pásového dopravníku s krycím (pítlaným) pásem Pedností dvoupásových dopravník je možnost dopravy sypkého materiálu pod úhlem sklonu do 90, vysoká rychlost dopravy, dosahující až 6 m.s -1, nezávislost dopravního výkonu na úhlu sklonu dopravy a možnost hermetického dopravování sypkých materiál, což má specifický význam pi doprav prašných a toxických materiál. Nedostatkem dvoupásových dopravník je mnohdy vyšší konstrukní složitost (obr..6), zvýšené opotebení pás a vyšší spoteba energie ve srovnání s klasickým pásovým dopravníkem. Obr..6 Píný prez dopravní štrbinou pásového dopravníku s krycím (pítlaným) pásem Ad 3) Pásové dopravníky zamezující zptnému pohybu zrn materiálu po povrchu dopravního pásu (dopravní pásy s pínými pepážkami, dopravní pásy s pínými pepážkami a zvlnnými boními okraji) 18

23 Pro zvýšení úhlu sklonu dopravy na se užívá dopravních pás s pepážkami. Ve srovnání s dopravními pásy s výstupky mají dopravní pásy s pepážkami výšku pepážek mm, viz obr..7 a obr..8. Strmé pásové dopravníky s pínými pepážkami získaly široké využití v rzných odvtvích prmyslu, i pes urité nevýhody v porovnání s klasickým dopravníkem, jako je nap. složitost technologie výroby pásu, která se odráží ve vyšší poizovací cen pásu, obtížnost ištní nalepujících se ástic dopravovaného materiálu, možnost použití pouze jednobubnových pohon, složitost konstrukce podprných válek vratné vtve dopravníku, nemožnost zámny pepážek pi jejich poškození pi uchycení pepážek vulkanizací, narušení pevnosti a celistvosti dopravního pásu pi mechanickém upevnní pepážek, vznik doplkových pnutí v páse, zvýšení píné tuhosti a tím omezení realizace korýtkové konstrukce podprné válekové podpry. Obr..7 Konstrukce dopravního pásu s pínými pepážkami Obr..8 Konstrukce dopravního pásu typu Flexowell s pínými pepážkami Ad 4)Trubkové (hadicové) pásové dopravníky Trubkový dopravník byl vyvinut v roce 1970 japonskou firmou PIPE CONVEYOR Co. Ltd. První fungující instalace byla provedena v roce Princip je relativn jednoduchý. Pás se u klasického dopravníku tvaruje pouze do korýtka, u trubkového dopravníku je tvarován do uzaveného tvaru (trubky), viz obr..9. V míst nakládky je pás oteven, jakmile projde pes soustavu válekových podpr, je sbalen do tvaru trubky. Pás se pohybuje po celé délce dopravníku ve tvaru trubky, ale jakmile dosáhne místa výsypu, vrací se do otevené polohy. Materiál opouští dopravník obvyklým zpsobem pes výsypný buben. Pás po 19

24 opuštní výsypu, se ve spodní vtvi opt vrací do uzaveného tvaru a v tomto tvaru setrvá až do dosažení místa nakládky. Výhody trubkového dopravníku a) dopravovaný materiál je v pásu zcela uzaven, což zabrauje úletu a spadu dopravovaného materiálu, jeho ztrátám a zneišování okolí. Zárove je materiál chránn ped vlivem okolního prostedí, b) váleky jsou ve styku pouze s istou stranou dopravního pásu, což podstatn pispívá ke snížení valivého odporu a zvýšení celkové životnosti, c) plocha styku pásu s materiálem je vtší, lze proto dosáhnout vyššího dovoleného stoupání (až o 50% oproti klasickým dopravníkm), d) dopravník lze vést v oblouku jak ve vodorovné, tak i ve svislé rovin, což umožuje snížení pedávacích míst na trase, e) doprava je možná i ve spodní vtvi, f) pi stejných kapacitách je celková šíka trubkového dopravníku ve stední ásti, kde je pás svinutý o 30 až 50% menší než u klasického dopravníku. Obr..9 Dopravník typu PIPE CONVEYOR, f-y KOCH Nevýhody trubkového dopravníku a) vtší poet válek, nutnost pelivé kontroly a seízení b) vyšší poizovací cena c) náronjší údržba d) problémy s otáením pásu e) problémy v zimním období (nesmí se zastavit, musí bžet i naprázdno) Ad 5) Pásové dopravníky se zavšenými pásy Podvsné pásové dopravníky je možno rozdlit do dvou základních skupin podle zpsobu pohybu nosného dopravního pásu po délce dopravní trasy a to na: dopravníky, jejichž pás je zavšen vi pohyblivým válekm, nebo pomocí pružných element s podvozky, pepravujících se po podvsných trasách, dopravníky, jejichž pás se pohybuje v podvsném stavu po stacionárních válekových podporách. Rozšíení získaly podvsné dopravníky s pohybujícími se váleky a podvozky obr..30. Nosný prvek mže být vytvoen z plochých profil, kolejnic, dvou T profil, úhelník, trubek pípadn lan. Jako tažný prvek je využíváno ocelových lan kruhových prez, lánkových nebo pouzdrových válekových etz a také plochých ocelových a pryžových pás. Tyto dopravníky se používají pro dopravu sypkých hmot po trasách s úhly sklonu od 0 do 45. 0

