NOTIUNI GENERALE PRIVIND MASINILE SI INSTALATIILE PENTRU MANIPULAREA MARFURILOR

NOTIUNI GENERALE PRIVIND MASINILE SI INSTALATIILE PENTRU MANIPULAREA MARFURILOR

1.1. Generalitati

Masinile si instalatiile pentru manipularea marfurilor sunt utilizate pentru deplasarea unor sarcini intre limitele unui spatiu inchis sau deschis (intr-o sectie, o fabrica, o uzina, un santier, un punct de depozitare sau de transbordare etc.)

Spre deosebire de mijloacele pentru transportul la distanta (rutier, feroviar, naval si aerian) care se utilizeaza pentru deplasarea sarcinilor pe distante mari, mijloacele de ridicat si de transportat deplaseaza sarcinile pe distante relativ scurte, corespunzatoare spatiilor inchise sau deschise pe care le deservesc. Practic, aceste distante nu depasesc cateva zeci sau sute de metri si numai in anumite cazuri, pentru asigurarea unei comunicatii permanente de produse intre doua sau mai multe puncte legate printr-un proces de productie, ele pot atinge mii de metri.

1.2. Clasificarea masinilor si instalatiilor pentru manipularea marfurilor

Principalele tipuri de masini de ridicat si de transportat, clasificate dupa particularitatile lor constructive sunt prezentate sintetic in schema din figura 1.1.

Caracteristicile principale ale grupelor de masini indicate in aceasta schema se pot rezuma astfel:

a) Grupa masinilor de ridicat, in care intra masinile care sunt prevazute prin insasi constructia lor cu un mecanism pentru ridicarea sarcinilor si care sunt destinate, in special, pentru deplasarea sarcinilor individuale.

b) Grupa instalatiilor de transport continuu, in care intra instalatiile care nu sunt prevazute, in mod obligatoriu, cu un mecanism pentru ridicarea sarcinilor si care sunt destinate, in special, pentru deplasarea lor in mod continuu.

c) Grupa instalatiilor de transportat terestre si suspendate, in care intra instalatiile care nu sunt prevazute, in mod obligatoriu, cu un mecanism pentru ridicarea sarcinilor si care sunt destinate, in special, pentru deplasarea unei sarcini in mai multe transe.

Fiecare dintre grupele de masini mentionate au o serie de particularitati caracteristice care le diferentiaza unele de altele si de asemenea au un anumit domeniu de aplicare. Aceste grupe se mai deosebesc si dupa felul sarcinilor pentru a caror deplasare sunt destinate, prin directia miscarilor de lucru si prin caracterul operatiei de deplasare.

Sarcinile se impart in doua categorii si anume: sarcini in masa si sarcini individuale sau unitare.

Ca sarcini in masa se considera toate felurile de materiale granulare, necesar a fi deplasate in cantitati mari si care sunt compuse dintr-un mare numar de bucati omogene. De exemplu: carbunii, minereurile, cimentul, nisipul, pamantul, pietrisul, argila, spanul de la strunjirea materialelor metalice etc.

Tot ca sarcini in masa se considera si sarcinile omogene individuale necesar a fi deplasate intr-o cantitate mare. De exemplu: piese de masini, baloturi, piese turnate, forme pentru turnatorie, lazi, materiale metalice semifabricate, materiale lemnoase etc.

Sarcinile individuale sunt de diferite forme, caracteristici si greutati. Greutatea sarcinilor individuale variaza in limite foarte largi.

Masinile de ridicat sunt destinate in special pentru sarcini individuale, ca de exemplu: diferite subansambluri de masini sau masini intregi, ansambluri de constructii metalice, vase cu materiale granulare sau metal lichid, grinzi, materiale de constructii etc. Spre deosebire de acestea instalatiile de transportat sunt destinate pentru deplasarea sarcinilor in masa sau individuale, iar instalatiile de transportat terestre si cele suspendate sun destinate atat pentru sarcinile in masa cat si cele individuale.

Din punct de vedere al directiei miscarii de lucru, la masinile de ridicat, de regula, deplasarea principala este o ridicare a sarcinilor. Unele tipuri de masini de ridicat sunt utilizate numai pentru ridicarea si coborarea sarcinilor, iar altele, in afara de ridicare, executa si deplasari orizontale, rotatii, miscari radiale etc. Spre deosebire, majoritatea instalatiilor de transportat sunt caracterizate prin faptul ca miscarea lor principala este o deplasare orizontala, insa multe dintre instalatiile de transportat sunt destinate deplasarii sarcinilor sub un unghi mai mare sau mai mic, fata de planul orizontal, iar unele chiar pentru deplasare pe directie verticala.

Din punct de vedere al caracterului deplasarii, la majoritatea masinilor de ridicat miscarile sunt caracterizate prin aceea ca sunt comandate si se executa separat. Acesta este cazul, de exemplu, al majoritatii macaralelor care ridica sarcinile, le rotesc, le mentin un timp oarecare suspendate daca este nevoie si apoi le depun in oricare punct al razei lor de actiune.

Spre deosebire, majoritatea instalatiilor de transportat (transportoarele, instalatiile de transportat terestre si suspendate) se caracterizeaza prin aceea ca miscarile lor se fac dupa o traiectorie strict determinata, sunt de un singur tip si mereu aceleasi.

