„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Tadeusz Kazienko
Dobieranie maszyn i urządzeń przemysłowych
oraz transportowych 812[01].Z1.01
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inŜ. Igor Lange
mgr inŜ. Marek Olsza
Opracowanie redakcyjne:
mgr Janusz Górny
Konsultacja:
dr inŜ. Janusz Figurski
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 812[01].Z1.01
„Dobieranie maszyn i urządzeń przemysłowych oraz transportowych”, zawartego
w modułowym programie nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń do obróbki
plastycznej.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Elementy procesu produkcyjnego
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
15
4.1.3. Ćwiczenia
16
4.1.4. Sprawdzian postępów
17
4.2. Klasyfikacja maszyn i urządzeń przemysłowych
18
4.2.1. Materiał nauczania
18
4.2.2. Pytania sprawdzające
22
4.2.3. Ćwiczenia
23
4.2.4. Sprawdzian postępów
24
4.3. Napędy hydrauliczne i pneumatyczne maszyn i urządzeń
25
4.3.1. Materiał nauczania
25
4.3.2. Pytania sprawdzające
43
4.3.3. Ćwiczenia
43
4.3.4. Sprawdzian postępów
45
4.4. Transport wewnętrzny
46
4.4.1. Materiał nauczania
46
4.4.2. Pytania sprawdzające
62
4.4.3. Ćwiczenia
62
4.4.4. Sprawdzian postępów
64
4.5. Magazynowanie materiałów i wyrobów hutniczych
65
4.5.1. Materiał nauczania
65
4.5.2. Pytania sprawdzające
75
4.5.3. Ćwiczenia
75
4.5.4. Sprawdzian postępów
76
5. Sprawdzian osiągnięć
77
6. Literatura
82
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności z zakresu dobierania maszyn
i urządzeń przemysłowych oraz transportowych.
W poradniku zamieszczono:
−−−−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z Poradnika,
−−−−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
−−−−
materiał nauczania – podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
treści jednostki modułowej,
−−−−
zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy juŜ opanowałeś treści zawarte
w rozdziałach,
−−−−
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
−−−−
sprawdzian postępów,
−−−−
sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań testowych. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, Ŝe dobrze pracowałeś podczas zajęć i Ŝe nabyłeś wiedzę
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,
−−−−
literaturę uzupełniającą.
Z rozdziałem Pytania sprawdzające moŜesz zapoznać się:
−−−−
przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania – poznając wymagania wynikające
z zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści, odpowiadając na te pytania sprawdzisz
stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń,
−−−−
po opanowaniu rozdziału Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Kolejny etap to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie i utrwalenie
wiadomości i ukształtowane umiejętności z zakresu dobierania maszyn i urządzeń
przemysłowych oraz transportowych.
Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów wykonując
Sprawdzian postępów.
Odpowiedzi Nie wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię równieŜ, jakich
zagadnień jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to takŜe powrót do treści, które nie
są dostatecznie opanowane.
Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło
dla nauczyciela
podstawę
przeprowadzenia
sprawdzianu
poziomu
przyswojonych
wiadomości i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel moŜe posłuŜyć
się zadaniami testowymi.
W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego
testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach zakreśl
właściwe odpowiedzi spośród zaproponowanych.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy, wynikających z rodzaju wykonywanych prac.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
812[01].Z1
Eksploatacja maszyn i urządzeń
do obróbki plastycznej
812[01].Z1.01
Dobieranie maszyn i urządzeń
przemysłowych oraz transportowych
812[01].Z1.02
UŜytkowanie i obsługiwanie maszyn
i urządzeń
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2.
WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
przestrzegać zasady bezpiecznej pracy, przewidywać zagroŜenia i zapobiegać im,
−
posługiwać się dokumentacją techniczną,
−
stosować materiały konstrukcyjne,
−
rozpoznawać elementy maszyn i mechanizmów,
−
analizować układy elektryczne i automatyki przemysłowej,
−
stosować jednostki układu SI,
−
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
−
selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje,
−
interpretować związki wyraŜone za pomocą wzorów, wykresów, schematów, diagramów,
tabel,
−
uŜytkować komputer,
−
współpracować w grupie,
−
organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3.
CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
scharakteryzować proces produkcyjny i technologiczny,
−
dokonać klasyfikacji maszyn i urządzeń przemysłowych,
−
scharakteryzować zespół, podzespół i mechanizm maszyny,
−
wyjaśnić budowę i zasadę działania układów pneumatycznych i hydraulicznych,
−
rozróŜnić elementy napędów hydraulicznych i pneumatycznych,
−
wyjaśnić budowę i zasadę pracy pomp hydraulicznych,
−
dobrać urządzenie techniczne do tłoczenia powietrza i cieczy,
−
sklasyfikować i scharakteryzować spręŜarki,
−
zastosować spręŜarkę w instalacjach spręŜonego powietrza,
−
sklasyfikować wentylatory,
−
wyjaśnić budowę wentylatorów osiowych i promieniowych,
−
określić parametry wentylatora,
−
dobrać wentylator do instalacji wentylacyjnej,
−
określić wykorzystanie spręŜarek i wentylatorów w procesach technologicznych obróbki
plastycznej i cieplnej,
−
sklasyfikować urządzenia do transportu wewnętrznego,
−
scharakteryzować podstawowe typy magazynów,
−
sklasyfikować dźwignice,
−
określić cechy dźwignic według PN,
−
rozróŜnić elementy dźwignic,
−
sklasyfikować dźwigniki i określić ich zastosowanie,
−
rozróŜnić rodzaje cięgników i wskazać zastosowanie,
−
sklasyfikować suwnice według PN,
−
rozróŜnić elementy i podstawowe zespoły suwnic,
−
sklasyfikować przenośniki, objaśnić ich budowę i zastosowanie,
−
scharakteryzować uprawnienia zawodowe do obsługi urządzeń transportu wewnętrznego,
−
wskazać instytucje nadzorujące prace urządzeń transportu wewnętrznego,
−
skorzystać z dokumentacji technicznej, Polskich Norm oraz katalogów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Elementy procesu produkcyjnego
4.1.1. Materiał nauczania
Proces produkcyjny
Proces produkcji to uporządkowany ciąg działań prowadzących do wytworzenia
produktu.
Proces produkcji dzielimy na:
−
operacje technologiczne
−
następuje tutaj zmiana właściwości fizycznych, chemicznych
biologicznych oraz psychicznych, skutkiem tych działań jest nowy kształt przedmiotu,
lepsze właściwości oraz nowe umiejętności,
−
operacje
kontrolne
−
sprawdzenie
poprawności
wykonywanych
operacji
technologicznych w porównaniu z przyjętymi wzorcami, normami, operacje kontrolne
przeprowadzane są po to by uniknąć strat, braków i odstępstw od norm,
−
operacje transportowe
−
pojawiają się w momencie, gdy przedmiot przemieszczany jest
z jednego miejsca na drugie,
−
operacje magazynowania i składowania
−
przedmiot jest w stanie „bezczynności”,
oczekuje na dalsze operacje lub jest przekazywany klientowi,
−
operacje wspierające
−
czynności dodatkowe np. zakonserwowanie przedmiotu,
segregowanie, pakowanie.
Cykl produkcyjny
−
odcinek czasu między pobraniem surowca do produkcji, zebraniem
danych do realizacji zamówienia, a przekazaniem wyrobu do magazynu lub do klienta.
Skrócenie tego cyklu przejawia się w uwolnieniu środków kapitałowych zamroŜonych
w zapasach magazynowych i zapasach powstających miedzy operacjami.
Formy organizacji produkcji
Stacjonarna
−
jest to taka organizacja pracy, przy której naleŜy alokować środki pracy
oraz pracowników wokół połoŜonego przedmiotu lub kiedy przemieszczenie tego przedmiotu
jest małe, występują tu zadania na:
−
niskim poziomie technicznym, charakteryzującym się:
1)
prostą organizacją,
2)
róŜnorodnymi umiejętnościami pracowników,
3)
szybką realizacją zadań i szybkim przyrostem wartości dodanej,
4)
łatwą do opanowania róŜnorodnością zadań,
5)
łatwym dostosowaniem zadań do potrzeb klienta,
6)
niskim wykorzystaniem wyposaŜenia.
−
wysokim poziomie technicznym, gdzie cechami sterowania przedsięwzięciem są:
1)
jasno sformułowane cele,
2)
uzgodnienie kwantyfikowalnych wyników do uzyskania w określonych przedziałach
czasu,
3)
istnienie zespołu zarządzającego przedsięwzięciem, który posiada uprawnienia
decyzyjne.
Niepotokowa
−
podział procesu na poszczególne operacje oraz wykonywanie kaŜdej
operacji na całej partii wyrobów.
Cechy charakterystyczne to:
−
długi okres oczekiwania na następną operacje,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
−
trudność organizacyjna,
−
moŜliwość niesprawnego przepływu prac,
−
powolny przyrost wartości dodanej.
Cele form niepotokowych:
−
skoncentrować kwalifikacje,
−
osiągnąć wysokie wykorzystanie maszyn i urządzeń.
Potokowa
−−−−
zadania wykonywane w sposób ciągły, progresywny bez przerw związanych
z okresami oczekiwania bezczynności, czas poszczególnych operacji powinien mieć
jednakową długość.
Cele produkcji potokowej:
−
ulepszony przepływ materiału i przebieg prac,
−
niŜsze kwalifikacje ludzi,
−
szybszy przyrost wartości dodanej i szybsze tempo realizacji prac.
Procesy produkcyjne dzielimy jeszcze ze względu na powtarzalność i wielkość produkcji
Są to:
−
projekt,
−
produkcja jednostkowa,
−
produkcja seryjna,
−
produkcja masowa.
Struktura procesu produkcji
−−−−
układ faz procesu i wykonywanych operacji, wyróŜnia
się dwa układy strukturalne:
−
struktura funkcjonalna
−−−−
przepływ produktów odbywa się po róŜnych drogach, dzięki
temu otrzymuje się wysoką elastyczność związaną z szerokością asortymentu produktu,
ponadto uzyskuje się dobre wykorzystanie wyposaŜenia produkcyjnego, głównymi
wadami tej struktury jest trudność w planowaniu i sterowaniu oraz wolne tempo realizacji
prac,
−
struktura przedmiotowa
−−−−
przepływ przedmiotów z góry zdeterminowany, nowy produkt
nie jest poddawany innym czynnością niŜ te, które występują w procesach, zaletami jest
szybki przepływ przedmiotu, niewielki cykl produkcyjny, łatwa kontrola, mały zakres
wewnętrznego transportu minimalne zapasy.
Czynniki wpływające na wybór formy organizacji systemu produkcyjnego to:
−
wymagany poziom kwalifikacji pracowników,
−
uzaleŜnienie od specyfikacji wyposaŜenia produkcyjnego.
Systemy produkcyjne
Technologia grupowa (GT)
−−−−
polega na grupowaniu komórek lub stanowisk roboczych
w celu przetwarzania rodzin podobnych wyrobów. Zaletą tego systemu jest skrócenie czasu
w procesach przygotowawczo-zakończeniowych, wzbogacenie treści pracy oraz zwiększenie
autonomii wewnątrz grup pracowników.
Kod produktu
−−−−
zawiera charakterystyczne cechy np. kształt, wymiary oraz techniki
wytwarzania. Poprzez identyfikowanie podobnych cech produktów moŜna łączyć zasoby
do powstawania poszczególnych rodzin produktów w gniazda produkcyjne, które obejmują
cały proces powstania produktu. Polega on na tym, iŜ maszyny i urządzenia grupuję się pod
kątem określonych zadań, jednak są one od siebie niezaleŜne i wykonują pracę w obrębie
specjalizacji przedmiotowej. Wspólnie z gniazdami łączy się pracę grup autonomicznych
−−−−
są to pracownicy, którzy funkcjonują według zasad samodzielności oraz niezaleŜności.
Zalety tego systemu to:
−
skrócony cykl produkcyjny,
−
uproszczenie planowania i sterowania,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
−
zmniejszenie poziomu zapasów,
−
zwiększenie efektywności maszyn i urządzeń.
Elastyczny system produkcyjny (ESP)
−
zawiera pewną liczbę modułów składających
się ze sterowanych komputerowo obrabiarek, zautomatyzowaną manipulację materiałami
−
wózki automatyczne, roboty i zautomatyzowany system magazynowy oraz centralny
komputer sprawujący funkcje nadzorcze.
Cechami charakterystycznymi są:
−
zdolność do zarządzania róŜnorodnością wyrobów, następuje tutaj obniŜenie cykli dostaw
i poziomu zapasów,
−
projekty specjalne, mają na celu zaspokoić potrzeby rynku,
−
zdolność do szybkich reakcji na zmiany wyrobu jak i popytu,
−
lepsza jakość wyrobu,
−
duŜe początkowe nakłady kapitałowe,
−
wysokie koszty eksploatacji sprzętu i oprogramowań.
Metody planowania i sterowania produkcją:
1.
Sterowanie produkcją dokładnie na czas.
Poszukiwanie sposobów maksymalizacji wydajności i efektywności działania,
jest to filozofia eliminacji marnotrawstwa, a więc wszystkiego, co generuje koszty. Bardzo
duŜy nacisk kładziony jest na przygotowanie pracowników, jednocześnie podkreślana
jest konieczność utrzymania dyscypliny i odpowiedzialności. Istotą jest system
bezpośredniego zamówienia. Liczebność serii produkcyjnych jest mała a stan zapasów
ograniczony do minimum. Korzyści związane z tą metodą, to:
−
redukcja czasu zamówienia,
−
ograniczenie nadprodukcji,
−
zmniejszenie przepływu dokumentów,
−
moŜliwość realizacji częstszych dostaw,
−
zwiększenie asortymentu produktów.
2.
Planowanie zapotrzebowania materiałowego oraz planowanie zasobów produkcyjnych.
Metody związane z maksymalizacją zdolności produkcyjnych oraz minimalizacja stanów
zapasów w róŜnych miejscach ich powstawania (MRP II):
−
podsystem gromadzenia i przetwarzania informacji,
−
podsystem ewidencjonowania przepływów materiałowych oraz stopnia wykorzystania
zasobów,
−
podsystem wspomagania decyzji, w skład, którego wchodzą moduły wspomagające
uŜytkownika w podejmowaniu decyzji.
Wprowadzenie systemu MRP II, daje następujące efekty:
−
obniŜa poziom zapasów wyrobów gotowych,
−
ułatwia planowanie nowych produktów,
−
wyznacza terminy realizacji zamówienia wraz z lepszą kontrolą przebiegu produkcji
−
skraca czas realizacji zamówienia.
Planowanie i optymalizacja procesu produkcyjnego
Metoda ta opiera się na zidentyfikowaniu miejsc, które ograniczają przepływ strumieni
materiałowych tzw. „wąskich gardeł”. „Gardła” te determinują pozostały potencjał
wydłuŜając cykl produkcyjny, wpływając na przepustowość całego systemu. Identyfikacja
miejsc ograniczających przepływ strumieni wykorzystanie zdolności produkcyjnych moŜe
być zoptymalizowane i tym samym moŜe nastąpić zmniejszenie czasu realizacji zleceń
i przepływu materiałów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Sterowanie zorientowane na optymalne obciąŜenie stanowisk pracy
Metoda ta zakłada, iŜ przy niewielkiej redukcji zapasów moŜliwa jest redukcja czasu
przebiegu procesu. Ideą jest, dozowanie obciąŜenia, by na wszystkich stanowiskach osiągnąć
jednakowe relacje średniego stanu zapasu. Proces ten przebiega w trzech etapach:
−
ustalenie terminu wykonania zleceń oraz podział zleceń na pilne i mniej pilne,
−
określenie prawdopodobieństwa, z jakim zlecenia znajdą się na danym stanowisku,
−
weryfikacja uregulowanych zleceń przez konfrontowanie skumulowanego obciąŜenia
i ograniczeń w moŜliwościach obciąŜenia kaŜdego stanowiska.
