OLTIS group
Google překladač: English Deutsch

Exkluzivní partner sekce

ORBIT
Bentley
Tiskárna Brno (CCB)

GOPAS - CAD kurzy

Více kurzů

StreamTech.tv

streamtech tv-logo

Hadicový dopravník bez pevného základu

Tags: CAD | Praxe

valecMýtus, nebo realita?

Pásové dopravníky mají širokospektrální použití v různých průmyslových odvětvích. Jejich vývoj probíhá prakticky od jejich první aplikace až po současnost. Stále se objevují nová konstrukční řešení, modifikují a zdokonalují stávající a ověřené realizace. Co bylo na začátku rozvoje pásové dopravy nereálné, dnes je již často skutečností. Klasické pásové dopravníky jsou dnes na některých místech nahrazovány například jejich mladší modifikací – hadicovými dopravníky.

Hadicový dopravník byl poprvé zkonstruován v Japonsku, v 70. letech minulého století. V současnosti je na světě několik stovek hadicových dopravníků, nejčastěji ve stavebním, těžebním a energetickém průmyslu. Slovenská a Česká republika nejsou výjimkou. Hadicové dopravníky zde zapustily pevné kořeny, především v energetických a cementářských podnicích.

 

Hadicovy_dopravnikObr. 1 Hadicový dopravník

Hadicový dopravník, jak jej v současnosti známe, bude brzy dále modifikován. Existují například první koncepční návrhy, kdy by trať hadicového dopravníku byla vedena neobvyklým způsobem – byla by zavěšena na laně a umožňovalo by se tak snazší překonávání terénních nerovností nebo přírodních překážek. Další, ještě odvážnější možností je vytvoření křížence hadicového dopravníku a nákladní lanovky. Velmi zajímavým řešením je například vedení obou větví hadicového dopravníku v jedné válečkové stolici. V takovém případě hovoříme o koaxiálním hadicovém dopravníku. Prototyp takového hadicového dopravníku již existuje v Austrálii. Dalším velmi zajímavým konstrukčním řešením je hadicový dopravník, který nemá konstrukci pevně upevněnou v základech, ale tato je volně pohyblivá a umožňuje jeho přemísťování.

Takové konstrukční řešení je velmi zajímavé. Uplatnění takového dopravníku je především na místech, kde je požadavek přepravovaný materiál rovnoměrně vysypat, případně je třeba v určitém rozsahu měnit místo výsypu dopravovaného materiálu. První taková konstrukce je již úspěšně provozována ve Finsku a byla vytvořena firmou KOCH.

Variabilyn_HDObr. 2 Variabilní hadicový dopravník

Princip takového hadicového dopravníku spočívá v umístění nosné konstrukce s válečkovými stolicemi na nosných talířích. Nosné talíře umožňují celé konstrukci volné klouzání po mírně upraveném povrchu, čímž se dosahuje možnosti plynulé změny polohy trasy hadicového dopravníku a díky tomu i místa výsypu, resp. i násypu. Velmi zajímavě je řešena i násypná a výsypná část hadicového dopravníku, které jsou uloženy na pohyblivých pásových podvozcích. Časem se však ukázaly některé nedostatky takového systému přepravy materiálu (neumožňuje kopírovat terén ve vertikálním směru).

V kooperaci firmy KOCH a Technické univerzity v Košicích byla řešena konstrukční modifikace pohyblivého (variabilního) hadicového dopravníku. Vypracování koncepčního návrhu bylo realizováno pomocí CAD systému Autodesk Inventor. Zadání úlohy stanovilo navrhnout a vypočítat parametry hadicového dopravníku, který bude přepravovat 500 t.h-1 popílku, jehož sypná hmotnost je 0,5 t.m-3. Objemový dopravní výkon je 378 m3.h-1. Dopravník má délku 200 metrů a doprava bude realizována do stoupání 4°. Rychlost dopravního pásu bude 2,5 m.s-1. Dopravník bude pracovat v těžkých provozních podmínkách.

Hlavním kritériem prValcekova_stolicao návrh řešení je schopnost variabilního dopravníku dostatečně kopírovat terén. Materiál bude dopravován hadicovým dopravníkem. Výsypná stanice bude poháněna elektromotorem a umístěna bude na pásovém podvozku. Při výběru vhodných konstrukčních prvků se brala v úvahu nutná pevnost jednotlivých částí a také pevné spojení mezi nimi. Při tahání dopravního pásu stočeného do hadice vznikají velké síly ve všech směrech. Na tomto dopravníku není potřebná servisní lavice, nakolik je tažený po zemi a servisní úkony lze provádět přímo ze země.

Při návrhu válečkového stolice se vycházelo z předpokladu, že válečky budou uspořádány na základové desce takovým způsobem, že tři se budou nacházet na jedné straně a tři na opačné straně základové desky. Toto řešení je již ověřené a využívá zajištění správného tlaku válečků na dopravní pás. Rozměry desky jsou 580 x 1160 mm. Vytvořená základová deska byla následně umístěna do rámu válečkové stolice.

První myšlenkou bylo sestrojit jeden pevný rám tvořený „L" profily, který bude obsahovat dvě základové desky s válečky. Rám bude na obou koncích spojen pomocí kloubu se sousedním rámem. Výhodou tohoto řešení je velká pevnost konstrukce. Naopak nevýhodou je vysoká hmotnost. Podobný projekt, jak již bylo zmíněno, je instalován ve Finsku.

