Read MasineZatransport2.pdf text version

MASINE I UREAJI ZA TRANSPORT NA POVRSINSKIM KOPOVIMA

Skripta

Prof dr Dragan Ignjatovi

Beograd 2010

1. TRANSPORT NA POVRSINSKIM KOPOVIMA

Transport otkrivke i korisne supstance na povrsinskim kopovima predstavlja najvaniji i najsloeniji proces u tehnologiji povrsinskog otkopavanja. Od njegove organizacije u najveoj meri zavisi kapacitet masina na otkopavanju i odlaganju, produktivnost otkopavanja i troskovi proizvodnje rudne supstance. Osnovna namena transporta na povrsinskim kopovima je premestanje otkrivke i korisne supstance od radnog ela bagera do mesta istovara. Transport na povrsinskim otkopima ima svoje specifinosti, koje su uglavnom sledee: ­ relativno kratka rastojanja transporta koja po pravilu ne prelaze 10 km, ­ radilista na otkopavanju i odlaganju menjaju svoj poloaj u prostoru i po vremenu te je nuno popreno pomeranje transportnih komunikacija, ­ u pitanju su i veliki usponi radi izvoza rudne mase na povrsinu, ­ radi boljeg korisenja mehanizacije na otkopavanju i sredstava transporta neophodno je uzajamno usaglasavanje parametara rudarsko-transportne opreme itd. Transport na povrsinskim kopovima se odvija po utvrdjenom ciklusu ija duina trajanja zavisi od vremena utovara, kretanja punog i praznog transportnog sredstva, istovara, manevrisanja i zastoja u transportu. Sve ove operacije se vrse sa prekidima ili bez prekida tj. kontinualno, te po nainu dejstva transport na povrsinskim otkopima moemo podeliti na: ­ transport sa prekidnim dejstvom u koje spada: elezniki transport sa lokomotivskom vuom, automobilski i traktorski, skreperski itd. ­ transport bez prekida (kontinualni transport) u koje spada: transport tranim transporterima, hidraulini, eleniki sa beskrajnim uetom i sl. I ­ kombinovani transport koji predstavlja kombinaciju nekih vidova transporta iz prve dve grupe, kao npr.: automobilski i trani, elezniki i automobilski i sl. Izbor vrste transporta za konkretne uslove povrsinskog otkopa utvruje se na osnovu elemenata zaleganja rudne supstance, karaktera, oblika i veliine leista, roka eksploatacije, koliine materijala odnosno tereta koji treba prevoziti u odreenom periodu vremena, duine nagiba transportnih puteva, naina otkopavanja i deponovanja jalovine, naina prijema rudne supstance, klimatskih i drugih uslova i sl. U vezi sa ovim kod izbora transportnog sredstva treba poznavati izmeu ostalog i sledee elemente: ­ vrstu i fiziko-hemijske kao i mehanike osobine materijala koji treba transportovati (leina materijala u rastresitom stanju, krtost, veliina komada, temperatura i dr.), ­ nain utovara i istovara, ­ radnu sredinu u kojoj e transportna stedstva raditi (zaprasenost, temperaturne promene, vlanost, klimu itd.), ­ gabarite objekata ili mehanizacije gde se vrsi utovar, odnosno istovar ili prolaz transportnih sredstava,

­ kapacitet i nain rada mehanizacije koja vrsi utovar, kao i tehnologiju otkopavanja i odlaganja. ­ smer i transportne distance itd. U tabeli 1 prikazana je klasifikacija uticajnih faktora na izbor vrste transporta Tabela 1. Klasifikacija uticajnih faktora na izbor vrste transporta

Izabrana vrsta i sredstava transporta na povrsinskom kopu treba da osiguraju siguran prevoz zadatih koliina materijala, neprekidan rad, sto manje teskoa u pogonu, sigurnost, bezbednost zaposlenih i nesmetani rad osnovne i pomone mehanizacije kao i najveu moguu ekonominost. Na savremenim povrsinskim otkopima preteno se primenjuju tri vrste transporta: ­ elezniki (sinski), ­ automobilski i ­ trani. Pored nabrojanih ree se primenjuju traktorski, transport iarama, hidraulini, a vrlo retko i neke druge vrste transporta.

Slika 1 Osnovni vidovi transporta na povrsinskim kopovima U Tabeli 2 prikazani su uslovi za racionalan izbor osnovnih vrsta transporta na povrsinskim kopovima, a u tabeli 3 klasifikacija uticajnih faktora na izbor. U cilju intenzivnosti radova na otvaranju i eksploataciji otkopa, postizanja najboljih proizvodnih i ekonomskih efekata u zavisnosti od specifinih geoloskih i montan-tehnikih uslova, u veini sluajeva je ustanovljena opravdanost primene nekoliko razliitih vrsta transporta. U Takvom sluaju se u istom povrsinskom otkopu uvodi na svakom radilistu, ili na grupi radilista, ona vrsta transporta, koja obezbeuje najbolje ekonomsko-tehnike efekte. Pravci daljeg tehnikog razvoja sinskog transporta su uglavnom u poveanju vune sile i snage lokomotiva, poveanju nosivosti vagona, uvodenju mehaniza-cije za sve vrste radova na prugama itd. Kod autotransporta daljim razvojem e se poveati nosivost kipera i usavrsavati konstrukcija donjeg trapa vozila u pogledu vee izdrljivosti pojedinih elemenata.

Tabela 2. Uslovi za racionalnu primenu osnovnih vrsta transporta

2. ELEZNICKI TRANSPORT 2.1. Sredstva eleznickog transporta na povrsinskim otkopima

eleznicki transport na povrsinskim kopovima (slika 2) najese se primenjuje pri eksploataciji plitkih i velikih leista horizontalnog ili blagog zaleganja, dubine do 200 m, sa kojih treba prevoziti velike koliine iskopine tokom dueg radnog veka. Transport vozovima je jedan od najrasprostranjenijih naina transporta pri prevozu velikih koliina tereta po vrlo dugakim transportnim duinama.

Slika 2 Primena eleznikog transporta u sprezi sa rotornim bagerom Na ovakvu rasprostranjenost odluujuu ulogu su imali sledei elementi: ­ mogunost da se za pogon koriste razliiti vidovi energije i da je pri ovome utrosak energije relativno nizak zahvaljujui injenici da su otpori, koji nastaju pri kretanju voza po sinama, mali; ­ velika izdrljivost i relativno velika trajnost sredstava elezniog transporta, radi ega su troskovi odravanja mnogo manji nego kod drugih vidova transporta; ­ velika sigurnost u radu i ne tako veliki uticaj klimatskih prilika na kapacitet transporta i ostale elemente sigurnosti; ­ relativno dobra produktivnost. Glavni nedostaci su: ­ velika investiciona ulaganja zbog znatno duih trasa u odnosu na druge naine transporta; ­ mali nagibi trasa i veliki radijusi krivina pruga (sto uslovljava njihove vee duine, vei obim zemljanih radova) komplikuju ulaske i izlaske iz kopova; ­ veliki obim radova pri pomeranju nestacionarnih koloseka po etaama; ­ oteana primena pri selektivnoj eksploataciji mineralnih sirovina; ­ manja produktivnost i ­ sloenija organizacija rada.

elezniki transport se odvija po unutrasnjim prugama, unutar kontura kopa, i po spoljasnjim van kontura kopa. Pruge mogu biti: ­ stacionarne, za dui radni vek i ­ nestacionarne, pomerljive, na otkopnim i odlagalisnim etaama, za kraivremenski period u zavisnosti od intenziteta otkopavanja, odnosno odlaganja. Nestacionarne pruge se periodino pomeraju pratei napredovanje otkopavanja ili odlaganja.

Seme eleznikih pruga na povrsinskim kopovima uglavnom zavise od primenjene seme otkopavanja iskopine na kopu. Trasiranje i izrada pruga zavisi od reljefa terena, dimenzija i naina zaleganja leista, dimenzija i tehnologije formiranja odlagalista. Pri projektovanju transporta, radi nezavisnog otkopavanja, vee sigurnosti i efikasnosti, treba nastojati da se posebnim prugama prevozi otkrivka, a posebnim korisna mineralna sirovina. Najrasprostranjenije transportne seme pri eksploataciji horizontalnih i blago nagnutih leista je prikazana je na slici 3.a, a za eksploataciju strmih i dubljih leista na slici 3.b.

Slika 3.1. Transportna trasa pruge pri eksploataciji horizontalnih blago nagnutih leista (a) i transportna trasa pruge pri eksploataciji strmih leista (b) Otkrivka se obino transportuje vozovima na unutrasnje ili spoljasnje odlagaliste i odlae lepezasto ili paralelno, dok se ruda posle procesa drobljenja transportuje do objekata za dalju preradu ili ugalj direktno do deponija termoelektrana. Radi postizanja visoke produktivnosti transporta na bazi propustanja velikog broja vozova uz bezbedno kretanje kompozicija na pruzi je potrebno izgraditi odgovarajue komplekse prunih objekata, slika 4. Pruni objekti obuhvataju: utovarne stanice (1); odlagalisne stanice (2), istovarnoutovarne stanice (3); manevarsko-ranirne stanice (4); stajalista (5); mimoilaznice (6); rudnike pomerljive koloseke (7); rudnike stacionarne koloseke (8); prugu javnog saobraaja (9); povrsinski kop (10); odlagaliste (11) i flotacija (12).

Slika 4. Sematski prikaz kompleksa prunih objekata na kopu

2.2. eleznicke pruge

Na povrsinskim otkopima se primenjuju pruge sirokog, normalnog i uskog koloseka. Pruge sirokog koloseka, kod kojih je razmak izmeu bonih unutrasnjih strana glava sina 1524 mm, su u upotrebi samo na povrsinskim otkopima Rusije, Spanije, Indije i June Amerike. Pruge normalnng koloseka, kod kojih pomenuti razmak iznosi 1435 mm, su najrasprostranjenije i sreu se na gotovo svim povrsinskim otkopima sveta. Pruge uskog koloseka (razmak izmeu bonih unutrasnjih strana glava sina je kod ovih pruga manji od 1435 mm, najese 1000, 900 ili 760 mm) su isto tako rasprostranjene, a naroito na povrsinskim otkopima malog kapaciteta. Izbor sirine koloseka se odreuje na osnovu koliine tereta koji treba da se prevozi, duine transportnih puteva, dimenzija povrsinskog otkopa, karakteristika primenjene opreme itd. Prema uslovima eksploatacije pruge na povrsinskim otkopima mogu biti stalne (stacionarne) i pomerljive. Stacionarne se izrauju na stabilnom nasipu i za due vreme upotrebe. Pomerljive pruge se periodino popreno pomeraju pratei napredovanje radnog fronta na otkopavanju ili odlaganju. U pomerljive pruge se ubrajaju: utovarne pruge na etaama, istovarne na odlagalistima, bagerske ili pruge za odlagae ako ovi imaju sinski ureaj za kretanje kao i pruge mostova za transport i odlaganje jalovine. Osnova, na koju se polau pomerljive pruge, je po pravilu prirodni materijal etaa u vrstom stanju, rastresiti materijal odlagalista, a takoe i krovina sloja korisne supstance ili podinske stene. Ako osnova nije dovoljno vrsta i stabilna pomerljive pruge mogu biti poloene i na ugraenom nasipu.

Razliitosti u uslovima eksploatacije stacionarnih i pomerljivih pruga su uslovljene razliitim ogranienjima brzine kretanja voza po njima. Tako je kod pomerljivih koloseka maksimalna brzina kretanja kompozicije ograniena na 15-25 km/h. Na pojedinim deonicama po odlagalistu i otkopnoj etai ogranienja su jos manja 5 km/h. Na stacionarnim kolosecima duine 3 km i vise, brzina se ograniava na 40÷65 km/h, u suprotnom 25÷40 km/h. U zavisnosti od godisnjeg obrta tereta stacionarne pruge se dele u 3 kategorije: I kategorija 22 miliona tona bruto mase (V 65 km/h) II kategorija = 10÷22 miliona tona bruto mase (V 40 km/h) III kategorija < 10 miliona tona bruto mase (V 25 km/h).

U planovima eleznike pruge se crtaju pravim linijama, spojnim i prelaznim krivinama, a uzduni profil pruge se crta izlomljenim pravim linijama koje obe-leavaju uspone, horizontalnost i padove. Trasa-plan pruge zavisi od reljefa te-rena; dubine, obJika i dimenzija povrsinskog otkopa kao i od usvojene metode otkopavanja. Kada su velike razlike u nivoima u granicama otkopnog polja trasa pruga se razvija u obliku petlje (sl. 5a) izvlanjaka (sl. 5b), spirale (sl. 5c) ili njihovom kombinacijom (sl. 5d). Na povrsinskim otkopima najmanji poluprenik krivine, ako nije drugaije pro -pisano, ne treba da bude manji od 100 m, za pruge ija je sirina koloseka 900 mm i 180 m, za pruge ija je sirina koloseka 1435 mm. U nekim zemljama pomenute minimalne vrednosti se mogu umanjiti samo uz dozvolu nadlenih dravnih inspekcijskih organa i to opet samo za najvise do 20%. U osnovi najmanji radijus krivine se odreuje prema vrsti kompozicije odnosno uglavnom lokomotive.

Sl. 5. Razvoj trasa pruge na povrsinskom otkopu (a . u obliku petlje, b. sa izvlanjacima, c. u obliku spirale, i d. kombinovani razvoj) Veliina nagiba pruge meri se u promilima (%o) i odreuje se kao odnos raz like nivoa kraja i poetka pruge prema horizontalnoj projekciji. Merodavni uspon je najvei uspon na pruzi po kome se utvruje te inska veliina vozova sa minimalnom proraunom utvrenom brzinom. Nasim propisima za povrsinske otkope veliina merodavnog uspona na pomerljivim prugama je odreena da ne sme da bude vea od 50 % 0 kod vue elektrinim lokomotivama i 40 % 0 kod vue parnim ili ostalim vrstama lokomotiva. Na odlagalistima pruge treba da budu vodoravne ili sa usponom do 5% 0 u pravcu vonje punih vozila, a na etaama du otkopnih radilista ne vei od 2,5% 0 Da bi se obezbedio siguran transport po celoj duini pruge utvruju se pro pisani gabariti.

eleznika pruga predstavlja kontinualnu konstrukciju, koja omoguava neprekidnu i sigurnu vonju vozova potrebnom brzinom. Pruga se sastoji od donjeg i gornjeg stroja, objekata na pruzi, signalnih ureaja, kontaktne mree, zemljisnog prunog pojasa i vazdusnog prostora visine 12 metara iznad gornje ivice sine. U graevinskom smislu dva osnovna elementa pruge su donji i gornji stroj, a tip konstrukcije i dimenzije ovih delova se

odreuju u zavisnosti od obima tereta za transport, tipa vunog vozila i vagona, i brzine vonje kompozicije.

2.2 1. Donji stroj pruge

Donjim strojem ili osnovom pruge se naziva tlo na koje se polau pragovi i sine. Najese je to nasip, usek, polunasip, poluusek i sl. Osnova pruge treba da bude stabilna, vrsta i da ima odgovarajue objekte za odvod vode, jer veliko natapanje materijala vodom dovodi do naglog smanjenja njegove nosee sposobnosti. Ako teren na kome se gradi pruga poseduje nor malne hidrogeoloske i druge uslove, zemljana trasa pruge se izrauje po tip skim profilima. Sirina trase (planuma ili donjeg stroja) zavisi od sirine koloseka, vrste i broja koloseka kao i od vrste materijala u kome se trasa izrauje. Sirina planuma za prugu sa jednim kolosekom moe se odrediti pomou obrasca: B = b+2-m-hz, gde je: b 2e-- sirina osnove pruge na visini preseka sa horizontalnom ravni gornje strane praga. Odreuje se na taj nain sto se pro -dui linija kosina donjeg stroja do preseka sa horizontalnom ravni gornje strane praga (sl. 4) m -- projekcija kosine za h= 1 m, odnosno nagib donjeg stroja (obino 1,5, a kod veih visina 1,75 odnosno 2,0) e -- sirina koloseka, m h z -- visina zastora merena u osi pruge, m. m (1)

Sl. 6. Popreni profil pruge u useku U praksi se obino za normalne uslove izgradnje, usvaja sirina osnove jednaka trostrukoj ili etvorostrukoj sirini koloseka tj. 5 = (3÷4) e, a za sloenije uslove i do B = 5 e. Ako uslovi gradnje dozvoljavaju osnova se prosiruje sa obe strane ose pruge za 0,25 -- 0,30 m da bi se spreilo rasipanje materijala iz zastora. Donji stroj pruge nuno mora da ima, potrebne objekte za odvodnjavanje. Obino su to kanali sa sirinom pri dnu od 0,3 do 0,5 m, u padu sa 3 --5% 0 . Kod prelaza pruga preko raznih prepreka (reke, potoci, put evi i sl.) izgrauju se razni graevinski objekti: nadvonjaci, cevi i propusti i sl.

2.2 2. Gornji stroj pruge

Gornji stroj pruge ine zastor, pragovi i sine sa sinskim priborom.

Slika 7. Elementi gornjeg stroja a) Zastor Stalne pruge na povrsinskim otkopima ugrauju se na zastornom sloju, ija je namena da ravnomerno i elastino rasporedi pritisak i smanji udare na zemljinu podlogu, zatim da odvodi (propusta) povrsinske vode i zastiti zemljanu podlogu od zamrzavanja. Na pomerljivim prugama zastor se ugrauje kada materijal podloge (terena) ne odgovara uslovima optereenja od kompozicija. Praksa je pokazala da je izgradnja zastora na etanim i odlagalisnim prugama celishodna, ako se pruge popreno pomeraju svakih 1,5 do 2 meseca ili ree. Dopunski troskovi za zastor se u ovakvim sluajevima kompenzuju poveanom brzinom kretanja kompozicija i manjim kvarovima. Pomine pruge poloene na tlu iz materijala koji se lako drenira ne zastiru se. Takvi materijali su: peskovi, delimino glinoviti peskovi sa dovoljnom vodopropustljivosu (iji je koeficijent filtracije do 0,003 cm/sec), sljunak i kristalaste stene. Kao zastorni materijal za pruge na povrsinskim otkopima upotrebljavaju se tucanik od vrstih eruptivnih stena (granita, bazalta, trahita) ili od vrseg kre-njaka krupnoe od 20--70 mm, zatim sljunak, krupnozrni pesak i sljaka. U svim sluajevima materijal za zastor ne treba da sadri glinaste i zemljaste sastojke. Debljina zastora od povrsine osnove (planuma) do donje povrsine praga zavisi od osovinskog pritiska kompozicije i dimenzija pragova Debljina zastora na stalnim prugama povrsinskog otkopa se kree izmedu 25 i 40 cm, a na pominim od 10 do 20 cm. Zavisno od nosivosti tla i sirine koloseka. Zastiranje pruga spada u najtee i najsloenije procese kod opravke i izgradnje pruga, a sastoji se iz niza operacija: istovara, ubacivanja zastora pod prugu i njegovog ravnanja, podbijanja zastora pod pragove i ispravke pruge. Najtea ope racija je ugraivanje zastora pod prugu koja izmeu ostalog zaht eva i veliko angaovanje radne snage. Visoki troskovi rada na ugradivanju zastora mogu se bitno smanjtii ako se za pre voz, istovar i doziranje zastora po pruzi primeni vagon dozator. Posle istovara zastora

pruga se podie, zastor se poravnava, pruga ispravlja i na kraju se pragovi podbijaju.

b) Pragovi

Pragovi slue kao oslonci sinama od kojih prenose osovinski pritisak kompozicije na zastorni materijal, odnosno, ako ovog nema, onda na donji stroj (planum) pruge. Na povrsinskim otkopima se upotrebljavaju drveni, elino-betonski i elini pragovi. Pragovi se postavljaju na jednakim rastojanjima po zastoru, a broj pragova po kilometru pruge zavisi od osovinskog pritiska kompozicije, nosivosti podloge, brzine kretanja kompozicije, vrste sina i kvaliteta zastornog materijala. Na povrsinskim kopovima, gde se osovinski pritisci kompozicija kreu preko 250 kN broj pragova po dunom kilometru se kree od 1800 do 2000 komada. Drveni pragovi, slika 6, se najvise nalaze u upotrebi na povrsinskim kopovima zbog njihove elastinosti, vrstoe, dobrog naleganja u zastoru i lakog izvoenja privrsenja. Ovi pragovi nisu osetljivi na udarce, manje se osteuju i stvaraju znatno manju buku pri kretanju vozova. Zbog dobre elastinosti podjednako se koriste za stacionarne i pomerljive koloseke. Izrauju od bukovine i hrastovine. Radi dueg veka trajanja vrsi se njihova impregnacija premazivanje pragova zastitnim sredstvima radi spreavanja truljenja (kreozotno ulje ili cink hlorid). Trajnost ovako impregnisanih pragova kod stacionarnih pruga na povrsinskim kopovima proseno se kree od 15÷20 godina, a na pomerljivim kolosecima 5÷8 godina. Na industrijskim kolosecima trajnost drvenih pragova se kree 30-40 godina. Dimenzije pragova zavise od sirine koloseka, nosivosti podloge i osovinskog optereenja, a odreene su standardom JUS D.D1.020. Meutim, potrebne dimenzije pragova na povrsinskim kopovima, zbog specifinosti uslova rada i obima tereta koji se transportuje, u znatnoj meri odstupaju tako da iznose za: pruge normalnog koloseka: (160 ÷ 220) (260 ÷ 280) (2500 ÷ 3200) mm, pruge uskog koloseka: (140 ÷ 160) (220 ÷ 260) (1800 ÷ 2200) mm.

Slika 8. Standardni oblici drvenih pragova Betonski pragovi, slika 7, se izrauju od od armiranog ili prethodno napregnutog betona. Ovi pragovi se danas masovno koriste za stacionarne koloseke od granice povrsinskih kopova do potrosaa. Njihova glavna osobina je sto beton moe da izdri mnogo vea naprezanja na pritisak nego na istezanje. Pored toga, ovi pragovi ne trunu i ne korodiraju, pa je njihova trajnost praktino neograniena. Dosta su tei od drvenih pragova, pa su

znatno manje podloni bonom pomeranju. Za pruge na kopovima izrauju se u dve dimenzije sa masom od 230÷235 kg, armirani su sa oko 2÷4 kg visokovrednog elika vrstoe 200 kg/mm2, i imaju silu prednaprezanja 270÷280 kN.

Slika 9. Standardni oblici betonskih pragova Celicni pragovi, slika 10, se izrauju presovanjem od valjanog elika profilisanom u obliku korita sa zatvorenim krajevima radi poveanja bonog otpora. U uzdunom preseku je pod nagibom 1:20 ka osi koloseka. Na pragove se zavaruju podlone ploice za privrsivanje sina. Radni vek ovih pragova je 15÷20 godina. Jos uvek nemaju siroku primenu zbog visoke cene i dosta oteanog podbijanja prilikom postavljanja. Na povrsinskim kopovima se uglavnom koriste za pomerljive koloseke i na skretnicama. Duina ovih pragova za pruge normalnog koloseka iznosi 2500÷3000 mm, a za pruge uskog koloseka 2000÷2200 mm.

Slika 11. elini prag c) Sine Sina je u osnovi kontinuirani nosa koji se oslanja na mnogo oslonaca (pra gova). U poprenom preseku sine razlikujemo: glavu sine, vrat i noicu. Donja strana glave sine i gornja strana noice imaju nagibe na koje naleuvezice kod sastava sina (sl. 12).Sine se izrauju valjanjem iz elika velike vrstoe, koji treba da ima malo habanje, aistovremeno i dobru elastinost.

Slika 12 Popreni presek sine

Na povrsinskim otkopima kod nas i u veini evropskih zemalja primenjuje se Vinjolova sina sa sirokom noicom, kod koje je odnos sirine noice prema visini 0,8 do 0,9 (stabilnost sine). Izbor profila sine se vrsi na osnovu namene pruge, osovinskog optereenja transportnih sredstava, frekvencije i brzine saobraaja, razmaka pragova i iskustva. Veliina profila odnosno jaina sine moe priblino tano da se odredi ako pretpostavimo da je sina slobodna greda oslonjena na dva vrsta oslonca i da je optereena koncentrisanim statikim teretom u sredini (sl. 13). Maksimalni momenat savi-janja u ovakvom sluaju j e:

Sl. 13. Sema za odreivanje momenta savijanja sine G l (Ncm) M max 4 a potrebni momenat otpora: M (cm3) W max

s

gde je: G -- najvea sila pritiska toka, N l -- razmak pragova, cm W-- otporni momenat sine, cm 3 2 S -- dopusteno naprezanje na savijanje, N/cm . Kod ovoga nismo uzeli u obzir da se pragovi pod dejstvom optereenja uleu i ponovo vraaju u prvobitan poloaj tj. da oslonci nisu vrsti, zatim nisu uzeta u obzir dinamika optereenja itd. Meutim, i pored toga pomenuti obrazac obezbeuje dovoljnu tanost za praksu. Svi potrebni podaci o sinama su danas u veini zemalja normirani, tako da je broj moguih razliitih profila smanjen na odgovarajui, koji moe,da zadovolji uglavnom sve zahteve. Profili sina se kratko oznaavaju prema visini u mm i teini po dunom metru u obliku razlomka. Tako npr. oznaka 148/49 oznaava sinu ija je visina 148 mm, a teina 49 kg/m' odnosno tano 49,07 kg/m'. U primeni je esto i kraa oznaka npr. S 49 koja oznaava samo tei nu po dunom metru. U tabeli 3 prikazani su podatci za nekoliko profila sina koje se primenjuju na povrsinskim otkopima po standardu DIN 5902. Tabela 3. Standardni tipovi sina za povrsinske kopove prema DIN-u

Tip sine

S 45 S 49

g kg/m' 45,44 49,43

h mm 142 149

b1 mm 125 125

b2 mm 67 67

d mm 14 14

A cm2 57,84 62,97

Ix cm4 1552 1819

Iy cm4 290 320

Wx cm3 215 240

Wy cm3 46 51

UIC54E UIC 54 UIC 60

53,81 54,43 60,34

161 159 172

125 140 150

67 70 72

14 16 16,5

68,55 69,34 76,86

2308 2346 3055

341,3 417,5 513

276 279 335

55 60 68

Duine sina su razliite i kreu se od 15 do 25 odnosno 30 m d) Pricvrsivanje i spajanje koloseka Uvrsivanje sina vrsi se na odreenim razmacima za pragove preko

Nain privrsivanja sina za pragove zavisi od: osovinskog pritiska, intenziteta saobraaja, tipa koloseka i vrste pragova. Na povrsinskim kopovima zbog teskih uslova rada na stacionarnim kolosecima privrsivanje sina za drvene pragove se iskljuivo vrsi privrsnim sistemom tipa K. Pribor je vrlo robustan i poveava krutost koloseka protiv izvijanja u voru kolosene resetke. Prilagoen je za upotrebu i na drevenim i na betonskim pragovima. Nain privrsivanja sina za pragove zavisi od: osovinskog pritiska, intenziteta saobraaja, tipa koloseka i vrste pragova. Na povrsinskim kopovima zbog teskih uslova rada na stacionarnim kolosecima privrsivanje sina za drvene pragove se iskljuivo vrsi privrsnim sistemom tipa K. Pribor je vrlo robustan i poveava krutost koloseka protiv izvijanja u voru kolosene resetke. Prilagoen je za upotrebu i na drevenim i na betonskim pragovima. Na slici 14 je prikazano vezivanje sina privrsnim priborom tipa K za drveni prag. Sistem tipa K predstavlja indirektan nain vezivanja sine za prag, to jest preko rebraste podlone ploice, koja je sa etiri tirfona privrsena za drveni prag. Sina se privrsuje za podlonu ploicu pomou dve krute privrsne ploice, koje se jednom stranom oslanjaju na podlonu ploicu, a drugom na noicu sine i dva privrsna zavrtnja. Glave privrsnih vijaka ulaze u zareze na rebrima podlone ploice, a radi zastite privrsnih vijaka od odvrtanja navrtki na privrsne zavrtnje se ispod navrtki postavljaju dvostruke prstenaste elastine podloske (Graveovi prstenovi). Ovaj sistem omoguava visinsku regulaciju do 10 mm postavljanjem umetka ispod sinske noice razliite debljine. Umetak se izrauje od presovane topolovine ili gume sa lebovima minimalne debljine 4,5 mm, i njegova funkcija je da raspodeljuje pritisak sine na podlonu ploicu.

Slika 14. Pricvrsni sistem tipa K Privrsenje sina za betonske pragove sistemom tipa K je prikazano na slici 3.16b. Ravna rebrasta podlona ploica se privrsuje za betonski prag sa dva tirfona, koji se ugrauju u zaglavke od kuvane bukovine ili u epove od sintetike, ispod ijih glava se stavljaju dvostruke prstenaste elastine podloske. Ispod podlone ploice se postavlja izolujua ploa od polimera dimenzija 1203455 mm. Gumeni umetak se izrauje debljine od 5 do 10 mm. Ostali elementi su isti kao kod privrsenja za drvene pragove. Kod betonskih pragova privrsivanje sina se vrsi bez podlonih ploica. Na pomerljivim kolosecima privrsivanje sina se vrsi pomou Rudert ili Nebelung sistema. Ovakvi spojevi omoguavaju pokretljivost sina u spoju pri poprenom pomeranju koloseka, ime se izbegavaju osteenja pragova, sina i spojeva. Podlona ploica je sa uskom dijagonalnom ploicom na donjem delu praga spojena sa dva zavrtnja. Podlona ploa ima dve specijalne uske u koje se ubacuju specijalni klinovi u obliku slova T, koji pridravaju sinu i omoguuju dobru pokretljivost prilikom pomeranja koloseka. Sama podlona ploica je pomou zavrtnjeva, koji prolaze kroz prag, spojena za podmeta sa donje strane praga.

Ovakav spoj obezbeduje pokretljivost sina u spoju pri poprenom pomeranju koloseka, a time se eli-minisu mnoga osteenja pragova, sina i spojevs. Na sl. 15 su prikazana dva najrasprostranjenija naina ovakvog spajanja po sistemu ,,Rudert" i ,,Nebelung". Kod sistema Rudert se sina, koja je postavljena na podlonu plou, pomou dva stezaa i specijalnih klinova uvrsuje za podlonu plou, koja je opet sa dva zavrtnja koji prolaze kroz prag spojena za podmeta sa donje strane praga. Kod Nebelung sistemasina sr privrsuje za uske specijalne podlone ploe pomou dva elina klina sa svake strane. Sama podlona ploa je pomou zavrtnjeva, koji prolaze kroz prag spojena za podmeta sa donje strane praga.

Mnogi povrsinski otkopi daju prednost Nebelung sistemu, jer kod ovakvog spoja nastaje neznatno iskosenje koloseka, s obzirom da su sine u podunom pravcu ukljestene izmeu usica na podlonim ploama, koje su opet privrsene za pragove. Pored ovoga, demontaa koloseka je znatno laksa i bra nego kod sistema Rudert.

Sl. 15 Oprema za spajanje sina za pragove po sistemu ,,Rudert" i ,,Nebelung" Krajevi sina se spajaju pomou vezica (spojnica) koje su stegnute zavrtnjima ije matice su osigurane protiv odvijanja elinim elastinim (Grover) prstenovima. Kod pruga uzanog koloseka primenjuju se ravne i ugaone vezice, a za pruge normalnog koloseka specijalno obraene, velike elastinosti (sl. 16).

Sl. 16. Sinski spoj i popreni presek jednog sinskog spoja Kod pomerljivih pruga, ije se pomeranje vrsi pomeraicama neprekidnog dejstva, primenjuju se vezice specijalnih profila koje dozvoljavaju obuhvatanje glave sine i prolaz steznih koturova pomeraice. U sluaju primene autoblokade spojevi su popunjeni drvenim ili plastinim izolacionim ploicama. Na elektrificiranim prugama, gde sine slue i kao povratni provodnici primenjuju se lektrosprovodni dodirni spojevi. Kod spajanja mogu se krajevi sina da poloe na zajedniki ili na posebne pragove postavljene jedan uz drugi (vrsti spoj) ili izmedu dva razmaknuta praga (elastini spoj). Elastini spoj je bolji. Meutim i kod ovakvog spoja pri prolazu voza nije otklonjeno uleganje jednog praga dok drugi ostaje na svojoj visini, sto dovodi ne tako esto do pucanja spojnica. Elastini spojevi se postavljaju jedan nasuprot drugom, da bi se smanjio broj udarnih naprezanja vozila. Nijedan do danas primenjenih spojeva za pruge na povrsinskim otkopima ne zadovoljava. Pokazalo se kao najbolje meusobno zavarivanje sina, u kom sluaju se sina protee kao kontinuirani nosa na veoj duini. Izmeu sina se ostavlja izvestan razmak (dilatacioni razmak) zbog istezanja usled toplote. Veliina potrebnog razmaka se moe odrediti pomou obrazca:

l t ,

gde je:

mm

-- koeficijent linearnog istezanja elika (0,012 mm/m °C), / l -- duina sine, m t -- tefnpereturna razlika najtoplijeg dana u godini i dana kada se ugrauje sina.

