RS51071B - Kotur za transporter - Google Patents

Abstract

Postupak za proizvodnju kotura za transporter, posebno za transporter sa pokretnom trakom ili kaišem, sa jednim telom ( 1 ) kotura ijednom osovinom (2 ), koja je uležištena sa minimalno dva ležaja ( 3 ), pri čemu telo ( 1 ) kotura ima šuplji cilindar kao omotač ( 6 ) kotura, koji na svojoj unutrašnjoj strani na sredini uzdužnog preseka ima ojačanje ( 8 ) i na oba kraja ima predviđena sedišta ( 7 ) za ležaje ( 3 ), pri čemu su omotač ( 6 ) kotura i ojačanje ( 8 ) izvedeni izjedna kao jedan komad, naznačen time, što su ojačanje ( 8 ) omotača ( 6 ) kotura i telo ( 1 ) kotura izrađeni postupkom vučenja, naročito postupkom hladnog vučenja i što je telo ( 1 ) kotura kroz postupak vučenja dobilo svoj konačan spoljni oblik.Prijava sadrži još 6 patentnih zahteva.

Description

OPIS PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju kotura za transporter (konvejer), posebno za transporter sa pokretnom trakom ili kajšem, sa jednim telom kotura i jednom osovinom, koja je uležištena sa minimalno dva ležaja, pri čemu telo kotura ima kao omotač šuplji cilindar, koji ima na svojoj unutrašnjoj strani na sredini uzdužnog preseka ojačanje i na oba kraja ima predviđena sedišta za ležaje, pri čemu su omotač kotura i ojačanje izvedeni izjedna kao jedan komad.

Pronalazak se odnosi na oblast tehnike transportnih uređaja, a posebno spada u elemente za transportne uređaje sa pokretnom trakom i registrovan je sa MKP oznakama B65G 3<Q>/,02(<2oo6.oi>).

Kotur iste vrste poznat je, naprimer, iz patentnog dokumenta US 4,790,421 A.

Jedan drugi kotur za transportere, odnosno pokretne transportne trake, poznat je, naprimer, iz patentnog dokumenta DE 103 42 099 Al. Uobičajeno je da u jednom transportnom uređaju sa trakom postoji više koturova postavljenih paralelno jedan do drugog na određenom rastojanju, da bi se izgradio transportni put. Preko ovih koturova kreće se transportna traka. Za transportne uređaje sa pokretnom trakom predviđene za transport rasutog materijala, naprimer u rudarstvu, postavljaju se tri kotura jedan pored drugog u V-formi, tako daje traka izvedena kao neka vrstu oluka. Dužina pojedinih transportnih puteva odnosno takvih transportnih uređaja sa trakom može da iznosi i nekoliko kilometara.

Usleg velike težine transportovane mase i zbog velikog opterećenja prenetog na koturove, moraju koturovi za transporer biti izvedeni takođe sa odgovarajućom Čvrstinom i sa relativno velikom čvrstoćom zidova tela kotura, tako da kroz to dobijaju i odgovarajuću sopstvenu masu. Masa kotura kod izvedenih transptrera nije zanemarljiva vrednost, posebno kada dužina transprtera iznosi više kilometara. Da bi se koturovi transportera preveli u rotaciju, mora pogonski sistem da bude izveden sa odgovarajućim kapacitetom, kako bi bio u stanju da pripremi neophodno potrebnu energija.

Spoljašnji omotač kotura za transporter mora biti u aksijalnom odnosno podužno pravcu savršeno prav, a poprečni presek omotača na spoljnoj strani mora biti idealno kružnog oblika. Ova zahtevana geometrija se u jednom neopterećenom stanju lako postiže. Međutim, pri upotrebi, dakle kada masa transpotrovanog materijala optereti koturove, odnosno kada dejstvuje na njih silom, uglavnom na horuzontalno usmerene koturove transportera, ta vertikalna sila nastala od mase transportovanog materijala, dovodi do određene deformacije oblika kotura za transporter.

Kroz rotaciju kotura postojeća deformacija izaziva stalnu promenu potrebne snage za rotaciju kotura, čime se od energije rotacije oduzima jedna permanentna energija za deformaciju. Sveukupno gledano ovo vodi ka povećanju potrebne energije za pogon transportera posebno za transporter ove vrste sa velikim brojem koturova.

Kod kotura sastavljenog iz jednog jedinstvenog cilindričnog tela usled deformacije dolazi do savijanja oko podužne ose tela kotura u vertikalnom pravcu. Kotur time nije više ravan u podužnom pravcu. Ovo nepovoljno savijanje pojavljuje se isto tako i kod kotura sa telom u obliku šupljeg cilindra sa relativno debelim zidom cilindra.

