Katedra konstruování strojů Fakulta strojní K 9 MANIPULAČNÍ ZAŘÍZENÍ PRO HUTNÍ PRŮMYSL 1.2 VÁLEČKOVÝ DOPRAVNÍK doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv verze - 1.0 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Hledáte kvalitní studium? Nabízíme vám jej na Katedře konstruování strojů Katedra konstruování strojů je jednou ze šesti kateder Fakulty strojní na Západočeské univerzitě v Plzni a patří na fakultě k největším. Fakulta strojní je moderní otevřenou vzdělávací institucí uznávanou i v oblasti vědy a výzkumu uplatňovaného v praxi. Katedra konstruování strojů disponuje moderně vybavenými laboratořemi s počítačovou technikou, na které jsou např. studentům pro studijní účely neomezeně k dispozici nové verze předních CAD (Pro/Engineer, Catia, NX ) a CAE (MSC Marc, Ansys) systémů. Laboratoře katedry jsou ve všední dny studentům plně k dispozici např. pro práci na semestrálních, bakalářských či diplomových pracích, i na dalších projektech v rámci univerzity apod. Kvalita výuky na katedře je úzce propojena s celouniverzitním systémem hodnocení kvality výuky, na kterém se průběžně, zejména po absolvování jednotlivých semestrů, podílejí všichni studenti. V současné době probíhá na katedře konstruování strojů významná komplexní inovace výuky, v rámci které mj. vznikají i nové kvalitní učební materiály, které budou v nadcházejících letech využívány pro podporu výuky. Jeden z výsledků této snahy máte nyní ve svých rukou. V rámci výuky i mimo ni mají studenti možnost zapojit se na katedře také do spolupráce s předními strojírenskými podniky v plzeňském regionu i mimo něj. Řada studentů rovněž vyjíždí na studijní stáže a praxe do zahraničí. Nabídka studia na katedře konstruování strojů: Bakalářské studium (3roky, titul Bc.) Studijní program Zaměření B2301: strojní inženýrství ( zaměřený univerzitně ) Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika B2341: strojírenství (zaměřený profesně ) Design průmyslové techniky Diagnostika a servis silničních vozidel Servis zdravotnické techniky Studijní program Zaměření Magisterské studium (2roky, titul Ing.) N2301: Strojní inženýrství Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika Více informací naleznete na webech www.kks.zcu.cz a www.fst.zcu.cz Západočeská univerzita v Plzni, 2014 ISBN doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D. Ing. Petr Votápek, Ph.D. Ing. Zdeněk Raab, Ph.D. Bc. Michal Švamberk
OBSAH 1. Základní technická specifikace 2 1.1 Technické parametry válečkového dopravníku 2 1.2 Požadavky na energetické zdroje 2 1.3 Specifikace okolního prostředí 2 1.4 Popis funkce válečkového dopravníku 3 1.5 Popis konstrukce válečkového dopravníku 3 1.6 Základní rozměrové specifikace válečkového dopravníku 4 1.7 Preferovaný seznam dodavatelů 4 1.8 Barvy 4 2. Konstrukční práce 5 2.1 Základní ujednání 5 2.2 Preferované standardy 5 2.3 Fáze konstrukčních prací 6 3. Časový harmonogram 7 4. Technická dokumentace 8 1/8
1. Základní technická specifikace 1.1 Technické parametry válečkového dopravníku Specifikace dopravníku: Válečkový dopravník slouží k odebrání trubek z řetězového dopravníku, zajišťuje dopravení trubek do/z jednotky technologických operací a odbavení trubek do zásobníku. Rychlost dopravy (ve směru osy trubek) Dopravní výška do 65 m/min 1275 mm Specifikace trubek: Průměr Tloušťka stěny Délka Max. hmotnost 20 89 mm 4-14 mm 6 10 m 260 kg Požadavky na dopravované trubky: Teplota dle okolního prostředí Místní úchylka přímosti na 1m nesmí být vyšší než 4mm 1.2 Požadavky na energetické zdroje Zdroj el. energie: Rozvod L1/L2/L3 Zdroj střídavý (AC) Napětí 230/400 V Fáze 3 Frekvence 50 Hz Zdroj hydraulické kapaliny: Stálý tlak na vstupu dopravníku Průtok 160 bar do 30 l/min 1.3 Specifikace okolního prostředí Instalace v průmyslové hale s vysokou prašností Teplota 10-40 C Vlhkost vzduchu méně než 80 % Atmosférický tlak 100 103 kpa 2/8