2.2 3. Skretnice

Skretnice su uredaji koji se ugraduju u kolosek sa zadatkom da omogue prelaz kompozicije sa jedne na drugu prugu (sl. 17). Danas je u upotrebi na povrsinskim otkopima najrasprostranjenija tzv. prosta odnosno jednostavna skretnica sa dva pokretna jezika kod koje novi kolosek poinje skretanje, od osnovnog koloseka u pravcu, pod odreenim uglom. Prosta skretnica moe biti desna ili leva zavisno od toga u kome pravcu se odvaja novi koklose gledan od poetka skretnice tj. ulaza u skretnicu.

Sl. 17. Izgled i detalji jedne proste desne skretnice 1:9

2.2 4. Izgradnja pruga

Izgradnja pruga se karakterise sirinom, nagibom koloseka, uzajamnim rastojanjem sina po nivou i nadvisenjem spoljne sine u krivinama i krivinom u planu. a) Sirina pruge je rastojanje izmeu unutrasnjih strana glava sina mereno normalno na osu pruge na visini od 14 mm ispod gornje povrsine glave sine. Ako je kolosek u pravcu, sine se postavljaju na istoj visini i imaju isti standardni razmak izmedu unutrasnjih ivica glava sine (1435 mm, 900 mm ili koji drugi) uz dozvoljena odstupanja od standardnih sirina. I u pravcu i u krivinama sine su na pragovima za 20:1 nagnute prema osi koloseka (zbog koninosti tokova na sinskim vozilima), sto se postie ili useca-njem pragova (ako sina lei neposredno na pragu) ili podlonom ploom ija je ravan na koju se sina postavlja izvedena pod pomenutim nagibom. b) Nagibi koloseka imaju veliki uticaj na teinu kompozicije, izbor vue, trajanje vonje, koenje i sl., a time i na investicione i troskove transporta uopste. Zbog toga se pri projektovanju trase budue pruge utvruje varijanta sa maksimalnim nagibom u oba smera vonje kao i maksimalnim radijusom krivine, koja obezbeuje najmanja investiciona ulaganja i u najmanjoj meri utie na troskove transporta. Nagib pruge moe biti pozitivan -- uspon ili negativan pad. Ako je jednak nuli -- kolosek je horizontalan. Razlikujemo vise nagiba od kojih su najznaajniji: merodavni, ekvivalentni i fiktivni.

Merodavni nagib je uspon koji moe da savlada neko vuno sredstvo vozei natovarenu kompoziciju odreenom ravnomernom brzinom. Ako u pravcu transporta tereta nema uspona, onda se kao merodavni uspon uzima vrednost specifinog otpora pri kretanju voza iz mesta izraena u %0. Ekvivalentni uspon je onajj ija vrednost u %o odgovara specifinom otporu horizontalne krivine. Fiktivni uspon predstavlja zbir stvarnog i ekvivalentnog uspona i ne sme ni na jednom delu uzdunog profila pruge da ima veu vrednost od merodavnog uspona.

Za povrsinske otkope u nasoj zemlji je propisana utvrdena dozvoljena veliina merodavnog uspona. c) Prosirenje koloseka u krivini je nuno da bi se olaksao prolaz vozilu, smanjio otpor od krivine, trosenje sina i venaca na tokovima sinskog vozila itd. Veliina potrebnog prosirenja zavisi od radijusa krivine, razmaka kolskih slogova i konstrukcije vozila. L Minimalna veliina prosirenja moe se odrediti iz sledeeg obrazca:

e

Gde je: e lv R t D

lv Dt R

mm

(10)

-- prosirenje koloseka u krivini, mm -- razmak osovina na vozilu, m -- poluprenik krivine, m -- visina venca na toku, m -- prenik venca toka, m

Prosirenje stacionarnih koloseka na povrsinskim otkopima je nuno kada je poluprenik krivine manji od 200 m kod koloseka sirine 900 mm, odnosno ako je ispod 300 m kod koloseka sirine 1435 mm. Prosirenje se vrsi pomeranjem unutrasnje sine prema centru krivine za vrednosti date u tablici 4. Poluprenik krivine, m Preko 200 160 - 200 100 ­ 160 Ispod 100 Preko 300 250 - 300 200 -250 180 - 200 160 - 180 Ispod 160 Prosirenej koloseka, mm 0 5 10 15 0 5 10 15 20 25

Kolosek, mm 900

1435

Dozvoljeno odstupanje od propisanih vrednosti za sirinu koloseka 1435 ili 900 mm ne sme biti vee od 35 mm kod prosirenja i 3 mm kod suavanja, jer u protivnom pri eksploataciji nastaje vrlo veliko habanje glave sina i druge pogonske nezgode d) Nadvisenje spoljne sine u krivinama je nuno da bi uravnoteilo delovanje centrifugalne sile. Naime, kod vozila se delovanje centrifugalne sile prenosi na tokove koji pritiskuju na spoljnu sinu ako je ova na istoj visini sa unutrasnjom. te se na taj nain poveava trenje izmedu venca toka i sine sto dovodi do prekomernog habanja. Ako su

brzine velike dolazi i do iskliznua ili prevrtanja vozila. Nadvisavanjem spoljne sine na visinu koja obezbeuje da rezultanta teine vozila i centrifugalne sile bude upravna na kosu ravan koloseka postie se da optereenje obe sine bude podjednako.

Sema dejstva sila na vozilo pri prolazu kroz kolosek u krivini data je na slici 18.

Slika 18. Sema dejstva sila u krivini U teistu vozila deluju sila teine vozila (G) i centrifugalna sila (Fc) - koja ima smer dejstva ka spoljnoj strani koloseka, i kod veih brzina ona prouzrokuje prevrtanje vozila. Rezultanta ove dve sile (Fr) e delovati upravno na kolosek kada ugao izmeu G i Fr bude jednak uglu nagiba koloseka prema horizontali (). Iz uslova jednakosti komponenata sila koje deluju u ravni paralelnoj sa ravni koloseka imamo: Fc = G tg = G sin G h/s1 pri emu se vrednost tg zamenjuje sa sin=h/s1, posto je vrednost ugla vrlo mala. Ovde h predstavlja izdizanje spoljne sine, a s1 rastojanje izmeu osa sina, koje kod pruga normalnog koloseka iznosi 1500 mm. Ako sada u prethodniobrazac uvedemo izraz za centrifugalnu silu dobiemo: Fc= m v2/R = (G v2)/g R gde je: m-masa vozne jedinice, kg; v-brzina kretanja voza, m/s; R-radijus krivine, m. Sada resavanjem jednaine sledi vrednost za izdizanje spoljne sine u krivini radijusa R h = s1 v2/g R (m)

Ovde brzina kretanja vozova predstavlja prosenu brzinu vonje kroz krivinu, posto ova brzina nije ista za sve vrste transportnih sredstava. Ako sada brzinu uvrstimo u km/h tada e izdizanje spoljne sine u krivini za pruge normalnog i uskog koloseka iznositi : h = 11,8 v2/R, mm h = 6,3 v2/R, mm Izdizanje spoljasnje sine, kao i njeno spustanje na poetnu kotu, ostvaruje se postepeno na celoj duini prelaznog luka krivine. Minimalno nadvisenje se uzima 20 mm, a najvee dozvoljeno 60 mm - za pruge uskog koloseka i 120 mm - za pruge normalnog koloseka.

e) Prelazne krivine (prelaznice) se postavljaju kod prelaza pruge iz pravca u krivinu sa ciljem da se ublai ili eliminise udar usled bonog pritiska na spoljnu sinu kod naglog prelaza iz pravca u krivinu. Prelazna krivina se obino izvodi u vidu kubne parabole, mada postoje i druge krive koje se mogu pri -meniti za ovu svrhu (klotoida, luna radioida i sl.). Prelaznu krivinu karakterise oblik i duina. Ob lik prelazne krivine treba da obezbedi: postepen i neprekidan prelaz od poluprenika = (pravac) do poluprenika = R (poluprenik krivine); u svojoj krajnjoj taki prelaznica treba da dodiruje kruni luk krivine i poveanje ili smanjene zakrivljenosti treba da usledi po odreenom zakonu. Duina prelazne krivine jednaka je duini prelazne rampe (sl. 19), tj .:

l pk lr

10 v h m 1000

Minimalna duina prelazne krivine treba da iznosi 10 m, ako je poluprenik krivine: ispod 550 m kod koloseka sirine 1435 mm, odnosno ispod 350 m kod koloseka sirine 900 mm.

Sl. 19. Sema prelazne krivine i rampe

2.2 5. Nosivost kolosecne resetke

Dozvoljeno optereenje od toka vozila za stacionarne koloseke na povrsinskim otkopima moe se izraunati pomou obrasca:

Pdst

gde je:

s W a k

N

P dst - dozvoljeno optereenje od toka na stacionarni kolosek, N, s- dozvoljeno naprezanje na savijanje, N/cm2 a- razmak pragova, cm k - koeficijent poloaja osovina. ­ koeficijent brzine Kod manjeg zastornog broja na bagerskim i odlagalisnim etaama, dozvoljeno optereenje od toka treba smanjiti za 15% :

2.2 6. Pomeranje koloseka

Popreno pomeranje pruge na novu trasu ostvaruje se na dva naina: neprekidnim pomeranjem i prebacivanjem (povremenim pomeranjem). Izbor naina pomeranja uslovljen je metodom izvodenja rudarskih radova i vrstom upotrebljene rudarske opreme na otkopavanju i odlaganju. Neprekidno pomeranje pruga se primenjuje na plunim odlagalistima i na pru-gama sa vise koloseka kod bagera vedriar kada sirina pomeranja (korak pome-ranja) nije vei od 2--3 m'. Drugim reima ovaj nain se primenjuje kada masine na otkopavanju i odlaganju rade u frontu. Prebacivanje ili povremeno pomeranje koloseka se vrsi kada se otkopavanje i odlaganje vrse u blokovskom radu. Tada se kolosek pomera u novi poloaj za sirinu otkopanog bloka. Korak pomeranja u ovom sluaju zavisi od sirine bloka, odnosno od radnih dimenzija primenjenih bagera na otkopavanju ili odlaganju i iznosi od 12 do 38 m'. Povrsina pomeranja koloseka (m2) se izraunava mnoenjem duine koloseka koji se pomera (m) sa srednjim putetm poprenog pomeranja (m). Uinak na pomeranju se izraava u m2/radnik-dan ili u m2/h, m2/smenu ili m2/dan. Ako je korak pomeranja poznat onda se uinak moe prikazati i u m'. Razlikuje se runo pomeranje koloseka, pomou vitla -- dizalica i masinsko. Runo pomeranje koloseka se danas skoro vise i ne vrsi, jer nije ekonomski opravdano. Uinak kod ovakvog pomeranja je iznosio 2,5 do 5 m2/oveku i satu. Pomeranje koloseka pomou rune dizalice je uvedeno u praksu kao posledica tenje da se pomeranje mehanizuje i da se povea uinak na pomeranju. Danas se ovaj nain pomeranja koloseka koristi samo onda kada je masinsko pomeranje nemogue primeniti. Po uinku, produktivnosti rada i troskovima, masinsko pomeranje koloseka na povrsinskim otkopima je znatno povoljnije od ranije pomenutih. Masinsko pomeranje koloseka se vrsi masinama za popreno pomeranje koloseka - pomeraicama. Tokom razvoja ovih masina uvedeno je u praksu vise upotrebljivih konstrukcija.

Po konstrukciji pomeraice se mogu podeliti na tri tipa: konzolne, mostovske i kombinovane. Po nainu na koji se kreu mogu biti samohodne (sa sopstvenim pogonom za kretanje) i prikljune. Pomeraice bez sopstvenog pogona - prikljune upotrebljavaju se za pomeranje koloseka, koji se popreno pomeraju u duim vremenskim razmacima ili za kontinualno pomeranje koloseka ako su prikljuene uz bagere velikog kapaciteta koji vrse otkopavanje radom u frontu. Samohodne pomeraice se primenjuju samo u takvim sluajevima kada opsluuju vise radnih etaa na otkopu i odlagalistima. a) Pomeracica konzolnog tipa (sl. 20) - kod ovog tipa pomeraice glava za pomeranje koloseka -- sastavljena iz valjkastih steznih hvataa (draa) - se nalazi na kraju resetkaste konzole, koja se svojom prednjim delom oslanja na dva obrtna postolja. Glava za pomeranje je pokretna u vertikalnoj i horizontalnoj ravni. Pomeranje koloseka se ostvaruju na sledei nain: glava za pomeranje se spusta i pomou tri para valjkastih hvataa, koji imaju lebove, stegnu glave na sinama oba koloseka (sl. 21), zatim se do odredene visine (obino naj-vise do 400 mm) podie glava zajedno sa sinama i pragovima, a potom honzontalno pomen u stranu gde se kolosek premesta i pomeraica stavi u kretanje sopstvenim pogonom ili vuom. Sirina odnosno korak pomeranja u jednom prolazu zavisi od toga kako je masina podesena. Pri pode -savanju sirine pomeranja vodi se rauna o vrsti podloge i teini koloseka koji se pomera (kolosene resetke). Sirina pomeranja za jednu vonju ne sme da pree 40 cm, jer optereenja konzole na pomeraici i kolosene resetke postaju vrlo velika i mogu da dovedu do havarija. Ovaj tip pomeraice moe da pomera i krajeve koloseka, sto nije sluaj kod pomeraica drugih tipova.

Slika 20 Pomeraica konzolnog tipa

Slika 21 Glava za pomeranje b) Pomeracica mostovskog tipa (sl. 22) - osnovna razlika ovog tipa pomeraice od prethodno opisanog je u poloaju glave za pomeranje koloseka. Naime, kod ove pomeraice glava za pomeranje koloseka je postavljena u sredini nosee resetkaste

konstrukcije, koja se na krajevima oslanja na dva obrtna postolja. Tehnologija pomeranja koloseka je identina ranije opisanoj, sa razlikom sto u ovom sluaju se p rednje obrtno postolje kree po pruzi koja se nalazi u starom poloaju, a zadnje po pome -renoj pruzi. Glavni nedostatak ove pomeraice je nemogunost pomeranja pruge na kraje -vima (na rastojanju oko 10 m).

Sl. 23. Pomeraica konzolnog tipa Pored pomeraica danas se na mnogim povrsinskim otkopima, sa mnogo uspeha, za popreno pomeranje koloseka primenjuju specijalno opremljeni cevopolagai (slika 20). Ova oprema se sastoji iz glave za pomeranje na koju su montirana etiri valjkasta hvataa sa lebovima, koji u ovom sluaju obuhvataju glavu samo jedne sine, zatim iz dizalice, koja je montirana sa strane buldozera i koja nosi glavu za pomeranje. Pomeranje koloseka se izvodi na sledei nain: glavom za pomeranje se stegne jedna sina koloseka (ona na koju stranu se vrsi pomeranje), zatim se dizalicom podigne zajedno sa ko losekom na visini od 1 5 - 35 cm tako da se kolosena resetka oslanja na drugu stranu pragova i buldozer pone lagano da se kree povlaei kolosek do odreenog razmaka (koraka) za jedan prol az. Valjkasti hvatai na glavi za pomeranje se pri tome kreu po glavi sine povlaei ceo kolosek na stranu pomeranja. Optimalna brzina kojom treba da se kree cevopolaga pri pomeranju iznosi oko 15 km/h, a mogu se postii sledei optimalni koraci pomeran ja za jedan prolaz turnodozera pri pomeranju jednog koloseka: na ravnom i suvom planumu 1,5 do 2 m na ravnom vlanom planumu 1,2 do 1,6 m na nedovoljno poravnanom suvom planumu 1,0 do 1,2 m na nedovoljno poravnanom vlanom planumu 0,8 do 1,0 m Prednosti primene cevopolagaa na pomeranju koloseka su sledee: mogu se istim ureajem pomerati koloseci svih sirina kao i trani transpotreri i to do kraja koloseka; kolosek za vreme pomeranja nije stalno zatvoren za saobraaj; sine se manje habaju; pri istom naprezanju koloseka mogu se ostvariti vei koraci u pomeranju pri jednom prolazu ureaja; turnodozer ili buldoer mogu se pored ovoga primetiti i za mnoge druge pomone poslove na povrsinskom otkopu tako da im iskorisenje bude sto vee. Sa cevopolagaem snage 220 kW mogu se postii uinci na pomeranju koloseka od 6 500m 2 /h.

Slika 24 Pomeranje koloseka cevipolagaem

2.2 7. Radovi na prugama

Za nesmetan i siguran elezniki transport na povrsinskim otkopima nuan je dobar i ispravan kolosek. Kontrola stanja koloseka vrsi se povremeno razliitim instrumentima konstruisanim za tu svrhu. Najese su u upotrebi jednostavni pomoni instrumemi za kontrolu sirine koloseka, nagiba, temperatura i sl. Na osnovu ovih merenja i uvida u stanje preduzimaju se nune opr avke. a) Odravanje i opravka stacionarnih pruga na povrsinskim otkopima Kod stalnih pruga na povrsinskim otkopima razlikuju se investiciono, srednje i tekue odravanje. Investiciono odravanje obuhvata zamenu sina i vezica, deliminu zamenu pragova, obnovu zastora i popravku zemljanog nasipa. Investiciono odravanje pruge se obavlja tako da normalni saobraaj ima sto manje prekida, a ovo se postie organizacijom radova uz prethodnu pripremu i primenu mehanizacije i poveanog broja radnika, Pri planiranju investicionog odravanja pruga najbolje je predvidene radove podeliti po grupama na prethodne, pripremne, osnovne i pojedinane i prema tome sainiti vremenske dijagrame izvrsenja postujui pri tome ekonomsko-teh-nolosku nunost sto manjih zastoja u saobraaju. Srednja opravka obuhvata zamenu pojedinih sina, vezica i pragova kao i deliminu zamenu zastora. Ovi radovi se obavljaju u odreeno vreme kada je pruga slobodna. Tekue odravanje obuhvata radove neophodne za odravanje pruga u stalnoj ispravnosti, kao i radove kojima se spreavaju eventualne stete ili neispravnosti. U radove na tekuem odravanju spada popravka neravnina, zapunjavanje praznina zastornim materijalom ispod pragova, podbijanje koloseka, regulisanje pruge itd. b) Odravanje i opravka pomerljivih pruga na povrsinskim otkopima

Pomerljive pruge na povrsinskim otkopima su izloene relativno estom pome-ranju u poprenom pravcu radi praenja radnih frontova na otkopavanju i od-laganju, te radi toga i slabijeg donjeg stroja nego kod stalnih pruga zahtevaju vei obim radova na odravanju. Radovi na pomerljivim prugama dele se na tekue odravanje i radove na po-meranju pruga na novu trasu. Tekue odravanje predvia spreavanje i otklanjanje primeenih neispravnosti na pruzi. Naini i sredstva kontrole stanja pomerljivih pruga su isti kao i kod stacionarnih pruga. Osnovni oblici neispravnosti su: ulegnua, usukivanje i pro-sirenje pruge itd. Poprecno pomeranje pruge na novu trasu opisali smo u prethodnom poglavlju.

2.2 8. Sredstva mehanizacije za radove na prugama

Za izgradnju, remont i odravanje pruga koriste se instrumenti runog i mehanizovanog delovanja. Runi pruni instrumenti su: eki za eksere, poluga za vaenje eksera, pruna dizalica, klju za navrtke, klju za tirfone, podbija zastora, pruni ugaonik za kontrolu poloaja spojeva i sl. Pruni instrumenti mehanizovanog delovanja se pogone, elektrinim ili motorima sa unutrasnjim sagorevanjem. U sluaju da je zastupljen elektrini pogon, napajanje pogonskih motora elektrinom energijom se vrsi iz pokretnog agregata za proizvodnju elektrine energije, koji se sastoji iz dizel ili benzinskog motora, trofaznog asinhronog generatora i razvodne table. Agregat je montiran na pokretni pokriveni vagon, a instalisana snaga agregata moe da iznosi 20--100 kW. Osnovna sredstva mehanizacije za prune radove su: Testera za seenje sina. Busilica za pragove.. Busilica za sine.. Masina za zavrtnjeve. Masine za podbijanje koloseka (slika 21). Masine za isenje zastornog materijala. Ureaj za izmenu pragova.. Dizalice za prugu.

Sl. 25. Vibracioni podbija sinskih pragova i masina za podbijanje sinskih pragova

2.4. VAGONI

Za prevoz otkopanih masa i korisne supstance na povrsinskim otkopima se primenjuju specijalne konstrukcije vagona, koje omoguuju brzo i lako pranjenje i utovar vagona mehanizacijom (utovaraima, bagerima itd.). Zbog toga i drugih uslova koje smo ranije pomenuli, vagoni za prevoz masa na povrsinskim otkopima treba da udovolje nizu zahteva, od kojih emo pomenuti samo vanije: - jednostavna konstrukcija dovoljno otporna na udare, habanje i koroziju; - potpuna stabilnost za vreme vonje u uzdunom i poprenom pravcu i to u situaciji nejednakomernog utovara u oba pravca; - siguran i dobar prolaz kroz krivine malog poluprenika - sto vea zapremina i nosivost, a da pri tome budu gabariti u granicama dozvoljenih i sopstvena teina vagona sto manja; - pritisak tokova odnosno osovine da ne prelazi dozvoljeni i da kretanje bude sigurno. Sve vagone koji se primenjuju na povrsinskim otkopima moemo podeliti: - po uslovima eksploatacije - na vagone za prevoz pomonih materijala i opreme i vagone za prevoz osnovnih masa; - po izgledu karoserije (sanduka) - na pokrivene vagone, poluvagone, platforme, cisterne i vagone specijalne naznake; - po broju osovina - na dvo, tro, etvoro, i vise osovinske vagone. Nezavisno od namene vagoni imaju sledee osnovne delove: vozni deo, odbojnike i spojni pribor, sistem za koenje, ram i sanduk. U vozni deo, kojim se obezbeuje kretanje vagona sa najmanjim otporom po sinama, spadaju kolski slogovi, tulci sa leistima, gibnjevi za dvoosovinske vagone i obrtna postolja za etiri -- i vise osovinske vagone Obrtno postolje vagona. Vozni deo, kolski slogovi, tulac i gibnjevi zajedno ine obrtno postolje (si. 26), koje poseduje potpunu slobodu u horizontalnoj ravni u odnosu na ram vagona, a sto dozvoljava prolaenje kroz krivine malog radijusa i u isto vreme smanjuje otpore na kretanje. Obrtno postolje se sastoji iz livenih bokova, koji se oslanjaju na tulce 2, savijenih cilindrinih gipkih opruga 3, na ije krajeve se oslanja nadgibanjski nosa 4, koji se pomera pri deformaciji opruge u vertikalnoj ravni u pravcu bokova. Optereenje od rama vagona prima nadgibanjski nosa preko oslonca 5. Za sluaj da nastanu vee oscilacije u vagonskom obrtnom postolju sa gipkim oprugama predvien je frikcioni klin-amortizer 6 koji izvrsava ulogu amortizera oscilacija.

Sl. 26. Obrtno postolje

U novije vreme umesto gibnjeva u nekim sluajevima se primenjuju gumeni elementi. Oni obezbeuju najbolju ravnomernost hoda i najmanji uticaj vagona na kolo-sek. Poznat je isto tako gumeno-metalni gibanj, koji se sastoji iz metalnih listova, koji su meusobno odvojeni slojevima gume. Guma je vulkanizacijom spojena za metalne listove. Obrtna postolja mogu biti dvo- ili troosovinska. Kolski slog (si. 27) se sastoji iz osovine i dva toka, prenosi na sine optereenje od vagona i usmerava njegovo kretanje po sinama. Na rukavcima osovine kolskog sloga postavljaju se kotrljajua ili klizna leista, koja su smestena u tulce. Optereenje od vagona preko nadgibanjskih nosaa, ogibljenja i bonog nosaa obrtnog postolja se prenosi na tulce, a preko njih na tokove i sine.

Sl. 27. Kolski slog Rukavac 1 se smesta u leiste preko kojeg se prenosi optereenje od vagona na osovinu. Srednji otvori 2 u centru tokova su napresovani na ojaani deo osovine 3 koja u ovom delu ima najvei prenik. List 6 povezuje oslonac 7 sa obodom toka 5. Po konstrukciji tokovi mogu biti sa bandaima ili bez bandaa. Pri eksploataciji bandai 4 se trose, te radi toga danas u sve veoj primeni su elini elo valjani tokovi. Takvi tokovi poseduju visoku otpornost, a pri istrosenosti povrsine kotrljanja se obrauju. Kod ovoga maksimalno dozvoljena obrada -- skidanje iznosi do 9 mm debljine ruba, a obod toka ne sme biti manji od 22 mm. Kontaktna povrsina toka izrauje se konina (nagib 1: 20) radi samocentriranja vagona. Prenik toka se odreuje (meri) na rastojanju od 70 mm od unutrasnje granice ivice (kruga kotrljanja).

Sl. 28. Tulac

Tulci obezbeuju predaju optereenja od rama vagona na tokove i normalan rad obrtnog postolja pri kretanju. Konstrukciju tulca odreuje izabrani tip leista. Tulci sa dva cilindrina valjkasta leaja (si. 28) sastoje se iz tela 1, dva leaja 2, steznog prstena 3, eonog poklopca 4 i labirintnog zaptivaa 5. Preimustvo ovakvog tulca je u tome sto se zapunjava gustim konsistentnim mazivom za dui period vremena (6--8 meseci), te se time mogu postii ustede u potrosnji maziva za 4--5 puta, a to nesumljivo ima znatniji uticaj i na ustedu u troskovima pogona. Otpor na kretanje u ovakvim tulcima smanjuje se za preko 20% pri brzinama do 35 km/h, a pri kretanju iz mesta na 85% u poreenju sa kliznim leistima. Sferina leista u eksploataciji imaju niz nedostataka, te ih zbog toga danas zamenjuju leistima sa cilindrinim valjcima. Udarno-spojni pribor je neophodan za povezivanje vagona i lokomotive u jedinstvenu celinu-voz, a takode i zbog toga da izmeu vagona uvek obezbedi odreen razmak. Ovi ureaji predaju i ublaavaju vune ili sile koenja za vreme kretanja voza. Automatsko kvailo prikazano na si. 29 predstavlja univerzalan udarno-spojni pribor koji omoguuje da se postigne automatsko kvaenje. Glava na telu iz elinog liva 1 ima izgled drela koje je opremljeno malim 3 i veim 2 zubima, unutar kojih je smestena brava. Kada se vagoni susreu (sudaraju), mali zubi, ulaze u drelo, uvlaei istureni deo brave. Kada se mali zubi pribliavaju uz velike zube suprotno kvaenju oni oslobaaju mesto i uvueni jezik brave se vraa u poetni poloaj, stvarajui prepreku obratnom izlasku maloga zuba. Rastavljanje se vrsi pomou poluge kojom se vraa unutra jeziak jedne od brava za kvaenje.

Sl. 29. Automatsko kvailo

S1.30 Sema dejstva pneumatske automatske konice a) punjenje i otpustanje b) koenje

koioni cilindar sa atmosferom. Koiona papua pod dejstvom opruge udaljava se od toka. U isto vreme vazduhom pod pritiskom se puni rezervni rezervoar, tako da pritisak vazduha u njemu dostie maksimalnu vrednost. Pri koenju masinist dovodi slavinu u poloaj III, otvara cevovod koione magistrale u atmosferu. Kako u takvom sluaju pritisak u magistrali postaje nii nego u rezervnom rezervoaru, zatvara raspodelnika vazduha se pomie spajajui rezervni rezervoar sa koionim cilindrom. Pod pritiskom komprimiranog vazduha koji dolazi iz rezervnog rezervoara, klip cilindra pritee papuu ka obodu toka. Pri prekinuu kompozicije, osteenju magistrale i tsl. ili pri aktiviranju stopslavine vazduh u cevovodu koione magistrale dobija izlaz u atmosferu i konice stupaju u dejstvo. Ovo unosi skoro potpunu sigurnost u vonju specijalno velikih tereta na povrsinskim otkopima. Kod savremenih koionih sistema pritisak vazduha dostie 7 bara. Opisana konstrukcija koionog ureaja po principu rada ne spada u one sa direktnim dejstvom, jer pri koenju vazduh u cilindre ne dolazi iz glavnog rezervoara ve iz rezervnog rezervoara. Pri duem koenju mogui su gubici vazduha iz rezervnih rezervoara radi ega opada sila pritezanja papua. Zbog toga perspektivno imaju verovatno vise izgleda za primenu na vagonima povrsinskih otkopa konstrukcije pneumatskih konica sa direktnim dejstvom, kod kojih su rezervoari postojano sjedinjeni sa sistemom koenja, tako da je u njima pritisak vazduha uvek stalan. Jedan od puteva za usavrsavanje sistema eksternog koenja voza je i primena elektro-pneumatskih konica. U ovakvom sluaju razvodnici vazduha vagona opremaju se elektrinim releima, te na taj nain komanda na koenje ostvaruje se jednovremeno na svim vagonima. Kao rezultat ovoga mogue je u velikoj meri smanjiti vreme pripreme konica za dejstvo. Ram vagona prima teinu korisnog tereta i karoserije (sanduka). On nosi na sebi udarno-vune i koione ureaje. Ram prima i prenosi vunu silu voza.

Sl. 31. Ram vagona Ram obrazuju obino tri podune i nekoliko poprenih noseih greda (si. 31). Srednja poduna greda je osnovna. Izmeu nje i bonih greda postavlja se nekoliko poprenih, kojima se ravnomerno rasporeuje koristan teret. Krajnje poprene grede, koje nose kvailo, nazivaju se odbojne 3. Poprene grede kojima se ram oslanja na obrtno postolje nazivaju se oslone grede 4. Konstrukcija sanduka vagona zavisi od namene. 3.1 TIPOVI VAGONA KOJI SE PRIMENJUJU NA POVRSINSKIM OTKOPIMA Na povrsinskim otkopima za prevoz otkrivke i korisne supstance se primenjuju otkriveni vagoni, poluvagoni i vagoni kiperi (istresai). Poluvagoni se uglavnom primenjuju za transport korisne supstance do mesta pripreme, prerade ili upotrebe. Poluvagon ine vertikalne bone stranice i dno koje moe biti horizontalno, sedlasto ili

ugnuto izvedeno zavisno od toga koja tehnologija pranjenja vagona je primenjena. Ako je u pitanju ravno-horizontalno dno (slika 32) bez mogunosti otvaranja, onda se takvi vagoni prazne u viperu okretanjem celoga vagona. Kod ovoga mogu biti zastupljena i takva resenja vagonskih kvaila (spojki) da se vagoni pri pranjenju ne otkopavaju. Vagon sa sedlastim dnom se obino izrauje sa dnom koje je do 55° nagnuto u oba pravca pranjenja, koje se vrsi sa obe strane koloseka kroz dva para vrata na bonim zidovima vagona. Otvaranje i zatvaranje vrata se vrsi mehaniki ili pomou ureaja sa komprimiranim vazduhom. Vagoni sa levkastim dnom se prazne mehanikim ili pneumatskim otvaranjem dna koje je u ovakom sluaju izvedeno u vidu dvo'krilnih vrata sa odgovarajuim zatvaranjem.