25 Obr..30 Píný prez dopravníku s podvsným pásem Nkteré konstrukce podvsných pásových dopravník využívají svislé umístní podprných válek. Nekonený pás skružený do roury, viz obr..31 má na vnjší stran svých okraj vulkanizované výstupky, pomocí nichž se pás udržuje na pírubách vodorovných válek. Pás dopravníku je souasn nosným i tažným prvkem. Obr..31 Dopravník s podvsným pásem a fixaními válekovými podprami Obr..3 Dopravník s podvsným pásem typu Sicon.4 Výpoet pásového dopravníku Výpoet ásten vychází z SN ISO 5048 (stará SN 6310) Dáno: Údaje k trati: profil, L délka [m], H celkové pevýšení [m] Údaje k materiálu: s sypná hmotnost [kg.m -3 ], d dynamický sypný úhel [ ], d max maximální kusovitost [mm], Q dopravované množství [t.h -1 ] 1

26 Algoritmus výpotu: 1) Volba rychlosti pásu v [m.s -1 ] 1,5; 1,6;,0;,5; 3,15 (nejbžnjší rychlosti) ) Požadovaný prez nápln pásu S p [m ] Q S p = [m ] [.11] 3,6 v ρ s k ϕ kϕ - souinitel plnní pásu k ϕ 0,7;0,9 3) Volba šíky dopravního pásu B[m] a výpoet nápln pásu S [m ] B 0,5;0, 65;0,8;1, 0;1, ;1, 4 (nejbžnjší šíky) [m] β 0;40 [ ] plochý pás: 1 S = b tg( ψ d ) [m ] [.1] 6 b = 0,9. B 0, 05 [m] [.13] tívalekové uspoádání: 1 1 S = S1 + S = b tgψ d + ( b1 ls ) tgβ [m ] [.14] 6 4 b1 = b.cos β + l s.(1 cos β ) [m] [.15] kde l s délka stedního váleku [m]. Je-li dopravována hmota podávaná na sklonnou ást pásu, nutno S násobit korekním souinitelem: S1 k = 1.(1 k1) [.16] S cos ε cos ψ d k1 = 1 cos ψ d 0,5 [.17] 4) Provede se porovnání S a S p S S p - pokrauje se ve výpotu S < S p - nutno upravit v, B, S >> S p - vhodné upravit v, B 5) Obvodová síla na poháncím bubnu F [N] F = F1 + F + F p [.18] F 1 - síla potebná pro pekonání pohybových odpor dopravníku [N] (hlavní odpory dopravníku) funkcí L F - síla potebná k pekonání dopravní výšky [N] F p - pídavné a vedlejší odpory dopravníku (vázány na konkrétní odpor) [N] F1 = w L g ( mp + q) cos( ε ) + m v [.19] w mrný pohybový odpor dopravníku [-] g tíhové zrychlení [m.s - ] ε - úhel sklonu dopravníku [ ] L délka dopravníku [m]