Kod dodatnog povećanja debljine postojećih tankih zidova tela kotura računa se uvek sa većim stepenom sigurnosti radi dobijanja zadovoljavajuće otpornosti na savijanje. Uprkos tome dodatno se umesto ovoga pojavljuje neke druge deformacije. Ako je poprečni presek tela kotura u neopterećenom stanju kružnog oblika, poprečni presek će se kod tankih zidova kroz opterećenje od transportovanog materijala deformisati u gornjem području omotača odnosno omotač će se pohabati i spljoštiti. Drugim rečima, u toku rada unutrašnji prečnik tela kotura zadržava kružni oblik, dok spoljni deo tela dobija oblik elipse. Ova stalna promena iskrivljenosti tela kotura izazvana rotacijom troši isto tako energiju, koja će biti oduzeta od transportnog uređaja i shodno tome neće više biti na raspolaganju za pogon koturova transportera.

U dokumetu US 4, 790, 421 A, prikazan je kotur, čije šuplje cilindrično telo kotura ima na unutrašnjoj strani ojačanje u vidu više rebara, koje, s jedne strane, povećavaju potrebnu čvrstoću kotura i koje, s druge strane, stvara time veće probleme za ostvarenje krajnje odnosno bočne površine potrebne za fiksiranje omotača kotura prema sedištima ležajeva. Patentni dokument FR 72 039 E prikazuje kotur, kod koga je predviđena potporna konstrukcija za povećanje stabilnost i čvrstoće kotura, koja je pravilno raspoređena između osovine i šupljeg cilindričnog omotača kotura.

Patentni dokument DE 1 180 311 B pokazuje kotur, Čije je osovina učvršćena samo na jednom kraju i koja, radi očuvanja pravog ugla osovine, ima drugi kraj osovine pomerljivo uležištena.

Iz dokumenta US 4,502,310 A poznat je kotur, koji radi povećanja pouzdanosti i produženja životnog veka, a i zbog redukcije materijala pri proizvodnji, ima izvedeno telo kotura i sedišta za ležaje iz jednog komada.

Takođe iz patentnog dokumenta DE 30 24 750 Al poznat je kotur, kod koga je sedište ležaja na spoljnim krajevima tela kotura formirano istiskivanjem krajnjih delova materijala omotača.

Patenta FR 987 860 A prikazuje kotur, kod koga su ležajevi izrađeni od sintetičkog materijala, da bi se redukovala težina kotura.

Nepovoljnost je u tome, Što su mere za povećanje stabilnosti i čvrstoće kotura komplikovane, iziskuju dosta vremena za izradu, posebne postupke obrade i time vode ka skupim proizvodnim postupcima.

Na osnovu ovih činjenica zadatak je pronlaska, da se konstruiše kotur za transporter sa velikom stabilnošću i čvrstoćom, koji je istovremeno jednostavan, jeftin i brz za izradu i predloži postupak za proizvodnju takvog kotura.

Ovaj zadatak se rešava pomoću postupka za proizvodnju kotura za transporter prema karakteristikama datim u Zahtevu 1 kao i izvedba kotora za transporter prema karakteristikama iz Zahteva 5.

Kod postupka za proizvodnju kotura za transporter sa trakom predviđeno je u skladu sa pronalaskom poboljšanje poznatog opisanog kotura, što se ogleda u ojačavanja kroz proizvodnju postupkom vučenja, naročito pomoću hladnog vučenja šupljeg tela, i time dobijanja konačnog spoljnjeg oblika tela kotura pomoću ovog postupka vučenja.

Kroz postupak ojačavanja omotača kotura odnosno tela kotura pomoću postupka vučenja šupljeg tela i bladodareći tome, što telo kotura dobija svoj konačni spoljni oblik, smanjuje se potreba za naknadnom mašinskom obradom odnosno obradom skidanja strugotine, zbog čega se izbegava prekidanje vlaknaste strukture u osnovnom materijalu, čime se znatno povećava zatezna čvrstoća kotura.

Pomoću ovog ojačavanja kotura moguće elastične deformacije kotura za transporter pod opterećenjem, biće izbegnute ili značajno umanjene, naročito gubitak ravnosti spoljne površine kotura

Sem toga prema pronalasku se izbegava nedovoljna debljina zida kotura, što bi moglo da izazove savijanje kotura pod opterećenjem od transportovanog materijala. Deformacija tela kotura time izostaje, pa nema gubitka energije rotacije na deformacioni rad, čime će se ukupan bilans energije transportnog uređaja znatno poboljšati. Na kraju može se pomoću smanjivanja debljine zida na neojačanim delovima omotača kotura dobiti znatna ušteda u materijalu za izradu kotura. Time se redukuje težina kotura, pa se kroz to vrši odgovarajuća redukcija energije potrebne za rotaciju odnosno pogon.