Slika 32. Poluvagon

Vagoni sa sedlastim dnom (slika 33) za pranjenje i bonim otvaranjem stranica, prazne se tako sto materijal pod dejstvom teine klizi preko sedlastog dna i pada sa obe strane koloseka u bunker. Radi efikasnog pranjenja sedlasto dno je uraeno pod nagibom od 550 u pravcu pranjenja, a boni otvori - vrata moraju biti dovoljno velika da ne doe do zaglavljivanja materijala. Bone stranice se izrauju sa dvoja ili etvora vrata za istovar, zavisno od gabaritnih dimenzija vagona. Kod ovih vagona otvaranje sanduka se vrsi, po pravilu, pneumatskim sistemom za otvaranje sa komandom iz lokomotive. Vrata sanduka se otvaraju sa obe strane vagona, a pri zatvaranju se automatski obezbeuju od eventualnog otvaranja u toku vonje

Slika 33. Vagon sa sedlastim dnom

Poluvagoni - hoperi imaju sanduk u obliku bunkera, koji se izrauje sa eonim stranama pod nagibom, niz koje klizi materijal prilikom istovara kroz istovarne sipke posle mehanikog ili pneumatskog otvaranja zatvaraa, slika 34. Izrauju se kao dvo i etvoroosovinski vagoni nosivsti 35, 65 i 90 tona.

Slika 34. Poluvagoni ­ hoperi

Za pomone radove (transport masina, materijala i dr.) na povrsinskim otkopima se primenjuju vagoni platforme (plato-vagoni) (slika 36) koji se sastoje iz voznog postolja i , rama sa patosom. Za transport veih delova mehanizacije i drugih ureaja primenjuju se specijalni plato-vagoni sa vise osovina, kod kojih je ram sa patosom izveden u ugnutom obliku u delu izmeu obrtnih postolja. Na ovaj nain mogue je, ne menjajui gabarite prolaza, transportovati i one delove opreme koji bi normalno zahtevali promenu gabarita.

Slika 35. Platforma

Najrasprostranjeniji na povrsinskim otkopima su vagoni kiperi odnosno vagoni istresai (nakretni vagoni) (si. 37).

Sl. 37. Vagon istresa nosivosti 120 t za transport rastresitog materijala Po nainu privrsenja i izvrtanja sanduka vagone kipere moemo podeliti na dva osnovna tipa: a) vagone kipere sa bonom stranicom koja se podie (si. 38 b) i b) vagone kipere sa bonom stranicom koja se obara (si. 38a).

SI. 38. Sema istovara vagona istresaa a)sa prevrtanjem bone stranice b)sa podizanjem bone stranice Vagoni kiperi sa bocnom stranicom koja se podie imaju slobodno postavljen sanduk koji se oslanja na nosae u vidu sarki koji su rasporeeni naizmenino sa svake strane osnovnog podunog nosaa. Nosai - sarke su po duini rama pomaknuti za 12 do 20 cm ekscentrino od vertikalne ravni teista i to na stranu suprotno od one na koju se vagon prazni. Mehanizam za zatvaranje obezbeuje da vagon za vreme vonje i punjenja bude zatvoren. Kod pranjenja poluga mehanizma za zatvaranje, koja je smestena po strani sanduka, se povlai na stranu ime se mehanizam otvara i sanduk se, usled ekscentrinosti tereta u njemu nakree na stranu pranjenja pod odreenim uglom (obino 35°--40°). Usled naginjanja sanduka, podie se bona stranica (ova stranica je napravljena kao zatvara preko poluga, a okree se oko osovina koje su uvrsene na ojaanom srednjem delu prednje i zadnje strane sanduka) tako da sanduk posle izvrsenog pranjenja dobij a od podignute stranice prevagu na dole, sto ga prisiljava da se automatski vrati u horizontalni poloaj. Istog momenta mehanizam za zatvaranje spaja bonu stranicu sa dnom ime je postignut poloaj za vonju. Kinetika energija koja nastaje pri naginjanju sanduka smanjuje se za raun podizanja bone stranice u toj meri da ne dolazi do jakih i stetnih udara sanduka o nosei ram kipera. Prema tome, za pranjenje materijala iz sanduka ovakvog kipera, potrebna je samo sila za osloboenje sanduka iz horizontalnog poloaja, dok se njegovo naginjanje odnosno pranjenje vrsi pod uticajem sopstvene teine i teine tereta. Mehanizam ureaja za zatvaranje omoguuje, ako je to nuno, da se sanduk i due vreme zadri u poloaju za pranjenje (npr. radi isenja od nalepljenog materijala, opravke i sl.). Vagoni kiperi sa bocnom stranicom koja se obara razlikuju se od ranije opisanih po tome, sto je kod njih dno sanduka sarnirno privrseno za nosei ram pomou 8 do 12 sarki, koje su rasporeene po podunoj osi blie strani na koju se prazni, a koja je paralelna sa podunom osom vagona. Naginjanje vagona radi pranjenja se vrsi oko pomenutih sarki, pa je radi toga za podizanje sanduka iz vodoravnog u kosi poloaj za pranjenje potrebna velika sila. Zbog toga je ova vrsta vagona opremljena posebnim ureajem za iskretanje tj. cilindrima na komprimirani vazduh. Prilikom pranjenja bona stranica sanduka se obara, pomou sistema poluga, u poloaj ravni dna sanduka, te na taj nain zauzima poloaj kao produeno dno sanduka. Vagoni kiperi sa podizanjem bone stranice su relativno jednostavne konstrukcije, ali su od drugih vagona, manje stabilni u vonji i pri pranjenju. Ovo dolazi usled vee visine teista iznad glava sina na koloseku. Nasuprot ovima, vagoni kiperi sa prevrtanjem bone stranice su manje visine (pri istoj zapremini), te su stoga stabilniji za vreme vonje i za vreme pranjenja. Naginjanje sanduka pri pranjenju je kod ovih vagona jednakomerno i mirno -- bez udara, te je za potpuno pranjenje potreban vei nagibni ugao (48--52°) nego kod kipera sa podizanjem bone stranice.

Pneumatski ureaj za naginjanje sanduka sastoji se od cilindra sa klipom i klipnjaom, rezervnog rezervoara za komprimirani vazduh, cevovoda za komprimirani vazduh, koji se na kraju vagona zavrsava slavinom sa navojem za prikljuak, i ventila za upravljanje. Kod kipera sa podizanjem bone stranice konstrukcija cilindra je prosta, dok kiperi sa obaranjem bone stranice imaju teleskopske cilindre sa konim manetama. Ureaj radi sa komprimiranim vazduhom pod pritiskom od 5 do 7 bara. koji dobija iz kompresora u lokomotivi. Pranjenje vagona kipera moe se vrsiti pojedinano ili iz lokomotive skupno. Ovo poslednje je rede, jer je vea opasnost od eventualnog osteenja. Kiperi su snabdeveni i mehanizmom za runo pranjenje u sluaju da zakae pneumatske Ovakav ureaj ima obino mehanizam za zatvaranje sa izboenom polugom. Pranjenje jednog kipera sa pneumatskim ureajem za naginjanje traje 1--2 minuta uz prisustvo jednog radnika. Nasuprot ovome za pranjenje jednog kipera sa runim ureajem za naginjanje potrebno je proseno 3--5 minuta uz prisustvo 2--4 radnika. Vagoni kiperi treba da imaju jau i vrsu konstrukciju nego drugi tipovi teretnih vagona obzirom da su izloeni udarima materijala pri utovaru bagerima. Sa druge strane danas se zahteva i sve vea zapremina vagona i nosivost u odnosu na sopstvenu teinu vagona. Sa tree strane nosivost vagona je ograniena do -zvoljenim optereenjem na osovinama. Zbog toga se danas vagoni kiperi grade kao etvoro, sesto pa ak i osmo- osovinski sa obrtnim postoljima. Ako je u pitanju prevoz vrstih stena koje se prethodno miniraju i utovaruju bagerima kasikarima, primenjuju se vagoni kiperi sa ojaanom konstrukcijom, koja je sposobna da izdri udarce od komada stena teskih 2--3 t sa visine i od 2 do 3 metra. Ako je u pitanju prevoz mekog materijala koji se otkopava bagerima sa vise radnih elemenata primenjuju se kiperi lake konstrukcije sa korpom iz elinog lima sa normalno potrebnim ojaanjima. Odnos sopstvene teine ovakvog kipera prema njegovoj nosivosti obino se nalazi u granicama izmeu 0,25--0,4 sto se smatra veoma povoljnim odnosom.

2.4.2 OSNOVNI PARAMETRI VAGONA Glavni parametri, koji karakterisu eksploataciona i tehnika svojstva vagona su: nosivost, koeficijent tare, optereenje po osovini i koeficijent otpora na kretanje i dimenzije vagona. Nosivost vagona odreuje racionalne parametre voza: broj vagona, duinu, masu i si. Sa poveanjem nosivosti vagona smanjuju se troskovi prevoza, poveava produktivnost bagera i si. Za optimalno korisenje kapaciteta bagera sa jednim radnim elementom zapremina transportnog sredstva treba da bude za 4--7 puta vea od geometrijske zapremine bagerske kasike. Sopstvena teina vagona u kN naziva se tara vagona q0. Osnovni parametar, koji karakterise tehniku savrsenost vagona, je tehnicki koeficijent tare - odnos tare vagona i njegove nosivosti: q kt 0 q gde je: . q0 -tara vagona q- nosivost vagona.

Sa smanjenjem vrednosti pomenutog koeficijenta poveava se ekonominost prevoza, jer se smanjuje nekorisna (sa gledista prevoza tereta) masa voza. Ipak, tehniki koeficijent tare ne odraava uvek eksploatacione osobine vagona, jer ne uzima u obzir stvarno korisenje nosivosti vagona. Zbog toga ponekad se primenjuje stvarni koeficijent tare kts kojim se uzima u obzir zapremina korisnog tereta u vagonu i zapreminska teina materijala koji se transportuje: q kt 0 V gde je: V -- zapremina korisnog tereta u vagonu u m3 - zapreminska teina materijala koji se transportuje, kN/m3. Kako se zapreminska teina materijala koji se otkopavaju veoma razlikuje i kree se u sirokim granicama od 1--2,5 kN/m3, to bi bilo nuno za bolje korisenje za razliite materijale primeniti i razliite vagone. Najbolji efekat pokazuje primena vagona sa tehnikim koeficijentima tare koji je blizak vrednosti stvarnog koeficijenta tare, tj: kt = kts, Upotrebljava se takoe i pojam eksploatacionog koeficijenta tare: kte=kt + gde je: - - koeficijent iskorisenja preenog puta, koji se moe odrediti iz obrasca: Lp L p L pr gde je: L p -- duina transportnog puta punog voza, km L pr -- duina transportnog puta praznog voza, km Osovinsko optereenje, po ­ je odreeno brojem osovina na vagonu, koje zavisi od nosivosti gornjeg stroja pruge, i odreuje mogunost primene vagona na odreenoj pruzi. Na povrsinskim kopovima kolosek se postavlja po zastoru ili po tlu, gde podlogu ine stenski masivi razliite vrstoe koji mogu da podnesu pritisak od 0,15 ÷ 0,30 MPa. Ovaj pritisak dozvoljava optereenje od 250 ÷ 320 kN po osovini vagona.

po

q qt g

n

Konstrukcione dimenzije vagona (duina, sirina, visina) ­ gabaritne dimenzije vagona su uslovljene sirinom pruge, stabilnosu pri istovaru i radijusom krivine. Sirina je u funkciji sirine koloseka, visina u funkciji stabilosti vagona, odnosno obrtnih momenata pri istresanju i vraanju sanduka vagona u horizontalan poloaj, a duina u funkciji nosivosti i mogunosti savlaivanja krivina.

2.4.3. REMONT VAGONA Tehniki pregled vagona po pravilu se vrsi na mestu gde se sastavljaju kompozicije, a takoe i manji remonti koji mogu da se obave za relativno kratko vreme.

Vei remont se vrsi u specijalizovanoj radionici povrsinskog otkopa. Za vagone kipere obino se predviaju sledee vrste remonata: - preventivni remont -- jedanput meseno u trajanju ne duem od 2 dana pokompoziciji; - godisnji remont -- u trajanju ne duem od 4 dana po 1 vagonu; - srednji remont -- posle 2 godine rada u trajanju ne duem od 6 dana povagonu; - generalni remont -- posle 4 godine rada u trajanju ne duem od 9 dana po vagonu.

2.5. LOKOMOTIVE

Na povrsinskim otkopima se primenjuju parne, motorne i elektro-lokomotive. Parne lokomotive su u nedavnoj proslosti bile najrasprostranjenije (naroito na povrsinskim otkopima uglja), ali danas se veoma retko sreu i to uglavnom na pomonim radovima gde se ne postavljaju tako ostri zahtevi produktivnosti. Zamenile su ih elektrine lokomotive, koje su pokazale mnoge prednosti u eksploataciji kako u tehnikom tako i u ekonomskom pogledu. Mada su investicije u stabilna postrojenja kod elektrine vue znatno vea nego kod parne (kontaktna mrea, dalekovodi visokog napon, ispravljake stanice i dr.), one najveim delom ne zavise od gustine prometa tj. od broja vozova koji saobraaju. Sa velikom tanosu moe se uzeti da je broj elektrinih lokomotiva direktno proporcionalan prometu. U poreenju sa parnom vuom kod elektrine vue javljaju se znatne ustede u troskovima energije, odravanja, potrebne radne snage itd. Moe se rei da su i one proporcionalne veliini prometa. Prema tome, ako poredimo investiciona ulaganja i troskove eksploatacije kod parne i elektrine vue, ustanoviemo da je elektrina vua u svim sluajevima rentabilnija od parne poev od izvesne vrednosti prometa. Motorne lokomotive su veoma retke na povrsinskim otkopima. Razlog ovome su pre svega teski uslovi eksploatacije koji izazivaju kod ove vrste lokomotiva velike troskove u pogonu i odravanju. Specifini uslovi rada na povrsinskoj eksploataciji postavljaju u konstrukciji i osnovnim parametrima lokomotiva niz zahteva od kojih su svakako najvaniji sledei: - sposobnost savladavanja veih uspona (35 -- 40%0) bez znatnog smanjenja brzine kretanja; - sposobnost vonje kroz krivin malog poluprenika (80--100 m); - poveanu sigurnost za kretanje pomerljivim prugama i - stalnu spremnost u radu. 2.5.1. ELEKTRICNE LOKOMOTIVE Danas se skoro na svim novim povrsinskim otkopima ili na onima koji se re-konstruisu a imaju vei kapacitet, predvia elektrina vua. Razumljivo je da se ovo odnosi na povrsinske otkope za koje je kao najpogodniji izabran elez-niki transport. Ekonomske prednosti elektrine vue smo izneli u uvodnom delu ovog poglavlja, meutim i mnoge odluujue tehnike prednosti su na strani elektrinih lokomotiva. One su uglavnom sledee: - mogunost rada na usponima od 40--45%O (u sluaju da se pri-mene motorni kiperi i do 70 odnosno 80°/oo); - koeficijent korisnog dejstva 16--18%; - vea ubrzanja i vea srednja brzina; - sposobnost prolaza i kroz krivine malog poluprenika; - poveanje vune teine se moe lako da ostvari radom po sistemu ,,mnogo jedinica" tj. upravljanje sa nekoliko elektrolokomotiva u istoj kompoziciji moe se centralizovati na jednoj; - uslovi rada motorovoe su veoma dobri i higijenski na odgovarajuoj visini; - odravanje i nadzor lokomotive su prosti i iziskuju relativno mali broj zaposlenih; - za vreme zastoja ne trose energiju, sto je veoma vaan uslov za povrsinsku eksploataciju obzirom da su pruge kratke, a zastoji pri utovaru i istovaru kompozicija veliki i ine nerazdvojni deo tehnoloskog procesa. Nedostaci elektrine vue na povrsinskim otkopima mogu se smatrati da su sledei:

-

-

postojanje kontaktne mree (u sluaju kada su u primeni kontaktne elektrine lokomotive, sto je najesi sluaj), koja komplikuje tehnologiju rudarskih radova (miniranje, utovar i si.) i poskupljuje troskove transporta u delu koji se odnosi na troskove kapitala; pruni ureaji su sloeniji zbog korisenja sina kao povratnog provodnika; investiciona ulaganja u transport su vea za deo koji se odnosi na ispravljake stanice i kontaktnu mreu.

Na povrsinskim otkopima se primenjuju elektrine lokomotive jednosmerne i veoma retko naizmenine struje. Sistem jednosmerne struje dobio je osnovnu odnosno skoro iskljuivu primenu na povrsinskim otkopima u SSSR-u i SAD kao i u mnogim evropskim zemljama. Elektrine lokomotive za povrsinske otkope razlikuju se po nainu napajanja elektrinom energijom, lokomotivskoj formuli i gibaritu. Po gabaritu elektrine lokomotive na povrsinskim otkopima se mogu podeliti na lokomotive sa normalnim ili smanjenim gabaritom. Elektrine lokomotive sa normalnim gabaritima se primenjuju u uslovima gde nema ogranienja po visini i izraene su po jednom od standardnih gabarita. Elektrine lokomotive sa smanjenim gabaritima koriste se za odvoz otkopanog materijala od portalnih bagera vedriar i izraene su prema unutrasnjem gabaritu portala bagera. Smanjenje visine kod ovih lokomotiva se postie spustanjem poda na kabini za vozaa. Ovakve lokomotive su primenjene na mnogim povrsinskim otkopima uglja u zemljama bivseg SSSR-u, i Nemakoj gde su primenjeni bageri vedriari iji portali imaju iz odreenih, razloga uslovljene manje profile. U lokomotivskoj formuli se oznaava veom cifrom broj osovina u postolju, a indeksom ,,O" pored cifre da je svaka osovina individualno pogonjena posebnim elektromotorom. Znak ,, +" (plus) izmeu cifara oznaava da su postolja meusobno spojena. Tako na primer lokomotivska formula 20 + 20, oznaava elektrinu lokomotivu koja ima 4 osovine, pri emu su po dve u svakom postolju "individualno pogon) ene posebnim elektrinim motorima postolja su meusobno spojena (znak ,, + "). U nemakim standardima obrtno postolje sa dve osovine se oznaava sa ,,B". Druge oznake su iste. Industrijske elektrine lokomotive koje su u eksploataciji na povrsinskim otkopima rade na velikim usponima, te po pravilu nemaju vodee i oslanjajue osovine. Zbog toga je u ovakvim sluajevima teina elektrine lokomotive jednaka njenoj vunoj teini. Zbog toga je u lokomotivskoj formuli prvi i zadnji lan izostavljen odnosno oznaen nulom. Naime puna lokomotivska formula za pomenuti sluaj bi imala sledei izgled: 0 --20 + 20--0. Po nacinu napajanja elektricnom energijom elektricne lokomotive se dele na kontaktne (si. 33,), akumulatorske, kontaktno-kablovske, kontaktno-akumulatorske i dizel-kontaktne. Kontaktne elektricne lokomotive Kod svake elektricne lokomotive razlikujemo mehanicku i elektricnu opremu. Mehaniki deo lokomotive se sastoji iz kucista sa osloncima, voznog postolja, spojnog pribora sa odbojnicima, opruga, zupcastog prenosa od motora do oso-vina, uredaja za posipanje koloseka peskom i pneumatske kocnice. Kuciste elektricne lokomotive ima oblik kutije, a izraduje se iz celicnog lima i celicnih profila. U srednjem delu kucista po pravilu je smestena kabina za motorovodu upravljaca u kojoj su smesteni svi potrebni aparati i uredaji za upravljanje lokomotivom. U ostalom delu kucista tj. bocno od kabine smesteni su: reostati, visoko naponska komora sa kontaktorima, automatskim prekidaem, reverzionim ureajem i pomonim aparatima; zatim obino dva motor-kompresora;

motor-generator za proizvodnju struje za krug upravljanja; centrifugalni ventilator i akumulatorske baterije. Kod veine konstrukcija kuiste se oslanja na obrtna postolja preko specijalnih sferinih oslonaca, a za obezbedenje stabilnosti kuista primenjuju se boni elastini oslonci.

Sl. 39. Elektricna lokomotiva

Sasija lokomotive (slika 40), se sastoji od: rama sasije (1) - koji povezuje sve delove, nosi teinu karoserije, prenosi vunu i konu silu; vunog (obrtnog) postolja (2) sa leajevima (3) - koji prenose optereenje od karoserije na osovinske slogove; viseih amortizera (lisnatih i oprunih) (4) ­ koji amortizuju dinamike udare od kolskih slogova i ravnomerno ih rasporeuju izmeu osovina; mehanizma za pogon (5) - koji preko zupastog prenosa predaje obrtni moment na pogonske osovine, i svojim prenosnim odnosom odreuje vunu karakteristiku lokomotive jer omoguava regulaciju brzine i vune sile i sistema za koenje (6).

Slika 40. Sasija lokomotive Boni nosai mogu biti liveni iz elinog liva zajedno sa leajnim zdelama osovina ili sastavljeni od stapova plosnatog elika. U drugom sluaju leajne zdele osovina iz elinog liva se montiraju na krajevima stapova. Obrtna postolja su kod nekih konstrukcija etvoro-osovinskih lokomotiva meusobno zglobno spojena. Novije konstrukcije elektrinih lokomotiva za povrsinske otkope opremljene su elastinim odbojnicima i automatskim kvailima koji su izraeni kao jedan komad. Kvaila se montiraju na eonoj spoljnoj poprenoj gredi obrtnog postolja. Za ravnomernu raspodelu optereenja na kolske slogove kao i za ublaavanje udaraca prilikom vonje upotrebljavaju se listaste i zavojne opruge meusobno povezane ili sa poprenim odnosno uzdunim balansirom. Visei gibnjevi (slika 41), slue za smanjivanje dinamikih sila koje

stvara osovinski sklop i za ravnomernu raspodelu optereenja izmeu osovina. Za smanjenje udara koristi se lisnati gibanj (1), posto trenje doprinosi brzom prigusenju oscilacija i spiralne opruge (2), koje amortizuju udare na malim neravninama na koloseku. Balanseri (3) rasporeuju optereenja, spajajui gibnjeve pojedinanih osovina. Balanseri se prave u obliku lisnatih gibnjeva ili raspornih greda.

Slika 41. Visei gibnjevi

Danasnje elektrine lokomotive imaju tzv. individualni prenos tj. motorna osovina ima odgovarajui vuni motor koji je pokree preko sistema jednostepenih zupanika sa kosim zupcima. Najesi je sluaj da vuni motor nosi mali zupanik, koji pokree veliki zupanik, a ovaj osovinu.

Osovinski slog, slika 42, se sastoji od osovine (1), dva toka (2) sa vencom (3) i sa jednim ili dva (kad je snaga vunog motora vea od 250 kW primenjuje se dvostrani zupasti prenos) zupasta toka (4). Zupasti tokovi (4) su uzubljeni sa zupanicima (5), postavljeni na oba kraja pogonske osovine (6) elektromotora (7). Elektromotor je uvrsen usicama (8) na osovinu (1) i mehanizmom (9) na ram sasije (10). Na svakoj osovini elektrolokomotive se nalaze komore za pesak radi posipanja ispod tokova lokomotive na velikim usponima ili nepovoljnim uslovima rada, a u cilju poveanja adhezije.

Slika 42. Osovinski slog

Kod lokomotive razlikujemo vesani i nevesani deo. Vesani deo lokomotive ine sasija kuista lokomotive i sasija -- obrtnih postolja koje su oslonjene na leista osovina. Nevesani deo lokomotive ine osovine sa tokovima koji stoje direktno na sinama. Vuni motori i zupanici se ne postavljaju u nevesanom delu lokomotive jer bi dolazilo do sledeih neugodnosti: motori bi bili izloeni udarcima i vibracijama kada se lokomotiva kree preko neravnina na pruzi, sinskih sastava, skretnica i sl.; - motori bi u takvom sluaju poveali teinu nevesanog dela lokomotive sto bi pri veim brzinama imalo stetan uticaj na kolosek. Uglavnom iz razloga koje smo naveli vuni motori kod elektrinih lokomotiva se vesaju na jedan od sledeih naina: - ,,za nos" -- (ova vrsta vesanja se naziva jos i tramvajsko vesanje -- poluvesanje); ili - potpuno (motor potpuno vesan). -

Nain vesanja motora ,,za nos" se primenjuje kod tramvaja i jednostavniji je od drugo pomenutog. Dugi niz godina ovo je bio jedini nain postavljanja motora. Na sl.43 je sematski prikazan ovaj nain vesanja. Motor se oslanja na tri oslonca. Dva od njih su direktna -- na osovini preko sapastih leista a, a trei oslonac je elastino vezan za kuiste (sasiju) lokomotive preko obrtnog postolja b. Nos se moe pomeriti u odnosu na osovinu, ali razdaljina izmeu osovine tokova i vratila motora ostaje nepromenjena. Prenos momenta odnosno vune sile se obavlja preko malog vodeeg zupanika na vratilu motora, koji pokree veliki voeni zupanik privrsen za osovinu tokova

SI. 43. Sema motora vesanog za nos Zupanici se nalaze u karteru koji je privrsen za motor i oslonjen na osovinu tokova. Radi sto mekseg polaska elastinost pri prenosu momenta se postie umetanjem opruga (sl. 37), tako da voeni zupanik pre nego sto pokrene osovinu, savlauje otpor opruga sto stvara dovoljnu elastinost u prenosu.

Sl. 44. Sema postavljenih opruga kod vodenog zupanika Potpuno vesanje motora upotrebljava se kod lokomotiva za veoma velike brzine (iznad 100 km/h) sto nije sluaj kod lokomotiva za povrsinske otkope, odnosno sto ne dolazi u obzir za prevoz masa na povrsinskim otkopima. Ovaj nain vesanja motora je mnogo savrseniji od prethodnog. Na svakom kolskom slogu lokomotive postavljaju se posude sa peskom, koji slui za poboljsanje koeficijenta athezije izmeu sina i tokova lokomotive kada to potreba iziskuje. Skoro sve novije lokomotive su opremljene pneumatskim ureajem za prisilno posipanje sina peskom. Kod ovih ureaja pri dnu svake posude za pesak se nalazi injektor koji sise pesak iz posude i tera ga kroz cev na sinu ispod toka. Koliina peska koja se dodaje regulise se prigusnicom koja je postavljena na cevi za prolaz peska. Svaka lokomotiva poseduje runu, reostatnu i automatski indirektnu pneumatsku konicu. Najese su u upotrebi pneumatske konice sistema Westinghouse, iji rad se zasniva na sledeem principu: koenje se vrsi pri opadanju pritiska u cevovodu komprimiranog vazduha, a popustanje konica pri poveanju pritiska. Konica poinje da deluje u momentu kada nastane ma kakav kvar u cevovodu koji dovodi do opadanja pritiska.

Elektrinu opremu lokomotive sainjavaju pogonski elektro-motori, elektrini aparati i pomoni ureaji. Pogonski elektrini motori za elektrine lokomotive na povrsinskim otkopima treba da odgovore posebno teskim i sloenim uslovima rada kao sto su: esta promena optereenja; stalni udari izazvani usled neravnina na pruzi ili usled losih karakteristika pruge i tla; zaprasenost sredine; oteani klimatski uslovi izazvani nemogunosu potpunog odvodnjavanja i uklanjanja snega, blata i si.; znatnijim kolebanjima napona itd. Optereenje motora lokomotiva na povrsinskim otkopima menja se u rasponu od maksimalnog pri kretanju po velikim usponima do maksimalnog konog (rekuperativnog) optereenja pri kretanju po strmim padovima. Pored toga elektrini motori treba da poseduju znatniju sposobnost za preoptereen je kao i radne karakteristike, koje stvaraju mogunost za sto potpunije odnosno optimalni)u korisenje njegove snage pod razliitim uslovima kretanja lokomotive, a da pri svemu ovome potrosnja elektrine energije bude najmanja mogua. Nabrojanim uslovima od svih motora najvise odgovara redni motor jednosmerne struje, te se radi toga skoro iskljuivo primenjuje za pogon elektrinih lokomotiva za povrsinske otkope. Redni motor jednosmerne struje pri preoptereen)u ne izaziva vrhove u mrei jer se broj obrtaja kod toga automatski smanjuje, dok se snaga motora pri tome malo menja. Odnos izmeu brzine i momenta rednog motora jednosmerne struje, tj. njegova sposobnost da razvije veliki momenat pri malim brzinama, ini ga posebno pogodnim za upotrebu u vui, koja zahteva maksimalne momente pri polasku i automatsku promenu brzine sa promenom optereenja. U elektrine aparate lokomotive ubrajaju se: kontroleri; otpornici za pokretanje i koenje lokomotive; automatski prekidai koji imaju zadatak zastite elektro-opreme od struja kratkog spoja; releji za zastitu pogonskih i pomonih elektromotora od preoptereen)a; regulator napona; centralni i boni pantografi; razdelna ploa; akumulatori i dr. Vozna sklopka ili kontroler slui za upravljanje elektrinom lokomotivom: za pokretanje, regulaciju brzine, promenu smera vonje i elektrino koenje lokomotive. Na lokomotivama za povrsinske otkope po pravilu primenjen je distancioni sistem upravljanja kod ega se potrebna prespajanja u glavnom strujnom krugu obavljaju posredstvom pomonog strujnog kruga -- strujnog kruga upravljanja (glavni strujni krug se naziva strujni krug koji spaja motore elektrolokomotive sa reo-statom i pantografima). Kontroler je kontaktorski i sastoji se iz dva valjka (glavnog i reverzionog) koji su smesteni u zajedniko metalno kuiste. Na glavnom valjku su privrseni izolacioni diskovi, a nasuprot ovima na stubu koji je paralelan valjku privrseni su kontaktni elementi. Ovaj valjak slui za pokretanje, vonju lokomotive i koenje, a reverzioni valjak za promenu smera vonje. Reostat ili otpornik na lokomotivi slui za njeno pokretanje, a ponekad i za koenje, ukoliko je elektrinom semom predvieno reostatno koenje. Naime, ukljuivanje otpornika u glavni strujni krug motora pri pokretanju lokomotive izaziva smanjenje napona na stezaljkama motora, a time i broja obrtaja. Poveanjem brzine lokomotive otpori se postepeno iskljuuju i to po sekcijama. Pantograf slui za oduzimanje struje iz kontaktnog voda, a sastoji se iz uvrsenog postolja za koje je zglobno privrsen pomini etvorougaoni okvir, koji se pomou opruga potiskuje ka kontaktnom vodu Stapovi okvira se najese izrauju iz cevi, a retko od impregniranog tvreg drveta. Na vrhu etvorougaonog okvira se privrsuje klizna papua ili specijalna lira iz

aluminijuma ili njihovih legura, koja neprekidno klizi po kontaktnom vodu potiskivana silom opruge. Pomone ureaje na elaktrinoj lokomotivi ine: motorni kompresori, ventilator za hlaenje pogonskih motora i otpornika, generator za napajanje strujnog kruga za upravljanje, osvetljenje i punjenje akumulatora. Akumulatorske elektricne lokomotive Vuni motori kod ove lokomotive se napajaju elektrinom energijom iz akumulatorske baterije smestene na samoj lokomotivi. Zbog toga je velika, a moda i jedina prednost ove vrste lokomotiva u tome sto ne zahtevaju kontaktnu mreu. Meutim, limitirani kapacitet akumulatorske baterije pomenutu prednost svodi na odreeni odnosno ogranieni radijus dejstva, tako da se upotrebljivost ove vrste lokomotiva na povrsinskim otkopima ograniava samo na izvrsenje manevarskih radova na prugama bez kontaktne mree. Takve lokomotive imaju malu vunu teinu (70 do 80 Mp) i snagu (150 do 200 kW). Brzina kretanja ne prelazi 15 km/h. Zbog svega iznetog ove lokomotive nisu nasle siru primenu na povrsinskim otkopima. Kontaktno-kablovske elektricne lokomotive Ova vrsta lokomotiva ima sve ureaje kao kontaktne lokomotive i dodatni ureaj za namotavanje odnosno odmotavanje elektrinog kabla preko koga se vrsi napajanje vunih motora elektrinom energijom kada se lokomotiva kree po odlagalisnim ili etanim prugama bez kontaktne mree. Ova vrsta lokomotiva nije dobila siru primenu uglavnom zbog brzog habanja elektrinih kablova i veoma malih brzina kretanja pri namotavanju odnosno odmotavanju napojnog kabla. Velike duine kablova su isto tako bile razlog za odbacivanje ove lokomotive iz pogona. Kontaktno-akumulatorske elektricne lokomotive Elektro-lokomotive ovoga tipa imaju parametre sline kontaktnim lokomotivama, a kao dodatni ureaj akumulatorsku bateriju iz koje se napajaju motori kada se lokomotiva kree po pominim prugama etaa ili odlagalista gde je zbog tehnologije radova nemogue ili vrlo tesko postaviti kontaktni vod. Pri kretanju po stacionarnim kolosecima lokomotiva se napaja eliktrinom energijom iz kontaktne mree i istovremeno puni akumulator. Konstrukcija ovih lokomotiva je dosta komplikovana pa analogno ovome i eksploatacija i remont. Znaajnija primena ovih lokomotiva je ostvarena na nekim povrsinskim otkopima bakarne rude u SAD. Kontaktno -- dizel-elektricne lokomotive Ova vrsta lokomotiva je u stvari kontaktna lokomotiva opremljena pomonim dizel uraajem i generatorom. Instalisana snaga generatora ne prelazi 40--50% nominalne, snage elektrine locomotive. Na pominim prugama koje nisu elektrificirane ove lokomotive rade dobij aj ui elektrinu energiju od generatora koji pokree dizel motor, a na stalnim prugama rade kao kontaktne elektrine lokomotive u reimu kontaktne mree. Primenom ovakvih lokomotiva mogu se izrei potrebna investiciona ulaganja u kontaktnu mreu na pominim prugam etaa i odlagalista, sto dobij a u znaaju ako su duine ovih pruga velike. Elektrina lokomotiva ovoga tipa je skuplja od kontaktne za oko 30%, a remont i eksploatacija su komplikovani.