Po konzultacích bylo rozhodnuto tento návrh řešení přehodnotit. Nakonec byla aplikována alternativa se samonosnou novou konstrukcí, která bude na povrchu země podpírána velkoplošnými talíři. Tím se zajistí dobrá manipulace konstrukcí dopravníku po mírně upraveném terénu.

Na spojení jednotlivých válečkových stolic pro otáčení kolem vodorovné osy je na výběr několik možných variant spojení konstrukcí segmentů stolic. Nejvíce vyhovuje spojovací trojúhelník, který je posvářený z plochých tyčí EN 10278. Na spojení válečkových stolic mezi sebou budou použity klouby, umožňující vzájemnou rotaci konstrukcí vůči vodorovné ose. Čep kloubového spoje bude pojištěn závlačkou.
Obr. 3 Válečková stolice hadicového dopravníku

pevny_ram

 

Pohyb hadicového dopravníku do stran bylo třeba regulovat kvůli zabezpečení dopravního pásu proti poškození. Výpočtem byl stanoven limit, že zakřivení tratě dopravníku může být maximálně o poloměru 60 m. Pro vymezení poloměru oblouku dopravníku budou použity distanční vymezovací řetězy, které zabraňují většímu zakřivení dopravníku.

Zajištění stability dopravníku vůči překlopení konstrukce při přesouvání po skládce bude konstrukčně řešeno velkoplošnými talíři, které umožňují tahání po mírně upraveném terénu. Talíře budou od sebe vzdáleny 3000 mm, aby se dosáhlo větší rozpěrné vzdálenosti a příznivějšího těžiště konstrukce stolice dopravníku. Stolice bude přichycena na posvářeném trojúhelníkovém rámu. Rámová konstrukce uchycení válečkové stolice v místě uchycení je symetrická vůči svislé ose pásů dopravníku a v tomto místě vytváří lichoběžníkový tvar.

regulace_pohybu

Variabilní hadicové dopravníky představují významný krok v rozvoji pásové dopravy. Díky prezentovaným řešení může být pásová doprava nasazena na místech a technologických provozech, kde to dosud nebylo možné a kde byla dosud doplňována nebo nahrazována například automobilovou dopravou. I když myšlenka variabilních (pohyblivých) pásových dopravníků není nová, většinou byla limitována délkou tratě dopravníku (nejčastěji několik desítek metrů). Prezentovaná konstrukce spolu s výhodou hadicového dopravníku – vedení tratě v obloucích – umožňuje dopravovat surovinu prakticky v neomezené délce trati a umožňuje pohodlné kopírování terénního reliéfu tratě.

Tento článek je součástí řešeného grantového projektu č. 1/0095/10 – Výzkum podmínek ovlivňujících degradaci a snižování životnosti konstrukčních částí hadicových dopravníků s využitím progresívních matematických a simulačních metod pro zvýšení jejich spolehlivosti, grantového projektu č. 1/0864/10 – Návrh modelu integrovaného dopravního systému nerostných surovin řízeného informačním systémem s implementací zelené logistiky a grantového projektu č. 1/0453/10 – Vybrané problémy mechanických soustav.

Literatura:

[1] Kováč, Peter – Tittel, Viktor: Utilization of "Dynaform" simulation software to verification of material appropriate for components produced by drawing. In: Materials Science and Technology [on-line]. – ISSN 1335-9053. – Roč. 9, č. 3.

[2] Monková, Katarína – Paško, Ján: The moments in joints of industrial robot at the motion of its end effector fixed to cylindrical area. In: Machine-building and technosphere of the 22. century: 15. International Science and Engineering Conference: September 15–20th 2008, Sevastopol: NTU, 2008. – ISBN 966-7907-23-6. – P. 169–172.

[3] Stanová Eva, Husáková Nikoleta: Effect of geometrical parameters on the steel rope metal cross-section. In: ICPM '07 : international conference Presentation of mathematics '07: sborník příspěvků: TU, 2007. – ISBN 978-80-7372-252-4. – P. 111–116.

[4] Michalik Peter, Hatala Michal, Orlovský Imrich: The graphical environment manual guide 1 for milling of a rectangle opening by the control system Fanuc: In: ICPM 2009: 5th International Congress on Precision Machining: conference proceedings: FVT TU, 2009. – ISBN 978-80-553-0243-0. – S. 175–178.

[5] Bigoš, Peter – Kuľka, Jozef – Mantič, Martin: Projekt manipulačného zariadenia pre servisné služby. In: Transfer inovácií = elektronický zdroj. – ISBN 80-8073-701-0. – Č. 9 (2006), s. 9–11.

[6] Mareš, Albert – Kováč, Jozef – Senderská, Katarína – Liba, Miloš – Fabian, Michal: Datová rukavice intuitivní nástroj manipulace objekty v CAD. In: itCAD, ISSN 1802-0011. Vol. 19, no. 4 (2009), p. 30–31, Brno 2009.

[7] Grujić, M., Ristović, I. : To What Extent The Number Of Conveyors Affects The Operating Efficiency Of Haulage Systems In Coal Mines. MPES 2004, A. A. BALKEMA, ISBN 04-1535-937-6, p.p. 553–556, Wroclaw, Poland.

[8] Eva Stanová, Michal Fabian: Deskriptivní geometrie jádro CAD systémů. In: itCAD, ISSN 1802-0011. Vol. 19, no. 3 (2009), p. 46–49, Brno 2009.

[9] BEUMER Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, Germany, Technology in motion, http://www.beumer.com, seen>. 11. 4. 2010.


Mohlo by vás zajímat:
 

Přidat komentář

Bezpečnostní kód
Obnovit