Identificarea miscarilor de lucru pe de o parte si omogenitatea sarcinilor pe de alta parte, ofera posibilitati de automatizare a functionarii instalatiilor de transportat, intr-o larga masura, nu numai a operatiei de deplasare propriu-zisa, ci si a operatiilor de incarcare si descarcare a lor. O astfel de automatizare nu poate fi aplicata la majoritatea masinilor de ridicat, deoarece acestea necesita o deservire manuala, nu numai pentru conducerea miscarilor de lucru ci deseori si pentru operatia de incarcare si descarcare, ca de exemplu pentru atarnarea si desfacerea de pe carlig a sarcinilor de diferite forme.

Acestea sunt principalele trasaturi caracteristice celor trei grupe ale masinilor si instalatiilor pentru manipularea marfurilor, insa la unele tipuri de masini aceste trasaturi nu ies in evidenta, destul de clar, pentru ca ele sa poata fi clasificate intr-una dintre grupele mentionate.

1.3. Alegerea tipului masinii pentru manipularea marfurilor

Masinile si instalatiile pentru manipularea marfurilor se caracterizeaza printr-o mare varietate de tipuri. Din acest motiv, aceeasi problema de transport poate fi rezolvata adesea in diferite moduri, prin utilizarea diferitelor tipuri de masini.

Alegerea tipului de masina, ale carei caracteristici trebuie sa satisfaca, in cel mai inalt grad, toate cerintele si conditiile fiecarui caz de transport dat, este un element foarte important si de mare raspundere pentru intocmirea intregului proiect de dotare cu mijloace de transport al unei firme si cere, nu numai cunostinte bune asupra particularitatilor constructive si de exploatare a masinilor de ridicat si de transportat ci si o cunoastere detaliata a organizarii procesului de productie a firmei respective.

Unei instalatii de transportat i se cere ca sarcinile cu caracteristici determinate sa fie aduse in anumite puncte, intr-un ritm precis determinat, sau altfel spus, cantitatea de sarcini transportata sa corespunda cantitatii cerute de conditiile de lucru ale atelierului sau fabricii. Totodata masinile si instalatiile pentru manipularea marfurilor trebuie sa aiba un grad inalt de mecanizare pentru conducerea si deservirea lor, precum si pentru executarea unor operatii auxiliare, utilizand un numar minim de muncitori. Acestea nu trebuie sa deterioreze sarcinile pe care le deplaseaza, nu trebuie sa stinghereasca zonele invecinate sau sa impiedice procesul de productie si trebuie sa fie pe cat posibil sigure si economice, atat din punct de vedere al cheltuielilor de investitie cat si al cheltuielilor de exploatare.

Alegerea masinilor si instalatiile pentru manipularea marfurilor, cu ajutorul carora se pot mecaniza in mod rational, operatiile de transport, se poate face pe baza factorilor tehnici principali prezentati in continuare.

1.3.1. Felul si caracteristicile sarcinilor ce urmeaza a fi deplasate

Pentru sarcinile individuale se iau in considerare forma, masa, lipsa sau existenta unei suprafete comode de sprijin, existenta unor proeminente de care sarcina poate fi suspendata, fragilitatea, temperatura etc. Pentru sarcinile granulare se iau in considerare marimea bucatilor, tendinta de aglomerare si de aprindere, masa unitatii de volum (densitatea), fragilitatea si gradul de sfaramare posibil in timpul transportului, temperatura, proprietatile chimice etc. Aceste caracteristici ale sarcinilor pot restrange intr-o mare masura numarul tipurilor de masini ce se pot utiliza, pentru un anumit caz concret, deoarece diferitele dispozitive de ridicat si de transportat nu sunt in aceeasi masura adaptabile diferitelor insusiri ale sarcinilor.

1.3.2. Productivitatea ceruta instalatiei

La unele tipuri de masini, cum sunt anumite categorii de transportoare, care lucreaza cu sarcini in flux continuu, se poate realiza usor o productivitate mare. La alte tipuri de masini, cum sunt moto-stivuitoarele sau macaralele cu poduri rulante, la care miscarile se executa intr-o anumita ordine si care au intr-un ciclu de miscari o cursa goala de intoarcere, nu se poate realiza o productivitate mare decat daca masinile respective au o capacitate mare de ridicare, viteza mare de deplasare si un regim intens de lucru.

1.3.3. Directia si marimea deplasarii

Directia deplasarii sarcinii (orizontala, verticala sau inclinata, cu un unghi mai mare sau mai mic fata de planul orizontal) este o caracteristica importanta a diferitelor tipuri de masini. Astfel, pentru deplasari pe verticala, sau pe o directie aproape verticala, de utilizeaza ascensorul, macaraua si elevatorul cu cupe sau cu palete, iar pentru deplasari orizontale se utilizeaza carucioare cu actionare mecanica sau manuala, instalatii de transportat pe sine, transportoare de diferite tipuri. Unele instalatii permit sa se execute rotatii si sa se schimbe directia de deplasare, iar altele, dimpotriva, lucreaza numai in linie dreapta si intr-un singur sens. La fel de hotaratoare pentru alegerea instalatiei de transportat, sunt: lungimea deplasarii, pozitia reciproca a punctelor de alimentare cu sarcini si distanta, mai are sau mai mica intre diferite puncte de descarcare.