U poreenju sa kontaktno-akumulatorskim lokomotivama prednosti u pogledu ekonominosti i sigurnosti.

ovaj tip lokomotiva ima mnoge

Kontaktno -- dizel elektrine lokomotive vune teine 125 kN, instalirane snage 1000 kW, sa instalisanom snagom dizel motora od 650 KS i odgovarajuom snagom generatora, sa uspehom se primenjuju na vise povrsinskih otkopa u SAD.

Vucni agregati Vuni agregati se sastoje od elektrinih i/ili dizel-elektrinih lokomotiva i motornih vagona,. Sa vunim agregatima uspesno se savlauju vei nagibi pruga do 5-6%, zbog toga sto motorni vagoni poseduju vune karakteristike lokomotive, odnosno sopstvene motore na pogonskim osovinama. U sastavu vunih agregata se primenjuju motorni vagoni nosivosti do 55 t, a nasli su siroku primenu na kopovima uglja. Na slici 44.a prikazan je kontaktno-dizelski vuni agregat tipa PE2M, koji se sastoji od upravljake elektro jedinice ­ elektro lokomotive (EL), dizel lokomotive (DL) i motornog vagona (MV), dok je na slici 44.b prikazan kontaktni vuni agregat tipa OPE1, koji se sastoji od upravljake elektrine jedinice (EL) i dva motorna vagona (MV).

Slika 44 Vuni agregati

Na stacionarnim prugama vuni agregati koriste elektrinu energiju iz kontaktne mree, a na pomerljivim prugama, koje nisu elektrificirane, motori svih pogonskih sekcija se napajaju elektroenergijom od dizel-generatorskih postrojenja, koja se nalaze u autonomnoj dizelskoj sekciji. Snaga pogonskih elektromotora vunih agregata dostie do 6500 kW, dok instalisana snaga generatora ne prelazi 25-35% nominalne snage elektrine lokomotive. Sa dizel-generatorskim pogonom ostvaruje se znatno manja pogonska snaga, do 1000÷1500 kW. Atheziona masa vunih agregata je dostigla 360÷370 tona.

Odravanje i remont elektricnih lokomotiva na povrsinskim otkopima

Plansko odravanje i remont elektrinih lokomotiva obuhvata ju nekoliko vidova tehnikih pregleda i remonta. Svakodnevni tehnicki pregled obuhvata: pregled postrojenja, aparature i mehanikog dela elektrine lokomotive, a takode i dopunjavanje ulja na mestima za podmazivanje. Sve ove radnje

obavlja masinista -- elektrovoa lokomotive uz kontrolu ili bez kontrole nadzornog lica za odravanje. Periodicni pregled (remont) se vrsi jedanput u toku meseca posle preenih 5000 do 6000 km. Pri ovome se vrsi savesna provera funkcionalnosti opreme, aparata i pribora mehanikog i elektrinog dela lokomotive. Pored ovoga vrse se i neophodne popravke utvrenih defekata. Remont obavlja struno osoblje za odravanje u depou ili radionici, a trajanje nije vee od 8--12 asova. Vei periodini remont se vrsi jedanput u 6 do 9 meseci posle preenih 30 000 do 45 000 km. Pored ranije nabrojanih radova pri ovom remontu se vrsi centriranje kolskih slogova, provera ishabanosti zupastih prenosa i koionog ureaja. Remont vrsi osoblje radionice odnosno grupa za odravanje uz pomo masinista lokomotive. Vreme trajanja ovog remonta obino iznosi ne vise od 3--4 dana. Remont sa podizanjem se vrsi posle 1--1,5 godine rada odnosno posle preenih 60 000 do 90 000 km. Kod ovog remonta vrsi se zamena bandaa i obrada to-kova, pregled vunih motora i pomonih ureaja i kontrola svih osnovnih detalja. Trajanje remonta iznosi 6--8 dana. Kada je dobro uraen vei periodini remont ova vrsta remonta se moe vrsiti i posle 1,5 do 2 godine rada odnosno posle preenih 90 000 do 100 000 km. Srednji remont se vrsi posle 3 do 4 godine rada odnosno posle pojedinih 180 000 do 240 000 km. Kod ovog remonta se vrsi pregled i remont vunih motora i pomonih masina, delimina zamena elektrinih ureaja, potpuno prove-ravanje svih ureaja, zamena ili opravka svih dotrajalih ili havarisanih delova, bojadisanje ele lokomotive itd. Srednji remont se vrsi u specijalizovanim radionicama, a trajanje remonta iznosi od 12 do 15 dana. Generalni (kapitalni) remont se vrsi posle 10--12 godina rada i posle pre-enih 600 000 do 900 000 km. Kod ovog remonta se vrsi potpun pregled lokomotive, remont svih ureaja, aparata i pribora mehanikog i elektro dela lokomotive tako da stanje lokomotive odgovara sposobnosti za rad nove lokomotive. Ovaj remont se vrsi, kao i srednji, u speci jalizovanim radionicama. Trajanje remonta obino iznosi 20--25 dana.

2.5.2 MOTORNE LOKOMOTIVE Motornim lokomotivama se smatraju one, koje kao osnovni izvor energije poseduju motor sa unutrasnjim sagorevanjem. Od svih motornih lokomotiva dizel lokomotive su se afirmisale kao najsigurnije i veoma racionalne u pogonu. Dizel motori od svih motora sa unutrasnjim sagorevanjem imaju najvei ukupni koficijent korisnog dejstva (k.k.d.) i najmanju potrosnju goriva i vode u poreenju sa drugim toplotnim motorima.Svi motori sa unutrasnjim sagorevanjem su veoma osetljivi na preoptereenje. Ako je ovo dugtrajnije vek motora se znatno skrauje. Smatra se da se bez posledica dizel motor moe kratkotrajno preopteretiti za najvise 5 do 15%, a benzinski nesto vise tj. 20--35%. Dizel motori u odnosu na benzinske imaju manju specifinu potrosnju enegije i pri punom i pri deliminom optereenju, a kod malog broja obrtaja razvijaju relativno veliki momenat koji benzinski motor moe da postigne tek pri veem broju obrtaja.

Za pustanje dizel motora u rad potreban je spoljni izvor energije, jer se energija dizel motora stvara tek u procesu njegovog rada. Zavisno od snage motora i uslova rada primenjuju se razliiti naini za pokretanje. Najese je u primeni elektrino pokretanje u kom sluaju akumulatorska baterija pogoni mali zagonski elektromotor, a ovaj pokree dizel motor. Ovaj nain pokretanja je brz i pouzdan. esto se sreu i lokomotive na povrsinskim otkopima iji zagonski motor, za pokretanje dizel motora, se pogoni pomou komprimiranog vazduha ili akumuliranog ulja pod pritiskom. Od velikog znaaja za ekonomiju utroska goriva i pouzdan rad dizel motora je nain ubrizgavanja goriva. Bezkompresorski dizel motori imaju nesumljive prednosti nad onim kod kojih se gorivo ubrizgava pomou komprimiranog vazduha, a ove su sledee: - bezkompresorski dizel motori mogu da rade sa niom kompresijom vazduha za sagorevanje, jer kod njih nije potrebno rashlaivanje prostora za sagore-vanje od uduvavanog komprimiranog vazduha; - potrosnja goriva je kod ovih motora manja; - koeficijent korisnog dejstva je vei; - mogunost preoptereen ja je vea. Mehanika oprema dizel lokomotive je analogna ranije opisanoj opremi elektrine lokomotive. Glavna razlika je kod pogonskog motora i naina prenosa njegove snage na kolske osovine lokomotive. Naime, dizel motori pri normalnom radu imaju veliki broj obrtaja koji ne zadovoljava odnosno ne odgovara sporijem obrtanju osovina lokomotive.

Sl. 45. Dizel lokomotiva

Sl. 46. Dizel lokomotive DHL 400 CS i DHL 600 C (izgled sa strane)

SI. 46. Dizel lokomotive DHL 400 CS i DHL 600 C (izgled spreda) Po nainu prenosa obrtnog momenta na pogonske osovine razlikuju se motorne lokomotive sa mehanikim, hidromehanikim i elektrinim prenosom . Mehanicki prenos se sastoji od menjake kutije koja se ugrauje izmeu vratila motora i pogonskih osovina lokomotive. Vratilo dizel motora se spaja sa menjakom kutijom preko glavne frikcione ili hidraulike spojnice, tako da se motor moe, odvojen od menjake kutije tj. neoptereen da stavi u pogon. Zupanici u menjakoj kutiji mogu biti u stalnom zahvatu pri emu svaki par ima svoju spojnicu, ili se mogu po potrebi aksijalno da pomiu ime se postie eljeni stepen prenosa odnosno brzina. Ukljuivanje spojnica se vrsi runo, pneumatski, hidrauliki ili pomou servo-motora.

SI. 47. Dizel elektrina lokomotiva DEL-825 (. akovi) Menjake kutije sa pominim zupanicima se primenjuju kod lokomotiva male snage, a u stalnom zahvatu kod lokomotiva vee snage.

Promena smera vonje se postie preko reverzibilnog ureaja iz tri konusna zupanika koji se ukljuuju ili iskljuuju pomou kandastih ili zupastih spojnica. Mehaniki prenos ima mnoge nedostatke od kojih je najvaniji da se vuna sila lokomotive stepenasto menja i prekida pri prelasku sa jednog na drugi stepen ime se smanjuje brzina, a vreme ubzanja produava. Dizel-elektricni prenos snage od vratila dizel motora do pogonskih osovina lokomotive je uspesno primenjen kod mnogih savremenih motornih lokomotiva Dizel motor i glavni generator povezani su glavnim vratilom; uzbudiva pobudnih namotaja glavnog generatora i pomoni generator takoe se pokreu vratilom dizel motora. Glavni genererator napaja elektrinom energijom vune motore koji su postavljeni neposredno na poluosovine motorne lokomotive. Kao vuni motori primenjuju se motori jednosmerne struje sa rednom pobudom, jer imaju meku karakteristiku (automatski smanjuju broj obrtaja pri poveanju optereenja), obezbeduju jednostavno upravljanje i stalnost snage dizel motora. Odravanje i remont motornih lokomotiva Za motorne lokomotive koje se primenjuju na povrsinskim otkopima ustanovljeni su u najveem broju sluajeva sledee vrste remonata: mali periodini, vei periodini, remont sa podizanjem, srednji i generalni remont. Mali periodicni remont se vrsi posle predenih 18 000 km kod lokomotiva koje rade na prevozu tereta, a posle 2 meseca rada ako je u pitanju lokomotiva koja radi na manevri. Kod ovoga remonta se preventivno pregledaju, ispituju i remontuju odgovarajui sklopovi i delovi motorne lokomotive koji su predvieni u uputstvu proizvoaa. Pored ovoga se odstranjuju nedostaci koji nisu mogli biti likvidirani od strane vozne posade. Vei periodicni remont se obavlja posle predenih oko 55 000 km kod lokomotiva koje rade na prevozu ili posle 8 meseci rada ako lokomotiva radi na manevri. Pored radova koji su predvieni malim periodinim remontom, kod ove vrste remonta se vrsi poseban pregled i remont klipne grupe motora sa unutrasnjim sagorevanjem, glavnih leista kolenastog vratila motora, a takoe i drugih pomonih agregata motorne lokomotive. Remont sa podizanjem se vrsi posle predenih 160 000 km kod lokomotiva koje vrse prevez tereta ili posle 2 godine rada kod manevarki; pri remontu poslednjih vrsi se tokarenje tokova na kolskom slogu, remont ureaja za kretanje, pregled, remont i ispitivanje vunih motora, remont motora S.U.S. i drugih sklopova lokomotive. Srednji remont motorne lokomotive koja vrsi prevoz masa se vrsi posle predjenih 320 000--450 000 km ili posle 5 godina rada ako je u pitanju manevarka. Kod ovoga se remontuju svi delovi lokomotive. Generalni remont se vrsi posle predenih 800 000--900 000 km kod lokomotiva koje vrse prevoz osnovnog tereta na povrsinskom otkopu, a posle 10 god. rada kod manevarki. Kod ovog remonta se regenerisu osnovni delovi i pojedinani sklopovi lokomotive: dizel motori, glavni generatori, kompresori, vuni motori, karoserija itd. ,

2.6. PRORACUN ELEZNICKOG TRANSPORTA

2.6.1 Otpori pri kretanju voza Pri kretanju vozila pojavljuju se otpori, koji nastaju usled stanja i konstrukcije samog vozila kao i usled stanja i uslova pruge. Uzroci nastajanja otpora, njihove veliine itd. su mnogobrojni, sloeni i medusobno zavisni i do danas nisu svi teoretski potpuno obraeni. Uobiajeno je da se svi otpori izraavaju silom koja treba da ih savlada te se stoga izraavaju u njutnima (N), ili svedeni u specifinom obliku na 1 N tereta odnosno u njutnima po kilonjutnu tereta (N/kN). Razlikujemo: - osnovni otpor pri kretanju, koji se javlja pri kretanju vozila po pravom horizontalnom delu pruge i - dopunske otpore, koji se javljaju pri kretanju vozila po usponu, krivinama ili pri pokretanju vozila iz mesta itd.

Osnovni otpor Osnovni otpor se sastoji iz: ­ otpora trenja u leajevima; ­ otpora trenja kotrljanja tokova po sinama; ­ otpora trenja klizanja izmedu tokova i sina; ­ gubitaka kinetike energije radi udara tokova na spojevima sina; ­ otpora vazduha. Otpor trenja u lezajevima Ako se pod dejstvom momenta M1 toak obre u pravcu kazaljke na satu to izmedu rukavca osovine i leaja nastaje sila trenja P (slika 48).

Slika 48

gde je: P - optereenje na rukavcu osovine, - koeficijent trenja klizanja izmedu rukavca i leaja ako je u pitanju klizni leaj ili koeficijent trenja kotrljanja ako je u pitanju valjkasto leiste.

M2 W D d P 2 2

W P

d D

Kako je optereenje na rukavcu osovine P=G--Go, (kN) gde je: G ukupna teina vozila (kN), a Go teina osovina na leajevima (kN), to e specifini otpor trenja u leajevima biti:

W 1000 D G G0 d G N kN

Otpor trenja kotrljanja tocka po sini Trenje nastaje kao rezultat elastine deformacije toka i sine na mestu njihovog dodira.

OK 2 OC Wtr .k . D

D ­ prenik toka, OK - sila trenja kotrljanja - krak trenja kotrljanja,. Wtr.k. - otpor trenja kotrljanja.

a)

b)

Slika 49. a) toak u mirovanju; b) toak u pokretu

Kako je:

D tr .k . (koeficijent trenja kotrljanja) i OC optereenje od tocka na sinu

Proizilazi:

Wtr .k . P tr .k .

kN

ili

Wtr .k . 1000 P tr .k .

N

Specifian oblik koeficijenta trenja:

N wtr .k . 1000 tr .k . kN

Otpor trenja klizanja izmeu tockova i sina Pri kretanju vozila nastaje u izvesnoj meri i klizanje tokova po sinama. Uzroci ovome su: - koninost profila povrsine kotrljanja (oboda) tokova, - gibanje vozila, - nepravilan poloaj (kos u izvesnoj meri) kolskih slogova prema sredisnoj uzdunoj vertikalnoj ravni vozila, - nejednakost prenika tokova u istom koloskom slogu i sl. Koninost oboda toka izaziva dopunsko klizanje po sinama, ali u isto vreme olaksava prelaz vozila kroz krivine i umanjuje stetan uticaj usled nejednakosti prenika tokova. Gibanje, usled koga se kolski slogovi pomiu u bonom smeru tamo-ovamo, nastaje kao posledica: - razmaka izmedu venaca tokova i sinskih glava, - zazora u kuistu leajeva, - neravnina pruge itd. Otpor od udara na spojevima sina Ovaj otpor nastaje od: - udara tokova o spojeve sina (optereeni kraj sine se savija na nie, a neoptereeni u ovom sluaju je visi, te o njega udara toak pri svome obrtanju), - zatim od ovalnosti tokova itd. Kod svakog udara trosi se jedan deo kinetike energije vozila i njegova brzina kretanja se smanjuje. Veliina ovoga otpora u znatnom stepenu zavisi od veliine zazora izmedu sina i stepena istrosenosti njihovih krajeva.

Otpor od vazduha Na voz u kretanju, kao i na svako drugo telo koje se kree, dejstvuje otpor vazduha, koji je izazvan sledeim uzrocima: - pritiskom vazduha za eonu povrsinu voza, - trenjem bonih povrsina vagona, - pojavom tzv. usisnog dejstva na zaelju voza. Pri veem zazoru izmeu krajeva sina ili pri veoma istrosenim njihovim krajevima, toak propadanjem u zazor, a zatim podizanjem na kolosek u znatnoj meri poveava otpor na kretanje celoga voza. Otpor od udara se moe smanjiti poveanjem duine sine, smanjenjem zazora izmedu sinskih sastava, dobrim stanjem koloseka i povrsina bandaa Otpor pri kretanju kroz miran vazduh (bez vetra):

Wv a F v 2 , N

gde je: a ­ koeficijent ija vrednost zavisi od oblika vozila i gustine vazduha; za lokomotive se moe uzeti da je priblino jednak 0,065; F ­ povrsina poprenog preseka vozila, odnosno voza, m2; v - brzina kretanja voza, m/s. Osnovni otpor elektricne lokomotive Kod elektrinih lokomotiva razlikujemo specifian osnovni otpor lokomotive pri kretanju pod strujom 'os i specifian osnovni otpor lokomotive pri kretanju bez struje 'obs. Pri kretanju bez struje osnovni otpor lokomotive se poveava za veliinu gubitaka na trenje u pokretnim delovima i zupastom prenosu, te je:

N Wo wobs wos wd , kN

gde je: w'd - dopunski gubici u pokretnim delovima i zupastom prenosu, N/kN. Pri kretanju pod strujom po stacionarnim prugama otkopa: za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 1,6 + 0,0015 v2 za sestoosovinsku: 'o = 'os = 1,5 + 0,001 v2 Pri kretanju bez struje po stacionarnim prugama otkopa:

za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 4,35 + 0,0015 v2 za sestoosovinsku: 'o = 'os = 4,18 + 0,001 v2 Pri kretanju pod strujom na pominim nasutim prugama povrsinskog otkopa: za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 2,40 + 0,003 v2 Pri kretanju bez struje na pominim nasutim prugama povrsinskog kopa: za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 5,15 + 0,003 v2 Pri kretanju pod strujom po pominim nasutim prugama povrsinskog kopa: za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 3,60 + 0,004 v2 za sestoosovinsku: 'o = 'os = 3,50 + 0,0027 v2 Pri kretanju bez struje po pominim nasutim prugama povrsinskog kopa: za etvoroosovinsku: 'o = 'os = 6,35 + 0,004 v2 za sestoosovinsku: 'o = 'os = 6,18 + 0,0027 v2 Osnovni otpor motorne lokomotive Specifini osnovni otpor motornih lokomotiva sa elektrinim prenosom snage moe se odrediti pomou obrazaca koji se koriste za odreivanje ovog otpora kod elektrinih lokomotiva. Za motorne lokomotive sa mehanikim ili hidraulinim prenosom snage specifini osnovni otpor moe se odrediti pomou obrasca:

Wo 0.65 13.15 Fp v n 0.019 v 0.0084 L L

2

-

n - broj osovina Fp - eona povrsina lokomotive, m2 L - teina lokomotive, kN ili pomou sledeih obrazaca: za dvoosovinsku lokomotivu: wo = 10 + 0,004 v2 za etvoroosovinsku lokomotivu: wo = 10 + 0,004 v2 Osnovni otpor vagona Osnovni otpor vagona na prugama povrsinskog otkopa odreuje se pomou empirikih obrazaca dobijenih na osnovu mnogobrojnih opita, a koji uzimaju u obzir vrstu vagona, njegovu ukupnu bruto teinu (q) , brzinu kretanja (v) u km/h, kao i vrstu koloseka (stacionarne ili pomine pruge). Osnovni specifini otpor teretnih vagoha na povrsinskom otkopu moe se odrediti pomou obrazaca:

za dvoosovinske vagone: Wo 1.4 0.2 v za etvoroosovinske vagone: Wo 0.7

0.5v 2 q

8.0 0.1 v 0.0025 v 2 qo

q ­ bruto teina vagona qo ­ srednji pritisak vagona na kolosek Za odredivanje specifinog osnovnog otpora kod vagona istresaa (kipera) obino se upotrebljavaju obrasci koje preporuuje Sverdlovski Rudarski Institut (Rusija) za etvoroosovinske vagone kipere i to:

pri kretanju po stacionarnim kolosecima: wo 0.7 12 0.3 v 0.0002 v 2 0.25 q 15 0.4 v 0.00025 v 2 0.25 q

pri kretanju po pominim nasutim prugama: wo 0.9

pri kretanju po pominim nenasutim prugama:

wo 1.1 17 0.4 v 0.0003 v 2 0.25 q

gde je: q ­ bruto teina vagona v ­ brzina kretanja Osnovni otpor voza Ukupni osnovni otpor celog voza (lokomotive i vagona) e biti:

Wo L wo Q wo

gde je: L w'o - osnovni otpor lokomotive, Q w''o - osnovni otpor vagona. Osnovni specifini otpor voza odreuje se zbirom specifinih otpora lokomotive i vagona:

Wo L wo Q wo LQ

gde je: L - teina lokomotive, Q - ukupna teina vagona. Srednja vrednost specifinog osnovnog otpora vagona u vozu, ako je isti sastavljen iz etvoro i dvoosovinskih vagona, moe se odrediti pomou obrasca:

wo wo( 2 ) Q2 wo( 4 ) Q4 Q2 Q4

gde je: w''o(2) - specifian osnovni otpor dvoosovinskog vagona

Q2 - teina dvoosovinskih vagona u vozu, w''o(4) - specifian osnovni otpor etvoroosovinskog vagona, Q4 - teina etvoroosovinskih vagona u vozu, Mp Naknadni otpori Naknadni otpori pri kretanju vozila odnosno pri vui javljaju se kao posledica uspona odnosno padova na pruzi, prolaska vozila kroz krivine i usled otpora inercije masa. Ovi otpori poveavaju ili smanjuju osnovni ­ stalni otpor vozila, obzirom da otpor na nagibu moe biti pozitivan (kada se vozilo kree po usponu) ili negativan (kada se vozilo kree po padu). Otpor u krivinama je uvek pozitivan. U grupu naknadnih otpora spada i otpor kod pokretanja vozila. Otpor od nagiba koloseka Ako se nekp vozilo ija je ukupna teina q kree po kosom koloseku, koji sa horizontalnom ravni gradi ugao , onda je otpor od uspona Wi jednak komponenti Fi sile q, koja je paralelna sa strmom ravni.

Slika 50. Otpor od nagiba koloseka

Specifini otpor od nagiba koloseka iznosi:

wi Wi q i i q q

Ovaj izraz nam pokazuje da je specifini otpor od nagiba koloseka wi izraen u N/kN brojano jednak veliini nagiba koloseka (i) izraenog u 0/00. Naknadni otpor celog voza na usponu i (0/00) nalazi se kada se teina celog voza (lokomotive i vagona) izraena u kN, pomnoi sa iznosom uspona u 0/00, tj.:

Wi ( L Q ) i

Ovaj otpor ima pozitivnu vrednost kada se voz kree po usponu, odnosno negativnu vrednost kada se voz kree po padu.

Otpor od krivine Prilikom kretanja vozila kroz krivinu pojavljuje se naknadni dopunski otpor, koji prouzrokuju uglavnom vrsta veza izmeu tokova i osovina, paralelnost osovina i centrifugalna sila.

Slika 51. Otpor od krivine

Otpor inercije masa Pri svakoj promeni brzine voza, pa prema tome i pri pokretanju iz stanja mirovanja ili zaustavljanja, pojavjuje se dopunski dinamiki otpor radi inercije masa. Ovaj otpor se suprotstavlja promeni brzine, te stoga se radi njegovog savlaivanja pri poveanju brzine voza trosi jedan dopunski deo vune sile lokomotive, iji se rad pretvara u kinetiku energiju voza. Ova energija se opet vraa, kod smanjenja brzine u vidu dinamikog otpora, koji se suprotstavlja smanjenju brzine, te radi toga ima negativnu vrednost. Specifian otpor inercije masa:

wa 110 a

gde je: a ­ ubrzanje (usporenje) voza Ukupan otpor inercije masa za ceo voz:

Wa ( L Q ) wa

gde je:

L ­ teina lokomotive Q ­ ukupna teina svih vagona u vozu

Otpor kod pokretanja vozila iz mesta Pri pokretanju vozila ili voza iz mesta pojavljuje se kratkotrajan naknadni otpor, koji je uglavnom izazvan poveanjem koeficijenta trenja u leistima. Za vreme stajanja mazivo se sliva sa rukavaca osovina, tako da se sloj maziva izmedu rukavca i leista umanji, ime se znatnije poveava koeficijent trenja. Pored toga mazivo se zgusnjava i njegov viskozitet poveava naroito zimi pri niskim temperaturama. Izvestan uticaj na poveanje otpora kod pokretanja voza ima i deformacija (uleganje) tokova i sina, koja nastaje usled dueg pritiskivanja tokova na sine. Otpor pri pokretanju vozila obino se uzima za 1,3 do 1,5 puta vei nego sto je osnovni otpor pri kretanju kod brzine od 10 km/h ako su u pitanju vozila sa valjkastim leistima, odnosno za 1,8 do 2,0 puta vei kod vozila sa kliznim leistima. Prema podacima ispitivanja i rezultatima prakse, za prosene uslove pokretanja voza s obzirom na neistovremenost pokretanja vozila, moe se specifini naknadni otpor pri kretanju iz mesta raunati prema obrascu:

wk 2 0.3 ik

gde je: ik ­ uspon na kome se voz pokree iz mesta. Ukupan otpor kretanja voza Ukupna jednaina za odreivanje ukupnog otpora kretanju voza ima oblik:

W = L (w'o ± i + wr +wa) + Q (w''o ± i + wr +wa)

Odnosno:

W = L w'o + Q w''o + (L + Q) (± i + wr +wa)

gde je: L - teina lokomotive, kN Q - ukupna teina vagona u vozu, kN. 2.6.2. Vucna sila lokomotive Pri pokretanju voza iz mesta ili ako je ve voz pokrenut radi odravanja kretanja voza, potrebno je da lokomotiva razvije VUCNU SILU. Izvor snage su VUCNI MOTORI, a snaga se preko prenosnika prenosi na pogonsku osovinu ­ tako osovine dobijaju OBRTNI MOMENT ime se izaziva rotacija pogonskih tokova. Da bi se ostvarilo TRANSLATORNO KRETANJE, potrebna je sila na tokovima (teina same lokomotive) da bi se obezbedila potrebna veliina SILE TRENJA izmeu tokova i sina ­ dolazi do ATHEZIJE izmeu njih (ona spreava klizanje tokova po sinama).

M

q

T c r Tmax T1 T A F F1 Fmax v

Slika 52. Odreivanje vucne sile lokomotive

U taki A zbog athezije, a zbog obrtnog momenta M (koji moe da se predstavi spregom Tr), toak tei da odgurne sinu. Posto se sina ne moe odgurnuti, javlja se sila reakcije, istog pravca i intenziteta ali suprotnog smera ­ sila F (u pravcu kretanja voza). Postojanje reakcije F uslovljeno je postojanje sile T, a samim tim i kretanje ­ bez sile F nema kretanja. Moe se zakljuiti da je sila reakcije F ­ vuna sila. Postojanje athezije omogueno je injenicom sto se pod dejstvom pritiska izmeu toka i sine stvaraju elastine deformacije, a kontakt izmeu tokova i sine odvija se po Hercovoj (eliptinoj) povrsini. Za istu silu pritiska athezija se smanjuje sa poveanjem prenika toka. Athezija poiva na dva fenomena: - da se hrapave povrsine meusobno uzubljuju i - da kod glatkih povrsina meuatomske sile deluju u smislu spajanja povrsina. Moe se postaviti pitanje ­ do koje vrednosti raste sila F (vuna sila), a da ne doe do proklizavanja? Ta vrednost je:

Fa max La f a max

kN

La ­ atheziona teina lokomotive (teina koja otpada na pogonske tokove)

La L np n

L ­ ukupna teina lokomotive, kN n ­ broj osovina np ­ broj pogonskih osovina Kod elektro lokomotiva, sve su osovine pogonske: La = L

fa max ­ maksimalni koeficijent athezije (0.1 ­ 0.33) Granini sluaj:

Fa max 1000 La f a max

N

U proraunima se koristi druga formula sa niim raunskim koeficijentom:

Fef 1000 La f a

N

Fef ­ efektivna tangencijalna vuna sila lokomotive fa ­ raunski koeficijent athezije Ako je Fef 1000 La f a N , dolazi do proklizavanja. Koeficijent athezije zavisi od dosta inilaca: 1. od stanja sina odnosno od stanja koloseka, 2. od ishabanosti sina i tokova i 3. od brzine kretanja voza. Ovaj koeficijent se odreuje eksperimentalnim putem, i on je maksimalan pri polasku voza iz mesta, a naglo opada sa poveanjem brzine voza. Najvei uticaj ima stanje koloseka. Preporuene su sledee vrednosti ovog koeficijenta: - ako su sine suve i iste: 0.33 - ako su sine suve: 0.22 - ako su sine vlane: 0.125 - ako su sine vlane i prljave: 0.11 - ako su sine masne: 0.10 Za povrsinske kopove pri korisenju elektrinih i motornih lokomotiva, preporuuje se: a) kod kretanja voza: 0.20 ­ 0.22 b) kod pokretanja voza iz mesta: 0.26 ­ 0.28 Razlikujemo tri pojma o vunoj sili (razlikuju se prema nainu delovanja iste): 1. tangencijalna ili efektivna vuna sila Fef na obodu pogonskih tokova, 2. vuna sila na kuki tegljanika (dinamometarska), gde se kai prvi vagon; Fkt = Fe ­ m, gde su m otpori lokomotive (zavise od terena), 3. indikatorska vuna sila, koja se razvija u cilindrima, a zavisi od prenika cilindra (klipa), hoda klipa, stepena kompresije (daje se kod parnih lokomotiva, a ree kod motornih). Vucna sila parne lokomotive Kod pretvaranja toplotne energije goriva u mehaniki rad kod parne lokomotive treba razlikovati tri faze tog rada: 1. preko kotla lokomotive pretvara se toplotna energija goriva u toplotnu energiju pare,

2. zatim parna masina lokomotive pretvara ovu energiju pare u mehaniki rad tangencijalne sile na obodu pogonskih tokova, 3. istovremeno pritisak athezione teine lokomotive (tj. teine koja pada na pogonske osovine lokomotive) na sine stvara atheziju izmeu tokova i sina. Time se pod dejstvom tangencijalne sile omoguuje mehaniki rad kretanja lokomotive. Pretvaranje toplotne energije u mehaniki rad se vrsi posredstvom kotla, parne masine i athezione teine lokomotive. Dalje se nee apsolvirati ova tema jer vise ne postoji prisustvo ovog naina vue na povrsinskim kopovima. Vucna sila elektricne lokomotive Tip i konstrukcija elektromotora koji se primenjuju na elektrinim lokomotivama na povrsinskim kopovima odnosno u sloenim uslovima, sa estim usponima, padovima, krivinama sa malim radijusom, zaprljanosti, zaprasenosti, moraju da zadovolje opste zahteve: - este promene optereenja, - zaprasenost sredine i - uticaj kolebanja napona (oscilacija) u kontaktnoj mrei. Ovakvim zahtevima odgovaraju redni elektromotori jednosmerne struje, a oni imaju sledee prednosti: 1. kolebanje napona u kontaktnoj mrei ne utie mnogo na rad motora, jer se pri padu napona smanjuje brzina, a struja i vuna sila lokomotive ostaju bez promene, 2. sposobnost preoptereenja je bolja nego kod drugih, a i raspodela preoptereenja je ravnomernija 3. preoptereenje motora ne izaziva udare u mrei jer se pri preoptereenju smanjuje broj obrtaja pri emu se snaga motora neznatno menja 4. pri istim uslovima kretanja i jednakim optereenjem strujom, jednosmerni motori razvijaju vei obrtni moment Dijagram neposredne zavisnosti vune sile od brzine ini vunu karakteristiku elektrolokomotive, a koja se dobija preko elektromotorne sile:

v Fe

Fe

v I

Slika 53. Dijagram vune sile elektro lokomotive; Presek 1: ogranienje po maksimalnoj brzini, Presek 2: ogranienje po maksimalnoj struji, Presek 3: ogranienje po atheziji

Fel Fe k m

Fel ­ vuna sila elektrolokomotive Fe ­ vuna sila elektromotora km ­ broj vunih elektromotora na lokomotivi Vuna karakteristika kod koje se sa porastom brzine dolazi do naglog opadanja sile, nazivamo krutom vunom karakteristikom vune

Meutim, za relativno malo opadanje vune sile pri poveanju brzine (redni motor jednosmerne struje) imamo meku karakteristiku odnosno blae opadanje. Vuna karakteristika se moe koristiti samo na odreenom opsegu jer je u predelu velikih brzina ograniena maksimalnom brzinom, a u predelu velikih vunih sila ograniena je athezijom i jainom struje elektromotora po komutaciji i jainom struje zbog zagrevanja motora. Kod velikih brzina i velikih vunih sila osetno se poveavaju mehanika naprezanja pri emu se razvijaju u obrtnim delovima centrifugalne sile. Zato imamo dva ogranienja: 1. po maksimalnoj vunoj sili i 2. po maksimalnoj brzini. Minimalna struja po komutaciji pri nominalnom naponu predstavlja najveu struju koja prilikom ispitivanja na radnom stolu ne dovodi do varnienja. Radi odreivanja motora treba poznavati trajnu snagu odnosno motor koji moe da radi due vreme, a da se ne zagreje, i u kratkom periodu (za satni reim) da se ne predgrejava. Nominalna ­ maksimalna snaga je ona snaga koju motor moe razviti na radnom stolu, a da se motor ne zagreje u radnom reimu, za razliku od nominalne satne snage.