27 m p mrná hmotnost dopravního pásu [kg.m -1 ] q - mrná hmotnost dopravovaného materiálu [kg.m -1 ] m v mrná hmotnost rotujících ástí válek [kg.m -1 ] w pro delší dopravníky L 80m w = C. f [.0] pro kratší dopravníky w = f + vedlejší odpory [.1] L + L0 C souinitel vedlejšího odporu C = 1,0 L [.] L - pídavná délka dopravníku 70;100 [m] 0 f globální souinitel tení základní hodnota f = 0,0 0,016;0,03 pro úpadní dopravníky se doporuuje 0,01 Q q = [.3] 3,6 v nvh mvh nvd mvd mv = + [.4] t1 t n vh poet válek horní vtve [ks] m vh hmotnost rotujících ástí 1 váleku horní vtve [kg] t 1 rozte podpr horní vtve [m] n vd poet válek spodní vtve [ks] m vh hmotnost rotujících ástí 1 váleku spodní vtve [kg] t 1 rozte podpr spodní vtve [m] F = ± q H g [.5] F = F + F + n F + n F + F + F + F + F [.6] p N1 N B B c c BV S Sv TM vedlejší odpory pídavné odpory podava (musí být na dopravníku) (nemusí být na dopravníku) F N1 - odpor setrvaných sil v míst nakládky a v oblasti urychlování [N] F N odpor tení mezi dopravovanou hmotou a boním vedením v míst urychlování [N] n B - poet nepohánných bubn F B odpor v ohybu pásu na bubnu a v ložiskách bubnu [N] n c poet isti pásu F c odpor istie pásu [N] F Dv - odpor tení mezi dopravovanou hmotou a boním vedením [N] F s odpor shrnovae materiálu [N] F SV odpor shazovacího vozu [N] F = q v v v [.7] F ( ) N1 0 µ = [.8] B. q. g. ln N ρs. b1 v v0 lmin = [.9]. g. µ B B souinitel tení mezi dopravovaným materiálem a boním vedením 0,5;0,7 l N délka násypky [m] b 1 svtlá šíka boního vedení [m] 3

28 F B = 500 až 1500 [N] F c = (00 až 400).B [N] [.30] F Bv dtto F N l N = l Bv délka boního vedení [m] [.31] F s = B [N] [.3] Fsv = q H1 g + (1500až 000). B [N] [.33] H 1 pevýšení shazovacího vozu [m] v 0 složka rychlosti dopravovaného materiálu ve smru pohybu pásu [m.s -1 ] Odpor z trhání materiálu (pod zásobníkem) / / F = ( F. f + τ. S ). c [.34] TM e 0 e / γ s. Re / Fe =. kd. k0. Se - efektivní Jansenová síla [.35] f. k f souinitel úhlu vnitního tení [-] c opravný souinitel zahrnující vliv pohybu zrn 0,65;0,90 [-] k 0 koeficient závsu k d dynamický souinitel / Se / Re =, Se = a.( a h) [.36]. a.( a h) / Se - efektivní plocha [m ] 0 poátení soudržné naptí [Pa] a hrana tvercového výsypného otvoru [m] h výška materiálu na páse [m] 6) Potebný provozní výkon pohonu pásového dopravníku P [kw] F v pro F > 0 P = 3 10 η pro F < 0 P [.37] 3 =.. max.10 [.38] F vη úinnost poháncí stanice 0,85;0,95 max maximální úinnost poháncí stanice 0,95;1,0 7) Urení píkonu 1 elektromotoru P M [kw] P PM [.39] ne n e poet použitých elektromotor 8) Kontrola pohonu dopravníku na rozbh M SM < M M [.40] M SM statický moment od zatížení dopravníku redukovaný na hídel motoru M M - moment elektromotoru 1 1 M SM = F 0,5 Db [.41] n η i e p D b prmr bubnu [m] i p pevodový pomr pevodovky [-] nm ip = π DB [.4] v 4

29 n M otáky motoru [s -1 ] t 5;15 [s] r 9) Kontrola brzdy M B1 brzdný moment potebný k zastavení dopravníku M B brzdný moment potebný k udržení dopravního pásu v klidu 1 η max M B1 = M DM ( 0,7 F1 + F + Fp ) 0,5 Db kb [N.m] [.43] nb ip 1 η max M B = ( 0, 7 F1 + F Fp ) 0,5 Db kb [N.m] [.44] nb ip M DM dynamický moment od zpoždní posuvných a rotaních hmot dopravníku, redukovaný na hídel motoru [Nm] 1. 1.( ) (. ) Jb J p + J s + J M v M DM = q + mp + mv L.0,5 Db + + ne. [.45] η. ip Db η. ip Db. η tb n B poet brzd k B - souinitel bezpenosti brzdy 1,3;,1 t b doba brzdní dopravníku [s] J b - moment setrvanosti všech bubn dopravníku [kg.m ] J p, J s, J M moment setrvanosti pevodovky, spojky, motoru [kg.m ] M B1 i M B M B [.46] M B moment použité brzdy [N.m] 10) Tahy v dopravním pásu F 0, F n [N] 1 FO = Fmax G e µ α 1 [.47] pro dvoububnový pohon µ 1. α 1G + µ. αg [.48] F = F + F [.49] n 0 pro F < 0 Fn F max e µ α 1 G 1 [.50] 11) Velikost napínací síly F z [N] pi doprav smrem k pohonu F F sin ε. m g H. L [.51] ( ) Z O p pi doprav smrem od pohonu F F + sin ε. m. g H. L [.5] ( ) Z n p 1) Skutené tahy v dopravním pásu F 0s, F ns [N] 1 FOS = FZ ± mp g L.sin ε [.53] 1 FnS = FZ + F ± mp g L.sin ε [.54] 5