1.3.4. Sistemul de depozitare al sarcinilor in punctele initiale, finale si intermediare, metoda aducerii lor la instalatia de transportat si apoi metoda descarcarii in punctul de destinatie. Acest criteriu este important deoarece unele masini si instalatii pentru manipularea marfurilor se incarca in mod automat, iar altele necesita pentru aducerea sarcinilor pe acestea, dispozitive speciale auxiliare sau o deservire manuala. Astfel, sarcinile granulare pot fi pastrate in gramezi, din care pot fi luate printr-o metoda sau alta, de exemplu cu vase, cu greifere, cu screpere etc., sau in buncare din care acestea ajung la instalatia de transportat prin greutate proprie. Sarcinile individuale pot fi asezate fie direct pe sol, fie pe suporti, rafturi, stelaje etc. de pe care ele se aduc, prin diferite metode la instalatiile de ridicat si de transportat si apoi, tot prin diferite metode se descarca de pe acestea.

1.3.5. Specificul produselor de care este legata deplasarea sarcinilor

Pentru sectiile uzinelor si atelierele productive acest factor este unul dintre cei mai importanti, el avand o mare influenta asupra alegerii tipului instalatiei pentru manipularea marfurilor. In majoritatea lor, instalatiile de transportat si de ridicat sunt strans legate de procesul tehnologic si depind de acesta, iar intr-o serie de cazuri, se executa chiar pe aceste instalatii o intreaga gama de operatii tehnologice. De exemplu: macaralele speciale din atelierele de turnatorie, transportoarele tehnologice din atelierele mecanice, din vopsitorii etc.

1.3.6. Conditiile speciale locale

Aceste conditii sunt marimea si forma suprafetei de care se dispune, tipul si constructia cladirii, relieful terenului, posibilitatile de asezare a agregatelor de lucru, gradul de umiditate si cantitatea de praf din atmosfera, existenta sau lipsa vaporilor in incapere, temperatura etc.

Asupra alegerii instalatiei influenteaza de asemenea si perspectivele de marire ulterioara a uzinei, fabricii, atelierului etc., durata existentei acestora (temporara sau permanenta), prezenta unui anumit fel de energie, probleme de igiena de securitate si de comoditate in exploatare.

Dupa ce, pe baza factorilor tehnici mentionati, s-a ales din totalitatea tipurilor de instalatii de ridicat si de transportat, acelea care, dupa specificul cazului concret dat, pot fi utilizate rational pentru mecanizarea proceselor de transport, se face o comparatie amanuntita intre acestea, atat din punct de vedere tehnic cat si economic.

Comparatia economica a diferitelor tipuri de instalatii se face din punct de vedere al cuantumului cheltuielilor de investitii si al cheltuielilor de exploatare.

In cheltuielile de investitii intra: costul instalatiei; costul montarii; costul transportului; costul lucrarilor de constructii legate de montarea si exploatarea instalatiei.

Cand se analizeaza cheltuielile de investitii trebuie sa se tina seama si de costul cladirilor si constructiilor necesare pentru diferitele solutii ale aceleiasi probleme de transport.

In cheltuielile de exploatare intra: salariile personalului care deserveste instalatia si cheltuielile suplimentare respective; costul energiei; costul lubrifiantilor, al materialelor de intretinere, al echipamentului de exploatare etc.; costul reparatiilor curente si capitale.

Trebuie sa se tina seama in plus de pierderile produse prin degradarea sarcinii in timpul manevrarii acesteia.

La cheltuielile generale, legate de intretinerea instalatiei de ridicat si de transportat, trebuie sa se adauge cotele anuale de amortizare, cote ce servesc la acumularea fondurilor necesare atat pentru reinnoirea instalatiei mecanice si cladirilor cat si pentru repararea lor capitala.

Se considera ca tipuri optime de masini si instalatii pentru manipularea marfurilor, tipurile de masini care, satisfacand toate cerintele procesului de productie pe care il deservesc si asigurand totodata un inalt grad de mecanizare si cele mai favorabile conditii de munca, dau ca rezultat final cel mai mic cost al deplasarii pe unitatea de sarcina, precum si cea mai mica durata de amortizare a capitalului investit.

1.4. Tipuri de masini si instalatii pentru manipularea marfurilor

1.4.1. Tipuri de masini de ridicat

Datorita marii varietati de tipuri de masini si instalatii pentru manipularea marfurilor este foarte greu sa se faca o clasificare precisa a acestora. Problema se complica si prin faptul ca o astfel de clasificare poate fi facuta pe baza unor criterii deferite, ca de exemplu: dupa caracteristicile constructive, dupa felul si numarul miscarilor masinilor, dupa destinatia lor etc.

Atunci cand clasificarea masinilor se face dupa felul si numarul miscarilor acestora (caracteristica cinematica) sarcina se considera concentrata in centrul ei de greutate iar masinile se incadreaza intr-o grupa sau alta a clasificarii dupa proiectia in planul orizontal al traiectoriei spatiale a sarcinii.

Atunci cand masinile se clasifica dupa destinatia lor, deseori ele se grupeaza dupa conditiile specifice de lucru, impartindu-se in macarale pentru metalurgie, pentru constructii, portuare etc.