Vucna sila motorne lokomotive Pri sagorevanju goriva u cilindru motora sa unutrasnjim sagorevanjem, hemijska energija se pretvara u mehaniki rad na kolenastom vratilu, a preko prenosnog mehanizma se prenosi na pogonske tokove gde se pretvara u vunu silu lokomotive. Na taj nain, vuna sila motorne lokomotive nastaje kao rezultat rada tri transformatora energije: 1. diesel motora, 2. prenosnog mehanizma i 3. tokova u sadejstvu sa sinama.

Slika 54. Dijagram vune sile motorne lokomotive

Motorna lokomotiva treba da poseduje vunu karakteristiku, gde se sa porastom brzine dolazi opadanja vune sile. Motor sa unutrasnjim sagorevanjem koji ima najbolje karakteristike je diesel motor, koji ima sledee karakteristike: diesel motor se pusta u rad samo ako mu vratilo nije optereeno i ako ima spoljni izvor energije (akumulator); ako je kolenasto vratilo neposredno spojeno sa tokovima, rad diesel motora nije mogu (ako lokomotiva stoji u mestu), pouzdan rad je pri minimalnom broju obrtaja kolenastog vratila, odnos maksimalnog i minimalnog broja obrtaja ­ kod diesel motora on je 2 ­ 2.5 (kod savremenih lokomotiva on je 5 ­ 6).

-

Vuna sila motorne lokomotive zavisi, odnosno ograniena je: 1. od diesel motora: - od zapremine cilindra, - od broja taktova motora i brzohodnosti i - od srednjeg indikatorskog pritiska (dodavanje vazduha uz dodavanje goriva) 2. od prenosnog mehanizma: - mehaniki: vuna sila se ostro menja sa svakim stepenom prenosa odnosno zavisi od koeficijenta korisnog dejstva prenosa, koeficijenta korisnog dejstva diesel motora i indikatorskog pritiska u jednom stepenu;

- hidraulini: ogranienja vune sile ne postoje, ukoliko se ne radi o prevelikom zagrevanju ulja u turbogeneratoru, a to se neutralise ureajem za hlaenje ulja, - elektrini: snaga diesel motora se prenosi na glavni generator koji daje struju, pa vuna sila zavisi od napona i struje generatora, koeficijenta korisnog dejstva prenosa i brzine kretanja; 3. od athezije.

Slika 55. Vucna karakteristika elektricnog prenosnog mehanizma; a ­ b: ogranicenje vucne sile je po naponu odnosno po pobudi glavnog generatora; b ­ c: u potpunosti se koristi snaga diesel motora; c ­ d: ogranicenje vucne sile je po struji glavnog generatora

2.6.3. Kocna sila voza Kona sila voza se javlja kao retultet dejstva sile pritiska koionih papua na banda toka i koeficijenta trenja izmeu koionih papua i bandaa ­ mehaniko koenje. Kod elektro lokomotiva koiuona sila se javlja i kao rezultat rada vunih motora u reimu generatora kada se potencijalna i kinetika energija pretvara u elektrinu energiju.

Slika 56. Odreivanje kocne sile voza

Karakteristike mehanickog kocenja Usled pritiska papua na banda toka javlja se sila trenja B1:

B1 k f k

k ­ pritisak papua fk ­ koeficijent trenja izmeu papue i bandaa Sila trenja B1 stvara koioni moment Mk koji se moe predstaviti spregom sila B1 i B2, a koje po zakonu mehanike moemo zameniti ekvivalentnim parom sila B3 i B4, sa krakom jednakim polupreniku toka. Sila B4 je uravnoteena silom reakcije sine na toak Bk. Sila B3 ostaje neuravnoteena te se njeno dejstvo prenosi preko kuista na ram izazivajui koenje. Kona sila voza Bk zavisi od dejstvujueg pritiska papua na banda i koeficijenta trenja izmeu istih. Koeficijent trenja zavisi od - brzine kretanja voza, - specifinog pritiska kone papue na banda toka i - vrste materijala od koje su izraeni papua i banda toka. Koenje moe biti jednostrano i dvostrano. Uvoenjem dvostranog koenja, smanjuje se potrebna dejstvujua sila pritiska. Koeficijent trenja izmeu papue i toka se odreuje eksperimentalnim putem. Najese koriseni: - za standardne eline koione papue:

f k 0.6 1.6 k 100 v 100 8.0 k 100 5 v 100

k ­ dejstvujui pritisak jedne koione papue na banda toka, kN Jedan od nedostataka elinih papua je sledei: sa velikim brzinama opada trenje izmeu papua i toka. Zbog toga se ese koriste eline papue sa povisenim frikcionim svojstvima (sa dodavanjem fosfora odnosno sumpora: 1-1.4% za P i 1.5-2% za S). Njihov koeficijent trenja je sada:

f k 0.5 1.6 k 100 v 100 5.2 k 100 5 v 100

Ogranicenje kocne sile voza Veliinu kone sile ograniava sila athezije tokova sa sinama. Ako je kona sila vea od athezije, tokovi poinju da klizaju po sinama.

Bk k f k La f a

Deo formule Bk k f k a je za ceo voz, kona sila za jedan toak je Bk k f k . La ­ atheziona teina voza, Fa ­ koeficijent athezije, k ­ zbirna dejstvujua sila pritiska, fk ­ koeficijent trenja. Da bi doslo do translatornog kretanja voza neophodan uslov je:

k f k La f a

Granino stanje odnosno maksimalna sila voza pri koenju je:

k f k La f a

Odavde dobijamo:

k

La fa fk

­ koeficijent pritiska konih papua na bandae Maksimalna vrednost je kada je fa=max, a fk=min (fa je maksimalno kada su sine suve i iste, a fk je minimalno kada su konice i tokovi vlani i prljavi ­ tesko ostvarljivi uslovi ­ imamo neku srednju veliinu, a ovaj odnos se vrlo malo menja. Od ovog koeficijenta za razliite brzine kretanja voza zavisi efektivnost koenja, pa nastojima da odredimo maksimalnu konu silu, ali da ne narusimo atheziju (da ne bi doslo do proklizavanja). Na osnovu ovoga pisemo:

k La

fa La fk

kN

Usvaja se da je fa=0.2, a vrednost fk=0.4-0.5. Prema ovome dobijamo sledee vrednosti : - koeficijent pritiska konih papua =0.4-0.5 - kod teretnih vozova =0.6-0.7 - kod putnikih vozova =0.7-0.9 Kod savremenih konica za teretne vagone postoje dva reima koenja: Za prazan voz Za puni voz. Veliina pritiska konih papua na banda:

k d2

4 p i pm

kN

d ­ prenik koionog cilindra p ­ pritisak vazduha u konim cilindrima i ­ prenosni odnos polunog prenosnika pm ­ kkd polunog prenosnika: za 4-osovinske lokomotive i vagone: 0.95 za 6-osovinske: 0.8-0.9

Odreivanje kocne sile voza Vuna sila voza: Bk k f k kN ili Bk 1000 k f k N (u prospektima). Specifina kona sila (za istu vrstu vagona u vozu):

Bk 1000 k f k

L Q

bk 1000 f k

k

LQ

1000 f k

N

kN

L ­ teina lokomotive Q ­ teina vagona ­ koioni koeficijent:

k LQ

Po pravilu se usvaja kao polovina od te vrednosti: ½ . 4. Jednacina kretanja voza Pri kretanju voza po razliitim deonicama, pored osnovnog, translatornog kretanja, pojavljuju se i stetna kretanja kao posledica: - sudaranja valjaka preko spojnog pribora, - gibanja voza zbog neravnina koloseka, - dejstva vazduha itd. (postojanje vertikalnog, poprecnog, rotacionog i translatornog kretanja). Voz pri kretanju ima izuzetno sloeno kretanje. U razmatranje se uzima samo translatorno kretanje i rotaciono kretanje obrtnih delova, pri emu se ostala kretanja ne uzimaju u obzir (sile koje se trose na ostala kretanja uzete su u obzir u otporima na kretanje). Kod kretanja voza razlikuju se tri radna reima: 1. reim vue, 2. reim praznog hoda i 3. koni reim. Za vreme vue na voz deluje rezultanta vune sile i ukupan otpor voza, a na prazan hod samo ukupan otpor, dok za koioni reim deluje na voz rezultanta ukupnog otpora i kone sile voza. Raunska vrednost koeficijenta trenja:

f k 0.27

v 100 5 v 100

Elektrino koenje Vrsi se: - vraanjem struje u mreu - visak struje se unistava u otpornicima ­ reostatsko koenje Prednost reostatskog koenja: 1. eliminise se zagrevanje bandaa 2. postiu se ujednaene sile koenja 3. ne zavisi od athezije Nedostaci reostatskog koenja: 1. vea teina elektroopreme 2. vee dimenzionisanje motora Osnovna jednaina kretanja voza:

Fe W M 1 dv dt

M1 ­ prividna masa voza,

M1 g

L Q 1000 1

­ koeficijent inercije rotirajuih masa W ­ ukupni otpori Fe ­ efektivna vuna sila

dv 0 ­ ubrzano kretanje dt dv Fe W 0 0 ­ ravnomerno kretanje ili dt dv Fe W 0 0 ­ usporeno kretanje dt Fe W 0

stajanje

Jednaina vue za sva tri reima: a) za reim vue: Fe W M 1

dv dt

b) za period praznog hoda: W M 1

dv dt

dv dt

c) za koni reim voza: W Bk M 1 Oblik rezultante svih izgleda:

Fe W Bk

L Q 1000 1 dv N

g dt

3. KAMIONSKI TRANSPORT NA POVRSINSKIM KOPOVIMA

Kamionski transport na povrsinskim otkopima, naroito u poslednjih dvadesetak godina, dobio je znatnu rasprostranjenost, kako u svojstvu osnovnog vida transporta, takoe i u kombinaciji sa drugim vrstama transporta. Preko 75% po-vrsinskih otkopa u zemljama Severne i June Amerike primenjuje kao osnovni vid transportnih sredstava automobile kipere velike nosivosti, a na mnogim povrsinskim otkopima u zamljama Istone Evrope ova vrsta transporta se uurbano uvodi na starim ili projektuje za otvaranje novih povrsinskih otkopa. Razvoj automobilskog transporta ide u pravcu intenzivnog poveanja nosivosti kamiona kipera i usavrsavanju njihove konstrukcije na principijelno novim tehnikim postavkama, a to omoguuje da se mogu veoma uspesno i tehniki i ekonmski da resavaju zadaci eksploatacije leista mineralnih sirovina sa razliitim prirodnim i montan-geoloskim uslovima. Sredstvima kamionskog transporta mogue je transportovati sve vrste materijala bez obzira na njihove fiziko-mehanike osobine (krupni komadi, glinasti materijali sa razliitim primesama gline itd.). Velika mogua pokretljivost, gipkost, izvanredna manevarska svojstva pri radu i velika nezavisnost od izvora energije su osobine koje pri korisenju sredstava autotransporta dolaze do punog izraaja i obeavaiu najbolju ekonomiku u eksploataciji leista nepravilnog oblika, selektivno otkopavanje kao i veoma brzo otvaranje odnosno najkrai period investiranja. Pored nabrojanih, u odnosu na sinski i druge vrste transporta, automobilski transport ima jos i sledee prednosti: dopusteni su nagibi puta koji su za 2,5 do 3 puta vei nego kod sinskog transporta (u punom smeru 70 - 100%o; u praznom 12 - 150%o odnosno u izuzetnim sluajevima i 200%o); potrebni radijusi za okretanje transportnih sredstava su manji za 10 - 12 puta nego kod eleznikog tj. kreu se udijapazonu iz-meu 6 do 20 m; specifina investiciona ulaganja u automobilske puteve na povrsinskim otkopima su za 1,2 - 1,5 puta manja, nego ista u pruge normalnog koloseka; mogue je postii vee korisenje bagera po vremenu za 10-20% u odnosu na uslove kada se za odvoz otkopanog materijala koriste sredstva eleznikog transporta i to za raun smanjenja zastoja u radu bagera pri ekanju na prazne vagone ili manevru voza; organizaciju odvoza otkopanih masa od bagera mogue je maksi malno uprostiti, Istovremeno automobilski transport na povrsinskim otkopima ima i mnoge nedostatke koji mu suavaju oblast primene. Kao vaniji mogu se nabrojati sledei: relativno veliki broj potrebnog personala najvisih kvalifikacija i u eksploataciji i u remontu; investiciona ulaganja u transportna sredstva su znatno vea nego kod eleznikog transporta, a isto tako i troskovi odravanja i remonta; veliki uticaj klimatshih prilika na kapacitet prevoza (sneg, kisa, mrazevi i sl.). Uzimajui u obzir napred iznete glavnije dobre osobine i nedostatke, kao i zakljuke i misljenja izreena u studijama i strunoj literaturi, automobilski transport se moe uspesnije primeniti nego druge vrste transporta u sledeim uslovima: na investicionim radovima u fazi otvaranja povrsinskog otkopa ime se moe uspesno da smanji potreban vremenski period otvaranja otkopa; pri selektivnoj eksploataciji jedne ili vise razliitih ruda na istoj etai ili istom povrsinskom otkopu;

pri povrsinskoj eksploataciji leista koja imaju sloenu ili nepravilnu kon-figuraciju, ograniene razmere, malu ili srednju monost sloja korisne sup-stance, a kod kojih transportne razdaljine ne prelaze 5--7 km; pri eksploataciji slojeva korisne supstance na veoj dubini, kada je primena eleznikog transporta neekonomina usled potrebe za veim ulaganjima u transportne puteve.

3.1 Putevi na povrsinskim kopovima

Klasifikacija puteva i kriterijumi za njihovo projektovanje Svi putevi na povrsinsim kopovima svrstavaju se u dve grupe: puteve javnog saobaaja za prevoz rudnikih tereta do potrosaa i svih proizvoaa do objekta rudnika i rudnicke puteve za transport otkrivke i korisne sirovine od mesta otkopavanja do istovarnih mesta. Putevi na povrsinskim kopovima odlikuju se nizom specifinosti: nosivosu prema maksimalnom osovinskom pritisku vozila i velikim dinamikim optereenjima koja daleko nadmasuje tu vrednost u odnosu na javne puteve; vrlo sloenom konfiguracijom (veliki usponi, ostre krivine); razlicitim kolovoznim konstrukcijama na pojedinim deonicama puta; intenzivnim tranportom itd. Pristupni putevi, putevi u usecima otvaranja, visim i srednjim delovima dubo-kih kopova, odnosno magistralni putevi, najese imaju dve saobraajne trake, kvaliteni kolovoz proraunat i izgraen za dui radni vek. Putevi na dubljm delovima kopova mogu biti jednosmerni, radi vonje punih ili praznih kamiona, bez kolovoza, kao i privremeni putevi na silaznim i pristupnim rampama i otkopnim etaama. Privremeni putevi izrauju se u zavsnosti od razvoja radova i imaju ograni-enu trajnost. Zbog znatno manje frekvencije kamiona ovi putevi imaju jednostavniju konstrukciju, manju sirinu - u odnosu na stalne puteve. Najese nemaju kolovoznu konstrukciju. Poboljsavaju se presipanjem tankog sloja tucanika, sljunka, sljake ili sitnim frakcijama stena otkrivke. Njihova povrsina planira se, profilira i valja, a u posebnim sluajevima i impregnira vezivnim materijalom. Prema svom poloaju u odnosu na kop rudnicki putevi mogu biti: pristupni do kopa, u usecima otvaranja, po kosinama kopa, na otkopnim etaama, pristupni do odlagalista, na etaama odlagalista itd. Prema uslovima eksploatacije i vremenu kori-senja putevi se razvrstavaju na: stalne, koji slue za dui vremenski period, i privremene, za krai vremenski period, koji se izgrauju u zavisnosti od razvoja kopa i odlagalista. U zavisnosti od broja saobraajnih traka putevi mogu biti: s jednom, kod krunog kretaja, dve ili vise traka. Prema smeru kretanja vozila putevi mogu biti jedno-smerni i dvosmerni.

S aspekta konstrukcionih osobina postoje putevi sa i bez kolovozne konstruk-cije, odnosno gornjeg stroja puta. Osnovne karakteristike puteva i kriterijumi za njihovo projektovanje i izgradnju su: proraunska brzina kretanja; brzina prema kojoj su proraunati elementi trase i objekti u trupu puta; proraunska masa i gabariti vozila, odnosno nosivosti puta prema kojma su dimenzionirani kolovozna konstrukcija i objekti puta; prohodnost, koja odreuje mogunost kretanja vozila sa proraunskom brzinom u razliitim godisnjim periodima; efikasnost; koliina tereta (najese u t) koja se moe transportovati u jedinici vremena; intenzivnost kretanja; broj transportnih jedinica koje mogu proi kroz karakteristine deonice puta u jedinici vremepa. U zavisnosti od navedenih karakteristika putevi se svrstavaju u tri kategorije. Popreni profil i proraun sirine puta Na poprenom preseku puta, 57. uoljiva su njegova dva najvanija dela: trap puta (zemljani planum) koji obuhvata sve graevinske objekte za odvodnjavanje i zastitu puta i kolovozna konstrukcija (vozni deo puta). S obe strane kolovozne konstru-kcije nalaze se bankine i kanali ili rigole za odvodnjavanje.

Sl. 57. Elementi poprecnog proflla puta 1. trup puta, 2. kolovozna konstrukcija, 3. bankina, 4. odvodni kanal, 5. - potporni zid Trup puta treba da je stabilan nezavisno od reima voda i temperaturnih pro-mena. To se postie njegovom izradom od stena dobre nosivosti i sigurnim odvoenjem povrsinskih i podzemnih voda. Trup puta radi se u nasipima, usecima i po terenu sa karakteristinim poprenim profilima. Nagib kosina nasipa, visine do lm, iznosi 1:1,5 do 1:3, a preko lm - 1 : 1,5. Poeljno je da su nasipi od jednorodnog materijala u vise slojeva. Ako se rade od razliitih stena slabije propustljivosti sa padom prema drenira-juim objektima. Za izradu nasipa najese se koristi materijal otkopan pri izradi useka ili materijal sa povrsinskog kopa, a u izuzetnim sluajevima koristi se tucanik ili sljunak. Bankine slue: kao uporista kolovoznoj konstrukciji, kao zastita od zarusavan-ja kosina, za prinudna zaustavljanja vozila, za prolaz sirih masina, za uskladistenje materijala pri opravkama puta itd. Njihova sirina iznosi 2 - 3 m. Odovodni kanali, razliitih poprenih preseka, rade se u tlu - kod nepropu-stljivih materijala, a kod propustljivih u betonu.

Bone strane puta u useku moraju imati zavrsni nagib kosina koji ne omoguava njihovo obrusavanje i u najnepvoljnijim uslovima. Na delovima trase gde se oekuje klizanje terena izrauju se potporni zidovi koji mogu biti betonski, armiranobetonski i zidani od kamena ili betonskih blokova. Ukupna sirina trupa zavisi od sirine kolovoza, sirine bankina, sirine kanala za odvodnjavanje, veliina zavrsnih nagiba kosina useka i nasipa. Sirina kolovoza zavisi od najvee sirine vozila koje se kree tim putem; broja voznih traka; brzine vonje i sigurnosnih rastojanja: iztneu vozila (x) pri mimoilaenju vozila i unutrasnje ivice bankine (bs) sl. 58

Sl. 58. Sema za odreivanje sirine kolovoza i trupa puta u zasek Sirina kolovoza, za put s jednom kolovoznom trakom, odreuje se po obrascu: S, t = a + 2 b s = a + 1,0 + 0,01 v, m a s dve trake: S 2t = 2 (a + x + b s) = 2a + 2,0 + 0,02 v, m Navedena sigurnosna rastojanja raunaju se po eksperimentalnom obrascu: x = b s = 0,5 + 0,005 v, gde je v - brzina vonje u km/h. Kod stalnih puteva usvaja se najese da je b 5 = 1 - 1,5 m i da sirina kolovozne konstrukcije sa dve vozne trake nije manja od S kk = 3a, m. Sirina kolovoza u zavisnosti od brzine i nosivosti dampera, za stalne puteve, data je u tablicama 2.1 i 2.2. U usecima otvaranja minimalna sirina puta s dve vozne trake, za dampere nosivosti preko 180 t, iznosi 30 m. Tablica 5 Sirina kolovoza s dve vozne trake

Nosivost dampera, t 12 27 40 75 110 180 Sirina kolovoza za brzine, Dozvoljeni km/h minimalni radi.jus, 20 50 40 m 10,5 11,5 12,0 15 12,0 13,0 14,0 20 13,5 14,5 25 15.5 18,0 19,0 20,0 30 21,0 22,0 23,0 35 25,0 26,0 27,0 40 Prelazna duina, m 20 25 30 35 40 45

Da se ne bi smanjivala brzina vonje, da se ne bi intenzivnije habala kolovoz-na konstrukcija i gume, a da bi se odrala frekvencija vozila - prosiruje se kolovoz u krivinama. Za savremene kratkobazne dampere to prosirenje, za dve vozne trake, moe da iznosi 0,3 - 3,5 m kao sto je navedeno u tablici 6. Kolovoz se prosiruje postepeno na duini veoj od 20 m - smanjenjem sirine bankina - s tim da ona ne sme ostati manja od 1 m. Tablica 6Prosirenje puta u krivini

Radijus, m )uta u krivini, m 27 40 75 110 180 15 2,0 2,6 3,5 20 30 50 Prosirenje puta u krivini m 1,6 0,0 2,0 1,2 2,7 1,7 2,8 4,4 100 0,6 0,7 1,0 1,6 2,1 0,3 0,4 0,5 0,8 1,0

Nosivost dampera, t

Radi slivanja vode, kolovozna konstrukcija ima dvosmerni nagib, - na pravolinijskim delovima trase i jednosmerni - najese, u krivinama, poluusecima, putevima pored konture kopa, etanim putevima i sl. Veliina poprecnog nagiba kree se od 2% za asfaltnu i betonsku kolovoznu konstrukciju do 6% za kolovozne konstrukcije izgraene od tucanika ili sljunka. Boni pad bankina manji je za oko 2% od poprenog nagiba puta. Kolovozne konstrukcije Po stalnim putevima na povrsinskim kopovima obavezno se izrauju kolovozne konstrukcije zato sto: omoguavaju bre kretanje vozila, stite put od razaranja usled dejstva: velikih optereenja, temperaturnih promena, atmosferskih padavina, omoguavaju dui radni vek vozilima i znatno smanjuju potrosnju goriva i guma. Tip kolovozne konstrukcije zavisi od: obima prevoza tereta, radnog veka, geomehanikih karakteristika podloge puta, raspoloivih graevinskih materijala, kli-matskih faktora, finansijskih mogunosti itd. Pri njenom izboru najvise se vodi rauna o nosivosti i trajnosti. U zavisnosti od najbitnijih svojstava kolovozne konstrukcije putevi mogu biti: vrlo kvalitetni (od asfaltnog betona, betona i armiranog betona); srednje kvalitetni (impregnisani sljunano-tucanini); kvaiitetni uvaljani sljunano-tucanini i nekvalitetni (neuvaljani sljunano-tucanini, kaldrmisani, poploani i sl.). Vrsta i stanje kolovozne konstrukcije bitno utiu na osnovne tehniko -ekonomske pokazatelje transporta (tablica 7). Jednovremeno s poboljsanjem kvaliteta rastu troskovi njenog odravanja koji iznose 60 - 90% od cene izrade puta. Zato se izbor kolovozne konstrukcije vrsi na osnovu komparativne tehniko-ekonomske analize uz obuhvatanje svih uticajnih faktora: visine ulaganja, radnog veka, tipa vozila, efika-snosti transporta, troskova transporta i odravanja itd.

Tablica 7. Zavisnost tehnicko-ekonomskih pokazatelja dampera od vrste kolovoznog zastora

Kvalitet zastora Pokazatelji za horizontalan put Tehnika brzina Potrosnja gorivo guma 1,3 0,85 0,75 1 1 1 0,8 1,3 1,5 odravanju 0,8 1 1,2 Troskovi pri eksploataciji 0,65-0,75 1 1,8-2,2

Vrlo kvalitetan Srednje kvalitetan Nekvalitetan

Kolovozna konstrukcija, ili gornji stroj puta, sastoji se od jednog ili vise slo-jeva. Gornji ili habajui sloj, debljine najmanje 5 cm treba da omogui potre-bnu brzinu kretanja i neophodnu hrapavost - sto se postie ugradnjom sitnih frakcija sljunka ili peska granulacije do 20 mm. Donji nosei sloj prima optereenje od gornjeg i prenosi ga na posteljicu ili osnovu puta rasplaniranu po zemljanom planumu. Posteljica se radi po podlozi od gline, glinenih skriljaca, odnosno stena koje menjaju svoje osobine kad u njih dospe voda. Posteljica se radi od krenjaka, pesara i drugih stena otkopanih, najese, na povrsinskom kopu. Njena debljina iznosi najmanje 15 do 20 cm. Sve vrste kolovoznih konstrukcija mogu se svrstati u tri osnovna tipa: fleksibilne, asfaltne, kod kojih su materijali povezani bitumenom; krute, betonske, kod kojih su materijali povezani cementom i kolovozne konstrukcije od prirucnih materijala. Kolovoz se sastoji od noseih i vezivnih materijala koji mogu biti hidrauliki (cement, beton) i ugljovodonini (bitumen, katran) i sl. Ova sredstva spreavaju izdiza-nje prasine i prodiranje vode u kolovoz. Vezivim sredstvima oblikuje se kolovoz, zapunjavaju supljine, ravna put, smanjuje vodopropustljivost, poveava unutrasnja athezija, smanjuje potrosnja goriva i guma itd. Za obradu tucanikih pokrivaa koristi se i sulfidni lignim, smola iz skriljaca, katran iz kamenog uglja itd. Glavni slojevi kolovoza su: zastor i podloga. Kod fleksibilnih kolovoza zastor se sastoji od habajueg i veznog sloja a podloga (tanpon) od gornje i donje podloge, . Kod krutih kolovoza zastor ini betonska ploa. Ispod podloge je posteljica. Betonske kolovozne konstrukcije vrlo su krute, pa optereenje prenose na zna-tno veu povrsinu posteljice. Fleksibilne su, elastinije i deformabilnije. esto se kod njih izostavlja vezni sloj, pa habajui sloj lei direktno na nesto debljem bitumeniziranom noseem sloju. Posteljica je od samorodnog tla ili od nasutog materijala iz useka ili pozajmista. Ako ima zadovoljavajuu nosivost, preko nje se direktno postavljaju slojevi od vezanog materijala bitumenom ili cementom. Donja podloga, ili donji nosei sloj, sastoji se od jednog ili vise prirodno, mehaniki ili hemijski stabilizovanog drobljenog agregata, sljunkovitopeskovitog agre-gata ili sljake. Ona poveava i ujednauje nosivost kolovoza, poveava njegovu debljinu na najjevtiniji nain i stiti kolovoz od dejstva mraza i vode. Debljina donje podloge kree se od 15 50 cm.