30 kde horní znaménko platí pro dopravu smrem k pohonu, spodní pro dopravu smrem od pohonu 13) Kontrola mrného tlaku mezi dopravním pásem a bubnem FnS + FOS 6 p =.10 Db B [MPa] [.55] p dov = 0,15 MPa 14) Kontrola dopravního pásu F = σ B T tj. F ns nebo F os [.56] dov dov max kde σ dov dovolené namáhání dopravního pásu v tahu [N.m -1 ] 6

31 3. Lanopásové dopravníky Lanopásový dopravník je dopravník, jehož nosným prvkem je speciální dopravní pás, podepíraný v nosné i vratné vtvi dvma nekonenými tažnými lany. Mechanická vazba mezi dopravním pásem a dvojicí lan je vytvoena tením. Princip dopravníku je patrný z obr dopravní pás, tažné lano, 3 poháncí stanice, 4 vratná stanice, 5 výsypný buben, 6 - tra Obr.3.1. Princip lanopásového dopravníku Lanopásový dopravník je vhodný pro vodorovnou a úklonnou pímoarou kapacitní dálkovou dopravu sypkých materiál, nap. uhlí. Jeho výhodou oproti pásovému dopravníku jsou menší pohybové odpory a pevnjší tažné prvky. Nevýhodou je složitost konstrukce a z toho vyplývající vtší investiní náklady. Aby nedošlo k prokluzu mezi dopravním pásem a lany, musí být dodržena podmínka a d > w + tgε + [3.1] g.cosε kde d - souinitel tení mezi pásem a lany [-] w - mrný pohybový odpor dopravníku [-] - úhel sklonu dopravníku [deg] a - zrychlení, se kterým se dopravník rozjíždí [m.s - ] 3.1 Hlavní ásti lanopásového dopravníku Poháncí stanice má dva tecí kotoue se širokou drážkou, pohánné pes mechanickou pevodovku s diferenciálem a rozbhovou (hydraulickou spojku) asynchronním motorem s kotvou kroužkovou nebo s kotvou nakrátko. Vratná stanice slouží zárove i jako napínací. Napínání obou lan i dopravního pásu je samostatné. Dopravní pás nepenáší tahové síly, takže napínání slouží jen k zamezení nadmrného prhybu pásu. Lana jsou napínána závažím, každá lanovnice je umístna na vozíku, pojízdném po kolejové trati. 7

32 Tra (obr.3.) je tvoena podprami o roztei 8 m, do kterých je vetknuta pevná osa, na které se na kulikových ložiskách otáí nosné kladky prmru 50 až 350 mm. Kladky spodní vtve jsou umístny na dvojnásobné roztei. Obr.3.. Tra lanopásového dopravníku Tažný prvek tvoí dvojice lan soubžné konstrukce Seal dle SN 0434, prmru 5 až 50 mm. Lana se kontrolují na statický tah pi zachování desetinásobné bezpenosti. Nosným prvkem je jednovložkový dopravní pás s pín vloženými prvky z pérové oceli. Ty zajišují prhyb pásu dle množství dopravovaného materiálu a jeho návrat do pvodní ploché polohy pi prázdném dopravníku. Maximální šíka dopravního pásu je 150 mm. Jeho spojování se provádí mechanickými spojkami, se kterými se již dodává, anebo vulkanizací. Pro zvtšení souinitele tení s lanem má dopravní pás po obou stranách klínové drážky. 3. Základy výpotu lanopásového dopravníku Lanopásový dopravník je možno poítat dle obdobného algoritmu jako dopravník pásový. Pro zjednodušený výpoet je možno využít normy DIN 101. Kontrola šíky dopravního pásu Q S = 0,16. B. tgψ d. k1 S p = [m ] [3.] 3,6. v. ρ. s k ϕ kde k 1 souinitel píného prhybu pásu 1, 5;,0 [-] ostatní parametry viz. výpoet pásového dopravníku Potebný provozní výkon motoru C. f. L Q. H P =.( 3,6. m. v Q) Pu 367. η + ± 367. η + [kw] [3.3] kde C - souinitel vedlejších odpor, závislý na délce dopravníku, viz. tab. 3.1 [-] f - pohybový odpor zatížení kladky na napjatém lan, doporuuje se f = 0,0067 [-] m - mrná hmotnost tažných, rotujících a nosných prvk dopravníku [kg.m -1 ] P u - výkon potebný k urychlení hlavních hmot dopravníku [kw] v.( m + q). L Pu = [kw] [3.4] tr. η kde t r - doba rozbhu dopravníku [s] ostatní parametry viz výpoet pásového dopravníku Tab. 3.1 Závislost souinitele vedlejších odpor C na délce dopravníku L Délka dopravní L [km] Souinitel vedlejších odpor C [-] 1,0 1,15 1,10 1,10 8