Principalele tipuri reprezentative ale masinilor de ridicat, clasificate dupa caracteristicile constructive sunt prezentate schematic in figura 1.2.

Grupele de masini, instalatii si dispozitive de ridicat prezentate in aceasta figura au urmatoarele caracteristici fundamentale care le diferentiaza:

Mecanismele de ridicat - alcatuiesc grupa mecanismelor cu actiune periodica, utilizate pentru ridicarea sau ridicarea si deplasarea sarcinilor, fie in mod independent, fie ca parti componente ale unei macarale sau ale unei instalatii de ridicat.

Macaralele - sunt constructiile obtinute prin montarea unui mecanism de ridicat pe un schelet metalic (scheletul macaralei) si destinate pentru ridicarea sau ridicarea si deplasarea sarcinilor libere suspendate sau fixate de ele.

Ascensoarele - alcatuiesc grupa de masini cu actiune periodica, destinate pentru ridicarea sarcinilor pe ghidaje.

Mecanismele de ridicat pot fi stationare (fixe), transportabile (portabile) si mobile (auto-deplasabile); macaralele si ascensoarele, in majoritatea cazurilor, sunt stationare sau mobile. Dintre toate tipurile de instalatii de ridicat prezentate in figura 1.2, cea mai vasta grupa este aceea a macaralelor.

Clasificarea principalelor tipuri de macarale este prezentata in figura 1.3.

Din grupa macaralelor rotitoare stationare fac parte in special, macaralele cu brat cu contrafisa si macaralele cu brat obisnuit, care se monteaza fix si se rotesc in jurul axei lor verticale.

Din grupa macaralelor cu deplasare pe sine de ghidare fac parte in special, macaralele consola si cele velocipede (atat cele rotitoare cat si cele nerotitoare), a caror miscare de translatie se realizeaza pe o cale, dotata in acest scop cu sine.

Din grupa macaralelor cu deplasare pe cai fara sine fac parte, in special, macaralele cu brat oscilant instalate pe vehicule, automobile sau tractoare, destinate deplasarii pe cai amenajate, dar fara sine (drumuri naturale, pietruite si asfaltate).

Din grupa macaralelor pe cale ferata sau pe senile fac parte macaralele cu brat oscilant, mai puternice, cu deplasare pe cai amenajate (cai ferate, drumuri nepavate si pe terenurile depozitelor).

Din grupa macaralelor cu poduri rulante fac parte macaralele mobile al caror schelet metalic are forma unui pod si a caror deplasare se face pe sine special montate, fie pe peretii cladirilor, fie pe sol. In ultimul caz podul se prevede cu niste suporti inalti sub forma de picioare de sprijin care pot fi asezati atat pe ambele laturi ale podului (macarale capra si podurile de incarcare-descarcare), cat si pe o singura latura (macarale semicapra).

In clasificarea generala a masinilor de ridicat intra de asemenea si masinile de tipuri speciale, destinate unor anumite lucrari (utilizate intr-un numar de cazuri relativ redus de conditii de lucru speciale). Dintre aceste dispozitive fac parte:

a) macaralele puternice in forma de ciocan, folosite in special la lucrarile grele din porturi si de pe santierele navale;

b) macaralele turn, care se folosesc, in special, pentru constructii de locuinte si pentru montarea constructiilor inalte;

c) macaralele portal si semiportal destinate in special pentru lucrarile de transbordare din porturi;

d) macaralele metalurgice speciale, dintre ele facand parte si masinile pentru incarcare pe planseu care se utilizeaza in special in sectiile metalurgice mari si uneori in atelierele mari de fierarie;

e) podurile transbordoare, care se utilizeaza in lucrarile de incarcare-descarcare a sarcinilor in masa, la depozitele mari pe teren deschis;

f) macaralele cu cablu, care se folosesc la lucrarile mari de constructii (constructii de poduri si ecluze), in exploatarea zacamintelor de minereuri, la depozitele mari cu sarcini masive, precum si la santierele navale mari;

g) macaralele plutitoare care se folosesc in porturi si in santierele navale;

h) ascensoarele catarg folosite la construirea diferitelor cladiri;

i) funicularele ce se intrebuinteaza pentru ridicarea vagoanelor pe rampe foarte mari, in terenurile muntoase si in unele cazuri pentru alimentari masive cu combustibil.

Caracteristicile generale ale masinilor de ridicat

Caracteristicile tehnice fundamentale ale masinilor de ridicat sunt urmatoarele:

capacitatea de ridicare;

viteza diferitelor miscari;

inaltimea de ridicare;

dimensiunile geometrice ale masinii (deschiderea intre reazeme, deschiderea partii in consola).

Masinile de ridicat sunt instalatii cu actiune periodica, discontinua, astfel incat productivitatea orara a acestora se poate exprima cu relatia generala

, t/h, (1.1)

in care: n este numarul de cicluri ale masinii pe ora; Q - masa sarcinii utile, in tone.

Atunci cand se lucreaza cu sarcini individuale, Q reprezinta masa unei unitati de sarcina, iar cand se fac transbordari de materiale granulare:

, t, (1.2.)

in care: V este volumul vasului (cuva, greifer, dispozitiv excavator etc.), in m³; ψ - coeficientul de umplere al vasului; γ - masa specifica a materialului in stare afanata, in t/m³.