Gornja podloga, ili gornji nosei sloj, izrauje se od makadama ili drugih cementom ili bitumenom vezanih materijala. Suvo vezani makadam gradi se od drobljenog agregata, najese krenjaka, krupnoe 4 - 7 cm i sitnozrnije granulacije do 0,5 cm. Kod vodom vezanog makadama dodavanjem vode u sitnozrni agregat (2,5% od teine) postie se bolje njegovo utiskivanje u osnovu. Ako se u osnovni sloj, posle sabijanja, penetrise bitumensko vezivo - dobija se penetrisani makadam. Podloge od cementom vezanih materijala sline su materijalima u zastoru - s tim sto se trosi znatno manje cementa. Debljina gornjeg noseeg sloja iznosi 1 0 - 6 0 cm. Vezni sloj povezuje habajui sa podlogom, poveava nosivost i otpornost na trajne deformacije. Ima debljinu 5 - 1 0 cm. Zastor podnosi direktni uticaj saobraajnog optereenja i spoljnih faktora. Izloen je habanju usled dejstva guma, vode i ostalih klimatskih faktora. Bitna osobina habajueg sloja je ravnost i hrapavost vozne povrsine koja utie na sigurnost i udobnost vonje. Vrsta kolovoza zavisi od koliine tereta koji treba da se prevozi kao sto sledi: Tablica 8 Zavisnost vrste kolovoza od obima prevoza Obim prevoza Vrsta kolovoza mil. t/go preko 10 Asfaltnobetonski i betonski 2-10 Penetrisani (impregnisani) od sljunka, tucanika, sljake 0,5 - 2 Od sljunka i tucanika manje 0,5 Zemljani, poboljsani s tucanikom ili sljunkom ili presuti sitnozrnastim materijalima stena otkrivke ili sljake Asfaltnobetonski putevi na povrsinskim kopovima primenjuju se za dampere nosivosti do 100 t, jer tei damperi vrlo brzo deformisu put i pohabaju habajui sloj. Zato se znatno ese prave putevi od tucanika ili sljunka impregnirani bitumenskim emulzijama. Sa crnim vezivnim sredstvima na bitumenskoj osnovi, katranu i sl. putevi se bolje izravnjavaju, smanjuje se otpor kotrljanju tokova i znatno smanjuje stvaranje i dizanje prasine. Debljina bitumeniziranog sloja iznosi 1 5 - 2 5 cm. Primena dampera vee nosivosti od 100 t uslovila je izradu monolitne betonske konstrukcije, a za najtee tipove vozila armirano - betonske, koje se odlikuju vrlo velikom nosivosu i trajnosu. Donji sloj, posteljica, kod ovakvih puteva izraen je od peska, sljunka, sljake a, takodje, i od mesavine usitnjenih vrstih materijala otkopanih na kopu. U poslednje vreme sve vise se koriste armirano-betonske ploce, u kojima je ugraen prednapregnut beton, koje se lako meusobno povezuju i mogu da se prevoze i koriste vise puta na novim trasama. Izgrauju se dva tipa puteva: cela sirina prekriva se ploama ili se ploe postavljaju samo po kolotragu u paralelnim trakama po kojima se kreu tokovi. Prvi tip je kod dvosmernog inte-nzivnog kretanja vozila, a drugi kod

jednosmernog ili dvosmernog za malu frekvenciju vozila - sa izradom mimoilaznica za njihovo ukrstanje. Prekrivanje cele sirine puta armi-rano-betonskim ploama najese se primenjuje samo kod stalnih puteva, a kod privre-menih one se postavljaju po paralelnim trakama - na primer na otkopnim i odlagalisnim etaama. Stalni rudniki putevi, za dampere male nosivosti, imaju najese sledee kolovozne zastore: sose, makadamski i sljunani. Nosei sloj kod sose zastora je lomljeni kamen, dok je gornji, takoz-vani habajui sloj od uvaljanog tucanika. Kod makadamskog kolovoza i nosei i haba-jui sloj su od tucanika. Sljuncani zastor sastoji se od dva sloja uvaljanog sljunka debljine 20 - 35 cm. Kolovozni zastor sose primenjuje se po terenu male nosivosti. Makadam se po-stavlja po tvrdoj zemljanoj podlozi, a sljunani zastor tamo gde nema dovoljno kamena. Glavna prednost ovih kolovoza je znatno nia cena od savremenih kolovoza, a nedostatak znatno krai radni vek - te nisu pogodni za intenzivan saobraaj. Debljina kolovoza zavisi od koliine tereta, intenziteta saobraaja, ukupne teine vozila, odnosno osovinskog pritiska i geomehanikih karakteristika, odnosno nosivosti podloge. Orijentacione vrednosti debljine krenjakog kolovoza navedene su u tablici 9. Tablica 9.Debljina krecnjackog kolovoza

Obim prevoza miliona Debljina kolovoza od krecnjaka u cm prema ukupnoj masi vozila u t t/god

5 10 15 50 20 20 20 40 45 50 75 25 25 25 50 55 60 145 30 30 30 60 65 70

Vertikalne kolone, za istu masu vozila, s veim vrednostima odnose se na meke stene, koje se ne miniraju, a manje vrednosti na vrste stene - koje se miniraju. Po terenima slabe nosivosti postavljaju se sintetike trake - preko kojih se postavlja krenjaki kolovoz. One spreavaju prodiranje glinenih frakcija u kolovoz, onemoguavaju bujanje podloge i odlikuju se visokim filtracionim svojstvima. Odreivanje elemenata rudnickih puteva Poduni nagib puta jedan je od najvanijih njegovih parametara koji bitno utie na brzinu i sigurnost vonje, na potrosnju goriva i uinak, obim zemljanih rado -va, cenu izgradnje i odravanja puta, na cenu prevoza. Uzduni profll puta prikazuje sve njegove elemente i delove: horizontalne, pod nagibom, u krivinama horizontalnim i vertikalnim - meusobno povezanim razliitim nagibima. Radi se prema elementima ucrtane trase na situaciji sa razliitom razmerom za duinu i visinu. Na njemu su realno prikazani poloaji useka, nasipa i ostalih graevinskih objekata kao i svi bitni elementi za izradu trase puta.

Nagib puta zavisi od konfiguracije terena, dubine kopa, intenzivnosti kretanja, vunih sposobnosti vozila, klime podruja itd. Vei nagibi znatno smanjuju obim zemlja-nih radova, ali znatno umanjuju sigurnost vonje, brzinu i propusnu sposobnost puta. Zato se optimalni nagib puta odreuje u zavisnosti od svih uticajnih faktora na osnovu detaljne tehniko-ekonomske analize. Uzduni nagib puta, stalnog ili privremenog, ogranien je sigurnom brzinom vonje i zaustavljanjem kamiona, pa se dozvoljava da iznosi 8 - 10% - za puna vozila i do 15% - za prazna vozila. Stalni zemljani putevi imaju uspon 7 - 9% pri vonji po vrstim stenama, a pri prevozu po klizavom i materijalu male nosivosti do 6%. Uzduni profil puta ima promenljiv nagib. Za kretanje punih dampera uspon ne treba da bude vei od 10% jer se znatno umanjuje brzina vonje, brzo stradaju pokretni delovi vozila, intenzivno se haba kolovoz, naglo raste potrosnja goriva i guma. U krivinama, naroito malog radijusa, nagib se smanjuje za 1 - 2%. Kod dugakih trasa s velikim usponom, na svakih 500 - 600 m treba predvideti deonice puta duine 50 -60 m, sa usponom najvise do 2% radi kratkotrajnog rastereenja motora. Za prevoz uglja s tegljaima velike nosivosti uspon iznosi 4 - 6%, da bi ostvarili potrebnu brzinu i ostale pokazatelje transporta. Na prelaznoj duini puta,., put se postepeno izdie za relativnu visinsku razliku izmeu unutrasnje i spoljasnje ivice krivine, jer je put u krivini jednoslivan prema centru krivine, a spoljasnja ivica konstantno je izdignuta celom duinom radi ponistavanja dejstva centrifugalne sile na vozilo. Maksimalna velicina uzdunih nagiba puteva na povrsinskom kopu zavisi od pravca kretanja punih i praznih vozila, odnosno seme njihovog kretanja, kruna ili susretna, vrste kolovoza, modela vozila, oekivane brzine kretanja itd. Pri krunom kretanju vozila prazna vozila kreu se nanie jednom stranom kopa, a puna navise drugom stranom, pa nagib puta moe biti razliit. Za vuu navise maksimalni uspon odreuje se u zavisnosti od athezione i vune sile na obodu pogonskih tokova, a pri kretanju nanie granini nagib rauna se prema kriterijumu sigurnog zaustavljanja vozila. Pri susretnom kretanju vozila se kreu istim putem u suprotnim smerovima, pa se granini nagib puta mora raunati - prema oba kriterijuma za maksimalni dozvoljeni uspon i pad. Maksimalni pad puta ogranien je sigurnosu koenja pri odreenoj brzini vonje. Kad se u formulu (5-24) uvrsti duina puta koenja u razvijenom obliku - dobi-ja se, posle transformacije formula za proraun maksimalnog pada puta - prema kri-teriju-mu sigurnog zaustavljanja vozila: gde je: f - koeficijent otpora kotrljanju tkova tablica, K - koeficijent athezije izmeu tokova i puta tablica 4.1 (usvaja se vrednost za najnepovoljniji sluaj).

Prema praktinim podacima duina vidljivosti Lv iznosi danju 40 do 50 m, a nou, pri svetlosti od farova, oko 20 m. Svi simboli u ovom poglavlju, kao i njihove veliine, detaljno su razjasnjene u 4.0.0. poglavlju. Na sigurnost vonje i frekvenciju vozila vrlo bitno utiu veliine radijusa kriv-ina. Na putevima postoje horizontalne i vertikalne krivine koje mogu biti konveksne, sa minimalnim radijusom 200 m, i konkavne sa R min = 100 m. Radi efikasnijeg transporta u zavisnosti od najbitnijih uticajnih faktora radijusi horizontalnih krivina mogu imati veliine navedene u tablici 9. Tablica 9.Velicine radijusa krivina

Vrsta puta Pristupni putevi Serpentina i krivina Privremeni putevi Petlje i okretanje za utovar R u m za nosivost dampera u t 25-30 40-45 70-80 30-35 35-40 40-45 20-30 30-35 35-40 12-15 12-15 15-20 10-11 12-13 12-14 110-120 45-50 40-45 17-20 14-15 170-180 55-60 45-50 20-25 18-20

U krivinama, da bi se spreilo popreno proklizavanje kamiona i neutralisalo dejstvo centrifugalne sile, put ima popreni nagib 2 - 6% prema centru krivne (i k). Radi neutralizacije dejstva centrifugalne sile, zanosenja, pa i prevrtanja vozila, radijus krivine ne sme imati manju veliinu od ove dobijene po obrascu:

3.2 Vrste transportnih sredstava za prevoz putevima na povrsinskim kopovima i specificnosti njihove primene

Na danasnjim povrsinskim otkopima za prevoz masa upotrebljavaju se u najveoj meri sledea sredstva automobilskog transporta: automobili istresai (auto-kiperi); tegljai sa poluprikolicama; tegljai sa prikolicama.

Sl. 57, Damper

Sl. 58. Autovoz

Sl. 59. Tegljai sa poluprikolicama:

Najsiru rasprostranjenost imaju auto-kiperi i tegljai sa poluprikolicama sa zad-njim, bonim ili donjim nainom istovara. Tegljai sa prikoliama upotrebljavaju se veoma retko. Svi tipovi transportnih sredstava na gumenim tokovima mogu teret istresati nazad, najese pranjenje dampera, bono ili kroz dno sanduka. Prema vrsti pogona i transmisije postoje sledei tipovi dampera: samoistresaci sa klasicnim dizel pogonom, dizel-elektricni damperi i damperi sa dizel-trolnim kombinovanim pogonom.

Radi savlaivanja vee nosivosti sve se vise primenjuju kamioni tegljai sa poluprikolicama na dizel-elektrini pogon.

Osnovni kriterijumi pri izboru transportnog sredstva za prevoz putevima su: nosivost tla, ogranienje sirine za transportne puteve, tehniko-tehnoloski uslovi manevrisanja transportnih sredstava, veliina nagiba puta naroito za vonju punih transportnih sredstava, odnos zapremina sanduka i kasike utovaraa, stepen iskorisenja opreme u konkretnim uslovima eksploatacije. Navedena transportna sredstva koriste se za unutrasnji rudniki transport. Za prevoz lakih i srednje teskih korisnih mineralnih sirovina esto se, za duine preko 5 km, koriste kamioni za njihov transport putevima javnog saobraaja. Vrlo esto kamioni opste namene vuku za sobom i prikolice, ili poluprikolice, pa se nazivaju vunim vozovima. Nije retkost da tegljai sa prikolicama ili poluprikolicama prevoze sve vrste rastresitih tereta. Za transport rastresitih, vrstih i vrlo vrstih materijala neki tipovi kamiona imaju ojaane (robustne) karoserije. To su, ustvari, prelazni tipovi kamiona prema damperima - poludamperi. Na povrsinskim kopovima najrasprostranjeiji su damperi i tegljai sa poluprikolicama - dok sc tegljai sa prikolicama retko upotrebljavaju. Osnovni kriterijumi pri izboru transportnog sredstva za prevoz putevima su: nosivost tla, ogranienje sirine za transportne puteve, tehniko-tehnoloski uslovi manevrisanja transportnih sredstava, veliina nagiba puta naroito za vonju punih transportnih sredstava, odnos zapremina sanduka i kasike utovaraa, stepen iskorisenja opreme u konkretnim uslovima eksploatacije.

Tipovi dampera

Damperi su glavno transportno sredstvo za prevoz tereta putevima na povr-sinskim kopovima. Specifini uslovi eksploatacije zahtevaju da njihove konstrukcione karakteristike omoguavaju: zadovoljavajue manevarske sposobnosti da bi mogli efikasno da manevrisu u stesnjenim prostorima pri izradi useka otvaranja, na otkopnim i odlagalisnim etaama, veliku stabilnost i dobru prohodnost pri kretanju po losim putevima i sloenim konfiguracijama terena, razvijanje potrebne brzine kretanja radi sto kraeg trajanja vonje po svim deonicama puteva, a naroito po velikim usponima i padovima, vrlo efikasno i sigurno koenje,

podnosenje vrlo velikih dinamikih udara pri utovaru iskopine, potpuno utovaranje i istovar materijala iz sanduka dampera, uz minimalno trajanje tih operacija itd. Navedeni kriterijumi odreuju izbor konstrukcije i osnovnih parametara kamiona u zavisnosti od njegove namene. Polazei od osovinskog pritiska pokazala se vrlo racionalnom konstrukcija dampera sa dve pogonske osovine, koja omoguava visok stepen sigurnosti i iskorise-nja vuno-dinamike karakteristike, kone karakteristike i manevarske sposobnosti. Zato se sve manje primenjuju damperi sa jednom pogonskom osovinom. Konstrukcija sasije kamiona u velikom stepenu odreuje njegovu masu i omoguava njegove manevarske karakteristike. Upravljacki (vodei) tockovi su prvi to-kovi kod dampera male nosivosti, sl. 60 ,a - sa formulom tockova 4 x 2 - dok se velika nosivost ostvaruje sa pogonom obe osovine i formulom 4 x 4 . Upotreba 8 tokova omoguila je veliko poveanje nosivosti kamiona. Sasija kod nekih tipova dampera ima ram od dva dela, zglobno povezana, ime je poboljsano njihovo manevrisanje, sl. 60,b. Upravljanje damperom sa dve pogonske osovine ostvaruje se jednovremenim okretanjem tokova obeju osovina pomou sistema hidrocilindara, sl. 60,c. Ugradnja tree osovine, sl. 60,d omoguava poveanje nosivosti i prolaznosti, ali poveava masu vozila, komplikuje konstrukciju i oteava manevrisanje. Kod upotrebe poluprikolica teglja ima 10 tokova, sl. 60,e. Pored navedenog znatno se poveava nje-gova duina.

Sl. 60. Konstrukcione seme ampera

Damperi preteno imaju kabinu pored motora radi manjih dimenzija masine -iako je otean pristup do pojedinih delova motora i ispunjavanja uslova komforbilnos-ti za vozaa. Spoljasnje dimenzije vrlo bitno utiu na stabilnost kamiona. Visoka a kratka vozila, zbog visokog teista, nisu stabilna. Zato se nastoji da budu sto dua, a nia. Poveanje stabilnosti dampera omoguava koritasti oblik sanduka sa nagibom prednjeg i zadnjeg dela prema sredini da bi se teiste spustilo blie putu.

Kod dampera nosivosti preko 80 t poboljsanje manevarskih sposobnosti i sta-bilnosti pri kretanju postie se nezavisnim radom svakog od 4 kompleta tokova. Pri izradi vozila nastoji se da se maksimalno unificiraju njihovi delovi, sklopovi i ureaji radi jevtinije proizvodnje vise njihovih modela, lakseg snabdevanja rezervnim delovima, jevtinijeg remonta i opsluivanja. Dampere pokreu brzohodni motori sa unutrasnjim sagorevanjem. Kao gori-vo najese se koristi nafta. Izuava se upotreba zemnog gasa i korisenje dampera na nuklearni pogon. Damperi mogu imati klasine dizel motore, dizel-elektrine i na kombinovani pogon dizel-trolne motore. Snaga motora zavisi od njihovog tipa. Damperi male nosivosti imaju motore relativno male snage, a srednje nosivosti, od 70 do 90 t, imaju motore snage 600 do 800 kW. Za savlajivanje veih kapaciteta i uspona u primeni su motori snage 1000 do 1700 kW. Njihova specifina snaga iznosi 6 - 7 kW/t i rade na usponima 8 do 10%. Najnoviji modeli imaju specifinu snagu 9 - 1 0 kW/t, koji na kraim deonicama mogu savladati uspone i do 15% puni, a - prazni - nagib 12 do 15% - u izuzetnim sluajevima i do 20%. Jedna od najznaajnijih konstrukciono-eksploatacionih karakteristika dampera je njihova nosivost, koja zavisi od vrste pogona, odnosno snage motora i zapremine sandu-ka. Radi poveanja nosivosti klasini pogon zamenjen je sa dizel-elektrinim, a nastoji se da se ovaj zameni dizeltrolnim pogonom. Stalno poveanje nosivosti diktiralo je izradu sve snanijih i masivnijih moto-ra sto ima za posledicu problem njihove ugradnje u masine i pogorsavanje eksploata-cionih troskova. Zato se sve viSe primenjuju gasne turbine umesto motora s unutrasnjim sagorevanjem - zbog manjih dimenzija, teine, lakse montae i remonta. Glavne prednosti kombinacije elektrine vue i individualnog pogona tokova su sledee: bezstepenasto regulisanje brzine u sirokim granicama uz ouvanje stalnosti snage motora i njegove vune karakteristike, mogunost pokretanja vise pogonskih osovina bez teskoa, visok stepen sigurnosti i trajnosti elemenata pogona, jednostavnost i lakoa upravljanja, uproseni prenos obrtnog momenta itd. Primena transporta damperima ima prednosti u odnosu na ostala transportna sredstva, pri: transportu iskopina razliite i velike krupnoe, oekivanju velikih udara, potrebi brzog postavljanja za utovar, selektivnoj eksploataciji leista, transportu razliitih matcrijala u promenljivim uslovima eksploatacije itd. Tegljaci s poluprikolicama i prikolicama Primena, usavrsavanje i izrada tegljaa s poluprikolicama i prikolicama odvija se jednovremeno sa tim procesima kod dampera. Kao tegljai koriste se bazni modeli dampera odgovarajue snage ili vrlo snani traktori. Poluprikolice, sl. 61. nemaju ramsku konstrukciju kao kamioni ve se rade s jednom, dve ili vise zadnjih osovina koje su osnovni oslonci. Kao prvi oslonac slui zadnji deo tegljaa. Tegljai se izrauju kao jednoosovinski i dvoosovinski. Jednoosovinski teglja ima najpovoljnije manevarske sposobnosti - zbog ega je izuzetno pogodan za rad u vrlo stesnjenom prostoru.

Dvoosovinski teglja sa poluprikolicom ima nepovoljnije manevarske karakteristike od jednoosovinskog, ali je vrlo podoban za vee transportne duine.

Sl. 61. Tegljaci sa poluprikolicama: a - praznjenje nazad, b - prafnjenje kroz dno Tegljai sa poluprikolicama i prikolicama u odnosu na kamione imaju sledee prednosti: manju sopstvenu masu, a veu nosivost u odnosu na bazni model dampera, mogunost korisenja tegljaa za vuu skrepera i drugih prikljunih vozila, jednostavniju konstrukciju, laksi i jevtiniji remont, mogunost zamene poluprikolice ili prikolice ime se iskljuuje zastoj tegljaa, manju povrsinu garaa, jer se garairaju samo tegljai. U nedostatke ovih transportnih sredstava spadaju: manje manevarske sposobnosti od dampera, naroito pri vui prikolica, zahtevaju puteve manjih uspona i veih radijusa, -manja vuna sposobnost, jer je teina tegljaa srazmerno mala, a teina poluprikolice uestvuje u athezionoj sili vozila samo delom teine koju nose tokovi tegljaa. Pranjenje poluprikolica, sl. 61. i prikolica moe biti bono, kroz dno ili nazad. Najvea nosivost i stabilnost postie se kod poluprikolica koje se prazne kroz dno zbog mogunosti primene veih sanduka i spustanja teista, pa se mogu dostii brzine kretanja i do 70 km/h. Najbitnije karakteristike nekih tipova tegljaca sa poluprikolicama navedene su u tablici 9. Dosta veliku primenu, pri prevozu korisne supstance, imaju tegljai koji vuku poluprikolice ili prikolice sa bocnim istresanjem, koje se vrsi sopstvenim, ili spoljasnjim ureajima postavljenim na bunkerima ili drugim istovarnim mestima. Tegljai sa poluprikolicom kroz otvore sa sektorskim ili siberskim zatvaraima preporuuju se za: transport sipkih materijala; male nagibe puteva kad se mogu razviti relativno velike brzine vonje; istovar u bunker ili na depo; tee uslove prohodnosti i manju nosivost tla kad su potrebne velike gume niskog pritiska.

Tegljai koji vuku poluprikolice s donjim pranjenjem, ili dvostrukim bonim, imaju nosivost preko 100 t i vrlo uspesno se primenjuju za prevoz uglja.

Tablica 9. Tehnicke karakteristike nekih tipova tegljaca sa poluprikolicama

Firma i zemlja Model Snaga tegljaca kW 330 400 Nosivost poluprikol. Nacin pranj. poluprikol. zadnji donji Zapremina sanduka poluprikol. m3 31,0 76,0 Brzina vonje km/h 65 75

Le Tourneau Westinghouse

LW-80 LW-90

80 90

-o,,,

Peoria, SAD "CanwortDat" SAD

"Euklid" SAD "Belaz" (SSSR)

803-B 70S-WDT D 6540 D 6650 D 4650 WD-5DF 8D-5DF 540 V

295 330 515 515 515 2X73 368 330 382 735-809

64 70 100 110 120 86 100 45 65 120

zadnji donji zadnji donji donji boni boni zadnji kroz dno kroz dno

30,5 44,3 42,0 106,9 38,0 38,0 23,4 34,0 112

50 56 48 65 48 50 30 60 50 50

Najese su u primeni prikolice i poluprikolice sa pranjenjem nazad. Imaju prednost u sledeim uslovima: na uskim radnim povrsinama ili u tunelima kad su neophodne velike manevarske sposobnosti; kad vuna sila ne predstavlja ogranienje za vuu na usponu; kad je potrebna mala specifina snaga za transport; kad se vrsi zamena poluprikolice skreperom. Pri pranjenju prikolica nazad njihovi zadnji tokovi potiskuju se prema pred-njim. Koeficijent, ili stepen, popunjenosti geometrijske zapremine sanduka prikolice kree se od 1,15 1,25 u zavisnosti od njene veliine. Elektromehanika transmisija omoguila je izradu poluprikolica velike nosivosti sa dve i tri pogonske osovine - ime je omogueno poveanje specifine snage i savla-ivanje uspona od 7 8%. Prednji deo sanduka, kod prikolica sa donjim pranjenjem, izraen je u obliku piramide i slui za smestaj oslonih, koionih i drugih ureaja, a zadnji za smestaj reg-ulacionih ureaja. Vozila na kombinovani pogon Na rudnikim kamionima stalno se istrauju konstrukcione izmene koje imaju cilj: smanjenje potrosnje goriva, poveanje trajnosti vozila, poveanje brzine kretanja, savlaivanje veih uspona, poveanje nosivosti u odnosu na sopstvenu teinu, pojedno-stavljenje konstrukcije, smanjenje troskova odravanja, poveanje stepena pouzdanosti, korisenje jevtinije energije itd. - jednom reju: sto niu cenu transporta. Jedna od najpozitivnijih izmena je izrada motorizovanih zadnjih tockova, odnosno primena elektro vue za kretanje dampera velike nosivosti.

Presudni uticaj na primenu dampera na kombinovani pogon imao je visoki porast cena nafte i njenih derivata. Poslednjih dve decenije cena nafte poveana je za preko 25 puta, a breje rasla od elektrine energije preko 30 puta. Zato se intenzivno istrauju motori za manju potrosnju nafte, elektrini motori, gasni turbo motori, konta-ktno-akumulatorski damperi, pa i motori na nuklearni pogon. Damperi na kombinovani pogon - dizel-trolna vozila, sl. 62. koriste struju dok se kreu stacionarnim putevima, a pri vonji po nestacionarnim (na otkopnim i odla-galisnim etaama) koriste struju koju proizvodi sopstveni dizel pogon na damperu. Elektricni pogon dizel-trolnog vozila sastoji se iz elektrogeneratora vezanog za kolenasto vratilo dizel motora i elektrinih motora, koji su neposredno mehaniki spojeni sa pogonskim motornim tokovima ili sa pogonskim mostom. Elektricni trolni vod, sl. 62 sastoji se od stubova, koji mogu biti stacionarni i prenosni, i trolnog voda, postavljenog iznad stacionarnog dela puta, koji moe biti od uadi i profilisanih nosaa.

Sl. 62. Damper na kombinovani pogon Dodatna elektrina oprema na damperu sprovodi struju od trolnog voda do motorizovanih tokova preko stepenastog otpornika. Pantografi ili trolni oduzimai. montirani su na noseoj konstrukciji, koja je instalirana na glavnoj sasiji ili nad-stresnici kabine. Upravljaka kutija trolnog pogona smestena je neposredno iza kabine i sadri elektronske upravljae, logine releje i kontaktore snage. Komplet za trolni pogon moe se ugraditi na nova vozila ili vozila u eksploataciji. Energija koju stvara dizel pogon iskljuena je pri trolnoj vui iz glavnog pogonskog kola i slui samo da obezbedi rad svih motorom pogonjenih dodatnih siste-ma kao i dovoljne koliine vazduha za hlaenje motorizovanih tokova. Transformatorsko-ispravljake stanice zavise od frekvencije kamionskog saobraaja, duine trolnog voda i planirane uestalosti njegovog premestanja. Za rad dampera na kombinovani pogon koristi se jednosmerna struja jer zahte-va manje prostora, manje metala, lakse odravanje postrojenja, koja su jednostavnije konstrukcije i sa veim stepenom pouzdanosti u odnosu na postrojenja za naizmeninu struju. Najbitnije razlike dampera na kombinovani pogon, u odnosu na ostale tipove, su u konstrukciji motora i njegovoj dinamikoj karakteristici. Elektrini pogon omoguio je: poveanje snage

motora, bolje koenje, vei stepen mehanike spremnosti vozila, vei k.k.d. motora, veu nosivost, vei kapacitet, smanjenje koeficijenta tare, poboljsanje konstrukcionih karakteristika, poboljsanje sveukupnog kvaliteta vozila itd. Primenom dvojnih disk-konica s uljnim hlaenjem postignuto je efikasnije i sigurnije koenje i na padovima 15 do 20%. Za vonju po velikim padovima ugrauju se koioni usporivai hidraulikog ili elektrodinamikog dejstva, koji omoguavaju vonju brzinom 40 km/h - umesto 20 do 25 km/h. Primenom konih usporivaa postie se usteda u potrosnji konih papua i guma - zbog manjeg klizanja tokova pri koenju. Elektro pogon omoguava racionalno korisenje snage motora, ravnomerniju promenu optereenja i olaksano upravljanje vozilom. Elektro transmisija ima vei k.k.d., omoguava realizaciju optimalne dinamike karakteristike pri vunom i konom reimu, omoguava da mehanika spremnost vozila iznosi 80 do 93% - u odnosu na 70 do 75% kod kamiona na dizel pogon. Uz to, odravanje elektro transmisije manje kosta za 20 - 30% od mehanike transmisije. Jedna od najbitnijih prednosti dampera na kombinovani pogon, dizel-trolna vua, je mogunost savlaivanja velikih duina sa najveim usponom i do 20% - kad je trolna vua. Istaknute prednosti elektro vue utiu da dubina kopa ima manji uticaj na efe-ktivnost - u odnosu na dampere sa dizel pogonom. Da bi se upotrebili damperi na kombinovani pogon, treba nabaviti i ugraditi: stepenaste otpornike za snagu, otpornike za elektrodinamiko koenje, pantograf i ostale elektroureaje koji se ugrauju na kamion, trolni vod sa ostalim ureajima i priborom, stubove, stubne prekidae, glavne i linijske podstanice i sl. Da bi se ouvala fleksibilnost transporta katnionima, zadrala njegova proho-dnost, i manevarska svojstva, da bi se produio radni vek, iskoristile dinamike i ekonomske prednosti - primenjuje se kombinacija pogona: na stacionarnom, odnosno putu sa kvalitetnom kolovoznom konstrukcijom, primenjuje se trolna vua, a na nestacionarnom putu, gde bi se saobraaj odvijao pod znatno teim uslovima, ukljuuje se dizel pogon. Najbitnije prednosti vue sa trolnim vodom su: usteda skupog dizel goriva, bre savlaivanje velikih duina sa usponom 15 do 20%, vea efektivnost transporta zbog bre vonje za 15 do 20%, dui radni vek motora i ureaja za prenos vune sile, nii troskovi odravanja motora, zbog znatno manjeg rada (jer ga na stacionarnim putevima zamenuju elektromotori) znatno nii troskvi odravanja ureaja za prenos, jer nema delove za mehaniku transmisiju, pa je remont jednostavniji i sl. Najbitniji nedostaci vue sa trolnim vodom su: odravanje dodatne elektro opreme na damperu, odravanje trolnog voda i ispravljakih stanica, dodatna ulaganja za elektro opremu i trolni vod, ogranienost kretanja u krivini, jer dozvoljeno bono skretanje sa pantografom iznosi ± 90 sm. Treba istai injenicu da su damperi na kombinovani pogon i potrebna elek-trooprema skuplji za priblino 30% od klasinih - ali se ta ralika kompenzira duim radnim vekom motora, prateih ureaja i delova za oko 20%, manjim izdacima za tehniko odravanje i opsluavanje

masinskih sklopova i agregata za prenos obrtnog momenta za 15-20% i posebno veom efektivosu transporta koja je najvaniji para-metar za smanjenje cene transporta.

Konstrukcione i tehncko-eksploatacione karakterisike vozila

Konstrukcione karakteristke Za izbor i rad vozila vrlo je bitno i znaajno poznavati njihove konstrukcione i tehnikoeksploatacione osobine. Meu najznaajnije konstrukcione podatke spadaju: snaga i tip motora, vrsta transmisije, broj osovina, nain pranjenja, formula tokova, konstrukciono-eksploatacione karakterisike svih delova, sklopova, ureaja itd. Najbitniji konstrukcioni elementi dampera Osim konturnih dimenzija vozila: duine, sirine i visine - karakteristine su i sledee dimenzije: rastojanje prednjih, odnosno zanjih tokova, duina prednjeg i zad-njeg prepusta, uglovi prepusta, visina najnie take vozila ili prikolice od ravni gaenja, unutrasnje dimenzije sanduka (duina, sirina i visina), utovana i istovarna visina. Najbitniji dimenzioni elementi vozila za njegov izbor oznaeni su na sl. 1.8. Teinski podaci koje daje proizvoa o vozilima su: nominalna nosivost, sop-stvena masa (s uraunatom masom opreme i posade), ukupna teina vozila, koeficijent tare (odnos sopstvne teine i teine tereta), atheziona masa punog, odnosno praznog vozila (tj. masa koju nose pogonski tokovi). Koeficijent tare odreuje stepen savrsenst-va dampera. Njegova veliina opada s porastom nosivosti. Kod dampera nosivosi 25 -80 t iznosi 0,75 - 0,70, a za nosivost 110 - 150 t ima vrednost 0,65 - 0,60. U zavis-nosti od vrstoe stena njegove vrednosti iznose za rastresite i poluvrste 0,5 - 0,8, a za vrste 0,65 -1,1. Veoma znaajan podatak je zapremina sanduka dampera i specificna nosivost - nosivost m3 zapremine sanduka - koja karakterise sposobnost vozila za prevoz iskopine razliite nasipne zapreminske mase. Specifina nosivost definise stepen isko-risenja nosivosti i zapremine sanduka dampera. Zapremina sanduka daje se za: ravno napunjen sanduk, napunjen sa kupom 2:1 i 3:1. Zapremina kupe najese iznosi 0,20 - 0,25 zapremine sanduka. Najbitnije konstrukcione karakteristike za par dampera razliitih firmi navedene su u tablci 10.