1.4 Popis funkce válečkového dopravníku Válečkový dopravník přepravuje trubky ve výstupním úseku rovnací trati. Z hlediska funkce jej lze rozdělit na tři části: Podávací kola, která odebírají trubku z řetězového dopravníku, ve směru kolmém na její osu ji přemístí a odloží na rolny válečkové tratě. Válečková trať tvořená jednotlivými rotujícími rolnami, po kterých je trubka dopravována ve směru její osy do/z technologické jednotky úpravy trubek. Páky vykládání, pomocí kterých je hotová trubka nadzvednuta z rolen válečkového dopravníku a odložena na svody, po kterých se svalí do zásobníku (muldy). 1.5 Popis konstrukce válečkového dopravníku Základní rám Válečkový dopravník je tvořen samostatně stojícím základním rámem kotveným do základu. Základní rám je robustní konstrukce tvořený svařencem z podélných U profilů, vyztužených příčnými profily v pravidelných intervalech do tvaru žebřinového rámu, šroubovaným na nohách stojících na základu. Na rámu jsou připraveny konzoly pro upevnění ložiskových domků, hydraulických válců, pohonu atd. V zadní části základního rámu (dále od technologické jednotky úpravy trubek) je přivařen pevný doraz, jako bezpečnostní prvek obsluhy proti vyjetí trubek mimo prostor dopravníku. Mezi válečkovou tratí a hřídeli podávacích kol jsou šroubovány k základnímu rámu svody ve tvaru nakloněných rovin. Nad hřídeli pák jsou k základnímu rámu přišroubovány svody vykládání. Podávací kola Podávací kola jsou tvořena hřídeli otočně uloženými v ložiscích na základním rámu. Tyto hřídele jsou propojeny navzájem přes pevné korýtkové spojky. Pohon těchto hřídelů je řešen převodovým motorem připojeným přes řetězový převod. Na každém hřídeli jsou na peru uložená v pravidelných rozestupech podávací kola. Válečková trať Po celé délce dopravníku jsou v pravidelných intervalech montovány hnací rolny, které jsou na rámu otočně uloženy v ložiskových domcích. Rolna má obvodový profil ve tvaru "V", pro udržení dopravovaných trubek v ose dopravníku. Každá hnací rolna je poháněna vlastním převodovým motorem připojeným přes pružnou spojku. Páky vykládání V ložiskových jednotkách přišroubovaných k základnímu rámu jsou otočně uloženy hřídele vykládání. Na těchto hřídelích jsou přes pera uloženy na páky vykládání. Mezi 3/8
sebou jsou hřídele propojeny korýtkovými spojkami. Ovládání hřídelů vykládání je řešeno dvojicí hydraulických válců. Čep oka pístní tyče je uložen v páce spojené perem s hřídelí. Čep oka válce je uložen v konzole přišroubované k základnímu rámu. 1.6 Základní rozměrové specifikace válečkového dopravníku (celkové rozměry po sestavení ve výrobní hale) Max. délka dopravníku Max. výška dopravníku Max. šířka dopravníku 12 700 mm 1 550 mm 1 500 mm Montážní celky půjde přepravit ve standardizovaných kontejnerech délky 40 stop Hmotnost celého dopravníku max. 5t 1.7 Preferovaný seznam dodavatelů Elektrické komponenty Motory PLC Mechanické komponenty Ložiska Kardanové hřídele Hydraulické komponenty Válce Šroubení, hadice SEW Siemens SKF GKN Rexroth Parker 1.8 Barvy 1) Všechny části válečkového dopravníku budou opatřeny dvěma vrstvami základního nátěru a dvěma vrstvami finálního nátěru 2) Vyráběné (nepohybující se) komponenty válečkového dopravníku budou natřeny barvou zelenou (RAL 6011) 3) Vyráběné (pohybující se) komponenty válečkového dopravníku budou natřeny barvou oranžovou (RAL 2014) 4) Pohony, hydraulické válce atd. dle barvy dodávané výrobcem 5) Potrubí, hadice a další nekovové materiály se natírat nebudou 4/8