Capacitatea de ridicare totala a masinii va fi:

, t, (1.3)

in care: Q este masa sarcinii utile, in tone; G - greutatea vasului sau dispozitivului de apucare a sarcinii, in tone. Numarul ciclurilor pe ora este egal cu:

, (1.4.)

in care este suma duratelor partiale necesare pentru executarea diferitelor operatii, in secunde.

Aceasta suma depinde de:

vitezele de miscare pe timpul diferitelor operatii, lungimile de deplasare si inaltimea de ridicare;

timpul necesar pentru demarare si franare;

suprapunerea operatiilor;

timpul necesar pentru prinderea si descarcarea sarcinii.

Productivitatea masinilor de ridicat este o cantitate constanta numai pentru masinile care functioneaza cu regularitate si cu incarcatura totala. Aceasta poate ajunge, de exemplu, la podurile de transbordare, in cazul transbordarii carbunelui, pana la 1500 t/h si chiar mai mult.

Pentru determinarea numarului instalatiilor de ridicare necesare unei sectii se ia de obicei in calcul productivitatea medie anuala a acesteia, plecand de la sarcinile medii, distantele medii de deplasare si vitezele medii de miscare.

Toate tipurile de macarale si de mecanisme de ridicat, dupa regimul lor de exploatare, se impart in mai multe grupe caracterizate prin diferitele valori pe care le iau factorii urmatori:

durata relativa de conectare in timp de o ora;

numarul de conectari pe ora;

vitezele de miscare ale organelor de lucru;

frecventa de ridicare a sarcinii maxime (calculata ca fiind egala cu capacitatea totala de ridicare) sau frecventa deplasarilor cu rezistenta la deplasare maxima.

Aceste grupe sunt urmatoarele:

Grupa I. Aceasta grupa cuprinde mecanismele de ridicare actionate manual care de obicei functioneaza cu intermitente mari si cu viteze mici.

Grupa II. Aceasta grupa cuprinde mecanismele cu actionare mecanica si cu regim usor de exploatare, care au un numar redus de ore de functionare pe zi si o durata de conectare relativ mica. Mecanismele acestei grupe lucreaza rareori cu incarcatura maxima, au viteze mici si un numar redus de conectari. De exemplu: macaralele din salile de masini ale uzinelor electrice care lucreaza numai pe timpul reparatiei si montarii instalatiilor respective.

Grupa III. Cuprinde mecanismele de ridicat cu actionare mecanica si cu regim mediu de exploatare, adica cu o durata de conectare medie, cu functionare mai intensa, cu sarcini de diferite marimi, cu viteze medii de deplasare si cu un numar mediu de conectari. De exemplu: macaralele din atelierele mecanice de montare, din turnatoriile de fonta si otel, din atelierele de constructii metalice etc., precum si alte masini care lucreaza in conditii analoge.

Grupa IV. Cuprinde mecanismele de ridicat cu actionare mecanica si cu regim greu si foarte greu de exploatare care sunt caracterizate printr-o durata relativ mare de conectare, cu o functionare continua, cu sarcini ce se apropie de cele maxime, cu viteze mari de deplasare si cu un numar mare de conectari. De exemplu: macaralele din sectiile metalurgice, macaralele pentru lucrari intense de transbordare, macaralele care deplaseaza sarcini pe deasupra muncitorilor, indiferent de regimul lor de lucru, macaralele pentru deplasarea materialelor explozive, inflamabile sau otravitoare, acizilor precum si materialului topit sau incandescent.

Caracteristicile acestor grupe de macarale si mecanisme de ridicat sunt prezentate in tabelul 1.1.

Tabelul 1.1. Caracteristicile macaralelor si mecanismelor de ridicat in

functie de regimul lor de exploatare

Durata relativa de conectare a macaralelor si mecanismelor de ridicat se determina cu relatia:

, % (1.5)

in care este timpul global de functionare al mecanismului de ridicat (in minute) pe durata unei ore.

Stabilirea regimului de exploatare al instalatiei electrice se face dupa durata relativa de conectare, care se determina de obicei pentru un interval de 10 minute, astfel:

, % (1.6.)

in care este timpul global de conectare al instalatiei electrice (in minute) intr-un interval de 10 minute.

Pentru masinile de ridicat cu inaltime mare de ridicare si viteze mici la care timpul de functionare neintrerupta a instalatiei electrice depaseste 10 minute se utilizeaza drept criterii pentru incadrarea instalatiei electrice intr-una dintre grupe, datele din tabelul 1.2.

Tabelul 1.2. Regimul de exploatare al instalatiei electrice

in functie de durata de functionare a motorului

Mecanismele unei macarale pot functiona cu diferite regimuri.

Criteriile de determinare prezentate anterior, care situeaza macaralele intr-una dintre grupe, se aplica mecanismului ridicarii principale, celelalte mecanisme ale macaralei pot fi alese si pentru alt regim de exploatare.

1.4.2. Tipuri de instalatii de transport continuu

Tipurile principale de instalatii de transport, grupate dupa caracteristicile lor constructive, sunt prezentate in figura 1.4.