33 9

34 4. Korekové elevátory Korekový elevátor je dopravník pro svislou nebo šikmou dopravu, jehož unášecím (tažným) prvkem je nekonený dopravní pás, etz nebo dvojice etzu a nosným prvkem koreky, mechanicky s unášecím prvkem spojené. Je uren pro svislou a úklonnou dopravu jemnozrných a drobn kusovitých materiál (cement, vápenec, písek, štrk a pod.) zrnitostí 0 až 60 mm, s maximem zrn pod 10 mm, malé vlhkosti, pi teplotách -0 až +130 C. Maximální dopravní výška je 40 m, u etzových dopravník až 90 m. Dopravní výkon je bžn 50 až 150 m 3.h -1, u kapacitních mže být 500 m 3.h -1 i více. V posledním období se tento dopravník stále více používá i v potravináském a chemickém prmyslu i jako dopravník pro mezioperaní manipulaci. Výhodou dopravníku je nízká spoteba energie (vyvážení obou vtví), malý vestavný prostor, relativn vysoký dopravní výkon, spolehlivý provoz, u etzových provoz v horkém prostedí. ástenou nevýhodou mže být omezena dopravní výška a prašnost pi doprav nkterých materiál. Rozdlení korekových elevátor: - svislé gravitaní odstedivé - šikmé gravitaní odstedivé - lomené 4.1 Hlavní ásti korekových elevátor Hlavní ásti korekového elevátoru (obr.4.1) tvoí poháncí stanice (1), vratná stanice s napínáním (), šachta (u šikmých dopravník nosná konstrukce) (3), tažný prvek (5), koreky (6), násypka (7) a výsypka (8). Obr.4.1 Hlavní ásti korekového elevátoru 9

35 Poháncí stanice je umístna v hlav elevátoru. Na obr.4. je znázornna pro pásový tažný prvek. Pro menší výkony (do cca 1kW) se používá pevodových motor. Pro vtší výkony asynchronních motor s kotvou nakrátko s neregulaní hydrodynamickou spojkou anebo alespo s pružnou spojkou. 1 elektromotor - pružná (rozbhová) spojka 3 brzda 4 pevodovka 5 pevná spojka 6 hnací buben 7 pohon pro revizní jízdu Obr.4. Schéma poháncí stanice korekového elevátoru Pevodovka je mechanická jednorychlostní kuželoelní. Na prvním hídeli pevodovky je malý pomocný motor dimenzovaný pouze na pekonání odpor prázdného dopravníku. Slouží pro jeho pomalý chod pi opravách, revizích a pod. Poháncí stanice musí být vybavena brzdou pro udržení tažného prvku v klidu. Potebný moment brzdy se urí ze vztahu 1 kb M B = F.0,5. Db. ηmax.. [N.m] [4.1] i n p B H F =. Vk. ρv. g. kϕ [N] [4.] tk kde F - statická pevaha plné vtve elevátoru [N] D b - prmr bubnu (etzového kola) [m] max - maximální úinnost poháncí stanice 0,95;1,0 [-] i p - pevodový pomr [-] k B - bezpenost brzdy 1,5;, [-] n B - poet brzd [ks] H - dopravní výška [m] t k - rozte korek [m] V k - vodní objem korek [m 3 ] v - objemová hmotnost dopravovaného materiálu [kg.m -3 ] k - souinitel plnní korek [-] Hnací bubny bývají prmru 0,4 až 1,5 m s maximální obvodovou rychlostí 3,5 m.s -1, etzová kola prmru 0, až 0,71 m s maximální obvodovou rychlostí 1,6 m.s