Da bi se očuvala ravnost u podužnom pravcu spoljnje površine omotača kotura i ostvarila dobra čvrstoća na savijanje, predviđeno je prema pronalasku ojačanje omotača kotura na unutrašnjoj strani.

Zato se kod kotura prema pronalasku omotač kotura i dodatno ojačanje izrađuju izjeda odnosno iz jednog komada.

Kod jednog kotura izvedenog prema pronalasku predviđeno je, da se vrši ojačanje postupkom vučenja, naročitom postupkom hladnog vučenja, iz jednog početnog šupljeg tela, koje predstavlja početni sirovi komad za obradu vučenjem i pri tome debljina zida omotača kotura iznosi oko 6 mm do nekih 12 mm.Kod preporučenog izvođenja debljina zida omotača iznosi oko 7 mm do 11 mm, a kod posebno testiranog kotura iznosi 8 mm do lOmm.

Kod naročito povoljnog načina izvođenja debljina zida omotača kod neojačanog dela iznosi oko 3 mm do oko 8mm. Preporučeno je da debljina iznosi oko 4 mm do oko 7 mm, a prvenstveno su testirani zidovi debljine od 4,5 do 6 mm.

Kod kotura izvedenog prema pronalasku predviđeno je, da se debljina zida omotača kotura kontinualno povećava od neojačanih delova zida do ojačanog dela. Ovim se izbegava nagla skokovita promena debljine zida, koja dovodi do koncentracije naprezanja i loma.

U nastavku biće detaljno opisan jedna primer izvođenja pronalaska sa pozivom na sliku 1 radi lakšeg objašnjenja izvedenog primera.

Ova jedina priložena slika 1 prikazuje uzdužni predsek kotura prema pronalsaku, koji se koristi za transporter sa pokretnom trakom. Veći broj iste vrste koturova za transporter raspoređeno je praleno jedan pored drugoga i postavljeno na određenom rastojanju duž cele duzine transportnog puta i transportna traka (nije prikazana) kreće se preko gornjih strana koturova u pravcu transportovanja. Transportna traka može imati dužinu i po više kilometara. Time se transportna traka neće pohabati pre vremena preko trenja sa koturom, jer su koturovi ispod transportne trake obrtno uležišteni i lako se prevode u rotaciju. Širina transportne trake iznosi, naprimer, 2200 mm. Za formiranje jednog olučastog oblika transportne trake, da bi se lakše transprtovao rasuti materijal, kao što je, ruda, ugalj, šljunak ili slično, potrebno je postaviti najmanje tri kotura u V-formi.

U skladu sa pronalaskom kotur za transporter ima jedno telo 1 kotura ijednu osovinu 2, koja je uležištena preko dva kotrljajna ležaja 3. Ležaji 3 su prema spolja zaptiveni pomoću pogodnog zaptivanja, naprimer lavirintskim zaptivanjem. Osovina 2 je izvedena kao šuplja i u njenom srednjem delu izvedena je sa većim prečnikom, koji je formiran naspram oba kraja osovine i koja je uležiStena preko kotrljajnih ležaja 3. U području sa povećanim prečnikom osovina 2 ima radijalni otvor 4, preko kojeg se vrši izmena vazduha odnosno predstavlja vezu između unutrašnjosti 5 kotura i spoljašnje atmosfere, koji je potrebna u osnovi radi cirkulacije vazduha zbog temperaturne razlika nastale tokom rada. U toku pogona nastaje zagrevanje kotura i u unutrašnjosti 5 zatvoreni zagrejani vazduh izvlači se izvan osovine kroz otvor 4. Kada transporter miruje, hlade se koturovi i pri tome izvlači se istovremeno i vazduh iz unutrašnjosti 5. Pomoću otvora 4 na osovini 2 nije omogućena samo brza izmene vazduha, već se njime takođe osigurava, da vazduh ne struji preko ležajeva 3 i ne vrši time nanošenje nečistoće na ležaje, čime bi se smanjio životni vek ležaja.

Telo 1 kotura ima šuplji cilindrični omotač 6, na čija su oba kraja predviđena sedišta 7 za ležaje 3. Na sredini omotača 6 je povećana debljina zida, tako daje time stvoreno ojačanje 8, koje se nalazi na unutrašnjoj strani omotača 6 kotura. Ojačanje 8 je predviđeno da obuhvata ćelom dužinom kružni poprečni presek omotača 6.