Caracteristicile fundamentale care diferentiaza grupele de instalatii de transport continuu sunt urmatoarele:

1. Transportoarele alcatuiesc grupa instalatiilor cu actiune continua, destinate pentru deplasarea sarcinilor pe o traiectorie determinata, prin actionarea mecanica continua a organului lor activ. In anumite cazuri forta de deplasare este o componenta a greutatii proprii a sarcinii.

2. Masinile de transbordare alcatuiesc grupa masinilor deplasabile, cu actiune continua, adaptate pentru lucrarile de incarcare-descarcare a sarcinilor sub forma de masa granulara sau individuale.

3. Dispozitivele auxiliare alcatuiesc grupa dispozitivelor care nu sunt folosite in mod independent ca mijloc pentru deplasarea sarcinilor, ci sunt destinate sa deserveasca functionarea diferitelor categorii de masini de transportat.

In clasificarea instalatiilor de transport continuu (fig. 1.1.) intra de asemenea si instalatiile pneumatice si hidraulice. Instalatiile pneumatice deplaseaza sarcini individuale in tuburi de forma cilindrica, de exemplu: scrisori, telegrame etc. (posta pneumatica), precum si sarcini granulare cu ajutorul unui curent de aer care circula prin tub. Instalatiile hidraulice, deplaseaza, in special, sarcini granulare cu ajutorul unui curent de apa printr-un tub sau printr-un canal.

Dintre toate tipurile de instalatii de transport continuu prezentate in figura 1.4. cea mai vasta grupa este cea a transportoarelor. Clasificarea principalelor tipuri de transportoare este prezentata in figura 1.5.

Prima grupa de transportoare se caracterizeaza prin prezenta unui organ de tractiune flexibil, fara sfarsit, care executa o miscare continua primita de la mecanismul de actionare si care transmite astfel pe transportor forta necesara pentru deplasarea sarcinilor. Transportoarele din cea de-a doua grupa nu au organ flexibil de tractiune, transmiterea pe transportor a fortei necesare pentru deplasarea sarcinii realizandu-se prin diferite piese rigide ca: cilindri, tuburi si jgheaburi.

In toate cazurile (cu exceptia transportorului vertical), deplasarea se executa pe piese de reazem care preiau apasarea produsa de greutatea sarcinii si de greutatea partilor mobile ale transportorului. Deplasarea pe piesele de reazem ale transportorului se poate face fie prin alunecare, fie prin rulare pe role (deplasabile sau stationare). In primul caz deplasarea se realizeaza prin alunecarea pe ghidaje, fie a sarcinii (de exemplu la: transportoarele cu palete, transportoarele elicoidale, transportoarele vibrante si oscilante), fie a pieselor care poarta sarcina, fie a organului de tractiune (de exemplu la: transportoarele cu banda, transportoarele cu lanturi si raclete, elevatoarele cu cupe pe lanturi elevatoarele cu cupe pe banda).

Cand miscarea se face pe role, de asemenea, este posibila rostogolirea pe acestea fie a sarcinii (de exemplu la: transportoarele cu rulouri, transportoarele de rostogolire pentru sarcinile de forma cilindrica), fie a pieselor care poarta sarcina (de exemplu la: transportoarele cu banda, transportoarele cu placi, transportoarele cu cupe).

Dupa sistemul de transmitere a fortei de deplasare, adica a fortei sub actiunea careia se produce miscarea sarcinii, transportoarele se impart in doua grupe. Prima grupa este caracterizata prin faptul ca sarcina este asezata pe piese purtatoare (cupe, placi, platforme si organe de suspensie ale carucioarelor, benzi) si efectueaza miscarea impreuna cu acestea. Forta de tractiune se transmite asupra acestor piese de catre un organ flexibil de tractiune (de exemplu la: transportoarele cu banda, cu placi, cu lanturi de tractiune portante, cu palete, cu cupe, elevatoarele cu cupe pe lanturi sau pe banda). A doua grupa se caracterizeaza prin faptul ca piesele care poarta sarcina fie ca stau in repaus fie efectueaza o miscare, diferita din punct de vedere cinematic de miscarea sarcinii (de exemplu la transportoarele cu rulouri, transportoarele de rostogolire, transportoarele elicoidale, transportoarele vibrante si cele oscilante).

Daca piesa care poarta sarcina, de obicei jgheab sau tablier, sta in repaus, atunci miscarea se realizeaza fie prin impingerea sarcinii (de exemplu la transportoarele cu palete), fie sub actiunea componentei greutatii sarcinii (de exemplu la transportoarele de rostogolire).

Daca piesa care poarta sarcina are o miscare independenta (de exemplu la transportoarele cu rulouri sau la cele oscilante sau vibrante), atunci forta de actionare reciproca intre aceasta si sarcina este totdeauna forta de frecare, iar inaintarea sarcinii se produce fie sub actiunea componentei greutatii proprii (de exemplu la transportoarele cu rulouri fara actionare), fie sub actiunea fortei de inertie (de exemplu la transportoarele oscilante si vibrante), fie sub actiunea ambelor forte.

Se observa ca din punct de vedere al caracteristicilor fizice ale operatiei de transport, transportoarele prezinta o mare varietate.

Un alt criteriu pentru clasificarea transportoarelor il poate constitui directia de deplasare.