36 Vratná a napínací stanice je vybavena stejným bubnem nebo etzovým kolem, jako poháncí stanice. Pedptí vychází u pásového tažného prvku z Eulerova vztahu (viz [1]) pro minimální odbíhající sílu ks. F F [N] [4.3] 0. e µ π 1 kde k s - statická bezpenost proti prokluzu [-] F - penášená obvodová síla [N] - souinitel tení mezi bubnem a pásem [-] asto staí k vyvození potebné odbíhající síly vlastní tíha dopravního pásu s koreky. Pokud ne, je možno tažný prvek napínat pomocí šroub nebo závaží. Elevátor mže být otevený (obr.4.1,b) nebo uzavený (obr.4.1,a). V prvním pípad tvoí nosnou konstrukci elevátoru zpravidla píhradová ocelová konstrukce. Ve druhém pípad tvoí nosnou konstrukci tzv. šachta. Ta bu stojí a je zakotvena na konstrukci vratné stanice anebo je zavšena na konstrukci poháncí stanice. Tažný prvek elevátoru tvoí bu nekonený pás nebo etz. Dopravní pásy jsou stejného provedení jako u pásových dopravník a používá se pás gumových i PVC. Gumové pásy jsou vhodné pro teploty do 80 C, PVC do 130 C. Koreky se k pásu upevní šrouby se zvtšenou kuželovou hlavou (obr.4.3), piemž zadní strana korek je bu prolisována nebo jinak vhodn upravena. Šíka pásu se volí o 0,03 až 0,1 m širší než je šíka koreku. Obr.4.3 Upevnní koreku šrouby k dopravnímu pásu etzu jako tažného prvku se použije v horkých provozech, pro dopravu do vtších výšek a pi doprav abrazivního materiálu. Používají se etzy lánkové tepeln zpracované pro zvýšenou odolnost proti otru nebo etzy vysokopevnostní dle SN ISO Rovnž se používají i etzy sponové dle SN Vzhledem k dynamickému zatížení etz (polygonový efekt) je úelné používat etzy s menší rozteí. Pipojení korek k lánkovým etzm je oboustranné, u sponových etz centrální (viz obr.4.4). Obr.4.4 Upevnní koreku k etzm 31

37 Koreky jsou vyrobeny s plechu tloušky 1 až 8 mm lisováním a svaováním. Jejich tvar a rozmry upravují SN až 14 nebo DIN 1531 až 15. Nejbžnjší je tvar dle obrázku 4.5. Zejména v potravináském a chemickém prmyslu se používají koreky z umlých hmot jako nylon, uretan, HD polyetylen a pod. Obr.4.5 Provedení koreku Velikost koreku je charakterizována tzv. vodním obsahem V k [dm 3 ]. Ten mže být 150 dm 3 i vtší, s maximální šíkou b až 1,3 m. Pro ostatní rozmry platí tato konstrukní doporuení c > až,5. d max pro 10 až 5 % podíl d max [m] [4.4] c > 4 až 5. d max pro 50 až 100 % podíl d max [m] [4.5] t k =, až 3,0. h k [m] [4.6] kde d max maximální kusovitost dopravovaného materiálu [m] t k rozte korek [m] Násypka slouží k pivádní materiálu do korek. Dležité je rovnomrné plnní korek bez jejich peplování. Koreky se mohou plnit nasypáváním, hrabáním anebo kombinovaným zpsobem. Násypný zpsob (obr.4.6a) s pívodem materiálu pímo do korek je nejvhodnjší jak z hlediska energetického, tak z hlediska opotebení korek. Obr.4.6,a Násypný zpsob plnní koreku 3