Proces technologiczny i jego elementy
1.
Proces technologiczny – główna część procesu produkcyjnego, w której następuje
obróbka części oraz montaŜ części w zespoły i wyrób.
RozróŜnia się:
−
procesy technologiczne obróbki,
−
procesy technologiczne montaŜu,
−
procesy obróbkowo – montaŜowe.
2.
Struktura procesu technologicznego:
Operacja 1 Operacja 2 Operacja 3 .................. Operacja n
Ustawienie 1 Ustawienie 2 Ustawienie 3 .................. Ustawienie n
Pozycja 1 Pozycja 2 Pozycja 3 .................. Pozycja n
Zabieg 1 Zabieg 2 Zabieg 3 ................... Zabieg n
Przejście 1 Przejście 2 Przejście 3 Przejście n
1.
Operacja - część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku
roboczym przez jednego pracownika (lub grupę pracowników) na jednym przedmiocie
(lub grupie przedmiotów) bez przerw na inną pracę.
2.
Ustawienie (zamocowanie) – unieruchomienie w ustalonym połoŜeniu części z siłą
potrzebną do wykonania danej operacji.
3.
Pozycja – kaŜde z moŜliwych połoŜeń części (lub kilku jednocześnie obrabianych części)
względem zespołów roboczych obrabiarki, przy jednym zamocowaniu w uchwycie
z urządzeniem podziałowym lub na stole obrotowym.
4.
Zabieg – część operacji, której cechy zaleŜne są od rodzaju obróbki:
a)
w obróbce skrawaniem:
−
zabieg prosty – część operacji odnosząca się do obróbki jednej powierzchni, jednym
narzędziem przy stałych (niezmiennych) parametrach obróbki,
Proces technologiczny
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
−
zabieg złoŜony – część operacji odnosząca się do obróbki zespołu powierzchni
jednym narzędziem, wykonującym ruchy posuwowe według określonego programu
(np. obróbka kopiowa) lub do obróbki zespołu powierzchni zespołem narzędzi
o sprzęŜonych ruchach posuwowych przy stałym nastawieniu parametrów skrawania
(np. obróbka wałka stopniowanego jednocześnie kilkoma noŜami w suporcie
przednim tokarki wielonoŜowej),
b)
w obróbce plastycznej – to np. podstawowa czynność w procesie tłoczenia,
wykonywana z uŜyciem jednego przyrządu bez zmiany narzędzia, w której zachodzi
tylko jedna zmiana kształtu tłoczonego przedmiotu,
c)
w obróbce cieplnej – to część operacji, wykonywanej przy stałych parametrach
(temperatura, prędkość nagrzewania, prędkość chłodzenia),
d)
w obróbce wykańczającej – to część operacji wykonywana przy stałych parametrach
zaleŜnych od metody obróbki (np. powlekanie galwaniczne),
e)
w montaŜu – to część operacji, w której dołącza się do określonego zespołu
jednakowe części lub zespoły (np. przykręcanie jednakowymi śrubami pokrywy
do korpusu skrzyni biegów).
5.
Przejście – część zabiegu, w której następuje zdjęcie jednej warstwy materiału za pomocą
jednego lub kilku narzędzi przy określonym posuwie.
Operacja, zabieg i przejście to czynności główne procesu technologicznego, ustawienie
i pozycja to czynności pomocnicze.
6.
Cykl produkcji – okres obejmujący realizację procesu produkcyjnego. W ramach cyklu
produkcyjnego poszczególnym częściom składowym procesu produkcyjnego odpowiadają
właściwe im czasy wykonania.
Cykl jest to więc suma czasu trwania poszczególnych operacji i czasu przerw pomiędzy
nimi.
Czas realizacji procesu produkcyjnego
−
czynności pomocnicze
−
operacje procesu technologicznego
−
czas przerw w realizacji procesu
Rys. 1. Graficzna interpretacja cyklu produkcyjnego [14]
7.
Takt produkcji – to okres upływający pomiędzy wyprodukowaniem dwóch kolejnych
gotowych wyrobów.
8.
Techniczna norma czasu t
n
– czas niezbędny do wykonania n jednostek przedmiotów
prawidłowych pod względem jakości. Wyznacza się ją ze wzoru:
[ ]
min
j
pz
n
t
n
T
t
⋅
+
=
gdzie:
T
pz
–
czas
przygotowawczo
–
zakończeniowy,
t
n
– ilość jednostek przedmiotów,
t
j
– czas jednostkowy
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Głównym składnikiem czasu jednostkowego jest czas główny t
g
inaczej zwany czasem
obróbki.
Obliczamy go z zaleŜności:
[ ]
min
p
n
l
l
l
p
n
L
t
w
d
g
⋅
+
+
=
⋅
=
gdzie:
L – droga pracy narzędzia [mm],
l
d
– długość dobiegu narzędzia [mm],
l – długość obrabianej powierzchni [mm],
l
w
– długość wybiegu narzędzia [mm],
p – posuw [mm/obr],
n – prędkość obrotowa przedmiotu
obrabianego lub narzędzia [obr/min]
Normę czasu moŜna obliczyć, dobrać z normatywów lub określić na podstawie
chronometraŜu (ręczny pomiar czasu).
9.
Opracowanie technologiczne procesu obróbki – polega na ustaleniu kolejności operacji,
zabiegów, ustawień, pozycji i przejść potrzebnych do wykonania danego przedmiotu,
uszeregowanie ich w określonej kolejności i ustalenie czasu trwania kaŜdej czynności.
Opracowanie to wykonuje się na podstawie analizy obróbki (analiza rysunku
technicznego, sposobu obróbki, ustalenie narzędzi skrawających i kontrolnych, sposobu
ustawienia, itp.).
10.
Dokumentacja techniczna produkowanego wyrobu – zbiór wszystkich dokumentów
niezbędnych do jego wykonania, prawidłowego pod względem jakości. W skład
dokumentacji technicznej wchodzi:
a)
dokumentacja konstrukcyjna (rysunki złoŜeniowe, wykonawcze, montaŜowe,
wykaz części, warunki odbioru technicznego (WOT), dokumentacja Techniczno –
Ruchowa (DTR), warunki eksploatacji i inne),
b)
dokumentacja technologiczna – zbiór dokumentów technologicznych określających
proces technologiczny produkowanego wyrobu i potrzebne do tego środki
technologiczne takie jak:
−
karta technologiczna,
−
instrukcja technologiczna (karta instrukcyjna obróbki i montaŜu),
−
wykaz pomocy warsztatowych (uchwytów, narzędzi do obróbki i montaŜu),
−
karta normowania czasu,
−
karta normowania materiału,
−
rysunki materiałów wyjściowych i półfabrykatów (surówek),
−
rysunki pomocy specjalnych, i inne.
Zakres dokumentacji zarówno konstrukcyjnej jak i technologicznej, zaleŜy od wielkości
produkcji (jednostkowa, małoseryjna, wielkoseryjna, masowa) i im większa produkcja tym
jest bardziej szczegółowa.
11.
Karty instrukcyjne i technologiczne.
W produkcji jednostkowej stosuje się karty technologiczne uproszczone, natomiast
w produkcji wielkoseryjnej i masowej stosuje się pełną dokumentację technologiczną
z kartami technologicznymi i kartami instrukcyjnymi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Karta technologiczna
Wyrób:
Nazwa części:
Symbol, nr rys. , nr
poz.:
Nr zlecenia:
Gatunek, stan
mat.:
Sztuk/wyrób:
Sztuk na zlecenie:
Indeks
materiałowy:
Postać, wymiary
materiału:
Netto kg/szt.:
Materiał kg/zlecenie:
Nr
ope
Wydział
Stanowisko
OPIS OPERACJI
Oprzyrządowanie
t
pz
t
j
t
Opracował:
Normował:
Sprawdził:
Arkusz:
Ilość
ark./kpl
.:
Rys. 2. Karta technologiczna [14]
Procesy technologiczne mogą być róŜnie zaprojektowane. ZaleŜy to od szeregu
czynników, z których najwaŜniejsze to wyposaŜenie danego zakładu w maszyny, urządzenia,
narzędzia oraz wielkość produkcji. Proces technologiczny musi być tak zaprojektowany,
aby była moŜliwa jego realizacja w warunkach danego zakładu. Nie moŜna projektować
bez uwzględnienia posiadanych rodzajów maszyn i urządzeń produkcyjnych. MoŜna
oczywiście pewien zakres prac zlecić innemu wykonawcy, jednak zlecenie zbyt duŜego
zakresu prac moŜe spowodować nieopłacalność.
Kolejnym czynnikiem jest rodzaj produkcji. Inny powinien być proces tej samej części
dla produkcji jednostkowej, małoseryjnej, seryjnej czy wielkoseryjnej. W produkcji
jednostkowej bardzo często nie opłaca się opracowywać procesów technologicznych lub
opracowuje się tylko karty technologiczne. Części wykonuje się na podstawie rysunków
wykonawczych. W produkcji małoseryjnej często wystarczy opracować kartę technologiczną
oraz instrukcje obróbki do niektórych operacji. Określenie rodzaju produkcji zaleŜy od liczby
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
szt. w serii oraz wielkości wyrobu. Orientacyjne ilości wyrobów w danym rodzaju produkcji
i o określonym cięŜarze przedstawia tabela 1.
Tabela 1. ZaleŜność rodzaju produkcji od wielkości serii [10]
Ilość wyrobów w serii
Rodzaj produkcji
Wyroby lekkie
Wyroby średniocięŜkie
Wyroby cięŜkie
jednostkowa
15 – 50
5 – 15
0 – 5
małoseryjna
50 – 500
15 - 250
5 – 50
seryjna
500 – 5000
250 – 500
50 – 250
wielkoseryjna
5000 – 50 000
500 – 5000
250 –1000
masowa
Ponad 50000
Ponad 5000
Ponad 1000
KaŜdy rodzaj produkcji charakteryzuje się róŜnymi cechami mającymi bardzo istotny
wpływ na proces technologiczny. W produkcji jednostkowej koszt przygotowania produkcji
jest niski (nie opracowuje się obszernej dokumentacji, nie wytwarza się specjalnych
uchwytów, przyrządów, narzędzi, operacje wykonuje się na obrabiarkach uniwersalnych),
natomiast koszt jednostkowy będzie wysoki (z uwagi na jednostkowy czas wykonania).
W produkcji seryjnej koszt przygotowania produkcji będzie wysoki, natomiast koszt
jednostkowy będzie niski (z uwagi na oprzyrządowanie specjalne i specjalne obrabiarki czas
jednostkowy będzie bardzo krótki).
Dobór półfabrykatu (materiału wejściowego, surówki)
Przed przystąpieniem do opracowania procesu technologicznego technolog musi ustalić
rodzaj półfabrykatu, z którego będzie wykonywany wyrób. Półfabrykaty moŜemy podzielić
na:
−
wyroby
walcowane:
pręty
okrągłe,
kwadratowe,
sześciokątne,
płaskowniki,
kształtowniki, blachy, rury, druty. Wybierając materiał walcowany musimy zapoznać się
z programami produkcji lub normami, w których podane będą wymiary, tolerancje
wykonania. Ponadto musimy uwzględnić wielkość naddatków. Czyli wymiar
półfabrykatu musi być odpowiednio większy niŜ wymiar wyrobu gotowego,
−
wyroby spawane: pospawane róŜnego rodzaju pręty, kształtowniki, blachy, stanowiące
jedną całość. Wyroby spawane dobiera się w przypadku skomplikowanych kształtów
i w produkcji jednostkowej. Ponadto wtedy, gdy w procesie obróbki wystąpiłyby duŜe
straty materiału. np. wałek z tarczą o duŜej średnicy,
−
wyroby ciągnione, szlifowane: pręty, płaskowniki, rury o dokładnych wymiarach
i gładkiej powierzchni. Tego typu półfabrykaty stosujemy, gdy zaleŜy nam
na ograniczeniu operacji obróbki skrawaniem. Półfabrykaty te mają wysoką dokładność
wymiarów i kształtu i dlatego nie musimy ich obrabiać lub obróbka jest prosta,
−
odkuwki: półfabrykaty ukształtowane w procesie kucia swobodnego i matrycowego.
Odkuwki wybiera się przy produkcji seryjnej i wielkoseryjnej. Odkuwki matrycowe
charakteryzują się duŜą dokładnością wymiarów. Odkuwki swobodne są wykonywane
z dokładnością znacznie mniejszą. Bardzo istotne są koszty wytworzenia odkuwek.
W przypadku małej ich liczby tańsze będą odkuwki swobodne, gdyŜ nie potrzeba
wykonywać drogich matryc. Natomiast w produkcji wielkoseryjnej opłaca się wykonać
matrycę. Koszt jednostkowy w takim przypadku będzie niŜszy z uwagi na mniejszy czas
jednostkowy oraz na niŜsze koszty obróbki skrawaniem (mniejsze są naddatki
na skrawanie),
−
odlewy: półfabrykaty uzyskane w procesie odlewania: w piasku, kokilach,
ciśnieniowego. Odlewy mogą być wykonywane z Ŝeliwa, staliwa, brązów, mosiądzów,
stopów aluminium, magnezu itp. Odlewy stosuje się na wyroby o skomplikowanych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
kształtach oraz wtedy, gdy niemoŜliwe jest wykonanie ich z innych półfabrykatów.
Ponadto istotne mogą być własności Ŝeliwa, które posiada własności tłumienia drgań,
−
tworzywa sztuczne: półfabrykaty w postaci płyt, rur, prętów oraz wypraski. Tworzywa
sztuczne stosuje się, gdy warunki pracy wyrobu tego wymagają. Ponadto stosuje się je na
wyroby o skomplikowanych kształtach. Tworzywa posiadają duŜą odporność na korozję,
są lekkie oraz posiadają inne, specyficzne własności,
−
wyroby wykrawane i wytłaczane z blachy: uzyskane w procesie obróbki plastycznej
na zimno (wykrawania, wytłaczania). Półfabrykaty tego rodzaju stosuje się raczej
w produkcji masowej lub w przypadku, gdy konstrukcja wyrobu narzuca taki typ
półfabrykatu, np. półfabrykat w postaci miseczki z blachy.
Półfabrykaty często dobierane są przez konstruktora (w przypadku odkuwek i odlewów
często konstruktor wykonuje ich rysunki) i technolog moŜe jedynie zaproponować pewne
zmiany. JeŜeli konstruktor nie narzuci półfabrykatu, technolog musi sam dokonać wyboru.
Na dobór półfabrykatów wpływają następujące czynniki:
−
wielkość produkcji,
−
koszt wyrobu,
−
materiał wyrobu,
−
kształt wyrobu.
Dla produkcji seryjnej raczej dobieramy odkuwki i odlewy zamiast półfabrykatów
spawanych czy wyrobów walcowanych (jednak na wał posiadający w miarę regularny kształt
dobrym półfabrykatem będzie pręt okrągły). W przypadku produkcji jednostkowej
wybieramy raczej wyroby walcowane, blachy, półfabrykaty spawane.
Materiał wyrobu – jeŜeli materiałem wyrobu będzie Ŝeliwo, to wybieramy odlew (moŜe
to być, np. odlewany z Ŝeliwa wałek). JeŜeli materiałem będzie brąz to wybieramy odlew,
tuleję, wałek z brązu.
Koszt wyrobu – na koszt wyrobu wpływa wielkość serii, rodzaj półfabrykatu, prostota
konstrukcji wyrobu. Odkuwki i odlewy są drogie, lecz obniŜają koszty procesu
technologicznego. Materiały walcowane są tańsze, lecz proces technologiczny moŜe być
drogi. NaleŜy więc przeprowadzić kalkulację (obliczyć koszt jednostkowy dla róŜnych
wariantów półfabrykatu) i wybrać rozwiązanie optymalne.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co nazywamy procesem produkcyjnym?