Pentru unele tipuri de transportoare este caracteristica deplasarea in plan orizontal sau sub un unghi mic fata de acesta (de exemplu transportoarele cu banda, cu placi, cu lanturi de tractiune portante, cu palete, cu rulouri, transportoarele de rostogolire, transportoarele elicoidale, oscilante si vibrante), iar altele in plan vertical sau sub un unghi mic fata de acesta (de exemplu elevatoarele, si pentru altele in ambele planuri (de exemplu transportoarele cu cupe). Totusi unele transportoare prezinta variante constructive care depasesc limitele acestor criterii de clasificare.

La transportoarele cu banda, sarcinile care se deplaseaza sunt depuse pe o banda fara sfarsit, realizata din cauciuc cu insertii textile sau cu cord metalic, care se deplaseaza pe niste reazeme stationare prevazute cu role si se infasoara pe toba de actionare si pe cea de intoarcere. Miscarea se transmite benzii de catre toba de actionare, prin frecare.

La transportoarele cu placi banda flexibila este inlocuita printr-un organ mobil, format din unul sau doua lanturi (mai rar din cabluri) de care sunt fixate placi metalice. Miscarea se executa, de obicei, pe role stationare sau adesea mobile, care se rostogolesc pe ghidaje, iar in unele cazuri aceasta se executa prin alunecare. La capetele transportorului lanturile se infasoara pe niste roti profilate pentru lanturi (stele). Forta de tractiune se transmite lantului prin angrenarea acestuia cu roata profilata de actionare. Cand transportorul are un singur lant cu articulatiile verticale, ramurile transportorului se aseaza intr-un singur plan (tip orizontal inchis).

Spre deosebire de transportoarele cu placi, transportoarele cu lanturi nu au un organ special purtator, sarcinile individuale ce urmeaza a fi deplasate, asezandu-se fie direct pe lanturile de tractiune, fie primind de la lanturi numai forta de tractiune, se deplaseaza pe reazeme fixe prin alunecare.

La transportoarele suspendate, lantul (mai rar cablul) trage carucioare pe o singura sina prevazute cu organe pentru suspendarea sarcinilor. Lanturile se deplaseaza pe ghidaje cu ajutorul unor role mobile.

Transportoarele cu raclete se caracterizeaza prin faptul ca miscarea se face prin alunecarea sarcinii pe un jgheab, aceasta fiind impinsa de racletele fixate pe lanturile de tractiune.

O instalatie asemanatoare, care deplaseaza sarcini granulare prin acelasi procedeu (alunecare), insa in jgheaburi inchise (tuburi) in care organul de tractiune sau racletele ocupa in ramura activa numai o mica parte din sectiunea jgheabului, poarta denumirea de transportor cu raclete inecate.

Transportoarele cu cupe se utilizeaza pentru deplasarea sarcinilor granulare atat in plan orizontal cat si in plan vertical. La acestea cupele sunt articulate si se deplaseaza pe ramurile orizontale si verticale, pastrand aceeasi pozitie. Pe ramurile orizontale lanturile pe care sunt articulate cupele se deplaseaza pe role mobile.

Pentru ridicarea sarcinilor pe verticala sau sub un unghi mare fata de planul orizontal, se utilizeaza elevatoarele cu cupe, pentru sarcinile granulare si cu sicane sau cu leagane pentru sarcinile individuale. Forta de actionare se transmite la elevatoare prin lanturi sau prin banda.

La transportoarele cu role, la care rolele sunt actionate, sarcinile individuale se deplaseaza fiind antrenate prin frecare de rolele care se rotesc actionate de un motor, iar la transportoarele cu role neactionate sarcinile se deplaseaza sub actiunea componentei greutatii proprii (cand transportorul este inclinat) sau se imping printr-o forta exterioara.

Planurile inclinate sunt transportoare realizate din sine care sunt utilizate pentru deplasarea sarcinilor de forma cilindrica care se rostogolesc pe piese de ghidare, sub actiunea greutatii proprii.

La transportoarele elicoidale (denumite si "snecuri") materialul turnat in jgheab este impins catre suprafata elicoidala a surubului care se roteste in jgheab antrenat de un motor electric.

La transportoarele oscilante, jgheabul care contine sarcina efectueaza o miscare oscilanta de "du-te vino", timp in care sarcina, capata o miscare in lungul jgheabului si aluneca pe fundul acestuia. La transportoarele vibrante, sarcina se deplaseaza fie prin salturi foarte mici, fie prin mici miscari de alunecare.

Transportoarele mobile sunt masini cu actiune continua, reprezentate de un anumit tip de transportor cu posibilitatea de deplasare pe roti.

Instalatiile mecanice de incarcare sunt instalatii auto-deplasabile destinate pentru incarcarea mecanica a sarcinilor granulare pe diferite mijloace de transport.

Instalatiile de coborare sunt dispozitive foarte simple, utilizate pentru deplasarea marfurilor sub actiunea greutatii proprii. De obicei acestea sunt destinate pentru manevrarea locala a sarcinilor, formand parti integrante din constructiile de buncare sau din instalatiile de transport.

Buncarele sunt rezervoare pentru depozitarea intermediara a sarcinilor granulare, fiind prevazute la partea inferioara cu orificii de descarcare.