2. Konstrukční práce 2.1 Základní ujednání OPVK ENGINEERING (dále jen zhotovitel) dodá zadavateli potřebnou technickou dokumentaci návrhu a konstrukce v souladu se smlouvou a schváleným časovým harmonogramem. Dodávaná technická dokumentace: Návrhová dokumentace, layout Výrobní výkresová dokumentace, kusovníky Zhotovitel dodá výrobní výkresy a potřebnou dokumentaci dle svých obvykle používaných standardů a zvyklostí při zadávání do výroby, se kterými byl zadavatel seznámen. Pokud budou požadovány změny a úpravy těchto standardů dle standardů zadavatele, přebírá zadavatel odpovědnost i za případné více náklady s tímto spojené. Rovněž za neplnění časového harmonogramu z důvodu výše zmíněného přebírá odpovědnost zadavatel. 2.2 Preferované standardy Přehled norem, které budou přednostně používány při konstrukčních pracích na válečkovém dopravníku: CSN (česká technická norma) EN (evropská norma) ISO (International Organization for Standardization) DIN (Deutsche Industrie-Norm) Do jednoho měsíce od nabytí účinnosti smlouvy předloží zhotovitel zadavateli seznam norem, které by měly být použity a nejsou výše uvedeny, ke schválení a prověření dostupnosti normou specifikovaného zařízení, polotovaru atd. Dále bude s výkresovou dokumentací dodána převodní tabulka použitých materiálů s ekvivalentem jejich značení ČSN, EN a DIN. 5/8
2.3 Fáze konstrukčních prací Návrh koncepce První etapa inženýrských prací zhotovitele je provedení návrhu koncepce válečkového dopravníku. To bude spočívat ve stanovení technické specifikace válečkového dopravníku, předběžný koncepční návrh, upřesnění výšky průchodu, rychlosti dopravy trubek, doplnění požadavků na základový plán, specifikace počtu, rozmístění a způsob připojení energetických zdrojů. Po dokončení návrhu koncepce proběhne setkání zhotovitele se zadavatelem, kde se proberou připomínky a definují se nutné úpravy navržené koncepce ve vztahu k předřazenému zařízení zadavatele. Odsouhlasený návrh koncepce zadavatelem bude součástí zadávací dokumentace pro finální konstrukci. Provedení konstrukčních prací Druhá etapa inženýrské práce zhotovitele je provedení vlastní konstrukce válečkového dopravníku. To znamená tvorbu kompletní výkresové dokumentace, výkresů sestav s kusovníky a dokumentace pro nakupované (objednávané) komponenty. Pokud v této etapě bude zadavatel požadovat dodatečné změny nebo úpravy koncepce/konstrukce, které nejsou v souladu se zadávací dokumentací, bude dán zhotoviteli čas navíc a celkový časový harmonogram bude upraven adekvátně prováděným změnám. Rovněž konstrukční práce, zhotoviteli takto vzniklé, budou klasifikovány jako vícepráce. 6/8
3. Časový harmonogram Položka Popis činnosti 1 2 3 Návrh koncepce Dispoziční řešení zástavby dopravníku v průmyslové hale Předběžný výkres hlavní sestavy válečkového dopravníku Layout s návrhem pozic kotevních šroubů, Specifikace počtu a rozmístění energetických zdrojů Technická specifikace, katalogové listy a počet nakupovaných komponent s dlouhou dodací lhůtou (pohony, hydraulické válce atd.) Termín dokončení (v týdnech) 4 Kompletní výrobní výkresová dokumentace 8 5 Rozvod hydrauliky - specifikace přípojných bodů 8 6 Finální výkres sestavy Kusovník 9 7 Manuály, brožury, katalogy nakupovaných dílů 9 8 Seznam výkresů, Předávací dokumentace 9 3 5 6 7/8
4. Technická dokumentace 1) technická dokumentace (výkresy, kusovníky, průvodní dokumentace, výpočtové zprávy atd.) bude zpracována v českém jazyce 2) manuály a katalogové listy nakupovaných komponent budou přiloženy v českém, popř. v anglickém jazyce 3) veškerá technická dokumentace bude předána v elektronické podobě ve formátu PDF. 4) číslování výrobní dokumentace bude v souladu se zvyklostí zhotovitele dle následujícího schématu: Válečkový dopravník C XX X XXX (XX) počet kusů (uváděno jen na výkrese příslušných sestav) pořadové číslo komponenty 000-999 identifikátor modelové struktury: 0 sestava; 1-9 díl; N nakupovaná komponenta číslo nadřazené sestavy, ve které se díl/sestava nachází označení řetězového dopravníku 8/8
doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D., Ing. Zdeněk Raab, Ph.D., Ing. Petr Votápek, Ph.D., Bc. Michal Švamberk Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/28.0056 Ukázkové vývojové projekty z praxe pro posílení praktických znalostí budoucích strojních inženýrů.