38 Hrabací zpsob plnní korek je znázornn na obr.4.6b. Spoívá v nabírání dopravovaného materiálu koreky v pat elevátoru a je vhodný jen pro neabrazivní a lehké materiály. Obr.4.6,b Hrabací zpsob plnní koreku Kombinovaný zpsob plnní nastává pi nedokonalém násypném zpsobu, kdy ást materiálu propadá kolem korek na dn šachty a je zde koreky nabírána. Výsypka je umístna v hlav elevátoru a slouží k odvádní materiálu z korek. Vyprazdování korek mže být gravitaní, odstedivé, smíšené nebo nucené. Pi gravitaním vyprazdování se materiál odvádí pes vnitní hranu koreku psobením tíhové síly. Pi odstedivém vyprazdování se materiál odvádí pes vnjší hranu koreku psobením odstedivé síly. Smíšené vyprazdování je kombinací obou. Z hlediska dopravního výkonu je nejvýhodnjší. Na zpsob vyprazdování lze soudit dle polohy tzv. pólu vyprazdování P (obr.4.7). Jeho poloha je dána prseíkem prodloužené výslednice gravitaní a odstedivé síly psobící na materiál v koreku a svislice, procházející stedem bubnu (etzového kola). Pólová vzdálenost je vzdálenost pólu od tohoto stedu. Pro gravitaní vyprazdování platí, že p > R, pro odstedivé vyprazdování p < R b. Pro smíšené vyprazdování platí R b p R. Obr.4.7 Silové pomry v hlav elevátoru Z podobnosti šrafovaných trojúhelník se dá urit vzdálenost pólu p p m. g = [4.7] R m. R. ω T T 33

39 a po úprav g p = [m] [4.8] ω Ze vztahu [4.5] se dá nap. pro p = R T urit úhlová rychlost hnacího bubnu (etzového kola), pi které dojde ke smíšenému vyprazdování. ω sm g = R T 0,5 [s -1 ] [4.9] Nucené vyprazdování je vtšinou spojeno s lomenými elevátory (obr.4.8) a spoívá v odvádní dopravovaného materiálu nuceným peklopením koreku. Obr.4.8 Lomený elevátor 4. Základy výpotu korekových elevátor Dáno: dopravní výška H [m] dopravované množství Q [t.h -1 ] objemová hmotnost materiálu v [kg.m -3 ] Algoritmus výpotu 1. Volba rychlosti v [m.s -1 ] dle druhu dopravovaného materiálu, viz nap. [] bžný rozsah 0,8; 3,5 dopravníky max.1,6 m.s -1.. Urení náhradního potebného prezu Sp [m ], etzové 34

40 S p Q = [m ] [4.10] 3,6. v. ρ. s k ϕ kde k - souinitel plnní korek [-] 3. Urení objemu V k [m 3 ] a rozteí t k [m] korek Vk S p [m ] [4.11] t k 4. Urení velikosti obvodové síly F [N] F = F1 + F + F p [4.1] kde F 1 - síla potebná pro pekonání pohybových odpor dopravníku [N] F - síla potebná k pekonání dopravní výšky [N] F p - síla potebná k pekonání odporu pi plnní korek [N] Síla F 1 je pro svislé dopravníky tém zanedbatelná. Doporuuje se ale o 10% zvýšit vypotenou sílu F. Pro šikmé elevátory se odpor vypote jako u pásových dopravník s dosazením za mrný odpor od 0,5 pro menší rychlosti až po 0,4 pro vtší rychlosti. Vk F = q H g =. kϕ. ρv. g. H [N] [4.13] tk v Fp = Vk. kϕ. ρv.( v + v1 ). pro násypné plnní [N] [4.14] t k Vk. k. v. nk Fp = Ah. pro plnní hrabáním [N] [4.15] s kde 0,5 v 1 - dopadová rychlost materiálu = (. g. h 1) [m.s -1 ] [4.16] h 1 - pádová výška materiálu [m] A h - mrná hrabací práce dle [] viz. obr. 4.9 [J.kg -1 ] n k - poet souasn hrabajících korek [ks] s - dráha hrabání [m] ϕ ρ 5. Potebný provozní výkon pohonu P [kw] F v P = [kw] [4.17] 3 10 η kde - úinnost poháncí stanice 0,85; 0,95 6. Urení napínací síly F Z [N] (pro pásový tažný prvek) ks. F m k F0 = 0,5. F... z + mp g H µ π + e tk ks. F m k Fz m... p g H µ π + [N] [4.18] e 1 tk kde k s - statická bezpenost proti prokluzu (viz [1]) 35

41 m p - mrná hmotnost pásu [kg.m -1 ] m k - hmotnost prázdného koreku [kg] 7. Urení maximální tahové síly v tažném prvku m k Tmax = 0,5. Fz + F + mp +. g. H [N] [4.19] tk Obr.4.9 Mrná hrabací práce [] 36