2.
Jakie czynności składają się na proces produkcyjny?
3.
Co nazywamy procesem technologicznym?
4.
Jaka jest struktura procesu technologicznego?
5.
Co to jest operacja?
6.
Co to jest zamocowanie?
7.
Co to jest zabieg?
8.
Jakie czynniki wpływają na projekt procesu technologicznego?
9.
Jakie występują rodzaje produkcji?
10.
Jakie mogą być rodzaje półfabrykatów?
11.
Czym charakteryzują się wyroby walcowane?
12.
Czym charakteryzują się odkuwki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ rodzaj produkcji do przedstawionych zleceń.
Nazwa zlecenia:
Rodzaj produkcji:
Wykonanie wałka do przekładni zębatej
Wykonanie 10 odkuwek
Wykonanie 200 kół zębatych według rysunku
Wykonanie 10 000 Ŝeliwnych korpusów według
rysunku
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z tabelą 1 Poradnika dla ucznia,
2)
określić rodzaj produkcji i wypełnić tabelę,
3)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Dobierz półfabrykat do wykonania poszczególnych elementów i uzasadnij wybór.
Przyjmij, Ŝe zakład produkcyjny jest doskonale wyposaŜony w obrabiarki uniwersalne,
specjalne, specjalistyczne, narzędzia, przyrządy i urządzenia pomocnicze.
Nazwa zlecenia:
Rodzaj
półfabrykatu:
Uzasadnienie wyboru:
Wykonanie wałka do przekładni
zębatej
Wykonanie 10 odkuwek
Wykonanie 200 kół zębatych
według rysunku
Wykonanie
10
000
Ŝ
eliwnych
korpusów według rysunku
Wykonanie wałka do przekładni
zębatej
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z informacjami zawartymi w Poradniku dla ucznia,
2)
określić rodzaj produkcji i wypełnić tabelę,
3)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować proces produkcyjny?
2)
scharakteryzować proces technologiczny?
3)
sklasyfikować dokumentację procesu technologicznego?
4)
wyjaśnić pojęcie operacji?
5)
wyjaśnić pojęcie zabiegu?
6)
określić, na czym polega zamocowanie?
7)
określić rodzaje produkcji?
8)
dobrać materiał wyjściowy do wykonania części maszyny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
4.2
Klasyfikacja maszyn i urządzeń przemysłowych
4.2.1. Materiał nauczania
Klasyfikacja maszyn
Maszyna jest urządzeniem do przetwarzania jednej postaci energii w inną w celu
ułatwienia człowiekowi pracy fizycznej lub umysłowej. Dzięki maszynie praca człowieka
staje się wielokrotnie wydajniejsza i bardziej ekonomiczna. Ujmując najogólniej rozróŜnia się
maszyny energetyczne i maszyny robocze (rys. 3).
Rys. 3. Ogólna klasyfikacja maszyn [3, s. 11]
Do maszyn energetycznych zalicza się: silniki, prądnice elektryczne, pompy, spręŜarki
itd. Silniki są to maszyny pobierające energię z zewnętrznego źródła (energię chemiczną
paliw, elektryczną itd.) w celu jej przetworzenia na energię mechaniczną potrzebną do napędu
innych maszyn (maszyn roboczych).
ZaleŜnie od postaci dostarczanej energii, silniki dzieli się na: wodne, wiatrowe, cieplne,
elektryczne itd. W silnikach wodnych (np. w turbinach wodnych) energia płynącej wody jest
przetwarzana na pracę mechaniczną. Silniki wiatrowe (np. wiatraki) wykorzystują w tym celu
energię ruchu powietrza. Wśród silników cieplnych rozróŜnia się silniki o spalaniu
zewnętrznym (tłokowe silniki parowe i turbiny parowe) oraz o spalaniu wewnętrznym (silniki
spalinowe). Silniki cieplne wykorzystują energię cieplną otrzymywaną w procesie spalania
paliw konwencjonalnych lub wyzwoloną wskutek reakcji jądrowej. Bywają teŜ silniki cieplne
wykorzystujące energię słoneczną, cieplną czerpaną z głębi Ziemi itp. Silniki elektryczne
przetwarzają energię elektryczną w energię mechaniczną. Pozostałe maszyny energetyczne
wytwarzają z energii mechanicznej inne rodzaje energii: prądnice
−
energię elektryczną,
pompy i spręŜarki
−
energię ciśnienia.
Maszyny robocze pobierają od silników energię mechaniczną w celu przetwarzania jej na
pracę uŜyteczną, potrzebną do pokonania oporu uŜytecznego. Opór ten moŜe być związany ze
zmianą kształtu i wymiarów ciała lub jego połoŜenia.
Maszyny robocze dzieli się więc na: technologiczne i transportowe. W maszynach
technologicznych (tzn. w obrabiarkach, maszynach górniczych, rolniczych itp.) pokonanie
oporu uŜytecznego ma na celu przede wszystkim wytworzenie produktu gotowego lub
półfabrykatu. Maszyny transportowe słuŜą do zmiany połoŜenia ciał stałych, cieczy i gazów.
Do tej grupy maszyn zalicza się środki transportu bliskiego (np. dźwignice, przenośniki),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
ś
rodki transportu dalekiego (samochody, samoloty, tabor kolejowy, okręty) oraz środki
transportu materiałów sypkich, cieczy i gazów (pompy, wentylatory, dmuchawy itp.).
Podział maszyn na robocze i energetyczne nie zawsze jest więc jednoznaczny. Pompy
i spręŜarki, zaleŜnie od spełnianych funkcji, bywają zaliczane do maszyn energetycznych lub
roboczych (np. pompy słuŜące do transportu cieczy).
Maszyną nazywamy:
−−−−
zespół sprzęŜonych części lub elementów składowych, z których przynajmniej jedno
jest ruchome, wraz z odpowiednimi elementami uruchamiającymi, obwodami sterowania,
zasilania, połączonych wspólnie w celu określonego zastosowania, w szczególności do
przetwarzania, obróbki, przemieszczania lub pakowania materiałów, np. wiertarki,
szlifierki, pistolety na gwoździe, wózki widłowe, śmieciarki, koparki, spychacze, Ŝurawie
przeładunkowe, prasy drukarskie, kosiarki do trawy, obrabiarki do metalu i drewna,
wtryskarki do tworzyw sztucznych, maszyny budowlane i rolnicze, wózki widłowe,
przenośniki taśmowe itp.,
−−−−
zespół maszyn, które w celu osiągnięcia wspólnego efektu końcowego zostały
zestawione i są sterowane w taki sposób, aby działały jako zintegrowana całość, np. linie
montaŜowe dla sprzętu gospodarstwa domowego, linie produkcyjne do produkcji papieru,
instalacje zrobotyzowane, zautomatyzowane warsztaty itp.,
−−−−
wymienne wyposaŜenie modyfikujące funkcje maszyny, które jest wprowadzane do
obrotu z przeznaczeniem do zamontowania przez operatora do maszyny lub szeregu
róŜnych maszyn, o ile wyposaŜenie to nie stanowi części zamiennej lub narzędzia, np.
chwytak do przeładunku złomu itp.
Przepisy określające wymagania dla maszyn obejmują wszystkie zagroŜenia, jakie mogą
stwarzać maszyny (zagroŜenia natury elektrycznej, mechanicznej, zagroŜenia termiczne,
wynikające z wywoływanych wibracji czy stwarzanego hałasu oraz promieniowania)
Oznaczenia i informacje zamieszczane na maszynie i do niej dołączane:
1.
Oznakowanie CE powinno być umieszczone bezpośrednio na maszynie oraz w instrukcji
obsługi dołączonej do maszyny. Oznakowanie to powinno być widoczne (nie moŜe mieć
mniej niŜ 5 mm wysokości) i czytelne (musi być łatwo dostępne) i nie dające się łatwo
usunąć.
2.
Nazwa i adres producenta, oznaczenie serii lub typu maszyny oraz numer fabryczny
(jeŜeli stosuje się numery fabryczne), rok budowy. Informacje te powinny zostać
umieszczone na maszynie w takiej formie, aby łatwe było odczytanie przez uŜytkownika
ich treści oraz w taki sposób, aby przy normalnym uŜytkowaniu maszyny nie było
moŜliwe lub było mało prawdopodobne uszkodzenie lub usunięcie tych oznaczeń.
Informacje te, oprócz numeru fabrycznego, powinny znaleźć się teŜ w instrukcji obsługi
maszyny. W przypadku adresu, jeŜeli rozmiary maszyny nie pozwalają na umieszczenie
na niej pełnych danych adresowych, moŜna ograniczyć się do podania informacji
niezbędnych do skontaktowania się z producentem drogą pocztową. Maszyny
przeznaczone do uŜytkowania w Polsce powinny posiadać oznakowanie w języku
polskim.
3.
Instrukcja obsługi maszyny, która powinna zawierać przede wszystkim informacje
dotyczące adresu importera, serwisu oraz opisu przewidywanego zastosowania maszyny,
a takŜe informacje o stanowisku lub stanowiskach roboczych, które moŜe zajmować
operator maszyny. Ponadto powinna zawierać informacje o bezpiecznym przekazywaniu
maszyny do eksploatacji, informacje na temat uŜytkowania, przemieszczania maszyny z
podaniem jej masy i masy części maszyny (jeŜeli mają one być transportowane osobno),
montaŜu i jej demontaŜu, regulacji, konserwacji, obsługi i napraw. W koniecznych
przypadkach powinny się w niej znajdować takŜe informacje o niedopuszczalnych
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
sposobach uŜytkowania maszyny, wskazówki szkoleniowe, podstawowe charakterystyki
narzędzi, które mogą być stosowane w maszynie. Instrukcja obsługi dla maszyn
uŜytkowanych w Polsce powinna być napisana w języku polskim
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa maszyn i urządzeń
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa (DTR), zwana równieŜ paszportem maszynowym,
jest opracowywana dla kaŜdego urządzenia lub maszyny i powinna zawierać:
−−−−
charakterystykę techniczną i dane ewidencyjne,
−−−−
rysunek złoŜeniowy,
−−−−
wykaz wyposaŜenia normalnego i specjalnego,
−−−−
schematy kinematyczne, elektryczne i pneumatyczne.
−−−−
schemat funkcjonowania,
−−−−
instrukcję uŜytkowania,
−−−−
instrukcję obsługi,
−−−−
instrukcję konserwacji i smarowania,
−−−−
instrukcję bhp,
−−−−
normatywy remontowe,
−−−−
wykaz części zamiennych,
−−−−
wykaz faktycznie posiadanego wyposaŜenia,
−−−−
wykaz załączonych rysunków,
−−−−
wykaz części zapasowych.
Dla niektórych maszyn i urządzeń DTR jest bardzo obszerna i zawiera:
−−−−
dane ewidencyjne,
−−−−
spis rysunków,
−−−−
opis techniczny z określeniem wielkości charakterystycznych maszyny lub urządzenia
i wykazem wyposaŜenia normalnego i specjalnego,
−−−−
opis sposobu transportowania maszyny lub urządzenia ilustrowany rysunkami
wskazującymi miejsca załoŜenia lin podczas transportu suwnicą,
−−−−
opis ustawienia i fundamentowania maszyny lub urządzenia na stanowisku pracy wraz
z rysunkiem fundamentu,
−−−−
opis przyłączenia maszyny lub urządzenia do sieci elektrycznej oraz jej uziemienia lub
zerowania,
−−−−
opis sposobu czyszczenia maszyny lub urządzenia przed uruchomieniem,
−−−−
instrukcję smarowania,
−−−−
opis przeznaczenia (wraz z rysunkiem) poszczególnych dźwigni, korb, pokręteł,
wyłączników,
−−−−
opis sposobu uruchomienia maszyny lub urządzenia,
−−−−
szczegółowy opis eksploatacji maszyny lub urządzenia,
−−−−
schemat elektryczny ideowy i montaŜowy wraz z opisem,
−−−−
schemat kinematyczny maszyny lub urządzenia,
−−−−
opis poszczególnych zespołów i mechanizmów maszyny lub urządzenia wraz
z rysunkami zestawieniowymi poszczególnych zespołów,
−−−−
opis wyposaŜenia normalnego i specjalnego wraz z uwagami dotyczącymi jego
uŜytkowania,
−−−−
opis regulacji i usuwania usterek w poszczególnych zespołach i mechanizmach maszyny
lub urządzenia,
−−−−
określenie cyklu naprawczego oraz uwagi dotyczące konserwacji, przeglądów, remontu
bieŜącego, remontu średniego i remontu głównego oraz odbioru technicznego po
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
remontach,
−−−−
katalog części zamiennych,
−−−−
karty pomiarów dokładności maszyny lub urządzenia.
W przedsiębiorstwie, które zakupiło urządzenie lub maszynę, dokumentację DTR
otrzymuje dział głównego mechanika. JeŜeli nie zawiera ona oddzielnie wykonanych
instrukcji smarowania i obsługi, to dział głównego mechanika powinien opracować takie
instrukcje na podstawie DTR i umieścić je na stanowisku pracy. Dział głównego mechanika
opracowuje na podstawie DTR kartę maszynową, która zawiera:
−−−−
dane ewidencyjne, czyli nazwę maszyny, typ, nr fabryczny, nr inwentarzowy, rok
budowy, rok ustawienia i miejsce ustawienia,
−−−−
wielkości charakterystyczne maszyny,
−−−−
rysunek lub zdjęcie maszyny,
−−−−
wymiary zewnętrzne maszyny i jej masę,
−−−−
dane dotyczące napędu,
−−−−
dane dotyczące wyposaŜenia normalnego i specjalnego,
−−−−
dane eksploatacyjne maszyny.
Na podstawie DTR i karty maszynowej dział głównego mechanika opracowuje równieŜ
kartę remontów maszyny, w której ustala się cykl remontowy oraz plan przeglądów
i remontów. W niektórych zakładach stosuje się jedną kartę, która zawiera zarówno dane
dotyczące maszyny, jak i dane dotyczące remontów.
Zasady bezpiecznego uŜytkowania maszyn
Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość i wydajność pracy jest bezpieczeństwo
i higiena pracy. Stworzenie bezpiecznych, higienicznych warunków pracy jest obowiązkiem
pracodawcy. Operator (bezpośredni uŜytkownik) maszyny musi przestrzegać w pełni
ustanowionych w tym zakresie przepisów. Przepisy takie określa się najczęściej w sposób
zwięzły w formie instrukcji. Mogą to być instrukcje BHP, dotyczące wszystkich
pracowników przedsiębiorstwa, a takŜe dotyczące uŜytkowania konkretnych maszyn
i urządzeń, tzw. instrukcje stanowiskowe przeznaczone dla operatorów.
Instrukcja BHP uŜytkowania młota spręŜarkowego – przykład instrukcji
stanowiskowej
Uwagi ogólne
Do samodzielnej pracy moŜe być dopuszczony pracownik, który ma:
−−−−
ukończone 18 lat,
−−−−
przygotowanie zawodowe potwierdzone właściwym dokumentem,
−−−−
dobry stan zdrowia potwierdzony świadectwem lekarskim.
Do pracy pracownik powinien przystąpić wypoczęty, trzeźwy, ubrany w odzieŜ roboczą
bez luźnych i zwisających elementów, rękawy kurtki (kombinezonu) powinny być opięte
wokół nadgarstków lub podwinięte, włosy przykryte beretem, czapką lub chustą.