Dispozitivele de inchidere sunt dispozitiv pentru reglarea curentului de material care se scurge liber din buncare sau palnii. Reglarea se obtine prin micsorarea sectiunii orificiilor de descarcare.

Alimentatoarele sunt dispozitive mecanice pentru aducerea uniforma si fortata a materialelor granulare din buncare sau palnii spre instalatiile de transport sau de depozitare.

Cantarele pentru transportoare sunt dispozitive pentru cantarirea automata, chiar pe transportor, a materialului care se transporta.

In clasificarea generala a instalatiilor de transport continuu intra de asemenea si masinile de tipuri speciale destinate pentru conditii speciale de lucru (sunt intalnite intr-un numar redus de cazuri).

Dintre aceste instalatii fac parte: a) transportoarele cu cablu, care se folosesc de obicei pentru transportul in sens transversal al sarcinilor individuale lungi care se aseaza direct pe cablurile de tractiune; b) scarile rulante, care se intrebuinteaza in special pentru deplasarea oamenilor in cazul unei circulatii intense; c) elevatoarele cu colivii, folosite ca ascensoare de persoane cu actiune continua si utilizate de obicei la cladirile cu circulatie intensa; d) tuburile rotative care transporta sarcini granulare turnate pe santurile elicoidale prevazute in interiorul tubului rotativ si care se folosesc pentru tot felul de instalatii de uscare, framantare sau alte instalatii de transport tehnic; e) autoincarcatoarele care sunt masini transportabile actionate de motorul autocamionului pe care il incarca si sunt folo-site, in general, in locurile lipsite de curent electric; f) transportoarele pe auto-mobile, destinate mecanizarii operatiilor de transbordare la depozitele temporare, a unor cantitati mari de materiale situate pe teren deschis; g) descarcatoarele de buncare, destinate pentru descarcarea mecanica a buncarelor si folosite, in general, la alimentarile masive cu combustibil.

Caracteristicile generale ale instalatiilor de transport continuu

Caracteristicile tehnice, principale, ale instalatiilor de transport continuu sunt urmatoarele: productivitatea masinii, viteza de deplasare a sarcinii si schema geometrica a instalatiei (lungimea de transport, inaltimea de ridicare a sarcinii si unghiul de inclinare a masinii fata de planul orizontal).

Productivitatea orara a masinilor de transport continuu se determina cu urmatoarele relatii generale:

- pentru sarcini granulare

, t/h, (1.7)

- pentru sarcini individuale

, t/h (1.8)

in care: V este productivitatea volumetrica orara a masinii exprimata in m³/h; γ - masa specifica a materialului care se transporta in stare afanata, exprimata in t/m³; Ω - suprafata sectiunii transversale a materialului care se afla pe organul de transport al masinii, in m²; v - viteza de deplasare a sarcinii, in m/s; M - masa unitatii de sarcina transportata, in kg; a - distanta dintre centrele a doua sarcini succesive, in m.

1.4.3. Tipuri de instalatii pentru transporturi terestre si suspendate

Principalele tipuri de instalatii pentru transporturi terestre si suspendate, clasificate dupa criterii constructive, sunt prezentate schematic in figura 1.6.

Grupele de instalatii prezentate au urmatoarele caracteristici care le diferentiaza:

1. Carucioarele fara sine - fac parte din grupa dispozitivelor de transportat terestre si sunt destinate pentru deplasarea sarcinilor pe cai fara sine intr-o instalatie oarecare de transport.

2. Vagonetele de cale ferata ingusta - fac parte din grupa dispozitivelor de transportat terestre si sunt destinate pentru deplasarea sarcinilor pe cai ferate inguste.

3. Instalatiile de manevra si de deplasare prin rulare - fac parte din grupa instalatiilor de transportat terestre destinate pentru deplasarea, in interiorul unei intreprinderi, a vagoanelor si vagonetelor de cale ferata.

4. Caile suspendate - fac parte din grupa instalatiilor pentru transporturi suspendate, destinate pentru deplasarea pe cai suspendate a unor carucioare separate care poarta sarcina.

Din clasa instalatiilor pentru transporturi terestre si suspendate fac parte de asemenea si instalatiile de tractiune cu cabluri, asa numitele "screpere" si "skidere". Primele sunt destinate pentru deplasarea materialelor granulare, cu ajutorul screperului (racleta in forma de scafa), prin tararea lui pe teren sau pe gramezi din materialul respectiv; celelalte sunt destinate pentru deplasarea aeriana sau terestra (prin tarare) a lemnelor taiate, din masivul de padure, pana la locul de prelucrare. Aceste instalatii destinate pentru conditii speciale de lucru nu sunt intrebuintate in industria constructoare de masini.

Caracteristicile generale ale instalatiilor pentru transporturi terestre si suspendate sunt urmatoarele: productivitatea instalatiei, capacitatea utila de incarcare a instalatiilor de transportat si viteza lor de deplasare.

Productivitatea orara a acestor masini se determina cu urmatoarea relatie:

, t/h (1.9)

in care Q este capacitatea utila de incarcare a unei unitati de transport, in kg; n - numarul ciclurilor masinii pe ora (atunci cand pe un traseu lucreaza o singura unitate de transport) sau numarul unitatilor de transport care au trecut prin punctul de incarcare in timp de o ora (cand pe traseu lucreaza mai multe unitati de trans-port).