Ojačani deo je postavljen po sredini kotura izveden sa ojačanjem 8, koje je pre svega simetrično formirano i homogeno sa zidom omotača 6 kotura. Na oba kraju ojačanja 8 sledi jedan deo, u kome se kontinualno smanjuje debljina zida, tako da se na uzdužnem preseku na slici 1 može uočiti kao neka vrsta prelaznog kosog dela 9. Na kraju kosog dela 9 dostiže se vrednost debljine zida za neojačani deo omotača 6 kotura. U opšem slučaju, neojačani deo predstavlja malu debljinu zida, koja je izvedena radi redukciju težine kotura.

Ojačanje 8 je određene dužine, služi da bi se umanjio deformitet kotura u oblika sedla, koji se pojavljuje na koturu kada je pod opterećenjem i ojačanje 8 predstavlja samo neku vrstu ojačavajućeg prstena postavljenog na unutrašnju stranu omotač 6 kotura. U području ovog ojačavajućeg prstena umanjena je mogućnost gubitka ravnosti ali će se na bočnim stranama prstena pojaviti u osnovi veoma intenzivno opterećenje.

Preporuka je da se kotur za tranporter napravi od komada u obliku šupljeg tela, koje u opštem slučaju ima oblik šupljeg cilindra. Primera radi, može se uzeti jedan cilindar sa prečnikom od nekih 168, 3 mm i ukupne dužine od oko 420 mm. Debljina zida iznosi oko 8,8 mm. Dimenzija cilindra ima široko tolerantno područje, tako da se može očekivati pojava značajnog otstupanja mera. Naročito cilindar može imati različitu meru kružnice, što znači, da mera prečnik može znatno varirati po dužini, što se može prepoznati kao iskrivljenje na uzdužnom preseku.

Zbog toga se do sada kod poznate proizvodnje kotura za transportere vrši obrada spoljne strane tela kotura skidanjem strugotine ćelom dužinom. Na kraju mora se zbog razlike u skinutom materijalu izvršiti dinamičko uravnoteženje ( balansiranje) tela kotura.

Kod tela kotura prema pronalasku vrši se promena forme početnog šupljeg tela odnosno cilindra postupkom vučenja, naročito obrada hladnim vučenjem. Pomoću ovog postupka vučenja može se smanjiti prečnik, a isto tako i debljina zidova. Ukupna dužina tela 1 kotura obrađuje se u jednom prolazu. Prečnik nakon transformacije iznosi, naprimer, oko 159 mm i debljina neojačanog zida oko 4,5 mm. U srednjem delu debljina zida sa ojačanjem 8 iznosi, naprimer, oko 8 mm. Ukupna dužina tela kotura iznosi, primera radi, oko 720 mm, dužina ojačanja 8 oko 80 mm i prelaznog kosog dela 9 na svakoj strani oko 35 mm.

Postupak hladnog vučenja vodi ka određenom ojačavanju materijala na osnovu poboljšavanja strukture materijala, zbog čega telo 1 kotura dobija dobru otpornost na habanje.Telol kotura dobija kroz obradu vučenjem svoj konačni spoljni oblik. Spoljna površina omotača 6 tela 1 kotura je nakon toga u podužnom pravcu potpuno ravna i prava, a u poprečnom preseku je tačnog kružnog oblika. Jedna dodatna obrada skidanja stugotine na spoljnoj površini omotača 6 kotura nije potrebna. Time će se pojava neuravnoteženosti pri kasnijoj rotaciji kotura znatno smanjiti. Znači otpada potreba za dodatnom mašinskom obradom i za naknadnim dinamičkim uravnoteženjem kotura, čime se smanjuje broj potrebnih postupaka za proizvodnju kotura i adekvatno tome se proizvodna cena znatno snižava.

Za izradu sedišta 7 ležaja mora se šuplje cilindrično telo 1 kotura aksijalno deformisati prema unutra, pri čemu se kod tela 1 kotura obrazuje metalna cev povučenu preko unutrašnjeg trna prema unutrašnjosti i induktivno zagrevan. Zagrejana cev će se tada prevesti u jednu rotacionu formu i obradiće se pomoću odgovarajućeg alata za oblikovanje, koji je vođen rotaciono na kraju cevi i izvršiti previjanje ivice zida prema unutra.