Podstawowe czynności przed rozpoczęciem pracy
Pracownik powinien:
−−−−
zapoznać się dokładnie z dokumentacją wykonawczą,
−−−−
zaplanować kolejność wykonywania niezbędnych czynności,
−−−−
przygotować niezbędne narzędzia, pomoce warsztatowe, potrzebne ochrony osobiste.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Czynności przed uruchomieniem młota spręŜarkowego:
Pracownik powinien:
−−−−
sprawdzić stan techniczny, a przede wszystkim skontrolować czy osłony i zabezpieczenia
są sprawne, ekrany ochronne dostatecznie przezroczyste,
−−−−
uruchomić maszynę na biegu jałowym i sprawdzić prawidłowość działania
poszczególnych elementów.
Czynności po zakończeniu pracy
Pracownik powinien:
−−−−
odłoŜyć obrobione przedmioty na wyznaczone miejsce (tzw. odkładcze),
−−−−
wyłączyć dopływ energii elektrycznej do maszyny roboczej,
−−−−
uporządkować stanowisko pracy, narzędzia, sprzęt ochronny i pomocniczy.
Uwaga końcowa
W razie wątpliwości dotyczących zachowania warunków bezpieczeństwa podczas
wykonywania powierzonej pracy, pracownik ma prawo ją przerwać i zwrócić się do
przełoŜonego o wyjaśnienie sytuacji.
Ocena ryzyka zawodowego
WaŜnym elementem oceny bezpiecznego uŜytkowania maszyn jest ocena ryzyka
zawodowego na określonym stanowisku pracy. W związku z tym opracowuje się
dokumentację, która obejmuje:
1)
przygotowanie do oceny stanowiska pracy:
−−−−
ustalenie wymagań ogólnych dla pomieszczenia, stanowiska pracy i pracownika,
−−−−
identyfikację zagroŜeń i stosowanych środków ochrony,
2)
opracowanie karty pomiaru ryzyka zawodowego:
−−−−
szacowanie sumarycznej kategorii ryzyka w zaleŜności od spełnienia wymagań
ogólnych i stosowanych środków ochrony,
−−−−
porównanie sumarycznej kategorii ryzyka ustalonej przez pracodawcę z kategorią
określoną przez ekspertów,
3)
opracowanie dokumentacji programu naprawczego:
−−−−
opracowanie planu działań korygujących i zapobiegawczych,
−−−−
zapoznanie pracowników z wynikami oceny,
−−−−
ustalenie daty następnej oceny.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co nazywamy maszyną?
2.
Jakie oznaczenia powinny znajdować się na maszynie?
3.
Jakie informacje powinny być dołączone do maszyny?
4.
Co nazywamy paszportem maszyny
5.
Jakie są zadania dokumentacji Techniczno - Ruchowej urządzenia.
6.
Jakie informacje zawiera Dokumentacja Techniczno-Ruchowa?
7.
Gdzie powinna się znajdować Dokumentacja Techniczno-Ruchowa w przedsiębiorstwie?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Otrzymałeś listę maszyn stosowanych w nieduŜym zakładzie obróbki plastycznej.
Zaklasyfikuj te maszyny i urządzenia do odpowiednich grup.
Rodzaj maszyny
Nazwa maszyny
Silniki
Prądnice
Pompy
Maszyny energetyczne
SpręŜarki
Technologiczne
Maszyny robocze
Transportowe
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
określić rodzaje maszyn występujących w zakładzie,
2)
sklasyfikować maszyny,
3)
zapisać nazwy i oznaczenia maszyn w odpowiednich polach tabeli,
4)
ocenić poprawność wykonania ćwiczenia,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
informacje o parku maszynowym zakładu obróbki plastycznej,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Określ w maszynach do obróbki plastycznej zadania występujących zespołów,
podzespołów i części na podstawie Dokumentacji Techniczno-Ruchowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać analizy dokumentacji Techniczno-Ruchowej,
3)
rozpoznać zespoły, podzespoły i części na podstawie Dokumentacji Techniczno-
Ruchowej,
4)
określić zadania zespołów, podzespołów i części na podstawie Dokumentacji
Techniczno-Ruchowej,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
5)
zapisać informacje,
6)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
korzystać
z
Dokumentacji
Techniczno-Ruchowej
wybranej
maszyny lub urządzenia metalurgicznego?
2)
określić zadania zespołów podzespołów i części maszyn
metalurgicznych?
3)
sklasyfikować maszyny i urządzenia?
4)
określić zakres obowiązków głównego mechanika?
5)
zastosować informacje zawarte w instrukcji stanowiskowej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
4.3. Napędy hydrauliczne i pneumatyczne maszyn i urządzeń
4.3.1. Materiał nauczania
Napędy pneumatyczne
W napędzie pneumatycznym, źródłem energii mechanicznej jest silnik pneumatyczny.
Napęd pneumatyczny jest zasilany z centralnego układu spręŜonego powietrza, ze zbiornika
gazu (butli gazowej) lub bezpośrednio ze spręŜarki. SpręŜony gaz jest doprowadzany do
silnika pneumatycznego, gdzie w rezultacie rozpręŜania uzyskuje się energię mechaniczną.
Napędy pneumatyczne charakteryzują się wieloma zaletami:
−−−−
prostotą budowy,
−−−−
niskim kosztem wykonania,
−−−−
niezawodnością działania,
−−−−
duŜą trwałością,
−−−−
łatwością obsługi i sterowania,
−−−−
elastycznością w dostosowywaniu do warunków pracy,
−−−−
małym kosztem konserwacji i remontów,
−−−−
łatwością rozruchu.
Istotną wadą napędów pneumatycznych jest duŜa zaleŜność prędkości narzędzia od
obciąŜenia, co ma związek ze ściśliwością gazu. Problemowi temu przeciwdziała się poprzez
zastosowanie zaworów redukcyjnych, utrzymujących w układzie stałe ciśnienie lub poprzez
stosowanie układów pneumo-hydraulicznych.
Wśród napędów pneumatycznych wyróŜnia się:
−−−−
napędy elektropneumatyczne, w których silnik elektryczny napędza spręŜarkę,
a spręŜony przez nią gaz napędza silnik pneumatyczny i narzędzie,
−−−−
napędy pneumo-hydrauliczne, w których silnik pneumatyczny, najczęściej zasilany
z układu centralnego, napędza pompę cieczową, a pompowana przez nią ciecz napędza
silnik hydrauliczny i narzędzie,
−−−−
napędy elektro – pneumo-hydrauliczne, w których spręŜony gaz ze spręŜarki napędzanej
silnikiem elektrycznym jest podawany do silnika pneumatycznego, który z kolei napędza
silnik hydrauliczny i narzędzie.
W napędach pneumatycznych energia spręŜonego powietrza (lub innego gazu np.:
dwutlenku węgla, azotu, argonu) jest wykorzystywana do wprowadzenia w ruch części
maszyny.
Maszyny i urządzenia z napędem pneumatycznym są stosowane w celu uzyskania
energii do wywarcia nacisku, przesuwu mechanizmów, wywołania ruchu obrotowego w:
−−−−
obrabiarkach,
−−−−
urządzeniach transportowych podajników, podnośników itp.,
−−−−
układach hamulców pneumatycznych w kolejnictwie i innych środkach transportu,
−−−−
mechanizmach poruszania drzwi, okien, zasuw,
−−−−
napędach zaworów i zasuw w przemyśle chemicznym i spoŜywczym,
−−−−
napędach wyłączników na stacjach wysokiego napięcia,
−−−−
napędach narzędzi ręcznych (wirujących i udarowych),
−−−−
elementach sterujących i pomiarowych.
Napędy pneumatyczne są stosowane w:
−−−−
młotach pneumatycznych,
−−−−
dźwignicach,
−−−−
szlifierkach,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
−−−−
pilnikarkach,
−−−−
wiertarkach,
−−−−
pistoletach natryskowych.
Napędy pneumatyczne często są stosowane w miejscach, w których stosowanie innych
napędów stanowi zagroŜenie wybuchem, np. kopalniach, a takŜe w miejscach o duŜej
wilgotności, a nawet pod wodą.
W zakładach przemysłowych najczęściej stosowanym źródłem spręŜonego gazu jest
zakładowa instalacja spręŜonego powietrza. W instalacji takiej utrzymywane jest ciśnienie
0,4÷1 MPa. W niektórych przypadkach energia do silnika pneumatycznego jest generowana
przez podciśnienie.
Maszyny i urządzenia z napędem pneumatycznym są wyposaŜone w silniki
pneumatyczne, w których wyróŜnia się dwa podstawowe rodzaje ruchu: posuwisto - zwrotny
(udarowy) i obrotowy (rotacyjny). Odrębnym rodzajem silnika pneumatycznego jest turbina
pneumatyczna. W kaŜdym z tych przypadków moŜe być stosowane smarowanie
automatyczne lub ręczne.
Urządzenia z napędem pneumatycznym pozwalają na uzyskanie prędkości obrotowej
narzędzia do 15 000 obr/min, rotacyjne od 6 000 do 30 000 obr/min, a w przypadku turbin
pneumatycznych są osiągane prędkości do 150 000 obr/min. W przypadku narzędzi
pneumatycznych o ruchu posuwisto zwrotnym prędkość liniowa narzędzia dochodzi do
400 m/min.
Pneumatyczny silnik tłokowy, jednostronnego lub dwustronnego działania, stanowi
odwrócenie spalinowego silnika tłokowego. Podawane do cylindra spręŜone powietrze
wywołuje ruch tłoka. Pneumatyczne silniki tłokowe są stosowane zarówno do napędu
narzędzi o ruchu posuwisto zwrotnym (rys. 4) jak i obrotowym. Mogą one stanowić część
narzędzia pneumatycznego lub wydzielonej maszyny, którą moŜna zastosować do napędu
róŜnych narzędzi. Tego typu silniki pneumatyczne są czasami nazywane cylindrami
pneumatycznymi. Pneumatyczne silniki tłokowe stosowane jako napęd narzędzi o ruchu
obrotowym są wielocylindrowe, najczęściej o widlastorzędowym układzie cylindrów
i wyposaŜone w mechanizm korbowy. W przypadku silników jednocylindrowych są
stosowane specjalne mechanizmy umoŜliwiające uzyskanie wstępnego ruchu obrotowego
narzędzia.
Rys. 4. Schemat przemysłowego układu pneumatycznego z tłokiem zawracanym spręŜyną: 1 – wlot powietrza,
2 – filtr, 3 – wkraplacz oleju, 4 – spręŜarka, 5 – zbiornik spręŜonego powietrza, 6 – manometr,
7 – zawór odstojnika, 8 – reduktor ciśnienia, 9 – rozdzielacz (zawór rozrządu), 10 – pneumatyczny
silnik tłokowy, 11 – wylot powietrza, 12 – spręŜyna zapewniająca powrót tłoka, 13 – narzędzie
[3, s. 315]
Napędy hydrauliczne
Napędy hydrauliczne są to urządzenia słuŜące do przekazywania energii mechanicznej
z miejsca wytworzenia do urządzenia napędzanego. W napędach tych czynnikiem
przenoszącym energię jest ciecz. Zasada działania napędu hydraulicznego jest oparta na
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
prawie Pascala, mówiącym o równomiernym rozchodzeniu się ciśnieniu w cieczy.
W zaleŜności od sposobu przenoszenia ruchu rozróŜnia się napędy:
−−−−
Hydrostatyczne, których działania opiera się wykorzystaniu przede wszystkim energii
ciśnienia cieczy.
−−−−
Hydrokinetyczne, których działanie opiera się na wykorzystaniu energii kinetycznej
cieczy.
W zaleŜności od rodzaju przenoszonego ruchu wyróŜnia się napędy o ruchu obrotowym
i postępowym. W napędach hydraulicznych moŜe tez następować zmiana ruchu obrotowego
na postępowy.
Skład właściwego napędu hydraulicznego:
−−−−
Pompy, zamieniające dostarczoną przez silnik energię mechaniczną na energię
hydrauliczną. W napędach hydrostatycznych stosuje się pompy wyporowe,
a w hydrokinetycznych wirowe.
−−−−
Silniki hydrauliczne lub siłowniki - zamieniające dostarczoną przez pompy energię
hydrauliczną z powrotem na mechaniczną.
−−−−
Zawory sterujące przepływem czynnika energii w układzie napędu hydraulicznego.
Oprócz wymienionych urządzeń podstawowych w napędzie hydraulicznym niezbędne są
równieŜ elementy pomocnicze: przewody łączące, zbiorniki, filtry, akumulatory hydrauliczne,
chłodnice lub podgrzewacze, przyrządy do pomiaru ciśnienia. Układy hydrauliczne są
stosowane jako układy napędowe, a takŜe jako układy sterujące (rys. 10).
Rys. 5. Blokowy schemat działania napędu hydraulicznego [10]
Do zalet napędów hydraulicznych naleŜą:
−−−−
moŜliwość uzyskania bardzo duŜych sił przy małych rozmiarach urządzeń,
−−−−
moŜliwość uzyskania bezstopniowej zmiany prędkości ruchu,
−−−−
uŜycie małych sił do sterowania pracą cięŜkich maszyn,
−−−−
moŜliwość zdalnego sterowania,
−−−−
moŜliwość zastosowania mechanizacji i automatyzacji ruchów,
−−−−
duŜa trwałość elementów układów hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany.
Wady:
−−−−
trudności związane z uszczelnieniem elementów ruchowych,
−−−−
duŜe straty energii na pokonywanie oporów przepływu.
W ogólnym bilansie przewaŜają zalety.
Nośnikami energii w napędach hydrostatycznych są ciecze robocze (czynniki robocze lub
obiegowe). Obecnie stosuje się dwa rodzaje cieczy:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
−−−−
oleje mineralne: spreparowane z produktów destylacji ropy naftowej. Ich stosowanie jest
ograniczone przez zagroŜenia środowiskowe, których mogą być przyczyną. Najczęściej
występują w postaci emulsji i oleju w wodzie lub wody w oleju
−−−−
roztwory glikoli w wodzie, a takŜe bezwodne ciecze syntetyczne.
W napędach hydrostatycznych stosuje się sterowanie prędkości. Sterowanie prędkością
obrotową polega na zmianie wydajności pompy, zmianie oporów przepływu cieczy
w instalacjach i zmianie jednostkowej chłonności silnika lub zmianie powierzchni czynnej
tłoka siłownika.
Napęd hydrokinetyczny
Pompa i turbina są usytuowane we wspólnej obudowie. Pompa napędzana silnikiem
zasysa ciecz ze zbiornika i przetacza ją do dyfuzora, nadaje jej energie kinetyczną.
W dyfuzorze pompy energia kinetyczna cieczy zostaje zamieniona na ciśnienie, po czym
przepływa rura tłoczną do turbiny. W dyfuzorze turbiny energia ciśnienia cieczy zostaje
ponownie zamieniona na energię kinetyczną zmuszając wirnik turbiny do obrotu. Ciecz traci
energie, której kosztem wirnik wykonuje prace mechaniczną, napędzając za pomocą wału
urządzenia robocze. Po opuszczeniu turbiny ciecz wraca do zbiornika rurą odpływową.
Dobierając odpowiednie wymiary wirnika pompy i turbiny moŜna uzyskać odpowiednie
przełoŜenie momentu i prędkości obrotowej. Napęd hydrokinetyczny będzie wówczas
pracował jako przekładnia hydrokinetyczna. JeŜeli wymiary obu wirników są takie same to
układ pracuje jako sprzęgło hydrokinetyczne, nie zmieniając momentu obrotowego.
Sprzęgła hydrokinetyczne
W sprzęgłach tych do przenoszenia napędu wykorzystuje się bezwładność cieczy
zmuszonej do krąŜenia w odpowiedni sposób (rys. 6). W części napędzanej (pompie)
przepływ cieczy ulega przyspieszeniu a w turbinie opóźnieniu. Przy małej prędkości
obrotowej wirnika pompy wirnik turbiny jest nieruchomy. W miarę wzrostu prędkości
obrotowej wirnika pompy, wirnik turbiny zaczyna się obracać i przy znamionowej
szybkobieŜności silnika wiruje juŜ bez poślizgu. Sprawności jest równa stosunkowi prędkości
obrotowych wirnika turbiny do wirnika pompy.