Slika63 Najbitniji konstrukcioni elementi dampera

Tablica 10. Podaci o damperima

Drava SAD Model Oznaka Zaprem. sanduka m3 84 60 47 48 43 Sops. masa t 118 83 76 71 74 66 58 52 50 779B 789B 793B R-130 R-170 R-180 R-65 R-35S 7425 7525 T-45 T-40 S-30 105 129 72 97 106 32 18 65 33 _ _ 14,3 54 80 102 79 104 114 43 24 42 26 39 27 22 Nosivost t 182 136 115 108 90 100 75 60 91 77 177 218 118 154 172 59 31 65 40 45 40 30 Ukup. masa Snaga kW 974 974 735 735 735 735 735 467 809 706 1343 1600 1007 1194 1342 480 294 382 382 467 294 257

t

300 219 191 179 164 166 133 112 141 131 257 320 197 258 286 102 55 107 66 84 67 52

Holpak

200B 150B 120B 120A 100A D-271 M-60 T-60 M-100

Dart SRN Fran. SAD Faun Berlije Lectra Haul Kalerpilei

Brzina max. km/h 59 56 56 64 64 64 64 64 75 65 56 54 60 53 55 45 45 55 55 64 64 52

SAD

Euklid

SAD SSSR Franc. Italija

Terex Belaz Berlije Perlini

Kuriozitetno dostignue u proizvodnji dampera - najvei damper sveta nosivosti 320 t sa dizelektrinim pogonom snage oko 2460 kW, sopstvene mase 155 t, duine 20 m, sirine 8 m i visine 7 m - proizvod firme "TEREX 32-19" (SAD). Svi veliki proizvoai proizvode modele kamiona odreene nosivosti u t oznaene sa brojevima. Na primer, kod "EUKLIDA": R 25, R 35, R 50, R 85 B, R 100, R 130, R 170, R 190 ili kod "TEREX-a" serije R: R/17, R/22, R/25, R/35B, R/50, R/70 itd. Radijus okretanja vozila je rastojanje od centra obrtanja do odreene take vozila pri najveem zaokretanju upravljakih tokova. Razlikuje se spoljasnji i unutrasnji radijus koji se odnosi na: najistureniju spoljasnju taku vozila tj. prednji spoljasnji ugao vozila, prednji spoljasnji toak, odnosno tiajistureniju taku unutrasnjeg luka na vozilu, tj. taku na linji zadnjih tokova, sl. 64.

Slika 64 Radijusi okretanja kamiona Maksimalna brzina kretanja vozila je brzina koju moe ostvariti vozilo po horizontalnom putu sa glatkim, ravnim i tvrdim pokrivaem. Tehnicka brzina je srednja brzina kretanja vozila izraunata delenjem prednje duine puta sa efektivnim vremenom vonje bez zastoja.

Kriticna brzina je brzina koja odgovara maksimalnoj vrednosti dinamikog faktora u direktnom prenosu. Ekonomicna brzina (po utrosku goriva) je brzina pri kojoj se postie najmanja cena prevoza. Specificna potrosnja goriva odreuje koliinu goriva po jedinici izvrsenog rada ili po toni preveenog tereta na odreeno rastojanje i daje se u 1/tkm ili 1/t. Specificna snaga je odnos instalisane snage motora i ukupne mase vozila, te se daje u kW/t.

Tehnicko-eksploatacione osobine Tehnicko-eksploatacione osobine kamiona karakterisu njegovu sposobnost da radi u odreenim, eksploatacionim uslovima sa najveom efikasnosu. U te osobine spadaju: dinaminost, trajnost, vozna prolaznost, stabilnost, sposobnost manevrisanja, lakoa upravljanja i ekonominost. Dinamicke osobine vozila odreuju njegovu sposobnost prevoenja tereta sa maksimalnom brznom vonje i karakterisu se sposobnosu razvijanja velike brzine pri okretanju, brzim pokretanjem, savlaivanjem velikih uspona, brzim i sigurnim koenjem. Dinamike osobine se mogu uslovno ocenjivati specifinom snagom. Trajnost ili radni vek (izdrljivost) vozila odreuje se preenom kilometraom u eksploatacionom ciklusu - od poetka rada do generalne opravke ili preenom kilo-metraom izmeu dve generalne opravke, a i punim radnim vekom i uestanosu opravki. Vozna prolaznost vozila odreuje sposobnost rada po losim putevima. Obezbeuje se velikom dinamikom karakteristikom koja omoguava savlaivanje velik-ih otpora, manevarskom sposobnosu, sposobnosu prilagoavanja pogonskih tokova neravninama puta, savlaivanju prepreka znatnom visinom najnie take vozila i veih uglova prepusta, kao i malim radijusom okretanja. Manevarska sposobnost vozila odreena je brzom promenom pravca kretanja na maloj povrsini manevrisanja, a koja zavisi od radijusa okretanja, spoljasnjih dimen-zija vozila i brzine vonje pri okretanju. Manevarska sposobnost poluprikolica je manja od dampera zbog manjeg unutrasnjeg radijusa okretanja i teeg manevrisanja pri vonji unazad. Stabilnost vozila definise sposobnost kretanja bez gubljenja pravca, bez zanosenja i prevrtanja. Odreuje se brzinom kretanja po maksimalnom nagibu, radiju-som okretanja i brzinom vonje bez zanosenja i prevrtanja. Lakoa upravljanja vozilom, koja utie na brzinu i sigurnost, karakterise se stepenom komoditeta vozaa i potrebnim naporom za upravljanje vozilom. Ekonomske osobine ocenjuju se troskovima po jednoj toni preveenog tereta i tonakilometru izvrsenog rada. Ekonominost vozila prema utrosku goriva ocenjuje se utroskom goriva na jedan tonkilometar (gr/tkm) ili u litrima na 100 km (17100 km).

Konstrukcija kamiona

Delovi motora i princip rada Osnovni sklopovi kamiona su: motor, sasija i sanduk (karoserija). U sasiju spadaju: hodni deo kamiona, delovi transmisije i mehanizmi za upravljanje. Motor kamiona je vrlo vaan deo kamiona koji odreuje oblast njegove primene, efektivnost i ekonominost. Motor je izvor mehanike energije koja pokree vozilo. Motori s unutrasnjim sagorevanjem pretvaraju toplotnu energiju sagorelog goriva u mehaniki rad.

Sl. 65. Opsti izgled kamionskog dizel motora: 1 - karter; 2 - blok motora, 3 - pumpa za ulje; 4 - pumpa za vodu; 5 - odvodna cev za izduvne gasove; 6 - usisni cevovod; 7 - generator, 8 - prednji oslonac za motor; 9 pogonski kaisnik za ventilator i kompresor. Osnovni parametri motora (tablica 11) su: broj obrtaja kolenastog vratila, ste-pen kompresije (odnos radne zapremine cilindra i kompresionog prostora), srednji efek-tivni pritisak, litarska snaga, specifina masa, odnos hoda klipa i prenika cilindra (0,75 - 1,4) i odnos duine klipa i klipnjae (0,33 - 0,26).

Tablica 11 Parametri kamionskih motora

Parametar Broj obrtaja kolenastog vratila Litarska snaga Srednji efektivni pritisak Specifina masa Stepen kompresije Jedinica o/min kW/l bara kg/kW Tip motora oto 2800-4200 12-27 7-9 2,0-4,5 6,2-8,0 dizel 1700-4400 6-17 6-8 4,0-6,6 15-18

-

Glavni delovi motora, sl. 65, 66 i 67. svrstavaju se u grupu nepokretnih i grupu pokretnih delova.

Sl. 66. Poprecni presek dizel motora U nepokretne delove motora spadaju: cilindarski blok, glava i karter. Cilindarski blok treba da je pogodan za montau, da dobro odvodi toplotu, da omoguava jednostavnu regulaciju i kontrolu mehanizama koji se nalaze na motoru. Cilindarska glava zatvara motor s gornje strane. Njena konstrukcija zavisi od oblika komore sagorevanja, broja i rasporeda: ventila, sveica, ili brizgaa, i sistema hlaenja. Karter zatvara motor s donje strane, slui kao rezervoar za ulje i stiti motor od prasine 'i nesistoa. Pokretni delovi motora (motorni mehanizam) sl. 12.3. sastoje se od: kolena 1, klipnjae 2 i klipa 3. Ovi delovi pretvaraju translatorno kretanje klipa u rotaciono kri-vaje. Krivaja predstavlja jedno koleno kolenastog vratila na kojem se nalaze (sl. 12.3,b) nepokretni 4 i pokretni rukavci 5, kao i ramena 6 - na ije prepuste se postavljaju pro-tivtegovi 7.

Sl. 67. Poprecni presek dizel motora

Klip motora (slika 68) obuhvata tri dela, : elo 1; zaptivni deo 2 i vodei deo 3, koji je najnii. Na gornjem delu se nalaze kanali za kompresione prstenove 5 i kanali za uljne prstenove 6. elo klipa i cilindarska glava obrazuju komoru sagorevanja. Klip se kree u cilindru translatorno pod dejstvom visoke temperature i pritiska.

Slika 68 Klip motora Klipnjaca, (slika 69)pretvara translatorao kretanje klipa u obrtno kolenastog vratila. Razlikujemo tri njena dela: malu pesnicu 1; veliku pesnicu 2 i telo klipnjae 3. Ona je preko velike pesnice zglobno vezana za kolenasto vratilo, a preko male za cilindar klipa pomou osovinice.

Slika 69 Klipnjaca Kolenasto vratilo, (slika 70) predaje obrtni moment motora prenosnom mehanizmu vozila i pomonim agregatima i mehanizmima. Njegov oblik zavisi od broja i rasporeda cilindara motora, broja pokretnih i nepokretnih rukavaca i uravnoteenja. Na njemu se najese nalaze: zamajac, zupanici ili lananici za pokretanje bregastog vratila, prigusiva torzionih oscilacija itd. U odnosu na bregasto vratilo ima dva puta vei broj obrtaja

Slika 70 Kolenasto vratilo Mehanizam za promenu punjenja (slika 71) upusta kod dizel motora vazduh i ispusta produkte sagorevanja iz cilindra. Kod etvorotaktnih motora najese se koristi razvodni mehanizam sa ventilskim razvoenjem, koji se sastoji od: bregastog vratila 1; bregova 2; podizaa 3; klackalice 4; opruge 5; usisnog i izduvnog ventila i usisne i izduvne cevi.

Slika 71 Mehanizam za promenu punjenja Bregasto vratilo,.(slika 72) ima bregova koliko i motor ventila, tj. svakom ventilu odgovara breg na bregastom vratilu. Ti bregovi, obrtanjem bregastog vratila, podiu podizaku sipku razvodnog mehanizma za promenu punjenja - koja svoje pomeranje preko klackalice prenosi na ventile. Zazor ventila podesava se pomou zavrtnja na klackalici. Klackalice su dvokrake poluge koje se jednim krajetn oslanjanju na telo ventila a drugim na podiza

Slika 72 Bregasto vratilo Ventili otvaraju i zatvaraju cilindar da bi se izvrsilo punjenje i izduvavanje gasova sagorevanja. Rade pod visokim pritiskom i temperaturom i pod dejstvom sila opruga i inercije razvodnog mehanizma. Zbog dejstva vrlo visokih temperatura izduvni ventili rade u najteim uslovima U toku rada na motorni mehanizam deluju potisne sile gasova, sile trenja i inercije. Da bi motor mogao normalno da radi snabdeven je nizom ureaja za: dovod goriva (rezervoarom, pumpom za gorivo, filtrom za vazduh); za podmazivanje motora (rezervoarom za ulje, filtrom za ulje, pumpom za ulje); hlaenje (rezervoarom rashladne tenosti, pumpom, hladnjakom, ventilato-rom); paljenje motora i osvetljenje (razni elektro ureaji i oprema) i sl. U cilindre motora kroz posebne otvore ventila usisavaju se nafta i vazduh. Pri spustanju klipa, sl. 67,, usisava se vazduh kroz usisni ventil 2 (prvi takt - usisavanje) zatim se sabija (drugi takt - sabijanje) pri kojem su oba ventila zatvorena, na pritisak 3,5 do 5 MPa - te se razvija temperatura 550 - 700° C. Tad kroz brizgalicu 3, pumpa 5 ubacuje naftu. Iznad klipa u komori sagorevanja stvara se samozapaljiva vazdusno-naftna smesa koja se pali, sagoreva i siri. Pri sagorevanju temperatura raste do 2000° C i pri-tisak 7 - 8 MPa, nastaje eksplozija gasa i klip se potiskuje do mrtve take te nastaje njegov radni hod (trei takt - sagorevanje i detonacija). Zatim se otvara izduvni ventil 4 kroz koji klip 6 istiskuje izduvne gasove (etvrti takt - izduvavanje). Radni hod obavlja jedan ili vise klipova, dok, u isto vreme, ostali klipovi izvrsavaju ostale taktove. Dampere pokreu brzohodni etvorotaktni motori (klip se kree brzinom 10-15 m/s) koji imaju 8, 12 ili 16 cilindara postavljenih u obliku slova V - snage 200 - 2200 kW. Prema nainu obrazovanja zapaljive smese postoje dva tipa motora: motori s unutrasnjim obrazovanjem smese u cilindru kad se koriste tee isparljiva goriva - dizel goriva i motori sa spoljasnjim stvaranjem smese kad se koriste lako isparljiva goriva: benzin, kerozin i gas, tj. goriva koja se lako mesaju s vazduhom u normalnim uslovima.

Kod motora s unutrasnjim formiranjem smese, vazduh se u cilindar uvodi posebno, sabija na manju zapreminu 1 6 - 2 0 puta. Zbog toga se intenzivno zagreva. Pri dostizanju visoke temperature u cilindar se kroz brizga ubacuje gorivo pod visokim pritiskom koje se rasprasuje i mesa sa vazduhom u cilindru. U dodiru sa zagrejanim vazduhom estice goriva isparavaju, pa se stvara samozapaljiva smesa zbog visokog sabijanja do temperature samozapaljenja. Sa porastom stepena kompresije raste stepen korisnog dejstva motora, a s porastom koeficijenta viska vazduha (koji iznosi 1,2 - 1,4) poboljsava se potpunost sagorevanja. Kod motora sa spoljasnjim obrazovanjem smese u karburatoru (benzinskih motora) smesa se ubacuje u cilindre, sabija do vrednosti koja ne omoguava njeno samozapaljenje - te se pali elektrinom varnicom. Otud se ovi motori, prema nainu paljenja smese, svrstavaju u motore s elektrinim paljenjem. Kod ovih motora obrazuje se vrlo kvalitetna smesa i dobro koristi zapremina cilindra. Koeficijent viska vazduha (odnos stvarno potrebne i teorijske koliine) kree se od 0,8 - 1,2. Zbog sagorevanja smese pod vrlo visokim pritiskom dizel motori manje trose goriva za 35 40% po jedinici snage - u odnosu na karburatorske motore. Uz to, u njima sagoreva jeftinije gorivo, pa su to ekonominije masine. Snaga dizel motora ne zavisi samo od koliine vazduha utisnute u cilindar, ve i od viskoziteta goriva i ulja za podmazivanje kao i od temperature rashladne tenosti. Pri porastu temperature i smanjenju pritiska vazduha - smanjuje se snaga koju razvija dizel motor. Ostvareni rad motora zavisi od dimenzija cilindara i koliina jednovremeno ubrizgane nafte i usisanog vazduha. Radi poveanja snage motora u cilindre novijih tipova dampera dovodi se komprimirani vazduh od centrifugalnih kompresora koji u poetku ciklusa sagorevanja poveava pritisak u komori sagorevanja za 1,7 - 2 puta. Poveanjem pritiska poveava se snaga za 40 - 50%, smanjuje potrosnja goriva u komori za 10 - 20% - pri nepromenjenoj zapremini komore sagorevanja. Kod savremenih tipova gasno-turbinskih motora (GTM) koji rade sa dva vratila (slika 73), kompresorska turbina pokree samo kompresor, a druga vuna - pokree vuni agregat, pa se broj obrtaja vune turbine moe menjati od nule do maksimuma - pri nepromen-jenom reimu rada kompresora. Izrada snanijih motora radi savlaivanja vee nosivosti dampera ostvarie se, uglavnom, brim okretanjem vratila motora - ime se postie i vea kompaktnost masine. Ovaj cilj realizovae se prelaskom sa KDM na GTM. Gasno-turbinski motor sa kompresorskim turbinama imaju sledee prednosti u odnosu na klipno-dizelske motore (KDM): veliku sigurnost u radu; znatno dui radni vek (skoro etiri puta); manje dimenzije; 50% manju masu; mogunost sagorevanja bilo kojeg tenog goriva; 10 puta manje trose ulja; znatno lakse se pokreu pri niskim temperaturama; imaju znatno laksi i jednostavniji remont.

Slika 73 Shema gasno-lurbinskih motora: a) sa jednim i b) sa dva vratila: pumpa za gorivo 1; kompresor 2, komora sagorevanja 3, kompresorska turbina 4, turbina vunog agregata 5, vuni generator 6

Transmisija i njeni delovi Transmisija obuhvata sve delove i mehanizme koji prenose obrtni moment od kolenastog vratila na pogonske tokove. Transmisija treba da omogui: brzo kretanje punih dampera po velikim usponima; postepeno pokretanje kamiona iz mesta; sto dui vek motora i delova prenosa snage ublaavajui udare i oscilacije; olaksano upravljanje vozilom. Veoma je bitno ispunjavanje navedenih kriterijuma jer su damperi izloeni velikim promenama optereenja, pa se najpotpunije iskorisenje snage postie transmisi-jom koja omoguava sirok dijapazon regulacije. U zavisnosti od nosivosti dampera u primeni su tri transmisije: mehanika, hidraulika i elektromehanika. Mehanicka transmisija, sl. 74 primenjuje se kod dampera male nosivosti do 20 t. Obuhvata sledee delove: kvailo 1, koje prenosi torzioni moment u menja brzina 2, da bi ga za dalje prihvatio kardanski prenos 3 (kardansko vratilo i dva kardana), preneo do glavnog prenosa 4, smestenog u kardanu zadnjih tokova i, preko diferencijala 5, na poluosovine pogonskih tokova 6. Kvaenjem se postie ravnomerno, i bez udara, povezivanje vratila motora s elementima transmisije radi obezbeenja ravnomernog polaska iz mesta, ubrzanja i menjanja brzine vonje. Menjac brzina omoguava promenu broja obrtaja kolenastog vratila i pogon-skih tokova, ime se menja veliina torzionog momenta, a tim i vune sile, u funkci-ji brzine vonje. Potrosnja goriva i efikasnost iskorisenja snage motora veoma zavise od brzine prirastaja ubrzanja pri pokretanju i vonji. Da bi se bolje koristila snaga, poveao dijapazon regulacije i motor zastitio od preoptereenja, kod mehanike transmisije, izmeu motora i menjaa brzine ugrauje se hidraulika spojnica ili hidrauliki transformator.

Na damperima se ugrauju razliiti tipovi menjaa: stepenasti, nestepenasti i kombinovani. Damperi male i srednje nosivosti imaju stepenaste ili planetarne menjae sa hidrospojnicama. Ovi menjai imaju ogranien broj stepena prenosa izmeu kolenas-tog vratila i pogonskih tokova. Nestepenasti menjai omoguavaju praktino beskonaan broj prenosa. Mogu biti: mehaniki, hidrauliki i elektrini.

Sl. 74. Sema mehanicke transmisije kamiona Kombinovani menjai su kombinacija hidraulikog i planetarnog prenosa. Najese se postavljaju na vozilima velike nosivosti zbog jednostavnijeg upravljanja i smanjenja dinamikih optereenja u transmisiji. Glavni nedostaci mehanicke transmisije su: naporan rad vozaa zbog estih promena brzina u sloenim uslovima rada, zavisnost ekonominosti rada i brzine kre-tanja dampera od sposobnosti i vestine vozaa. Treba istai naroito sledee nedostatke: uese velikog broja ureaja u prenosu (sto zahteva mnogo truda i sredstava za njihovo odravanje) ne omoguava veliku pouzdanost u radu, ne omoguava postepenu regu-laciju snage i brzine pri vonji vozila.

Slika 75. Sematski prikaz transmisija: a - hidromehanicke i b - elektromehanicke Kod dampera vee nosivosti primenjuje se hidromehanika i elektromehanika transmisija, sl. 75. Hidraulicka transmisija primenjuje se kod dampera nosivosti 20 do 60 t, ponegde i do 220 t. Njen glavni deo je hidrotransformator koji automatski i bezste-penasto (postepeno) menja torzioni moment koji se prenosi od motora na pogonske tokove. Ravnomerni reim rada omoguava ustedu goriva 5 - 10% u odnosu na druge naine prenosa, poboljsava manevarske sposobnosti, ublaava dinamike udare, umanjuje oscilacije torzionog momenta i produava radni vek motora i transmisije.

Hidraulika transmisija obuhvata: specijalni reduktor R, povezan sa motorom M, hidrotransformator HT, menja brzina MB, kardanski prenos KP i zadnji most ZM koji obrtni moment predaje pogonskim tokovima (sl. 75.).

Slika 76. Delovi prenosa: a) sematski prikaz; b) izgled planetarnog prenosa Dispozicija glavnih delova prenosa sematski je prikazana na sl. 76,a - dok je detalj planetarnog "Katerpilarovog" prenosa dat na sl. 76,b. Kardanski prenos primenjuje se kod mehanike i hidraulike transmisije za predaju torzionog momenta od motora, preko menjaa, na pogonske tokove. Kod mehanike transmisije ugrauje se prost kardanski prenos, sa jednim vratilom, a kod hidraulike dvojni kardanski prenos sa dva vratila. Kardanski mehanizmi mogu biti jednostavni ili sinhroni - u zavisnosti da li se brzina obrtanja vratila spojenih kardanom menja ili stalno odrava konstantnom. Sinhroni kardan snabdeven je specijalnim ureajem koji obezbeuje jednake uglove nagiba vratila svakog kardana i sinhrono obrtanje vodeeg i voenog vratila. Kardanski prenos dampera sa hidraulikom transmisijom sastoji se od dva kar-danska vratila - kraeg, posrednog, koje povezuje motor i hidrauliki prenos, a dugako spaja taj prenos sa zadnjim mostom. U zadnjem mostu nalaze se, sl.77, centralni reduktor dva prenosa za tokove planetarnog tipa i karter s poluosovinama pogonskih tokova. Ovi delovi nazivaju se glavnim prenosom.

Sl. 77. Sematski prikaz: a) zadnjeg mosta s mehanickom ili hidraulicnom transmisijom; b) diferencijala

Centralni reduktor, sl. 77,a. je ustvari jednostepeni prenosnik, koji je povezan sa diferencijalom koji slui za promenu smera torzionog momenta za 90°, uz jednovremeno poveanje i ravnomernu raspodelu momenta izmeu desnog i levog pogonskog toka - pri razliitim brojevima njihovog obrtanja pri savlaivanju krivina i slinim sluajevima. Princip rada je sledei: vratilo 3, preko kardanskog malog zupanika 4 (sl. 77,b) velikog 9; konusnog 10, pokree kuiste diferencijala 6. U kuistu 6 uvrsene su poluosovine, na kojima su uglavljena dva satelitska zupanika 5 i 8 koji su spreg-nuti sa zupanicima 7 i 10 - uvrsenim za poluosovine, oznaene sa brojem 2, - na ijim se krajevima nalaze pogonski tokovi 1. Svi delovi diferencijala smesteni su u karteru 8, Na ovaj nain torzioni moment od motora preko prenosa, menjaa brzina, kardanskog vratila i glavnog prenosa predaje se diferencijalu i dalje satelitima. Okretanje tokova u mestu, pri okretanju vozila, i njihovo klizanje na nerav-nom putu, pri pravolinijskom kretanju - otklonjeno je, pri normalnoj vonji, razliitim brzinama okretanja desnih i levih tokova. Pri okretanju vozila spoljasnji tokovi prelaze dui put, pa se moraju bre okretati u odnosu na unutrasnje tokove. Ovo se omoguava brim okretanjem zupanika spoljasnjih tokova 7 u odnosu na zupanike unutrasnjih 10. Ova razlika frekvencije obrtanja zupanika prouzrokuje relativno kretanje satelita (para zupanika oznaenih sa 9). Pri pravolinijskom kretanju pogonski tokovi ne prokli-zavaju, jer rotiraju jednakim brzinama, te nema relativnog kretanja satelita. Elektro-mehanicka transmisija sastoji se od dizel motora s unu-trasnjim sagorevanjem M, koji pokree elektrogenerator G, vunih elektromotora EM, aparature za upravljanje AU, sl. 75.,b. U zavisnosti od mesta postavljanja motora mogue su dve seme: vuni elektromotori postavljeni u tokovima vozila, u takozvanom motorizovanom toku, pa svaki toak pokree se samostalno, i vuni elektromotor smesten u karteru zadnjeg mosta od kojeg se torzioni moment do pogonskih tokova prenosi visestepenim zupastim prenosom, grupno pokretanje, te se kod dampera ree primenjuje. Elektropogon moe pokretati jednosmerna ili naizmenina struja, kao i njihova kombinacija. Vrsta struje u velikom stepenu odreuje kakakteristike elektroopreme i vozila. Glavni element elektro-mehanike transmisije je motorizovani tocak, sl. 78. koji obuhvata: elektromotor, smesten u rukavcu toka, i planetarni reduktor - preko koga se prenosi torzioni moment od elekromotora na toak. Radi bolje dostupnosti unutrasnjim sklopovima motorizovanog toka, sa ciljem jednostavnijeg i breg pregleda i remonta kao i breg hlaenja - nastoji se izneti van rukavca sto vise delova elektro-mehanike transmisije. U motorizovanom tocku praktino se nalaze svi radni delovi: vuni elektro-motor, reduktor, toak, koni ureaji i pomoni mehanizmi. Elektro transmisja jednosmerne struje, sl. 79. je najjednostavnija jer su motori sa generatorom direktno povezani, pa se regulisanje elektropogona ostvaruje promenom

pobudne struje generatora i elektromotora. Posto snaga pobuivanja iznosi svega 1 do 2,5% od nominalne snage elektrine masine - gubici struje u ureajima za pobuivan-je su beznaajni. Elektropogon jednosmerne struje ima veliku primenu zbog visokog stepena sigurnosti i proste regulacije vune sile i brzine promenom intenziteta pobuivanja gene-ratora i elektromotora. Medutim, relativno velike dimenzije elektro masina i njihova masa podstiu nova istraivanja za otklanjanje ovih nedostataka kao i radi zamene sa pogodnijim pogonom. Kod transmisija koje koriste naizmenino-jednosmernu struju vuni elektromo-tori jednosmerne struje napajaju se od sinhronog generatora naizmenine struje preko polupovodnikih ispravljaa. Elektromotori mogu imati zajedniki (sl. 7.9,b) ili pojedinane ispravljae (sl. 79,c). Individulani ispravljaci omoguavaju kretanje vozila i u sluaju otkaza jednog od njih. Kod transmisija koje koriste samo naizmeninu sruju (sl. 79,d) ne ugrauje se kolektor, pa je jednostavnija kontrola, vea sigurnost u radu, manja masa 15 do 25% pri istoj snazi i broju obrtaja. Generator naizmenine struje raspolae sa rotorom koji razvija vrlo veliku perifernu brzinu koja omoguava neposredni pogon od gasno-turbin-skih dizel motora. Glavni nedostatak ove transmisije je neophodnost ugradnje tiristorskih menjaa frekvencije struje za upravljanje elektromotorima - sto transmisiju ini znatno sloenijom.

Slika 78. Izgled motorizovanog tocka u preseku

Sl. 79. Strukturne seme elektro transmisija: a) jednosmerna, b) jednosmerno-naizmenicna i c) naizmenicna struja: D - dizel motor, G generator, PI - poluprovodnicki ispravljac, EM - elektromotor, TTF - tiristorski transformator frekvencije struje, R - reduktor, T - tocak

U zavisnosti od uslova eksploatacije vuni elektromotori su izloeni dejstvu spoljasnje sredine (vlage, prasine, blata itd.) i mehanikim dejstvima (potresima, udari-ma, vibracijama) nastalim pri kretanju vozila. Zbog toga se namotaji elektromotora rade u visoko kvalitetnoj izolaciji i impregniraju specijalnim materijalima. Jaina, snaga, napon i frekvencija obrtaja vunih elektromotora pri eksploataciji znatno odstupaju od nominalnih vrednosti, pa su zato bitne dozvoljene veliine za koje garantuje proizvoa za pouzdan rad - pri postovanju pravila eksploatacije i normativa odravanja masina. Elektro-mehanicka transmisija ima veliku primenu kod vozila nosivosti iznad 60 t. Ona omoguava tri mogue izvedbe vozila: dizel elektrina, kod kojih dizel motor pokree generator, dizel trolna vozila, vozila na kombinovani pogon koja bi po stalnim putevima koristila struju iz kontaktne mree i elektrina vozila koja bi pokretali elektromotori napajani samo iz kontaktne mree. Elektro-mehanika transmisija bitno uprosava prenos torzionog momenta jer nisu potrebni menja brzina, kvailo, kardansko vratilo i drugi sklopovi iz mehanike i hidro-mehanike transmisije. Individualni pogon motornih tokova znatno uprosava konstrukciju hodnog dela, omoguava izradu velikog broja unificiranih vozila razliite namene i nosivosti. U pogledu vunog reima elektrina transmisija omoguava bezstepenasto regu-lisanje brzine s potpunim iskorisenjem snage dizel ili gasno-turbinskog motora, ostvarivanje optimalne vune sile svakog toka i ravnomernu regulaciju vue u zavis-nosti od optereenja i otpora kotrljanju tokova, potpuno iskljuenje promena brzine -ime se vrlo znaajno olaksava rad vozaa. Hodni deo dampera HODNI DEO DAMPERA obuhvata nosei ram, ureaje za vesanje, prednji i zadnji most sa tokovima, mehanizam za upravljanje, mehanizam za koenje, kabinu, sanduk, elektroopremu, ureaje za podmazivanje i komfor (hlaenje, zagrevanje, osvetlenje, radio veze i sl.). NOSEI RAM, sl. 80. slui kao osnova i nosi na sebi sve delove dampera. Sastoji se od dva poduna elina nosaa, razliitih poprenih profila i visine u zavis-nosti od veliine optereenja, meusobno povezanih zavarivanjem sa 2, 4 ili 6 poprenih nosaa - koji mu daju vrstinu i slue za uvrsivanje cilindara, ureaja za vesanje, mehanizma za izdizanje sanduka i tegljenje. Nosei ram izloen je vrlo promenljivim i velikim udarima pri utovaru sa ekskavatorima, pa se njegovoj konstrukciji, izradi i otpornosti na savijanje i torziju posveuje posebna panja.

Sika. 80. Nosei ram UREAJI ZA VESANJE obuhvataju sistem amortizacionih ureaja koji povezuju poluosovine sa noseim ramom. Oni ublaavaju dejstva velikih statikih optereenja na osovine, naroito pri utovaru, i dinamikih udara na delove dampera postavljehe na ramu. Pomou pneumo-hidraulikog vesanja prednja i zadnja osovina su elastino obesene o ram. Ovaj nain vesanja ima veoma dobru amortizacionu karakter-istiku pri razliitim stepenima optereenja dampera. Pneumatski cilindar nalazi se u zajednikom sklopu sa hidraulikim cilindrom, koji se naziva pneumo-hidrauliki cilindar, u kojem ulogu amortizatora ima komprimirani vazduh, a ulogu radnog elementa ulje. Prednja osovina vesa se sa dva cilindra, a zadnja sa dva ili etiri u zavisnosti od nosivosti dampera. Prednji i zadnji cilindri imaju razliite duine. Osovine dampera izloene su velikim i promenljivim optereenjima. Pri utovaru prirastaj optereenja na prednje ureaje za vesanje poveava se 1,3, a na zadnje, ak 3 puta. Dinamiko dejstvo od puta uveava optereenje 2,5 - 3 puta. Radi ublaavanja udara, obezbeenja ravnomernosti hoda prigusivanjem oscilacija i stabilnosti pri kretanju, u razliitim reimima, ureaji za vesanje treba da imaju promenljivu krutost - manju pri praznom sanduku i veu pri kretanju punog sanduka. PREDNJI MOST, sl. 81. vozila prihvata odreeni deo optereenja i preko elastinog vesanja prenosi ga na prednje tokove. Tokovi se postavljaju pod izvesnim uglom prema vertikali zbog konveksnog poprenog profila puta. Imaju i konvergenciju, tj. manje rastojanje izmeu prednjih delova u odnosu na zadnje, jer tee da se kotrljaju po divergentnim lukovima u stranu od kamiona - zbog dejstva momenata sila tangen-cijalne reakcije koji nastoje da zaokrenu vozilo.

Sl. 81. Prednji most ZADNJI MOST prima najvei deo optereenja. On predstavlja suplju gredu u kojoj su smesteni glavni prenos, diferencijal i pogon za pogonske tokove, sl. 77 i sl. 82. Pogonski tokovi slue za pogon vozila. Kod dampera nosivosti preko 25 t u glavinama pogonskih tokova, postavljeni su planetarni reduktori koji omoguavaju dopunsko poveanje obrtnih momenata.