42 5. etzové dopravníky etzové dopravníky jsou dopravníky, jejichž unášecím nebo tažným prostedkem je jeden nebo dvojice nekonených etz. V bžné praxi se setkáváme se temi typy tchto dopravník: - dopravníky lánkové - dopravníky redlerové - dopravníky heblové - dopravníky podvsné 5.1 lánkové dopravníky lánkový dopravník je dopravník, jehož unášecím prostedkem je lánkové dopravní pásmo a tažným prvkem jeden až dva nekonené etzy. etz(y) spolu s lánky vytváí plastický pás dopravníku, který je velmi ohebný, schopný procházet svislé, ale i vodorovné oblouky. lánkový dopravník je vhodný pro dopravu sypkých abrazivních materiál o pomrn vysokých teplotách (standardn do 00 C, ale s lánky ze žáruvzdorných ocelí se používají i pro dopravu popela pod elektrárenskými kotli) i pro dopravu kusových materiál (bedny, sudy, odlitky, výkovky apod.). Je vhodný pro dopravu vodorovnou i úklonnou do maximálního výkonu ± 0, pro pímý smr i do oblouku (R 10m) pro menší a stední dopravovaná množství, obvykle do délky 100 m. Maximální rychlost dopravy je cca 1,3 m.s -1. Výhodou tchto dopravník je možnost dopravy horkých a abrazivních materiál a doprava do oblouku, nevýhodou velká mrtvá hmotnost pohybujících se ásti a velká energetická náronost Hlavní ásti lánkových dopravník Hlavní ásti lánkových dopravník (obr.5.1) tvoí poháncí stanice (3), vratná stanice (4) s napínáním, nosná konstrukce s vedením (1) a lánkový pás s tažnými etzy (). Obr.5.1 Hlavní ásti lánkového dopravníku 37

43 Poháncí stanice (obr.5.) je koncepn obdobná jako u všech pedchozích typ dopravník s tím, že hnací buben je nahrazen etzovým bubnem, tj. bubnem s etzovým kolem nebo etzovými koly. Pohon etzového bubnu je bu jednostranný nebo oboustranný. Vtšinou typólový asynchronní motor s kotvou nakrátko pohání etzový buben pes pružnou spojku, jednorychlostní mechanickou pevodovku a pevnou spojkou. Obr.5. Poháncí stanice lánkového dopravníku Tvar etzového kola je závislý od typu použitého etzu. Pro sponové dopravní etzy je konstrukce a výpoet píslušného etzového kola dána SN (obr.5.3,a). Tvar etzového kola pro lánkové etzy kalibrované viz. obr.5.3b. Prmr roztené kružnice etzového kola se urí ze vztahu Obr.5.3,a Tvar etzového kola pro sponové etzy t Dr = 180 sin z kde t - rozteetzu [m] z - poet zubetzového kola [ks] [5.1] 38

44 Obr.5.3,b Tvar etzového kola pro lánkové etzy Vratnou stanici tvoí v podstat etzový buben uložený v ložiskách v posuvných domcích. Napínací síla se vyvozuje dvojicí stavcích šroub. Minimální zdvih napínacího zaízení by ml být l =.t Nosná konstrukcelánkového dopravníku je pomrn robustní a je závislá hlavn od zpsobu vedení lánkového pásu (valivé nebo kluzné vedení), od potu a typu tažného etzu a od tvaru dopravní trasy (pímá nebo zakivená). Na obr.5.4 jsou dva píklady provedení nosné konstrukce. Obr.5.4 Nosná konstrukce lánkového dopravníku lánkový pás se skládá z jednotlivých lánk, podprných kladek a tažných etz. Tvar lánk a jejich provedení závisí hlavn od druhu dopravovaného materiálu. Vtšinou jsou lánky lisovány z plechu tloušky 3 až 4 mm. Pro dopravu kusového materiálu se používá plochých lánk (obr.5.5,a), jejichž šíka by mla o 80 až 100 mm pevyšovat maximální píný rozmr dopravovaných kus. Rovnž pro dopravu sypkých materiál se používá plochých lánk šíky až 000 mm, ale bžn se dává pednost tvarovaným lánkm (obr.5.5,b). Výška lánk bývá 0,1 až 0,5 násobkem jejich šíky. Podepení a vedení lánkového pásu je bu kluzné nebo valivé. Zachycuje tíhové síly od lánkového pásu a dopravovaného materiálu. Tyto síly bývají velké a mají znaný vliv na 39