Rys. 6. Sprzęgło hydrokinetyczne [14]
Przekładnie hydrokinetyczne
Zbudowane są podobnie do sprzęgieł, z tą róŜnica, Ŝe tutaj zastosowany jest trzeci wirnik
– kierownica. Miedzy wirnikami ciecz krąŜy podobnie jak w sprzęgle, jednak w tym
przypadku łopatki nieruchomej kierownicy odpowiednio odchylają strumienie cieczy
wypływające z pomiędzy łopatek turbiny. Istotną cechą jest zwiększenie przełoŜenia
dynamicznego w miarę zmniejszania się przełoŜenia kinematycznego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Pompy
Pompy są to urządzenia słuŜące do podnoszenia cieczy z poziomu niŜszego na wyŜszy
lub do przetłaczania cieczy z obszaru o ciśnieniu niŜszym do obszaru o ciśnieniu wyŜszym.
Pompa stanowi maszynę hydrauliczną bierną, która przenosi energię mechaniczną –
pobieraną ze źródła zewnętrznego – na ciecz przez nią przepływającą. Pod względem
energetycznym pompy stanowią więc odwrócenie silników wodnych, które przetwarzają
energię wody na pracę mechaniczną. Pompom tłokowym odpowiadają silniki wodne tłokowe,
a pompom wirowym – reakcyjne turbiny wodne.
Oprócz wymienionych wyŜej pomp istnieje pewna grupa maszyn wodnych, które mogą
pracować okresowo jako pompy lub silniki (turbiny) wodne. Są to tzw. maszyny wodne
odwracalne lub pompoturbiny.
W zaleŜności od sposobu przemieszczania cieczy z przestrzeni ssawnej do przestrzeni
tłocznej pompy dzieli się na wyporowe i wirowe.
Rodzaje i zastosowania pomp
Pompy wyporowe. Działanie pomp wyporowych polega na przetłaczaniu określonej
dawki cieczy z przestrzeni ssawnej do przestrzeni tłocznej za pośrednictwem ruchomego
elementu roboczego. Elementem roboczym – wykonującym ruch postępowo-zwrotny,
obrotowy lub złoŜony (przesunięcie i obrót) – moŜe być tłok, nurnik, wirnik itd.
Charakterystyczną cechą takich pomp jest dawkowanie przetłaczanej cieczy. Wymuszany
przez nie ruch cieczy nie jest więc ciągły, lecz przerywany.
W zaleŜności od rodzaju ruchu elementu roboczego pompy wyporowe moŜna podzielić
na:
−−−−
Pompy wyporowe o ruchu postępowo-zwrotnym organu roboczego. Organem roboczym
jest w tym przypadku tłok, nurnik lub przepona (membrana).
−−−−
Pompy wyporowe o ruchu obrotowo-zwrotnym organu roboczego, którym jest tłok
skrzydełkowy.
−−−−
Pompy wyporowe o ruchu obrotowym organu roboczego (tzw. pompy rotacyjne), którym
moŜe być tłok, koło zębate lub wirnik (rotor) śrubowy.
−−−−
Pompy wyporowe o ruchu obiegowym organu roboczego.
−
Pompy wyporowe o ruchu oscylacyjno - obrotowym (precesyjnym) organu roboczego.
−
Pompy wirowe.
Działanie pompy wirowej polega na przemieszczaniu cieczy w sposób ciągły. Organem
roboczym jest osadzony na wale wirnik, obracający się z duŜą prędkością obrotową.
Wirnik jest wyposaŜony w łopatki, za pomocą których energia pobierana z silnika
przenosi się na ciecz i powoduje jej przepływ. Przejawem wzrostu energii cieczy jest wzrost
jej ciśnienia i prędkości.
W zaleŜności od sposobu przemiany energii pompy wirowe dzieli się na skrętne
i krąŜeniowe.
W pompie wirowej skrętnej obracający się wirnik o odpowiednio ukształtowanych
łopatkach powoduje przepływ cieczy ze strony ssawnej do strony tłocznej. W zaleŜności od
kierunku przepływu cieczy przez wirnik rozróŜnia się pompy wirowe skrętne: odśrodkowe,
helikoidalne, diagonalne, śmigłowe, odwracalne.
Pompy wirowe odśrodkowe są to pompy o promieniowym wypływie cieczy z wirnika
łopatkowego. Wypływ ten jest spowodowany działaniem siły odśrodkowej na cząstki
płynącej cieczy. RozróŜnia się pompy odśrodkowe o wymuszonym przepływie przez kanały
międzyłopatkowe (pompy odśrodkowe jedno i wielostopniowe) i pompy o przepływie
swobodnym.
Pompy helikoidalne charakteryzują się ukośnym przepływem cieczy przez wirnik.
Pompy te mają kierownicę bezłopatkową i spiralny lub cylindryczny kanał zbiorczy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Budowane są jako jedno- lub dwustopniowe.
Pompy diagonalne są to pompy o przepływie promieniowo - osiowym, z wirnikiem
wyposaŜonym w kilka łopatek. Dalszy przepływ cieczy po wypływie z wirnika odbywa się
w kierunku osiowym.
Pompy śmigłowe są to pompy o osiowym przepływie przez wirnik. Wirnik moŜe mieć
stałe lub nastawne łopatki. Kierownica łopatkowa moŜe być umieszczona przed lub za
wirnikiem.
Pompy odwracalne są to maszyny wodne wirowe, które mogą pracować jako turbiny
wodne lub jako pompy wirowe.
W przypadku pompy wirowej krąŜeniowej przepływ (krąŜenie) cieczy w obrębie wirnika
lub tylko na jego obwodzie jest proporcjonalny do momentu przekazywanego wirnikowi
przez obracający się wał. RozróŜnia się pompy krąŜeniowe: z bocznymi kanałami, peryferalne
i z pierścieniem wodnym.
Pompy mają liczne i róŜnorodne zastosowania. Powszechnie znane są pompy do
pompowania wody, stosowane w zakładach wodociągowych i kanalizacyjnych, w gospodarce
cieplnej, w elektrowniach wodnych, w rolnictwie do nawadniania i odwadniania terenów,
w słuŜbie przeciwpoŜarowej. Pompy są teŜ niezbędne w procesie wydobywania ropy naftowej
i jej przetłaczania rurociągami na większe lub mniejsze odległości. Liczne są teŜ ich
zastosowania w budownictwie – w pracach ziemnych, do pompowania wody z piaskiem
i ciekłego betonu.
W niektórych gałęziach przemysłu pompy słuŜą do transportu róŜnych czynników
ciekłych oraz mieszanin ciał stałych i cieczy (np. transport buraków cukrowych i wysłodków
w przemyśle cukrowniczym). Pompy są teŜ stosowane do transportu miazgi drzewnej oraz
masy papierowej w przemyśle papierniczym. W przemyśle spoŜywczym pompy są uŜywane
do pompowania soków owocowych, syropów i zacierów.
Niektóre pompy są przystosowane do transportu cieczy Ŝrących (często o wysokiej
temperaturze i bardzo wysokim ciśnieniu) w przemyśle chemicznym.
Klasyfikacja spręŜarek
SpręŜarka jest to maszyna robocza do spręŜania i przetłaczania czynników gazowych
(najczęściej powietrza). Jako maszyna robocza spręŜarka nie wytwarza energii, lecz ją pobiera
od silnika, w który musi być wyposaŜona.
SpręŜarki mogą pracować jako samodzielne jednostki lub mogą wchodzić w skład
bardziej złoŜonych urządzeń, takich jak chłodziarki, silniki cieplne, kotły parowe, itp.
Wielkości charakteryzujące spręŜarkę to: wytwarzane ciśnienie, wydajność (tj. strumień
objętości lub masy), sprawność, natęŜenie hałasu oraz cechy konstrukcyjne i eksploatacyjne.
Rys. 7. Klasyfikacja spręŜarek według zasady działania
SpręŜarki
Objętościowe (wyporowe)
Przepływowe (wirowe)
Rotacyjne
Tłokowe
Membranowe
Bezkorbowe
silnikospręŜarki
Osiowe
Diagonalne
Promieniowe
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Ze względu na wartość wytwarzanego przyrostu ciśnienia gazu maszyny spręŜające
moŜna podzielić na:
–
spręŜarki – przyrost ciśnienia 0,2 ÷ 200 MPa,
–
dmuchawy – przyrost ciśnienia 15 ÷ 200 kPa,
–
wentylatory – przyrost ciśnienia od 15 kPa,
–
pompy próŜniowe, wytwarzające podciśnienie.
W zaleŜności od zasady działania rozróŜnia się spręŜarki objętościowe (wyporowe)
i przepływowe (wirowe) (rys. 7).
W spręŜarkach objętościowych proces spręŜania odbywa się w sposób pulsacyjny,
a ciśnienie wzrasta na skutek zmniejszenia objętości czynnika roboczego.
SpręŜarki przepływowe spręŜają czynnik roboczy w sposób ciągły, pod wpływem ruchu
obrotowego wirnika z odpowiednio ukształtowanymi łopatkami.
W przypadku spręŜania do wysokiego ciśnienia duŜych ilości gazu stosuje się szeregowe
układy spręŜarkowe, np. ze wstępnym spręŜaniem w spręŜarkach przepływowych
i ostatecznym – w spręŜarkach objętościowych.
SpręŜarki wyporowe
Zasada działania spręŜarek wyporowych polega na zassaniu gazu wskutek powiększenia
objętości komory roboczej, a następnie na spręŜeniu go w wyniku zmniejszenia się objętości
komory, i dalej – wyparciu do urządzeń odbiorczych. SpręŜenie gazu jest wywołane za
pomocą elementu roboczego, którym moŜe być tłok lub wirnik z łopatkami. W związku z tym
rozróŜniamy spręŜarki tłokowe wyporowe i rotacyjne.
SpręŜarki tłokowe
W spręŜarce tłokowej spręŜanie czynnika roboczego następuje na skutek postępowo–
zwrotnego ruchu tłoka w cylindrze. Tłok jest napędzany silnikiem za pośrednictwem
mechanizmu korbowego (rys. 54). W głowicy cylindra znajdują się dwa zawory, otwierające
się samoczynnie pod wpływem róŜnicy ciśnienia, a zamykające się pod działaniem spręŜyn.
Rys. 8. Schemat spręŜarki tłokowej (1 – cylinder, 2 – tłok, 3 – zawór ssawny, 4 – zwór tłoczny) [14]
W czasie jednego cyklu pracy spręŜarki tłok wykonuje dwa suwy: suw ssania i suw
spręŜania.
Rozwiązania konstrukcyjne spręŜarek tłokowych.
W zaleŜności od liczby stopni spręŜania spręŜarki tłokowe moŜna podzielić na
jednostopniowe i wielostopniowe. SpręŜanie (dowolnego stopnia) moŜe odbywać się
w jednym lub kilku cylindrach.
RozróŜnia się spręŜarki tłokowe jednostronnego lub dwustronnego działania oraz
róŜnicowe. W spręŜarkach jednostronnego działania tłok spręŜa gaz tylko po jednej stronie,
w spręŜarkach zaś dwustronnego działania – po obu swoich stronach. W spręŜarce róŜnicowej
tłok ma kilka róŜnych średnic.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Podobnie jak silniki spalinowe, spręŜarki mogą być chłodzone powietrzem lub wodą.
W przypadku spręŜarki chłodzonej powietrzem przepływ powietrza chłodzącego,
omywającego uŜebrowany cylinder, wymusza wentylator umieszczony na wale spręŜarki.
Zaletą spręŜarek chłodzonych powietrzem jest moŜliwość pracy w temperaturze
otoczenia niŜszej niŜ 0°C, natomiast chłodzenie wodą zapewnia lepszą wymianę ciepła.
W spręŜarkach chłodzonych wodą korpusy cylindrów i głowice mają odpowiednie
kanały, którymi przepływa chłodząca je woda. W spręŜarkach wielostopniowych instaluje się
ponadto chłodnice międzystopniowe.
SpręŜarki tłokowe mogą być smarowane olejem, lecz są teŜ spręŜarki bezsmarowe,
w których gładź cylindrowa nie musi być smarowana.
Rozwiązanie konstrukcyjne spręŜarki tłokowej w duŜej mierze zaleŜy od liczby
cylindrów i ich układu. W małych i duŜych spręŜarkach szybkobieŜnych stosowane są
cylindry stojące albo układy widlaste W (rzadziej V) o promieniowym ustawieniu osi
cylindrów. W spręŜarkach średnich i duŜych wolnobieŜnych stosuje się układ L lub cylindry
leŜące. Przykłady układów cylindrów dwustopniowych spręŜarek tłokowych pokazano na
rys. 9. Na rysunku tym przedstawiono teŜ przykłady układów korbowych wodzikowych
i bezwodnikowych. Te ostatnie są podobne do układów korbowych stosowanych w silnikach
spalinowych.
Rys. 9. Układy cylindrów dwustopniowych spręŜarek tłokowych (I i II – pierwszy i drugi stopień spręŜania)
[14]
Główne zespoły spręŜarki tłokowej to: kadłub (nazywany skrzynią korbową), głowica,
układ korbowy i układ zaworowy. Konstrukcja większości elementów spręŜarek – cylindrów,
wałów korbowych, korbowodów, łoŜysk, a w pewnej mierze teŜ tłoków i głowic – jest
podobna do konstrukcji analogicznych elementów silników spalinowych. Odmienną budowę
mają przede wszystkim zawory.
W spręŜarkach prawie wyłącznie stosuje się zawory samoczynne. Zamykają się one
i otwierają na skutek róŜnicy ciśnienia po obu stronach zaworu. Najczęściej spotyka się zwory
grzybkowe, pierścieniowo-płytkowe oraz listwowe. Zawory grzybkowe (rys. 10 a) ze
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
względu na duŜą masę są stosowane jedynie w nielicznych wolnobieŜnych spręŜarkach
o układzie poziomym.
Najczęściej są stosowane zawory pierścieniowo-płytkowe (z 1, 2 lub 3 pierścieniami).
W zaworze dwupierścieniowym ssawnym (rys. 10 b) płytki zamykające 6 i 7 są dociskane do
gniazda spręŜynami walcowymi 8 i 9, umieszczonymi między gniazdem a zderzakiem.
Rys. 10. Zawory spręŜarek: a) grzybkowy, b) pierścieniowo–płytkowy, c) listwowy (1 – grzybek, 2 – spręŜyna
odciąŜająca, 3 – korpus, 4 – gniazdo, 5 – zderzak, 6 i 7 – płytki zamykające (zwieradła),
8 i 9 – spręŜyny walcowe, 10 – listwy) [14]
Gniazdo 4 bezspręŜynowego zaworu listwowego (rys. 10 c) ma kilka podłuŜnych
szczelin, przez które przepływa gaz. Szczeliny te przykrywają zwieradła w postaci cienkich
spręŜystych listew 10, wyginających się pod ciśnieniem gazu.
W zaleŜności od przeznaczenia spręŜarki mogą być stacjonarne – ustawiane na
fundamencie – lub przewoźne (zamontowane na wózku przewoźnym).
SpręŜarki rotacyjne
W spręŜarkach rotacyjnych element roboczy wykonuje ruch obrotowy. Elementem tym
moŜe być wirnik wyposaŜony w łopatki, ale mogą to być teŜ wirujące tłoki lub śruby.
Obracając się elementy te tworzą wraz z obudową szereg komór o zmieniającej się cyklicznie
objętości. Po stronie ssawnej objętość tych komór się zwiększa, a po stronie tłocznej –
zmniejsza, co powoduje zasysane, spręŜanie i wytłaczanie czynnika gazowego. Podobnie jak
w spręŜarkach tłokowych, procesy te nie zachodzą w sposób ciągły, lecz dawkami.
