Výpočty pro dopravníky, redlery a skluzy

8.7.6 Výpočty pro dopravníky, redlery a skluzy

Ing. Leo Tvrdoň, Ph.D., ALog., Ing. Jaroslav Bazala, Ph.D., ALog. a kolektiv autorů

Podvěsný dopravník sestává z nosných závěsů a z jezdců pohybujících se po visuté dráze, které jsou spolu navzájem svázány na stálý rozestup (trvale nebo dočasně), a to prostřednictvím nekonečného tažného prostředku (řetězu, zřídka lana) umístěného pod visutou dráhou.

Dopravník má vodorovně uzavřenou dráhu, a to buď jen ve vodorovné rovině, anebo prostorově, (tj. i se šikmými úseky). Podmínkou je, aby závěsy umožňovaly svislou polohu břemen i na šikmých úsecích dráhy. Závěsy se mohou vrátit na výchozí místo bez změny směru pohybu a jsou konstruovány tak, aby závěsné břemeno nevyvíjelo na jezdce velké příčné momenty, a aby byla umožněna automatizace nakládání a vykládání břemen.

Podlahový vozíkový dopravník se skládá ze čtyřkolových plošinových vlečených vozíků, které jsou taženy nekonečným řetězem obíhajícím ve vodící dráze (uložené přímo v podlaze). Jednotlivé vozíky jsou s tažným řetězem spojeny zasunutím vozíkového tlačného čepu do řetězu, což umožňuje podle potřeby zrušit vazbu s tažným prostředkem a manipulovat s vozíky libovolně ručně. Dopravník může být řešen jako prostorový, tedy jako uzavřená dráha může procházet z jednoho podlaží do druhého po celé budově.

Někdy je tažný řetěz umístěn ve výšce nad vozíky (pod stropem) a vozíky jsou na něj připojeny pomocí spojovacích lanek nebo řetězů.

Celková délka tratě je omezena pevností tažného prostředku a může dosáhnout až několika stovek metrů.

Materiál se nakládá na vozíky buď po jednotlivých kusech ručně, anebo celé přepravně manipulační jednotky (palety, kontejnery) mechanizovaným způsobem. Nosnost jednotlivých vozíků bývá až 1 000 kg.

Hlavní oblastí využití podlahových vozíkových dopravníků jsou podniky lehkého průmyslu a expediční sklady se širokým sortimentem výrobků. Systém podlahových vozíkových dopravníků se uplatňuje v distribučních skladech a v třídících skladech kusových zásilek.

Vzhledem k tomu, že rozestup jednotlivých vozíků nebývá rovnoměrný, je třeba při výpočtu dopravní výkonnosti těchto dopravníků udělat úpravu tohoto výpočtu, a to buď podle zkušeností, nebo na základě detailního časového rozboru.

Kontinuálně pracující mechanizační zařízení jsou charakteristická tím, že na místě odběru zpravidla souvislé dráhy je možné odebírat souvislý tok dopravovaného materiálu.

Do této skupiny mechanizačních zařízení patří mimo dopravníků s typicky ne-přetržitým tokem materiálu (např. pásové dopravníky na sypké materiály, pneumatické dopravníky apod.) i elevátory. Ty mají sice v některých případech tok materiálu členěný na jednotlivé dávky, avšak odběr materiálu z nich je souvislý. Stejné je to např. i u válečkových dopravníků na dopravu kusového materiálu.

Rozhodující je tedy výsledný efekt a možnost nasadit daný dopravník do kontinuálně pracující dopravní linky bez nutnosti vytváření mezizásob a bez přerušení toku materiálu. Jestliže dopravník vyhovuje těmto podmínkám, je možné ho považovat za kontinuálně pracující.

Kontinuálně pracující mechanizační zařízení se používají převážně na přepravu sypkých materiálů, ale některé její druhy jsou přizpůsobeny i na dopravu hromadných kusových materiálů.

Rozdělení kontinuálně pracujících mechanizačních zařízení:

1. dopravníky s tažným nosným prostředkem (pásové dopravníky, článkové dopravníky, elevátory);

2. dopravníky s tažným vlečným prostředkem (hrablové a záchytkové dopravníky, redlery);

3. dopravníky bez tažného prostředku (dopravní skluzy, válečkové a kladičkové tratě, šnekové dopravníky, vibrační dopravníky, vrhací dopravníky);

4. pneumatické dopravní soustavy (potrubní, fluidizační – čeřící, na principu vzduchového polštáře);

5. hydraulické dopravní soustavy (čerpací – tlakové, splavovací – beztlakové).

Hodinová dopravní výkonnost Qh [t.h^-1] a zvolená rychlost pásu v [m. s^-1], šířka pásu B [mm], obvodová hnací síla P [N], výkon hnacího motoru N [kW], tah v pásu [N] a velikost napínací síly Z [N].

Při dopravě sypkých materiálů pásovými dopravníky všech druhů platí pro objemové dopravní množství V [m3s-1] rovnice kontinuity:

kde F je celkový (skutečný) průřez náplně dopravovaného materiálu na pásu [m²], v je jmenovitá (výpočtová) rychlost pásu [m.s^-1].

Hodinová dopravní výkonnost pásového dopravníku v objemových jednotkách se určí z rovnice:

Dopravní výkonnost v hmotnostních jednotkách:

kde je objemová sypná hmotnost dopravovaného materiálu [t.m^-3].

Z toho je možné určit potřebný průřez náplně dopravovaného materiálu na pásu:

Dopravuje-li se pásovým dopravníkem kusový materiál (např. bedny, balíky apod.), pak pro rychlost pásu platí vztah:

kde n je přiměřený počet dopravovaných kusů za hodinu, l je přiměřená vzdálenost sousedních kusů [m].

Potom dopravní výkonnost:

kde G je přiměřená hmotnost jednoho kusu [kg].

Elevátor je zařízení na svislé či šikmé nepřetržité zvedání; rozšířen hlavně u obilí, uhlí, sladu, v cementárnách na kámen, na písek při skládání a dopravě. Skládá se z pásu, na němž jsou upevněna ocelová korýtka (korečky) na zboží. Pás běží přes dvě kladky, (horní poháněna); posouváním spodní se napíná.

Dopravní výkonnost elevátoru se určuje pomocí vzorců platných pro periodicky pracující mechanizační zařízení, i když funkčně jde o kontinuálně pracující mechanizační zařízení.

Časový interval t [s], za který se koreček korečkového elevátoru přesune o rozestup l [m] při dopravní rychlosti v [m.s^-1] bude:

Tento časový interval určuje počet možných výsypů za hodinu v koncovém bodě elevátoru:

Dopravní výkonnost při kontinuálním plnění korečků bude:

kde

V_k je objem jednoho korečku;

ϕ – koeficient plnění korečku, volí se podle typu elevátoru, profilu korečku a vlastností dopravovaného materiálu;

ρ – objemová sypná hmotnost dopravovaného materiálu [t.m^-3];

ν - jmenovitá rychlost pohybu korečků v [m.s^-1], volí se z normalizovaného řádu rychlostí od 0,25 do 3,15 m. s^-1, a to podle vlastností dopravovaného materiálu, použitého tažného prostředku a typu elevátoru;

l – rozestup korečků [m], volí se z normalizovaného řádu rozestupů od 160 do 900 mm, volba se řídí jednak…