Sl. 82. Zadnji most

MEHANIZAM ZA UPRAVLJANJE (sl. 83.) omoguava usmereno kretan-je vozila, koje se ostvaruje zaokretanjem, najese, prednjih (vodeih) tokova. Postoje vozila sa zaokretanjem svih pogonskih tokova - ime je omogueno znatno smanjenje radijusa okretanja - sto je vrlo znaajno obzirom na prisustvo ostrih krivina na rudnikim putevima. Mehanizam za upravljanje sastoji se od ureaja za upravljanje, hidropojaivaa i prenosnog mehanizma.

Slika 83 Mehanizam za upravljanje Vozilom se upravlja pomou volana 1, koji je preko dve zglobne veze i osovine 2, povezan sa mehanizmom za prenos 3, a ovaj preko viljuske 4 prenosi svoje dejstvo na hidropojaiva 5. Mehanizam za prenos obuhvata vune zatege: uzdunu 6, poprenu 9 i polugu 7 obrtnih rukavaca 8, 10 i 11. Princip rada mehanizma za upravljanje je sledei: okretanje volana u eljenom smeru prenosi se na viljusku koja zaokree razdeljiva hidropojaivaa usmeravajui ulje, koje dobacuje pumpa iz rezervoara jedinstvenog hidrosistema, u odgovarajuu supljinu cilindra hidropojaivaa - prenosei mu uzduno translatorno kretanje. Hidropojaiva deluje na prenosni mehanizam, koji zaokree obrtne rukavce 8, 10 i 11 prednjih tokova vozila, sl. 83. Hidropojaivai kod velikih i teskih dampera omoguavaju lakse i udobnije upravljanje. MEHANIZAM KOENJA omoguava sigurno kretanje vozila. Sastoji se od radne konice, rune konice i pomonog usporivaa (moderatora). Runa konica (konica za stajanje) najese trakasta, sastoji se od konog cilindra, uvrsenog na obodima vodeeg vratila menjaa brzina i transmisije s kardan-skim vratilom. Koni cilindar obavija elina traka sa frikacionim pokrivaem. Zatezanje je

runo. Ne preporuuje se njeno korisenje kao radne konice jer se brzo pohaba frik-cioni pokriva. Radne (manevarske) konice ugrauju se u sve tokove. Na sl. 84. sematski je prikazana trakasta konica i njen princip rada. Koni cilindar 5 je vrsto uvrsen za toak 6, pa se zajedno s njim okree. Na osovinici 8, uvrsenoj na obodu zadnjeg mosta, sarnirno su uvrsene kone papue 7 i 9. Dejstvo sa none kone pedale 1, pomou zatege 2, poluge 3 i konog brega 4, prenosi se na kone papue 7 i 9 da bi se ostvario pritisak na koni cilindar 5 i silom trenja spreilo rotiranje toka. Pri prestanku pritiska na pedalu, koja je povezana, pomou specijalnog poluno-hidraulikog sistema, sa polugom 3, opruga 10 udaljava kone papue od unutrasnjih ivica cilindra za koenje i koenje se prekida. Osovinice 8, kone papue 7 i 9, kao i opruga 10 su nepo-mini u odnosu na toak.

Slika 84 Mehanizam za kocenje Kod novih tipova dampera primenjuju se disk konice, hlaene uljem, sa sigur-nim koenjem do 10000 radnih sati - duim preko tri puta od klasinih dobos konica. Pri kretanju kamiona nanie radi minimalne upotrebe konica i odravanja kon-stantne brzine kretanja upotrebljavaju se hidrodinamiki usporivai. Za prenos sile od pedale konice do konih papua mogu se koristiti razliiti mehanizmi: mehaniki, hidrauliki, pneumatski, elektrini ili elektromagnetski. Najese se primenjuju pneumatski i elektrini. Pneumatski koni mehanizam, sl. 85. je vrlo efikasan i raspro-stranjen zbog niza prednosti u odnosu na ostale navedene. Sastoji se od kompresora 2 koji sabija vazduh i potiskuje ga preko talonika 3 u rezervoar 6. Pritiskom na pedalu konice 4 otvara se ventil 7, pa se komprimirani vazduh iz rezervoara potiskuje u kone komore 1 i 8 - smestene u tokovima, od kojih se, preko odgovarajueg prenosa, sila pritiska prenosi konim papuama. Prestankom dejstva na pedalu zatvara se ventil 7 i prekida veza izmeu rezer-voara 6 i komora 1 i 8 koje se jednovremeno otvaraju prema spoljnoj sredini.

Pneumatske konice (pritisak 0,6 MPa) ne omoguavaju ravnomerno koenje. Kod dampera velike nosivosti primenjuju se hidraulike i elektromehanike konice.

Sl. 85. Sematski prikaz pneumatskogkocnog mehanizma TOKOVI I GUME. Tokovi dampera (sl. 12.8.) sastoje se od: dva ivina prstena, spoljasnje i unutrasnje gume , dva prstena za podesavanje, prstena za fiksiranje (osiguranje) gume i oboda toka. Prstenovi za podesavanje (postavljanje) gume imaju na spoljasnjem obimu ispuste za podesavanje. Formula tockova oznaava njihov broj na vozilu - pri emu prva cifra oznaava ukupan, a druga broj pogonskih tokova (na primer 4 x 2 , 6x4,4x4- kod dampera i 6 x 2 ili 6 x 4 kod poluprikolica). Damperi vrlo velike nosivosti imaju formulu tokova 8x4. Vei broj pogonskih osovina komplikuje konstrukciju i poskupljuje vozila, ali poboljsava njihove vune karakteristike i odreuje vrednost graninog uspona. Formula tockova odreuje udeo mase vozila koja odreuje njegovu athezionu teinu i vunu silu. Glavne dimenzije guma (sl. 86.) spoljasnji i unutrasnji prenik, sirina i visina profila. Spoljasnji prenik je rastojanje izmedu krajnjih spoljasnjih ivica napumpane gume, a unutrasnji je prenik prstena za postavljanje gume. Oznaka gume sadri njenu sirinu i spoljasnji prenik (na primer 24.00 - 49) u colovima.

Sl. 86. Osnovne dimenzije guma i opti izgled Postoje dva tipa spoljasnjih guma, sa i bez unutrasnje gume - "tubeles" gume. Spoljasnje gume izrauju se od gume armirane tekstilnim sintetikim uloscima ili elinim icama.

Kod dampera velike nosivosti i bone strane ojaavaju se radijalnim icama koje im omoguavaju veu prohodnost. Sa spoljasnje strane gume imaju duboke sare u protektoru koje omoguavaju dobru atheziju izmedu tokova i puta. Konstrukcija guma znatno utie na: stabilnost pri kretanju, realizaciju vune sile, veliinu specifinog pritiska na podlogu, potrosnju goriva, sigurnost vonje itd. Pri izboru guma naroito se pazi da budu sto otpomije na habanje, probijanje i rezanje, da se sto manje zagrevaju i traju sto due. Zbog svega ovoga za povrsinske kopove rade se specijalne gume sa: poveanom nosivosu, vrstoom i jezgra i omotaa gume sa posebnim sarama, odnosno protektorom. SANDUK DAMPERA slui da se u njega utovari materijal. Prednja strana, sa nadstresicom iznad kabine, dno i bone strane meusobno su povezane zavarivanjem. Dno je od lima debljine 18-25 mm.Pri konstrukciji i izradi sanduka nastoji se da se lako utovaraju i istovaraju, da budu: sto laksi, radi smanjenja koeficijenta tare, sto vrsi, da bi dobro podnosili dinamike udare pri utovaru krupnih i teskih komada iskopina, i da imaju sto dui radni vek. Zato se izrauju u zavisnosti od namene, odnosno od osobina tereta, naina utovara itd. Radi lakseg navoenja kasike za istovar dno sanduka ima priblino kvadratinu formu. Sanduk se najese prazni nazad - sto ima za posledicu sloenije manevrisanje hodom nazad radi istovara. Poveanje vrstoe, smanjenje sopstvene teine i bolja zastita od korozije postignuti su primenom legura elika i alminijuma. Radi zastite od habanja zadnji deo dna sanduka oblae se specijalnim zastitnim ploama od legiranih elika. Troskovi odravanja sanduka od Iegiranog alminijuma osetno su nii od elinih. Uz to, podob-niji su za rad pri niskim temperaturama jer alminijum ne postaje krt. Primena almini-jumskih sanduka omoguava poveanje nosivosti dampera za 10 do 15%. Pri izboru sanduka dampera naroita panja poklanja se: zapremini, odnosno nosivosti; konturnim dimenzijama; masi; nagibu pri kipanju i obliku sanduka koji odreduje visinu teista kamiona, delimino amortizuje udare materijala i utie na njego-vo kretanje. Najprikladnija forma dna sanduka, sl. 87. i slika 88. je u obliku korita sa padom od kabine (3) i zadnjeg dela (1) prema sredistu - jer ona omoguava smanjen-je visine vozila i njegovog teista. Iznad kabine sanduk mora imati nadstresnicu (4). Bone strane (5) sanduka ojaane su supljim rebrima (2) kroz koje izlaze izduvni gaso-vi, zagrevaju sanduk i spreavaju zamrzavanje vlanih materijala pri niskim temperatu-rama. Prednji deo sanduka oslanja se na nosei ram preko amortizera, a zadnji deo je sarnirno uvrsen za ram pomou cilindrinih osovinica i leaja. Radi pranjenja sanduka izdie se njegov prednji deo, komandovanjem iz kabine, pomou teleskopskih hidraulikih podizaa koji imaju 3 do 5 segmenata sa naj-manjim prenikom cilindra. Sistem za hidrauliko izdizanje sastoji se, kod dampera vee nosivosti, od: dva hidrocilindra, hidrorazdeljivaa, rezervoara za ulje, sistema pumpi, automata za njihovo ukljuivanje i cevovoda. Klipnjaa hidraulikog podizaa sarnirno je povezana sa dnom

platforme za izdizanje. Maksimalni pad dna sanduka iznosi 50 do 60o, a moe se zadrati u bilo kojem poloaju pri izdizanju ili spustanju.

Slika 87 Sanduk autokipera KABINA VOZILA slui za smestaj glavnog i pomonog sedista; ureaja i mehanizama za sigurnu vonju, kontrolu ispravnosti i rada ureaja na vozilu; uredaja za unutrasnju komforbilnost itd. eona i bona stakla na kabini omoguavaju dobru pre-glednost i unutrasnje osvetljenje, a ventilacioni ureaji omoguavaju rashladivanje, zagrevanje i isenje stakala. Vetrobranska stakla imaju sunane zastitnike. U kabini se nalaze instrumenti za brzinu, temperaturu, stanje goriva, instrumen-ti za automatsku kontrolu transmisije, konica, proklizavanja, elektronski monitoring sistem (EMS) itd.

sekundarna kontrolna konica

indikator prenosa kontrola koenja sjgnaina ta5ja EMS

volan brzine

indikator prekoraenja sistem za merenje nosivosti kamiona 89. Interijer kabine "Katerpilara 793"

SISTEM ZA HLAENJE je zatvoreni rashladni sistem sa tenosu koja prin-udno cirkulise pod dejstvom pumpe. Hlade se: blok, glave cilindara motora, blok i glave cilindara kompresora. UREAJI ZA AUTOMATSKU KONTROLU kontrolisu, registruju i informisu o stanju najglavnijih delova vozila i njegovim radnim pokazateljima. Poloaj kontrolnih ureaja i senzora prikazan je na sl. 90. Svi podaci od navedenih ureaja prenose se preko kablova i prikazuju na dis-pleju u kabini. Oni se pri automatskom upravljanju kamionima prosleuju do dispeerskog centra. Tada su kamioni snabdeveni sa terminalima i radio prijemnicima. Preko ekrana na terminalima, ili posebnih signalnih tabli, i radio-veze prenose se sve informacije i naredbe vozilima.

Slika 90 Lokacije ureaja i senzora za automatsku kontrolu

Bilans vuce

Razlikujemo tri pojma vune sile: Efektivna vuna sila - Pt Indikatorska vuna sila - Pi Vuna sila na kuki tegljaa - Pn Efektivna vucna sila ­ Pt (tangencijalna) je promenljiva spoljna sila koju razvija motor pri uzajamnom dejstvu toka sa podlogom i koja deluje na obodu pogonskih tokova u smeru kretanja vozila. Indikatorska vucna sila ­ Pi je vuna sila koja se razvija u cilindrima motora, a zavisi od prenika cilindra, hoda klipa i stepena kompresije. Vucna sila na kuki tegljaca ­ Pn je jednaka efektivnoj vunoj sili (tangencijalnoj) umanjenoj za otpore kretanja samog vozila odnosno tegljaa. Vuna sila se odreuje preko snage motora: N p t Pt v , [kW] Pt 3600 , [N] N 3600 p t v gde je: Pt ­ efektivna vuna sila, N ­ snaga na vratilu motora, v ­ brzina vozila p ­ kkd od vratila motora do pogonskog toka p = 0,85-0,90 - pri mehanikom prenosu p = 0,80-0,85 - pri hidrodinamikom prenosu. t ­ kkd pogonskog toka (0,7-0,9) Maksimalna efektivna vuna sila je limitirana odnosno odreena uslovima athezije tokova sa podlogom: Pt max 1000 L a [N] gde je: La ­ atheziona teina autokipera ili tegljaa, [kN] za inenjerske proraune: - za autokipere se usvaja: La = (0.7-0.85) L, L - ukupna teina, [kN] - za prikolice se usvaja: La = (0.55-0.65) L - za tegljae se usvaja: La = L Meutim, atheziona teina zavisi i od automobilske formule (ukupan broj tokova X broj pogonskih tokova). Automobilska formula Atheziona teina 6x2 La = 0,4 L 4x2 La = 0,65 L 8x4 La = 0,5 L 6x4 La = 0,7 L 4x4 La = L - koeficijent athezije; zavisi od brojnih inilaca: od vrste podloge ­ tvrda ili meka (beton, tucanik, sljunak, zemlja, ...); poveava se sa poveanjem pritiska u pneumaticima

Pt max R Pt max ­ Maksimalna obodna sila u posmatranom toku R ­ vertikalna reakcija podloge u zoni optereenja (jednak je optereenju toka).

Meutim, zavisi od koeficijenta proklizavanja toka :

vt v ; = 0,15-0,20 (15-20%) v t max

vt ­ obimna brzina na toku: vt = rd · rd ­ dinamiki poluprenik toka - obodna brzina toka v ­ brzina proklizavanja toka (Napomena: nema kretanja bez proklizavanja toka ­ u negativnom kontekstu). Srednje vrednosti koeficijenta athezije auto kipera i tegljaa u zavisnosti od podloge i tipa pneumatika: Karakteristika puta Asfaltno betonski ili betonski put Asfaltno betonski ili betonski put pokriven blatom Kaldrmisani put Tucanini pokriva Suv zemljani put Pesak u prirodnom stanju - suv - vlaan Rastresita svee nasuta zemlja Nabijena zemlja optimalne vlanosti Rastresiti sneg Povaljani put, utaban sneg Put na etai otkopa, uvaljan Put na etai odlagalista, uvljan Gume visokog pritiska 0,5-0,7 0,25-0,45 0,4-0,5 0,5-0,6 0,4-0,5 0,2-0,3 0,35-0,4 0,3-0,4 0,4-0,5 0,2-0,3 0,15-0,2 0,4-0,6 0,2-0,5 Gume niskog pritiska 0,7-0,8 0,25-0,45 0,6-0,7 0,6-0,7 0,5-0,7 0,2-0,3 0,4-0,5 0,4-0,5 0,5-0,6 0,2-0,4 0,3-0,5 -

Pri kretanju autokipera vuna sila se trosi na savlaivanje osnovnih i naknadnih otpora. Mora biti zadovoljen sledei uslov, da bi doslo do kretanja vozila: Pt Wu gde je: Pt ­ efektivna vuna sila Wu ­ ukupni otpori. Ukupni otpori se savlauju na sledei nain: Wu Wos Wnak gde je: Wos ­ osnovni otpori

Wos Wo Wnak Wo ­ otpor na kotrljanje (posledica je trenja u leajvima, deformacije tokova i same podloge po kojoj se kree), Wv ­ otpor vazduha (zavisi od obima i dimenzija vozila i brzine vazdusne struje), Wnak ­ naknadni otpori Wnak Wn Wr Wi

Wn ­ otpor od nagiba, Wr ­ otpor od krivine puta, Wi ­ otpor od inercije masa (javlja se pri promeni brzine kretanja, pa prema tome i pri pokretanju iz stanja mirovanja ili zaustavljanja). Na osnovu svega ovoga, ukupan otpor je: Pt Wu Wo Wv Wn Wr Wi Pojedinanoodreivanje osnovnih i naknadnih otpora: 1. Otpor na kotrljanje Wo: Wo L w o , [N] gde je: L ­ ukupna teina autokipera, [kN] wo ­ specifini otpor na kotrljanje, [N/kN] ili Wo 1000 L f , [N] gde je: f ­ koeficijent otpora na kotrljanje. Vrednosti osnovnog specifinog otpora na kretanje (kotrljanje) wo su sledee: Karakteristika puta wo ­[N/kN] asfaltni i betonski put u dobrom stanju 15-18 asfaltni i betonski put u zadovoljavajuem stanju 18-20 makadamski put u dobrom stanju 20-25 kaldrmisani put 35-50 zemljani suvi put, valjani 25-35 pesak i peskovita zemlja, suva 200-300 pesak i peskovita zemlja, vlana 60-150 glinovita zemlja 100-200 nasip iz svee zemlje, sloj 20-30 cm 150-250 nasip iz zemlje posle nekoliko prolaza vozila 70-110 zaleeni put 15-30 povoljan sneni put 30-50 2. Otpor od vazduha Wv: F v2 , [N] Wv 3,6 2 gde je: - koeficijent eonog pritiska vazduha ili koeficijent opstrujavanja vazduha (zavisi od oblika ela), = 0,5-0,6; = 0,6-0,7. F ­ eona povrsina auto-kipeta, [m2] v ­ brzina autokipera ili tegljaa, [km/h]. Napomena: ovaj otpor se zanemaruje ako je v 15 km/h. 3. Otpor od nagibaWn: Wn L w n , [N] gde je: L ­ ukupna teina, [kN] wn ­ specifini otpor nagiba [N/kN] ili [] Wn L sin sin tg - kod malih uglova tg i - nagib Wn L i , [N] (+ za uspon, - za pad)

4. Otpor od krivine Wr:

Wr L w r , [N]

gde je: wr ­ specifini naknadni otpor od krivine,

w r 30 200 R , [N/kN] 200

R ­ poluprenik krivine, [m]. 5. Otpor od inercije masa Wi: Wi L w i , [N] gde je: wi ­ specifini otpor od inercije masa,

wi 1000 dv (1 ) 102 (1 ) a , [N/kN] g dt

g ­ ubrzanje zemljine tee, - koeficijent inerscije rotirajuih masa: - za natovareni autokiper sa hidrodinamikim prenosom: = 0,03-0,01 - za prazan autokiper sa hidrodinamikim prenosom: = 0,085-0,07 - za autokipere sa elektrinim prenosom: = 0,1-0,15 a ­ ubrzanje, [m/s2] - pri zaletu: a = 0,5 m/s2 - pri usporenju: a = 1,5 m/s2 Prema tome, otpor na kretanje autokipera iznosi: W L w o L w u L w r Wv L w i , [N] Vuna sila se trosi na savlainje otpora ubrzanja vozila i na otpore pri kretanju. Zavisnost vune sile i otpora sa brzinom predstavlja vuni dijagram autokipera. Autokiper se kree ravnomernom brzinom u taki preseka krive vune sile i krive ukupnog otpora na kretanje na pravom putu ­ na dijagramu to je taka c sa ravnomernom brzinom vr. Pri brzinama manjim od vr, autokiper se kree sa ubrzanjem, a pri brzinama veim od vr, auti-kiper se kree sa usporenjem. Mora biti zadovoljen uslov: Pt Wu , odnosno:

Pt Wo Wv Wn Wr Wi (Pt Wv Wo Wn Wr Wi ) : L

Pt Wv wo wn wr wi L

Ovo je jednaina kretanja u specifinom obliku gde je L ­ ukupna teina vozila. Odnos

Pt Wv D predstavlja dinamiki faktor autokipera, odnosno: L D wo wn wr wi .

U zavisnosti od reima kretanja imamo etiri sluaja: 1. za ravnomerno kretanje po pravom putu: D w o w n

2. za kretanje u padu sa ukljuenim motorom: D w o w n w i w i D w o w n - relativno ubrzanje 3. za kretanje u padu sa iskljuenim motorom: Pt = 0

Wv wo wn wi L W w i w n w o v - relativno ubrzanje. L B k Wv 4. kod koenja autokipera: wo wn wi L B Wv - negativno relativno ubrzanje. wi wo wn k L

Kona sila auto-kipera:

Bk 1000 L k , [N]

Lk ­ koiona teina, tj. teina koja se odnosi na tokove kojima se koi (ako su svi tokovi koioni onda je Lk = L). Maksimalna vrednost dinamikog faktora:

Dmax Pt max Wv 1000 L a Wv ili Dmax L L L L

Za prazne autokipere je:

D pr D punog C

gde je: C

L punog L praz

Teina sredstava auto transporta Ukupna teina autokipera

Pt L( w o w n ) L Pt wo wn Qk Pt L t ( w o w n ) Pt Lt wo wn wo wn

Korisna teina autokipera Qk:

Pt L t ( w o w n ) Q t ( w o w n )

Lt ­ teina autokipera bez tereta, odnosno tara autokipera, [kN]. Vuna sila na kuki tegljanika Pn:

Pn Pt W

gde je: Pt ­ tangencijalna vuna sila tegljaa, W ­ otpor na kretanje vozila. Teina tegljaa sa prikolicom Qpr:

Pt L t ( w o w n ) Q pr ( w o w n ) Q pr Pt L t ( w o w n ) wo wn

(uglavnom su ureaji za kretanje kod tegljaa i prikolice isti pa je w o w o ):

Q pr Pt Lt wo wn

Zaustavni put autokipera To je put koji vozilo prelazi od poetka koenja do zaustavljanja i iznosi: L z L pr L k , [m]

gde je: Lpr ­ pretkoioni put, tj. put koji vozilo pree za vreme reagovanja vozaa i dovoenja konica u dejstvo:

L pk 1000 v p t pk 3600 0,278 v p t pk , [m]

vp ­ poetna brzina koenja, [km/h] tp ­ vreme pripreme koenja

tp tr td

tr ­ vreme reakcije vozaa (0,4-0,7 sekundi) td ­ vreme dovoenja konica u dejstvo (1,9-2,2 sekunde) Lk ­ koioni put: elementarni put u beskonano malom intervalu dt i pri v = const je dLk = v dt. Ako se poe od jednaine kretanja pri koenju autokipera:

B k Wv w o w n w i (zanemarujemo: Wv 0 ) L B 1000 dv k wo wn (1 ) L g dt Bk 1000 L ko

Lko ­ koiona teina. Ako su svi tokovi koioni Lk = L, pa sledi: Bk 1000 L

1000 w o w n 1000 dv (1 ) g dt

Napomena: ovde su wo i wn dati u [N/N] pa se obrazac deli sa 1000.

wo wn

(1 ) dv g dt

(1 ) dv wo wn g dt (1 ) dv ( w o w n ) g dt (1 ) dv dt ( w o w n ) g (1 ) v dv dL k v dt dL k g ( w o w n )

Lk

0

dL k

Lk

(1 ) g ( w o w n )

vk

vp

v dv

vk vp

vp

(1 ) dL k g ( w o w n ) 0

(1 ) v2 v dv dL k g ( w o w n ) 2

vk

Lk

(1

2 ) ( v p

2 vk )

2g ( w o w n )

2 2 (1 ) ( v p v k )

Lk

2 3,6 2 ( w o w n )

, [m]

Kada je zaustavljanje u pitanju: vk = 0

Lk

2 (1 ) v p

2 3,6 2 ( w o w n )

, [m]

wo i wn su dati u [N/N].

Razlikujemo tri pojma brzine: 1. konstruktivna brzina 2. tehnika brzina 3. eksploataciona brzina Konstruktivna brzina je maksimalno dozvoljena brzina optereenog autokipera na horizontalnom putu. Tehnicka brzina predstavlja kolinik preenog puta i vremena potrebnog da se taj put pree pri emu se u to vreme ne raunaju zastoji zbog utovara/istovara, manevrisanja zbog utovara/istovara i ekanja. Eksploataciona brzina predstvlja kolinik preenog puta i vremena, ali se tom vremenu dodaju zastoji za utovar/istovar, manevrisanje, ekanje. U proraunima se najese koristi tehnika brzina. Tehnika brzina je ograniena vunom silom i zaustavnim putem. Maksimalnu tehniku brzinu odreujemo iz dinamike karakteristike vozila (ako imamo takav dijagram):

D ­ dinamiki faktor v ­ brzina kretanja Meutim, traimo:

D D Qa Q a

Qa ­ nosivost iz kataloga, Q'a ­ stvarna nosivost.

N Pt v r 3600 p t

vr

3600 N p t Pt

v s k v r ­ stvarna brzina je manja od raunske (tehnike). Pt L ( w o w r ) ­ tehnika snaga

k ­ zavisi od otpora na kretanje i nagiba Wo i k U krivini: Tehniki stvarnu brzinu moramo uskladiti sa sigurnosnom brzinom koja moe da omogui siguran prolazak kroz krivinu (usvajamo manju vrednost). v s g R ( fk i d ) , [m/s] gde je: fk ­ koeficijent bonog klizanja vozila kroz krivinu, fk = 0,3 id ­ popreni nagib kolovoza u krivini, id = 0,02-0,06 R ­ poluprenik krivine. L z L v 10 , [m] gde je: Lv ­ vidljivost, [m] - zimi za makadamske puteve: L v 20 m - po otvorenim krivinama: L v 30 m - pri pravim putevima, pri srednjoj vidljivosti: L v 40 m lv ­ duina vozila, [m], obino ce usvaja: lv = 10 m. 1. Broj kasika bagera za utovar sanduka autokipera: - po nosivosti: nk

Q ak Qt nv Vsk qv

40 0,77

60 0,84

80 0,86

100 0,88

120 0,89

140 0,90

160 0,90

- po zapremini sanduka autokipera:

gde je: nk, nv ­ broj kasika bagera neophodnih za punjenje sanduka po nosivosti i zapremini sanduka, Qak ­ nosivost autokipera (raunska), [t], Vsk ­ zapremina sanduka autokipera, [m3], qt ­ masa materijala u bagerskoj kaici, [t],

qt q kp kr , [t]

qv ­ zapremina materijala u bagerskoj kasici, [m3], qv q k p k y , [m3] q ­ zapremina bagerske kasike, [m3], kp ­ koeficijent punjenja kasike materijalom, kr ­ koeficijent rastresitosti materijala u kasci, - nasipna masa materijala, [t/m3]

ky k ra k rb

kasici:

kra, krb ­ koeficijenti rastresitosti materijala u sanduku autokipera i u bagerskoj - za lake materijale i ugalj: ky = 0,94

- za vrste materijale: - za tee materijale: 2. Masa materijala u sanduku kipera: Qas nk qt , [t]

ky = 0,87 ky = 0,79

3. Zapremina materijala u sanduku autokipera: 3 Vss nk qv , [m ]

Q as n k q kp kr , [t]

Vss nk q k p

k ra , [m3] k rb

4. Stepen iskorisenja nostivosti autokipera:

k ia Q as Q ak

(kia < 1, retko kra = 1,02-1,05)

5. Stepen iskorisenja zapremine sanduka autokipera

k iv Vss Vsk

60 Q as , [t/h] Tct

6. Teoretski kapacitet autokipera:

Qt

Qak ­ raunska nosivost autokipera, [t], Tct ­ teoretsko trajanje transportnog ciklusa, [min]. 7. Tehniki kapacitet:

60 Q as , [t/h] Tc gde je: Qas ­ stvarna nosivost autokipera, tj. masa materijala u sanduku, [t], Tc ­ tehnicko trajanje ciklusa, [min]. Q th

8. Eksploatacioni kapacitet autokipera:

Qe 60 Q as t , [t/h] Tc

t ­ koeficijent vremenskog iskorisenja,

t Tk Tba Tk ; t = 0,77-0,85

Tk ­ kalendarsko vreme, [h], Tba ­ zbirno vreme planiranih i neplaniranih zastoja bagera i kipera, [h]. 9. Smenski kapacitet ­ eksploatacioni: Qes Qe Ts , [t/smeni] Ts ­ trajanje smene, [h]. 10. Dnevni eksploatacioni kapacitet: Qed Qes n , [t/dan] n ­ broj smena na dan. 11. Godisnji eksploatacioni kapacitet: Qeg Qed N , [t/god] N ­ broj radnih dana u godini. 12. Trajanje ciklusa:

Tc t u t i t m t c t pu t pi , [min]

gde je: tu ­ vreme utovara, ti ­ vreme istovara, tm ­ vreme manevrisanja pri utivaru i istovaru, tc ­ vreme cekanja na utovar i istovar, tpu ­ vreme trajanja pune voznje, tpr ­ vreme trajanja prazne voznje.

13. Vreme utovara autokipera: Tu t cb nk t pr , [min] tcb ­ vreme trajanja jednog ciklusa bagera, nk ­ broj kasika bagera za utovar sanduka kipera, tpr ­ vreme prilaza kipera od mesta ekanja do mesta utovara (10-15 m odnosno 5-15 sekundi) 14. Vreme istovara t i t t od t po t c t pu t sp , [min] pr

gde je: t'pr ­ vreme prilaza (unazad) od mesta cekanja do mesta istovara (35-45 s), tod ­ vreme odlaska do mesta istovara na rastojanje 15-25 m (4-10 s), tpo ­ vreme podizanja sanduka autokipera pri istovaru (15-60 s), tsp ­ vreme spustanja sanduka (15-20 s).

15. Vreme manevrisanja pri utovaru i istovaru autokipera

L L L t n 1 2 ... n t pv (n 1) , [min] v vn 1 v2 gde je: L1 do Ln ­ duzine deonica kretanja pri manevrisanju, tpv ­ vreme promene brzine (5-10 s), n ­ vreme promene pravca kretanja, v1 do vn ­ brzine kretanja.

16. Vreme ekanja autokipera na utovar i istovar: t c 0,5 t u , [min] tu ­ vreme utovara autokipera, [min] 17. Vreme pune i prazne vonje:

k v st gde je: Lpu ­ duzina puta pune voznje, [km], vst ­ srednja tehnicka brzina voznje, [km/h], L pu k L pu L pr t pu t pr 3600 L pu

, [min]

L L L t pu t pr 60 1 2 ... n K rez , [min] v vn 1 v2 gde je: L1 do Ln ­ duzinae deonica puta sa karakteristicnim profilima i podlogom [km], v1 do vn ­odgovarajue tehnicke brzine na pojedinim deonicama, Krez ­ koeficijent ubrzanja i usporenja autokipera, Krez = 1,1.

18. Srednja tehnicka brzina pune i prazne voznje: L pu L pr v Spu , v Spu t pu t pr

19. Opsta srednja tehnicka brzina punei prazne voznje: L pu L pr v sr v Spu v Spr 20. Opsta srednja tehnicka brzina ako su putevi pune i prazne voznje razliciti: v pu v pr v sr v pu k ( v pr v pu ) 21. Broj autokipera za opsluzivanje bagera: Q Na eb Q ea gde je: Qeb ­ eksploatacioni kapacitet bagera, Qea ­ eksploatacioni kapacitet autokipera. 22. Broj autokipera za smenu: Q Nas sk k nr Q sa gde je: Qsk ­ smenska proizvodnja kopa, Qsa ­ smenski kapacitet autokipera, knr ­ koeficijent neravnomernosti proizvodnje (1,15-1,30). 23. Broj autokipera u radnom parku: n Nrp Nas sk n sa gde je: nsk ­ broj smena na kopu (obicno 3), nsa ­ broj smena autokipera (obicno dve). 24. Inventarski broj autokipra: Nrp Niu k ia gde je: kia ­ koeficijent dnevnog iskorisenja autokipera (0,75-0,85).

Information

121 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

949770