Brak duŜych mas wykonujących ruch postępowo-zwrotny sprawia, iŜ spręŜarki rotacyjne
mogą być napędzane bezpośrednio przez szybkobieŜny silnik elektryczny lub spalinowy.
SpręŜarki takie mają prosta budowę (brak zaworów ssawnych i tłocznych), są lekkie, a więc
nie wymagają duŜych cięŜkich fundamentów, nie są drogie, a ponadto niskie są teŜ koszty ich
eksploatacji. Wady spręŜarek rotacyjnych to przede wszystkim niskie ciśnienie tłoczenia (w
spręŜarkach dwustopniowych do 1 MPa) oraz większe straty mechaniczne niŜ w spręŜarkach
tłokowych.
Spośród wielu odmian spręŜarek rotacyjnych najbardziej znane są spręŜarki: łopatkowe,
z wirującym pierścieniem wodnym, z wirującymi tłokami (krzywkowe) oraz śrubowe.
Najszersze zastosowanie znalazły spręŜarki łopatkowe.
SpręŜarka łopatkowa
Wirnik 2 takiej spręŜarki (rys. 11) obraca się mimośrodowo w cylindrze 1. Płaskie łopatki
3 mogą się przesuwać w rowkach wirnika. UŜebrowany cylinder jest chłodzony powietrzem
za pomocą wentylatora osadzonego na przedniej końcówce wału wirnika. Łopatki wirnika
dzielą przestrzeń gazową na komory, w których odbywa się spręŜanie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Rys. 11. Przekrój poprzeczny spręŜarki łopatkowej KR–2, produkcji krajowej (1 – cylinder, 2 – mimośrodowy
wirnik, 3 – ruchome łopatki, 4 – osłona) [14]
W czasie pracy ruchome łopatki są dociskane do gładzi cylindra siła dośrodkową.
Stalowe łopatki wymagają smarowania, by zmniejszyć ich tarcie o gładź cylindra. W małych
spręŜarkach łopatki są wykonane z grafitu z domieszką ołowiu lub ze stopu łoŜyskowego.
Wydajność spręŜarek łopatkowych:
Q = 0,008 ÷ 1,5 [m
3
/s].
SpręŜarka z pierścieniem wodnym
SpręŜarka z pierścieniem wodnym jest podobna do spręŜarki łopatkowej z tą róŜnicą, Ŝe
jej kadłub jest częściowo wypełniony wodą. Ruch obrotowy wirnika powoduje odrzucenie
wody na ścianki kadłuba i wytworzenie uszczelniającego pierścienia wodnego. Powierzchnia
wewnętrzna tego pierścienia odgrywa rolę cylindra.
JeŜeli wirnik z zamocowanymi na jego obwodzie łopatkami (rys. 12) umieści się
mimośrodowo w okrągłym kadłubie, to między pierścieniem wodnym a piastą wirnika
powstaną komory o sierpowych przekrojach poprzecznych. Do komór doprowadza się gaz
pod niskim ciśnieniem, a odprowadza się z nich gaz spręŜony. Omówiony schemat ilustruje
budowę spręŜarki pojedynczego działania (jednokomorowej).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Rys. 12. Schemat spręŜarki z pierścieniem wodnym pojedynczego działania [14]
W przypadku spręŜarki podwójnego działania (dwukomorowej) okrągły wirnik
umieszczony jest w eliptycznym kadłubie. Wirnik taki dzieli przestrzeń cylindra na dwie
komory pracujące równolegle.
SpręŜarki z pierścieniem wodnym mają wydajność
1
≤
v
Q
[m
3
/s], a ich spręŜ
≤
v
4.
SpręŜarki z pierścieniem wodnym mają ograniczone zastosowanie z powodu duŜej
wilgotności spręŜonego przez nie gazu.
SpręŜarki z wirującymi tłokami (krzywkowe)
Organem czynnym takiej spręŜarki jest wirnik (lub dwa wirniki) roboczy wyposaŜony
w tłoki o kształtach krzywek. Wirniki – roboczy i pomocniczy (bierny) – obracające się
w przeciwnych kierunkach, są napędzane za pośrednictwem tej samej przekładni zębatej
umieszczonej na zewnątrz kadłuba spręŜarki. Kształty tłoków i cylindra są tak dobrane, Ŝe
podczas obrotu tłoki pozostają w stałym styku z gładzią cylindra.
Spośród wielu odmian spręŜarek z wirującymi tłokami najbardziej rozpowszechniły się
spręŜarki typu Roots (rys. 13). W obudowie 1 takiej spręŜarki są umieszczone dwa
przeciwbieŜne obracające się wirniki 2. KaŜdy wirnik moŜe mieć dwa lub trzy tłoki. Między
tłokami a obudową tworzą się komory, których objętość zwiększa się po stronie ssania,
a zmniejsza po stronie tłoczenia. Pulsujące działanie spręŜarki powoduje dość przykry hałas,
co stanowi powaŜna jej wadę. Dawniej były one często stosowane jako dmuchawy
w hutnictwie oraz do przepłukiwania i doładowywania silników spalinowych. Obecnie
w silnikach spalinowych nie są juŜ stosowane ze względu na hałaśliwą pracę.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
Rys. 13. Schemat spręŜarki krzywkowej typu Roots (1 – kadłub, 2 – wirnik) [14]
Główne zalety spręŜarek z wirującymi tłokami to duŜa trwałość, zwarta konstrukcja
i dostarczanie niezaolejonego gazu. SpręŜarki takie osiągają wydajność nawet do 6000
[m3/h]. Najczęściej są stosowane jako spręŜarki o niskim spręŜu (v = 1,2 ÷ 14). Prędkość
obrotowa tłoków zawiera się w granicach 300 ÷ 9500 [obr/min].
SpręŜarki śrubowe
SpręŜarki śrubowe (rys. 14) są to spręŜarki wyporowe, których dwa wirniki w kształcie
ś
rub obracają się w odpowiednio ukształtowanym kadłubie. Wirniki wzajemnie się zazębiają,
obracając się w przeciwnych kierunkach. Wirnik napędzający moŜe mieć dwa lub cztery
zwoje śrubowe.
Rys. 14. Schemat spręŜarki śrubowej (1 – kadłub, 2 wirnik napędzający, 3 – wirnik napędzany, 4 – przekładnia
zębata sprzęgająca wrzeciona) [14]
SpręŜarki śrubowe mają bardzo zróŜnicowaną wydajność objętościową (Q
v
= 250 ÷
18000 [m3/h]) i duŜą rozpiętość spręŜu (v = 2,5 ÷ 4,0). Mogą teŜ pracować jako ssawy
i wytwarzać próŜnię do 80%. Współczynnik wydajności λ = 0,7 ÷ 0,9.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
SpręŜarki wirowe (przepływowe)
Rys. 15. SpręŜarka promieniowa jednostopniowa (1 – króciec wlotowy, 2 – wirnik, 3 – dyfuzor,
4 – króciec tłoczny) [14]
SpręŜarki wirowe dzieli się na osiowe, promieniowe (rys. 15) i osiowo-promieniowe. Są
one budowane jako jedno – i wielostopniowe. Liczbę stopni spręŜarki określa liczba
wirujących wieńców łopatkowych.
W zaleŜności od prędkości gazu rozróŜnia się spręŜarki wirowe naddźwiękowe
i poddźwiękowe. Te pierwsze są stosowane w lotnictwie, pozostałe, tj. poddźwiękowe, mają
bardzo szerokie zastosowanie.
Przyjmuje się, Ŝe w teoretycznej spręŜarce wirnikowej, podobnie jak w spręŜarkach
tłokowych, krzywa spręŜania jest adiabatą. PoniewaŜ w przypadku spręŜarki teoretycznej nie
uwzględnia się strat, więc zachodząca w niej przemiana adiabatyczna jest przemianą
odwracalną, tzn. izentropową.
SpręŜarki wirowe dostarczają duŜych ilości spręŜonego gazu, lecz uzyskiwany w nich
przyrost ciśnienia jest stosunkowo niewielki. Dlatego moŜna przyjąć, Ŝe proces spręŜania
w rzeczywistej spręŜarce odbywa się adiabatycznie. Jednak ze względu na występujące straty
(ciepło tarcia wydzielające się w spręŜarce) przemiana ta nie jest odwracalna i moŜe być
traktowana jako przemiana politropowa.
Typowe rozwiązania konstrukcyjne
SpręŜarka osiowa (rys. 16) składa się z następujących podstawowych elementów
przepływowych: króćca wlotowego 1, kompletu stopni, w skład którego wchodzą wirujące
wieńce łopatkowe 5 (zamocowane na wirniku) i nieruchome wieńce łopatkowe 2 (osadzone
w kadłubie), dyfuzora 3 oraz króćca wylotowego 4.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Rys. 16. Schemat spręŜarki osiowej (1 – króciec wlotowy, 2 – nieruchome wieńce łopatkowe (kierownicze),
3 – dyfuzor, 4 – króciec wylotowy, 5 – wirujące wieńce łopatkowe) [14]
Wirnik spręŜarki osiowej moŜe mieć konstrukcję bębnową (jak na rys. 16) lub moŜe się
składać z oddzielnych tarcz zamocowanych na jednym wale.
W zaleŜności od zastosowania spręŜarki osiowe są budowane o bardzo zróŜnicowanej
wydajności objętościowej (Q
v
= 10 ÷ 200 [m3/s]) i róŜnym spręŜu (v = 1,13 ÷ 12,0). Ich
prędkość obrotowa jest bardzo duŜa i dochodzi do 30000 [obr/min].
W spręŜarkach osiowych na ogół nie stosuje się chłodzenia gazu w czasie spręŜania. Są
one stosowane głównie w lotniczych silnikach turbospalinowych, w przemysłowych
i energetycznych turbinach gazowych oraz w hutnictwie.
Zalety spręŜarek osiowych to duŜa sprawność w znamionowych warunkach pracy oraz
duŜa wydajność przy stosunkowo małych wymiarach. Główną ich wadę stanowi mniejszy
spręŜ uzyskiwany w jednym stopniu, w porównaniu ze spręŜem jednego stopnia spręŜarki
promieniowej. Stąd konieczność budowania spręŜarek o duŜej liczbie stopni.
SpręŜarka promieniowa
SpręŜarkę promieniową jednostopniową przedstawia rys. 17. W jej skład wchodzą
następujące elementy przepływowe: króciec wlotowy 1, koło wirnikowe 2 z łopatkami,
dyfuzor bezłopatkowy 3, kolektor zbiorczy 4 i króciec wylotowy 5. SpręŜarka ta jest
napędzana za pośrednictwem przekładni przyspieszającej 6 i jest wyposaŜona w pompę
oleju 7. Dla uzyskania większego stopnia spręŜania są budowane spręŜarki wielostopniowe
(do 12 stopni), z wirnikami połączonymi szeregowo. SpręŜarka wielostopniowa jest
wyposaŜona w chłodnice międzystopniowe.
Wielostopniowe spręŜarki promieniowe są budowane jako jednowałowe lub
wielowałowe. W spręŜarkach jednowałowych wszystkie koła wirnikowe pracują z jednakową
prędkością, w spręŜarkach wielowatowych zaś prędkości obrotowe kół wirnikowych mogą
być róŜne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
Rys. 17. Jednostopniowa spręŜarka promieniowa (1 – króciec wlotowy, 2 – koła wirnikowe, 3 – dyfuzor
bezłopatkowy, 4 – kolektor zbiorczy, 5 – króciec wylotowy, 6 – przekładnia przyspieszająca,
7 – pompa oleju) [14]
SpręŜarki promieniowe są budowane o wydajności Q
v
= 1,2 ÷ 30 [m
3
/s] oraz spręŜu
v = 1,13 ÷ 12,0. SpręŜarki promieniowe pracują w duŜym zakresie prędkości obrotowej
(n = 3000 ÷ 30000 [obr/min]).
Największą zaletą spręŜarek wirowych promieniowych jest duŜy spręŜ uzyskiwany
w jednym stopniu. Poza tym, spręŜarki te cechuje wysoka sprawność w znamionowych
warunkach pracy.
Wentylator jest spręŜarką, w której przyrost ciśnienia statycznego gazu jest minimalny
(nie przekracza 13 kPa), a cała energia gazu jest zawarta w jej składowej kinetycznej.
Zgodnie z – Polskimi Normami wentylatory dzielą się ze względu na kierunek głównego
przepływu czynnika na:
–
osiowe,
–
promieniowe,
–
diagonalne,
–
poprzeczne.
Ze względu na cechy konstrukcyjne wentylatory dzielą się na:
1.
Osiowe:
−
ś
migłowe,
−
normalne,
−
przeciwbieŜne,
2.
Promieniowe:
−
normalne,
−
bębnowe,
−
poprzeczne,
3.
Osiowo-akcyjne,
4.
Diagonalne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
Wentylator śmigłowy – popularny typ wentylatora osiowego Składa się łopatkowego
wirnika przypominającego śmigło. Małe wentylatory śmigłowe nie wymagają korpusu a ich
łopatki mogą być wykonane nawet z miękkiej gumy.
Wentylatory śmigłowe produkuje się w róŜnych wielkościach od miniaturowych do
zastosowań domowych do olbrzymich o średnicach przekraczających 15 metrów.
Wentylatory śmigłowe znajdują zastosowanie w instalacja wentylacyjnych oraz do
wentylowania mieszkań. Wielkie wentylatory śmigłowe stosowane są chłodnicach
kominowych elektrowni cieplnych.
Wentylator osiowy normalny – najbardziej typowa konstrukcja wentylatora osiowego
W konstrukcji przypomina dmuchawę lub spręŜarkę osiową. Odmienna konstrukcja
kierownicy lub jej całkowity brak powoduje większy, niŜ w tamtych urządzeniach, udział
energii kinetycznej w całkowitej energii gazu.
Wentylatory
osiowe
znajdują
zastosowanie
w
instalacja
wentylacyjnych,
klimatyzacyjnych, odpylających i innych aplikacjach przemysłowych.
Wentylator osiowy przeciwbieŜny – jest zdwojonym wentylatorem osiowym, w którym
dwa wirniki ustawione szeregowo, obracają się w przeciwnych kierunkach. Wentylatory tego
typu charakteryzują się brakiem zawirowań gazu, nie muszą więc być wyposaŜone
w kierownicę.
Pojedynczy wirnik tego typu wentylatora przypomina zastosowany ten który stosowany
jest w spręŜarkach osiowych. Wentylatory osiowe przeciwbieŜne produkuje się w róŜnych
wielkościach. Wentylatory osiowe przeciwbieŜne znajdują zastosowanie w instalacjach
wentylacyjnych okrętów i kopalni.
Wentylator promieniowy (rys. 18) normalny – najbardziej typowa konstrukcja
wentylatora promieniowego.
W konstrukcji przypomina dmuchawę lub spręŜarkę promieniową. Odmienna
konstrukcja kierownicy lub jej całkowity brak powoduje większy, niŜ w tamtych
urządzeniach, udział energii kinetycznej w całkowitej energii gazu.
Rys. 18. Schemat wentylatora promieniowego 1 – wlot, 2 – wirnik promieniowy, 3 – obudowa spiralna,
4 – rama montaŜowa, 5 – silnik napędowy (elektryczny) [3, s. 282]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Rys. 19. Schemat wentylatora osiowego jednostopniowego (typu Mustang) z regulacją za pomocą nastawnych
łopatek wirnika: 1 – kadłub, 2 – wirnik, 3 – wał wirnika, 4 – kierownica, 5 – dyfuzor [3, s. 281]
Wentylator promieniowy bębnowy – wentylator o duŜej szerokości wirnika. Szerokość
wirnika w tego typu wentylatorach jest zwykle dwukrotnie większa od jego średnicy.