Materijal zida pri transformaciji teče u radijalnom pravcu, tako da se debljina zida kod stvaranja posuvraćenog oboda 10 znatno uvećava kao i debljina zida na cevnom otsečku. Kroz odgovarajućeg profilisanja pomoću alatom za oblikovanje vrši se obrada transformisanog kraja kod posuvraćenog oboda 10 radijalno prema spolja i izvodi se potporni prsten 11, pomoću koga se povećava čvrstoća na savijane tela I kotura odnosno sedišta 7 ležaja. Nakon transformacije će se u presavijenom obodu 10 pomoću obrade skidanja strugotine oformiti sedište 7, koje prihvata kotrljajni ležaj 3.

Kotur za transporter prema pronalasku uz redukciju materijala će imati, nasuprot poznatih koturova koji uobičajenom redukcijama materijala gube čvrstoću, poboljšanu čvrstoću i stabilan oblik. Na taj način tokom rotacije smanjuju su elastične deformacije oblika kotura, Što vodi ka poboljšanom energetskom bilansu transportnog uređaja. Ovde se može po jednom koturu sa prečnikom oko 219 mm i jednom dužinom od oko 1150 mm uštedeti oko 3W snage. Kod dužine transportnog uređaja od jednog kilometra sa većim brojem koturova dostiže se znatna ušteda u potrebnoj snazi. Dalje ima kotur za transporter prema pronalasku u odnosu na uobičajene koturove poznate iz stanja tehnike manju bučnost pri radu.

Na kraju treba istaći da se pri proizvodnji kotura za transporter prema pronalasku pomoću kalibrisanog proizvodnog procesa dobija ušteda u ceni. Ovde se pomoću postupka izvlačenja dobija kotur sa svojim konačnim spoljnim oblikom. Jedna dodatna obrada na strugu odnosno neka druga slična obrada skidanjem strugotine sa površine omotača kao i uravnoteženje kotura nisu potrebni.

Claims (7)

1. Postupak za proizvodnju kotura za transporter, posebno za transporter sa pokretnom trakom ili kaišem, sa jednim telom (I) kotura ijednom osovinom (2), koja je uležištena sa minimalno dva ležaja ( 3 ), pri čemu telo ( 1) kotura ima šuplji cilindar kao omotač ( 6 ) kotura, koji na svojoj unutrašnjoj strani na sredini uzdužnog preseka ima ojačanje ( 8 ) i na oba kraja ima predviđena sedišta ( 7) za ležaje ( 3 ), pri čemu su omotač ( 6 ) kotura i ojačanje ( 8) izvedeni izjedna kao jedan komad, naznačen time, što su ojačanje ( 8 ) omotača ( 6 ) kotura i telo ( 1 ) kotura izrađeni postupkom vučenja, naročito postupkom hladnog vučenja i Što je telo ( 1 ) kotura kroz postupak vučenja dobilo svoj konačan spoljni oblik.

2. Postupak prema Zahtevu 1, naznačen time, Stoje debljina zida omotača ( 6 ) kotura na ojačanom delu podešena na vrednost oko 6 mm do oko 8 mm.

3. Postupak prema Zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je debljina zida omotača ( 6) kotura na neojačanom delu podešena na vrednost oko 3 mm do oko 8 mm.

4. Postupak prema nekom od predhodno navedenih Zahteva, naznačen time, što se debljina zida omotača (6) kotura kontinualno povećava od neojačanih delova do ojačanog dela.

5. Kotur za transporter, naročito za transporter sa pokretnom trakom ili kaišem, sa jednim telom ( 1 ) kotura i jednom osovinom ( 2 ), koja je uležištena sa minimalno dva ležaja (3 ), pri čemu telo (1) kotura ima šuplji cilindar kao omotač (6) kotura, koji na svojoj unutrašnjoj strani na sredini preseka ima ojačanje ( 8 ) i na oba krajnja dela ima predviđena sedišta ( 7 ) za ležaje ( 3 ), pri čemu su omotač ( 6 ) kotura i ojačanje ( 8 ) izvedeni izjedna kao jedan komad, naznačen time, što su ojačanje ( 8 ) omotača ( 6 ) kotura i telo ( 1 ) kotura izrađeni postupkom vučenja, naročito postupkom hladnog izvlačenja, pri čemu debljina zida omotača na sredini ojačanog dela iznosi oko 6 mm do oko 12 mm.

6. Kotur prema Zahtevu 5, naznačen time, što debljina zida omotača ( 6 ) kotura na neojačanom delu iznosi oko 3 mm do oko 8 mm.

7. Kotur prema Zahtevu 5 ili 6, naznačen time, što se debljina zida omotača ( 6 ) kotura kontinualno povećava od neojačanih delova do ojačanog dela.