Uzyskuje się w ten sposób wysoką wydajność przy relatywnie małych gabarytach. Jest to
okupione niską sprawnością. Wentylatory bębnowe stosuje się instalacjach wentylacyjnych
i grzewczych.
Wentylator poprzeczny – wentylator w którym powietrze przepływa w poprzek wirnika.
Wpływa do niego w obszarze ssawnym, przepływa przez jego wnętrze i zostaje wyrzucone
w obszarze tłocznym. Powietrze przez wirnik przepływa dwukrotnie i dwukrotnie jest
przyśpieszane. Wentylatory poprzeczne stosuje się do chłodzenia urządzeń. Ze względu na
jego specyficzną konstrukcję chłodzone urządzenie moŜe być umieszczone wewnątrz wirnika,
co znacznie podwyŜsza efektywność chłodzenia.
Wentylator diagonalny - wentylator o konstrukcji zbliŜonej do pompy diagonalnej.
Wentylatory diagonalne produkuje w róŜnych wielkościach. Wentylatory diagonalne stosuje
się w instalacjach wentylacyjnych oraz urządzeniach technologicznych.
Biorąc pod uwagę kierunek przepływu powietrza, wentylatory mogą być wykonane
w 2 wersjach:
−−−−
FD – powietrze przepływa od silnika przez wirnik,
−−−−
ID – kierunek przepływu to: wirnik–silnik.
Standardowo wentylatory produkowane są w wersji: FD.
Rys. 20. Przykłady wentylatorów : SW wywiewny, WS nawiewny[13]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Wentylatory ścienne typu S oraz WS dostępne są w dwóch wersjach: wywiewnej (W) lub
nawiewnej (N). Wersja wywiewna (rys. 21) to rozwiązanie gdzie powietrze wyciągane jest
z pomieszczenia na zewnątrz. Przepływ powietrza siatka–wirnik.
Wersja nawiewna (rys. 22) to rozwiązanie gdzie powietrze tłoczone jest do wnętrza
pomieszczenia. Przepływ powietrza wirnik–siatka.
Rys. 21. Wentylator wersja wywiewna W [13]
Rys. 22. Wentylator wersja nawiewna N [13]
Wydajność, zwana takŜe strumieniem gazu, określa ilość czynnika przetłaczanego
w jednostce czasu. MoŜna ją mierzyć w kg/s, wtedy jest obojętne, w którym przekroju kanału
wentylatora pomiar wydajności jest dokonywany, ale na ogół przyjęło się w wentylatorach
określanie wydajności w m
3
/s, bo dzięki temu wszelkie pozycje bilansu energii odniesione do
jednostki objętości mają miano ciśnienia N/m
3
, a całość obliczeń zyskuje na przejrzystości.
Gdy spiętrzenia są małe i czynnik moŜna uwaŜać za nieścisły, to wtedy staje się obojętne,
gdzie mierzy się wydajność.
Jednak nie zawsze to przybliŜenie jest dopuszczalne i dlatego umówiono się, Ŝe
wydajność wentylatora Q m
3
/s odnosi się do przekroju jego otworu wlotowego.
Wydajność wentylatora naleŜy obliczyć według wzoru:
ρ
εα
p
d
C
Q
∆
=
2
gdzie:
C – stała kryzy,
ε
– współczynnik rozpręŜania, przy niewielkich róŜnicach ciśnień moŜna przyjąć ε =1,
α
– liczba przepływu,
d – średnica otworu zwęŜki [m],
∆
p – spadek ciśnienia na zwęŜce [N/m
2
],
ρ
–gęstość przetłaczanego powietrza [kg/m
3
].
Wyjaśnienie oznakowania wentylatora przedstawia rys. 23:
Rys. 23. Przykład oznakowania zamawianego wentylatora [13]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie są zadania napędów pneumatycznych?
2.
Jakie są napędów hydraulicznych?
3.
Jak klasyfikuje się pompy?
4.
Jakie jest zastosowanie pomp wyporowych?
5.
Jak klasyfikuje się spręŜarki?
6.
Jakie jest zastosowanie spręŜarek objętościowych tłokowych?
7.
Jak klasyfikuje się wentylatory i dmuchawy?
8.
Jakie jest zastosowanie wentylatorów i dmuchaw?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Rozpoznaj, na podstawie schematu, rodzaj napędu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać analizy schematu,
3)
rozpoznać rodzaj napędu,
4)
zapisać wyniki w zeszycie,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
schematy napędów pneumatycznych i hydraulicznych,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Dobierz pompę wyporową do określonych warunków pracy na podstawie danych
technicznych zawartych w DTR lub w katalogach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać analizy danych zawartych w katalogach,
3)
dobrać pompę do warunków pracy,
4)
zapisać wyniki w zeszycie,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa,
−−−−
katalogi pomp,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
Ćwiczenie 3
Dobierz spręŜarkę do określonych warunków pracy na podstawie danych technicznych
zawartych w DTR lub w katalogach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać analizy danych zawartych w katalogach, Dokumentacji Techniczno-Ruchowej,
3)
dobrać spręŜarkę do warunków pracy,
4)
zapisać wyniki w zeszycie,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa,
−−−−
katalogi spręŜarek,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 4
Dobierz wentylator do określonych warunków pracy na podstawie danych technicznych
zawartych w DTR lub w katalogach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zorganizować stanowisko pracy,
2)
dokonać analizy danych zawartych w katalogach, Dokumentacji Techniczno-Ruchowej,
3)
dobrać wentylator do warunków pracy,
4)
zapisać wyniki w zeszycie,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
Dokumentacja Techniczno-Ruchowa,
−−−−
katalogi wentylatorów,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 5
Określ zasady działania pomp róŜnych typów. Połącz linią typ pompy z jej opisem.
Pompy wirowe odśrodkowe
Pompy o osiowym
przepływie cieczy przez
wirnik
Pompy helikoidalne
Pompy o promieniowym
wypływie cieczy przez
wirnik
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
Pompy diagonalne
Pompy o przepływie
promieniowo - osiowym
cieczy przez wirnik
Pompy śmigłowe
Pompy o ukośnym
przepływem cieczy przez
wirnik
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
określić wypływy cieczy w róŜnych typach pomp,
2)
dobrać nazwy pomp do rodzaju wypływu cieczy,
3)
zapisać wyniki w zeszycie,
4)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
katalogi pomp,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić podstawowe cechy układu pneumatycznego?
2)
określić podstawowe cechy układu hydraulicznego?
3)
rozróŜnić podstawowe typy spręŜarek?
4)
określić podstawowe typy wentylatorów?
5)
rozróŜnić podstawowe typy pomp?
6)
określić zastosowanie spręŜarek objętościowych tłokowych?
7)
określić zastosowanie wentylatorów osiowych?
8)
określić zastosowanie pomp?
9)
rozróŜnić czynności obsługowe spręŜarki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
4.4.
Transport wewnętrzny
4.4.1. Materiał nauczania
Techniczne środki transportu wewnętrznego aktywnie wpływają na szybkość
przemieszczania towarów a jednocześnie zapewniają stopień ochrony przed uszkodzeniem
i utratą wartości uŜytkowych. Środki transportu wewnętrznego mają bardzo waŜny wpływ na
przebieg procesów produkcyjnych.
W zakładzie pracy mechaniczny transport wewnętrzny jest dzielony na:
1)
transport składowo - magazynowy,
2)
transport produkcyjny, który moŜna dodatkowo podzielić na:
–
transport międzywydziałowy,
–
transport wewnątrzwydziałowy,
–
transport stanowiskowy,
–
transport międzystanowiskowy.
Jest on realizowany przez środki transportu o ruchu:
–
przerywanym (np. dźwigi, dźwignice, wózki jezdniowe, wózki szynowe),
–
ciągłym (np. przenośniki, pompy z rurociągami, spręŜarki, wentylatory, dmuchawy) .
Środki transportu moŜna równieŜ podzielić w zaleŜności od kierunku
przemieszczania ładunku na przeznaczone do:
–
transportu pionowego,
–
transportu poziomego,
–
transportu mieszanego.
Z uwagi na duŜe zagroŜenie dla pracowników środkami transportu, stosowanymi
w zakładzie, naleŜy ściśle przestrzegać obowiązujących w tym zakresie przepisów oraz zasad
bezpieczeństwa i higieny pracy.
Podstawowe zasady bezpieczeństwa przy obsłudze urządzeń transportowych:
–
dobry stan techniczny urządzenia, potwierdzony odpowiednim wpisem do dokumentacji
eksploatacyjnej urządzenia,
–
dobry stan techniczny nawierzchni, po której poruszają się urządzenia transportowe,
–
odpowiednie przeszkolenie zawodowe pracowników obsługujących urządzenia
transportowe oraz odpowiednie uprawnienia, jeŜeli są wymagane,
–
stosowanie tylko atestowanych materiałów do elementów wyposaŜenia urządzeń do
transportu pionowego, takich jak: łańcuchy, liny, haki, bębny, krąŜki,
–
odpowiednie oświetlenie terenu obsługiwanego przez urządzenie transportowe,
–
sprawna sygnalizacja.
Dźwignice to grupa urządzeń dźwigowo-transportowych, słuŜących do przemieszczania
pionowego/poziomego ładunków, na niewielkie odległości, w ruchu przerywanym.
Dźwignice stanowią liczną grupę środków transportu bliskiego, a ich eksploatacja wymaga
odpowiednich kwalifikacji.
Podstawowymi elementami składowymi dźwignic są: konstrukcja nośna oraz mechanizm
napędowy słuŜący do podnoszenia (przesuwania) materiału (ładunku) oraz przejazdu
dźwignic. W zaleŜności od konstrukcji oraz sposobu przemieszczania materiału dźwignice
dzieli się na: dźwigniki, cięgniki, dźwigi, wyciągi, suwnice, układnice, Ŝurawie, podesty oraz
dźwignice linotorowe.
Przenośniki są to środki transportu bliskiego o ograniczonym zasięgu i ruchu ciągłym,
słuŜące do przemieszczania materiałów w stanie sypkim luzem lub w postaci ładunków
jednostkowych wzdłuŜ ściśle określonej trasy. Nie wykonują one ruchów jałowych, dlatego
są ekonomiczniejsze od dźwignic. Są napędzane silnikami elektrycznymi a w wyjątkowych
sytuacjach spalinowymi. W górnictwie stosuje się takŜe napędy pneumatyczne i hydrauliczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
Przenośniki moŜemy podzielić na:
−
cięgnowe (taśmowe, kubełkowe, podwieszone),
−
bezcięgnowe (impulsowe, grawitacyjne, wałkowe),
−
z ośrodkiem pośredniczącym,
Przenośniki cięgnowe są to urządzenia transportu ciągłego przemieszczające materiały
luzem lub ładunki jednostkowe za pomocą cięgna. RozróŜniamy pięć typów przenośników
cięgnowych:
−
taśmowe
−
podwieszone
−
członowe
−
kubełkowe
−
zabierakowe
Przenośniki taśmowe stanowią największą pod względem zapotrzebowania grupę
przenośników. Stosowane są do prac przeładunkowo-transportowych w magazynach na
składowiskach i w ciągach technologicznych. W przenośnikach tych siłę obwodową
(pociągową) na bębnie napędowym uzyskuje się przez odpowiednie napięcie taśmy (rys. 24).
Taśmy elastyczne wykonuje się z kilku warstw gumy lub tworzyw poliestrowych na osnowie
przekładek tekstylnych albo linek stalowych. Stosuje się równieŜ taśmy specjalne
(z powierzchnią Ŝeberkową, z obrzeŜami, Ŝaroodporne, olejoodporne itp.), a takŜe taśmy
metalowe nieelastyczne lite i siatkowe.
Rys. 24. Budowa przenośnika taśmowego [9]
Przenośniki podwieszone (rys. 25) są jednym z najbardziej rozpowszechnionych
ś
rodków transportu wewnątrzzakładowego stosowany w produkcji wielkoseryjnej i masowej.
Przemieszczają one ładunki lub pojemniki zawieszone bez- pośrednio na rolkach łańcucha
pociągowego lub wózkach przesuwanych po oddzielnym torze za pomocą zaczepów
(popychaczy) zamocowanych do łańcucha. Przenośniki podwieszone jedno- i dwutorowe
stosuje się w procesach technologicznych (obróbka cieplna, wytrawianie, malowanie itp.)
oraz w transporcie międzyoperacyjnym i międzywydziałowym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
Rys. 25. Przenośniki podwieszone: a) jednotorowy b) dwutorowy c) łańcuch pociągowy rozbieralny:
1 – łańcuch pociągowy, 2 – rolka jezdna łańcucha, 3 – rolka jezdna łańcucha dostosowana do
zawieszenia ładunku, 4 – tor jezdny łańcucha 5 – tor jezdny wózków nośnych 6 – wózek nośny [9]
Przenośniki członowe są drugą grupą przenośników pod względem częstości
stosowania. Przemieszczają one materiał luzem lub w postaci ładunków na odpowiednio
ukształtowanych członach, połączonych w jeden obwód pojedynczym lub podwójnym
cięgnem (zwykle łańcuchowanym). Spośród licznych odmian przenośników członowych duŜe
zastosowanie znajdują przenośniki płytowe i korytowe. Dzięki małej prędkości
i odpowiedniej konstrukcji mogą być wykorzystywane w procesach technologicznych
(suszenie, chłodzenie, sortowanie itp.). Przenośniki płytowe znajdują szczególne
zastosowanie do wybierania surowca materiałów budowlanych spod zasobników i podawania
do kruszarek i innych urządzeń transportowych.
Przenośniki kubełkowe (rys. 26) są to urządzenia stosowane do transportu z jednego
poziomu na inny (wyŜszy) materiałów luzem w odpowiednich naczyniach zwanych
kubełkami zamocowanych do cięgna taśmowego lub łańcuchowego, przewijającego się przez
bębny lub koła łańcuchowe. Stosowane są dwa typy przenośników kubełkowych prostych,
róŜniące się zasadą działania:
−
przenośniki kubełkowe szybkobieŜne, w których napełnianie kubełków następuje przez
zaczerpywanie materiału z dna obudowy, a opróŜnianie przez otwór wylotowy w głowicy
pod działaniem sił odśrodkowych,
−
przenośniki kubełkowe wolnobieŜne, w których napełnianie odbywa się przez
nasypywanie, a opróŜnianie - pod działaniem siły grawitacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
Rys. 26. Przenośnik kubełkowy prosty: a) widok ogólny, b) cięgno taśmowe przenośnika odśrodkowego
c) cięgno taśmowe przenośnika grawitacyjnego: 1 – cięgno pędne z kubełkami, 2 – napęd
i mechanizm napędowy, 3 – mechanizm napinający, 4 – obudowa blaszana [9]
Przenośniki zabierakowe (rys. 27). W tym przypadku materiał nie jest transportowany
na cięgnie, lecz przesuwany po nieruchomej bieŜni przez zabieraki przymocowane do
cięgna. WyróŜnia się dwa typy przenośników zabierakowych: – przenośniki zgarniakowe
z rynną otwartą – przenośniki zgrzebłowe z rynną o przekroju zamkniętym, w której
przemieszczanie materiału odbywa się na zasadzie tarcia między cząsteczkowego w warstwie
wypełniającej cały przekrój, przesuwanej przez odpowiednio ukształtowane zgrzebła
łańcucha. Znajdują zastosowanie w zakładach hutniczych w procesie wzbogacania kopalin.
Do transportu ładunków jednostkowych słuŜą przenośniki zaczepowe podłogowe,
przemieszczające ładunki bezpośrednio lub na wózkach wzdłuŜ wyznaczonego toru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
Rys. 27. Przenośniki zabierakowe: a) zgarniakowy A- z zgarniakami jednostronnymi B- z zag. dwustronnymi
b) zgrzebłowy ze zgrzebłami typu "O" i "U" c) zaczepowe podłogowe A – ślizgowy B – rolkowy
C – wózkowy: 1 – cięgno z zabierakami, 2 – rynna, 3 – mechanizm napędowy 4 – mechanizm
napinający, 5 – otwór zasypowy, 6 – otwór odprowadzający [9]
Przenośniki bezcięgnowe są to przenośniki przemieszczające materiały luzem (czasem
pojedyncze ładunki) bez uŜycia cięgien, lecz za pomocą innego organu mechanicznego,
impulsów, wstrząsów lub grawitacji.
Przenośniki impulsowe i grawitacyjne są to jedne z najprostszych środków transportu,
działające pod wpływem grawitacji. NaleŜą do nich przenośniki nienapędzane:
−
wałkowe,
−
krąŜkowe,
−
kulowe,
−
zsuwnie (ślizgi).
Stosuję się je w magazynach, miejscach przeładunku, transporcie międzyoperacyjnym,
przy montaŜu, do przemieszczania ładunków jednostkowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
Przenośniki wałkowe i krąŜkowe napędzane są to urządzenia słuŜące do
przemieszczania w płaszczyźnie poziomej ładunków jednostkowych pod działaniem siły
tarcia po bieŜni z wałków (rys. 28) lub krąŜków napędzanych indywidualnie lub grupowo.
Stosuje się je w procesach technologicznych głównie w hutnictwie, odlewnictwie.
Rys. 28. Przenośnik wałkowy [12]
Dźwigniki naleŜą do najprostszych dźwignic. SłuŜą do przemieszczania pionowego
(czasem równieŜ poziomego) ładunków na niewielką wysokość i odległość za pośrednictwem
sztywnych elementów - śrub, zębatek oraz tłoków hydraulicznych lub pneumatycznych.
Dźwigniki zwykle budowane są na przy wykorzystaniu mechanizmu zębatkowego lub
ś
rubowego napędzanego ręcznie lub jako podnośniki wykorzystujące napęd hydrauliczny lub
pneumatyczny. Stąd podział na dźwigniki:
−
zębatkowe,
−
ś
rubowe,
−
tłokowe,
−
dźwigniowe.
Dźwigniki śrubowe i zębatkowe napędzane ręcznie stosuje się przy pracach
montaŜowych do podnoszenia ładunków o masie do 25 t na wysokość do 400 mm (rys. 29).
W kolejnictwie stosowane są dźwigniki śrubowe z napędem silnikowym, mogące
podnosić ładunki o większej masie (dźwigniki typu Beckera). Dźwigniki tłokowe z napędem
ręcznym lub silnikowym stosuje się do podnoszenia mas rzędu do 500 t na wysokość
200–1600 mm.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
Rys. 29. Dźwigniki: a) śrubowy, b) zębatkowy, c) tłokowy hydrauliczny samochodowy [9]
Cięgniki tworzą drugą grupę dźwignic prostych. SłuŜą do przeciągania lub podnoszenia
ładunków za pomocą cięgien linowych bądź łańcuchowych z zastosowaniem odpowiednich
zaczepów. Wciągniki stosuje się do prac montaŜowych, do obsługi maszyn i pieców, do
przeładunku na rampach i w magazynach oraz jako wyposaŜenie suwnic. Dotyczy to
zwłaszcza wciągników z napędem elektrycznym, wyposaŜonych w koła jezdne,
umoŜliwiające przemieszczanie wzdłuŜ belki nośnej suwnicy. Wartości charakterystycznych
wielkości wciągników ustala PN-85/M-45480, a wymagania techniczne PN-91/M- -45481.
Wciągarki stojakowe kozłowe i przyścienne (rys. 31) napędzane ręczną korbą stosuje się
przy pomocniczych pracach montaŜowych i remontowych(rys. 30 a). Szerszy zakres
zastosowania znajdują wciągarki stojakowe stałe, wózkowe napędzane silnikami
elektrycznymi, sterowane bezpośrednio lub zdalnie (rys. 30 b). Często stanowią one
wyposaŜenie suwnic i Ŝurawi.
Rys. 30. Wciągniki: a) łańcuchowy ślimakowy stały z napędem ręcznym, b) linowy przejezdny z napędem
elektrycznym [9]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
Rys. 31. Wciągarki: a) stojakowa kozłowa z nap. ręcznym typu WK-1,5 b) stojakowa stała z nap.
elektromechanicznym typu WEM [9]
Dźwigi lub wyciągi elektryczne stosuje się do pionowego przemieszczania ładunków
(towarów lub ludzi) w kabinach lub na pomostach wzdłuŜ prowadnic pionowych (czasem
pochylonych pod duŜym kątem). Parametry dźwigów ustala PN-84/M-45001. Dźwigi
szybowe wykonuje się z maszynownią górna (umieszczoną nad szybem), dolną lub boczną
oraz wyposaŜa w układy sterowania przestawne-umoŜliwiające sprowadzenie pustej kabiny
na kaŜdy przystanek oraz podawanie z kabiny dyspozycji jazdy na dowolny przystanek,
zbiorcze-umoŜliwiające zabieranie pasaŜerów na przystankach, grupowo-zbiorcze i grupowo-
rozdzielcze (rys. 32).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Rys. 32. Dźwig (wyciąg masztowy przyścienny typu Gniezno, 1 – podstawa masztu z napędem, 2 – maszt
złoŜony z segmentów, 3 – platforma (kabina) ładunkowa 4 – przeciwcięŜar (przeciwwaga) [9]
Suwnice stanowią jedną z głównych grup dźwignic o szerokim zakresie zastosowania.
Stosowane do obsługi hal produkcyjnych, magazynów i otwartych składowisk oraz do obsługi
procesów technologicznych. Do obsługi otwartych terenów stosuje się suwnice bramowe lub
półbramowe oraz mostowe (rozpiętość 80 m), które w celu zwiększenia operatywności
wyposaŜa się Ŝuraw podwieszony albo przenośnik taśmowy. Co raz większe zastosowanie
znajdują suwnice kontenerowe (rys. 33) umoŜliwiające przeładunek wielkich kontenerów,
sterowane ręcznie lub automatycznie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
Rys. 33. Suwnica kontenerowa jezdniowa [9]
Konstrukcję nośną mostów suwnicowych wykonuje się w postaci:
−
jednego lub dwóch dźwigarów spawanych z kształtowników walcowych, które stosuje się
do podnoszenia mas rzędu 10 t przy rozpiętości 14 m,
−
kratownicy z kształtowników walcowych lub z rur,
−
blachownicy jedno lub dwuśrodnikowej albo o przekroju trójkątnym bądź teŜ układu
ramowego i spręŜonego.
Kształt dźwigara zaleŜy od przebiegu momentów zginających przy zachowaniu stosunku
wysokości h do rozpiętości L w zakresie 1/12 do 1/32. Czołownice (poprzecznice), w których
są osadzone koła jezdne, ze względów transportowych i montaŜowych wykonuje się zwykle
z dwóch części, które po ustawieniu na torze łączy się śrubami Podstawowe dane suwnic
zawarte są w tabeli 2.
Rys. 34. Suwnica bramowa natorowa typu SB – oznaczenia na rysunku wyjaśnione są w tabeli 2 [9]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
Tabela 2. Podstawowe dane suwnic [9]
Elementy nośne w konstrukcji suwnic pomostowych opierają się bezpośrednio na tor.
Most suwnicy porusza się wzdłuŜ torów, ułoŜonych wzdłuŜ ścian budynku albo na
specjalnych estakadach na zewnątrz budynku. Wózek zaopatrzony w wyciągarkę porusza się
wzdłuŜ mostu (rys. 35). Oprócz haka mogą być wykorzystywane takŜe magnesy lub chwytak,
co znacznie rozszerza zakres stosowania suwnic mostowych. Pomostowe suwnice
specjalistyczne z chwytakiem i magnesem znalazły szerokie zastosowanie w produkcji
hutniczej. Modyfikacją suwnicy jest pomostowa sztaplarka - tak się nazywa pomost suwnicy,
wzdłuŜ którego porusza się wózek z zamocowanym słupem pionowym, po nim
w płaszczyźnie pionowej porusza się dźwignica z widłowym lub specjalistycznym uchwytem
ładunku. W przemyśle metalurgicznym wykorzystują się równieŜ suwnice kuźniczą, lejniczą,
wsadową, suwnicę do pieców wedługłębnych, kleszczową i inne mechanizmy podnośnikowe.
W ogóle, suwnice pomostowe są głównym sprzętem do podnoszenia cięŜarów w halach
produkcyjnych i magazynach.
Rys. 35. Suwnice pomostowe natorowe: a) blachownicowa podparta, b) kratownicowa podwieszona,
c) dźwigar jednoblokowy, 1 – most, 2 – czołownice, 3 – wciąnik (lub wciągarka) przejezdny, 4 –
kabina operatora [9]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
Rys. 36. Podstawowe podzespoły suwnicy dwudźwigarowej natorowej [12]
Układnice
W magazynach i składach znajdują zastosowanie układnice ramowe i słupowe,
przejezdne po szynach lub podwieszone, o udźwigu 160 do 630 kg. SłuŜą one do obsługi
regałów o duŜej wysokości.
śurawie stanowią, pod względem częstotliwości zastosowania, drugą po suwnicach
grupę dźwignic. Obsługują one przestrzeń w kształcie walca o wysokości podnoszenia
i promieniu równym wysięgowi. Najprostsze Ŝurawie stałe to Ŝurawiki okienne i przyścienne
ze stałym wysięgnikiem o niepełnym obrocie i z wciągarką umieszczoną na konstrukcji
wsporczej. Stosuje się je do pomocniczych prac na budowach. Stałe Ŝurawie wolnostojące
zwykle pełnoobrotowe, wykonuje się z wysięgiem stałym lub zmiennym, uzyskiwanym przez
wychylenie wysięgnika za pomocą układu linowego albo przez zastosowanie wózków
wodzakowych, przejezdnych wzdłuŜ poziomego wysięgnika. Utrzymują się w równowadze
za pomocą odciągów linowych lub kratowych. Stosuje się je do robót budowlanych w wersji
przyściennej i szybowej samowznoszącej. Odmianami tego typu Ŝurawi są:
−
Ŝ
urawie obracające się na kołach osadzonych w ramie nośnej lub po wieńcu utworzonym
z wałków obrotowych,
−
Ŝ
urawie portowe, zwykle wypadowe, o udźwigu 8–20 t i wysięgu 40 m,
−
Ŝ
urawie kontenerowe, wyposaŜone w osprzęt do przeładunku kontenerów.
ś
urawie stałe wykonuje się w postaci ustrojów kratownicowych, spawanych
z kształtowników lub rur stalowych albo teŜ z wierzą w postaci rury o odpowiedniej średnicy.
WyposaŜenie w kabinę sterowniczą, przesuwną wzdłuŜ wierzy, umoŜliwia dogodną obsługę.
Stosuje się takŜe sterowanie zdalne. Większe zastosowanie, zwłaszcza w budownictwie,
znajdują Ŝurawie torowe(dwuszynowe). Buduje się je, podobnie jak Ŝurawie stałe. Odmianę
Ŝ
urawi szynowych stanowią Ŝurawie kolejowe o udźwigu do 160 t, słuŜące głównie do
usuwania skutków awarii na kolei. Do napędu Ŝurawi stałych i szynowych stosuje się
zazwyczaj układy z silnikami elektrycznymi prądu stałego, które zapewniają duŜą
elastyczność i płynność ruchów. Coraz większe zastosowanie znajdują Ŝurawie jezdniowe
(rys. 37) a wśród nich:
−
Ŝ
urawiki warsztatowe o udźwigu 500-1000 kg i wysięgu do 3 m, wyposaŜone w stały lub
obrotowy słup i wysięgnik z typowym wciągnikiem przejezdnym, napędzane ręcznie,
elektrycznie, pneumatycznie i spalinowo. Przemieszczane ręcznie przez przeciąganie lub
od własnego silnika,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
−
Ŝ
urawie budowlane składane o udźwigu do 0,6 t, pełnoobrotowe, z mechanicznym
napędem podnoszenia i zmiany wysięgu, dostosowane do transportu ręcznego lub za
ciągnikiem,
−
Ŝ
urawie samojezdne, montowane na podwoziu własnym lub samochodowym.
Rys. 37. śurawie samojezdne: a)z wysięgnikiem kratownicowym typu POLAK ZK 161, b)z wysięgnikiem
teleskopowym typu HYDROS T-181 [9]
Podesty robocze są to pomosty i rusztowania słuŜące do wykonywania prac
wykończeniowych ma prostych ścianach budynków (rys. 38), na których istnieje moŜliwość
zawieszenia (podesty wiszące) lub do wszelkich robót konserwacyjnych do 16 m wysokości
(robocze podesty przesuwne).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
Rys. 38. Ruchomy podest przesuwny mechaniczny typu MPR 600/35 [9]
Dźwignice linotorowe są prostą odmianą kolejek linowych, słuŜących do transportu
materiałów sypkich w pojemnikach lub ładunków jednostkowych za pomocą wodzaka
przemieszczającego się po linie nośnej lub nośno-ciągnącej, rozpiętej między dwiema
podporami rozstawionymi w odległości 100–600 m. Stosuje się je na budowach obiektów
przemysłowych w warunkach, w których transport innymi środkami jest niemoŜliwy
(np. w trudno dostępnym terenie górskim).
Podstawowe elementy mechanizmów dźwignicowych
Elementy do podnoszenia i przemieszczania ładunków są to:
−
haki,
−
zawiesia,
−
uchwyty i chwytaki.
Haki słuŜą do zawieszania ładunków bezpośrednio lub za pośrednictwem odpowiednio
ukształtowanych uch oraz pętli linowych albo łańcuchowych (rys. 39). Do podnoszenia
ładunków o wysokiej temperaturze stosuje się haki płytowe jednoroŜne złoŜone z kilku
pasów blach odpowiednio ukształtowanych, między którymi szczeliny wypełnia się czasem
wkładkami azbestowymi. Stosuje się równieŜ haki w kształcie pałąków – uszaki. W celu
umoŜliwienia obracania się haka z obciąŜeniem, zawieszonego bezpośrednio na linie, stosuje
się tzw. sprzęgi a w przypadku układów wielolinowych zblocza. Do zawieszania ładunków
na haku stosuje się:
−
wiązania, pętle lub zawiesia cięgnowe (rys. 40) i chwytno-zaczepowe,
−
uchwyty kleszczowe, elektromagnetyczne, uŜywane w stalowniach, walcowniach do
przenoszenia materiałów ferromgnetycznych, oraz uchwyty pneumatyczne, słuŜące do
transportu materiałów płytowych za pomocą ssawek przykładanych do ich powierzchni,
−
chwytaki dwu- lub wielołupinowe do transportu materiałów sypkich luzem,
W celu ułatwienia nabierania materiału krawędzie łupin chwytaków wyposaŜa się
w pazury lub szczęki wymienne ze stali manganowej, odpornej na ścieranie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
Rys. 39. Haki dźwignicowe (po lewej): a) konstrukcja haka b) sposoby zamocowania haka A – w sprzęgu,
B – w zbloczu, 1 – hak, 2 – obciaŜnik, 3 – odcinek łańcucha, 4 – zawieszenie haka, 5 – krąŜki linowe,
6 – trawersa [9]
Rys. 40. Sposoby zawieszenia ładunku na haku (po lewej): a) i b) za pomocą zawiesi cięgnowych
łańcuchowych c) zawiesi zaczepowych [9]
Cięgna
W dźwignicach stosuje się liny włókienne (zwykle konopne), częściej stalowe oraz
łańcuchy rys. 41, 42). Liny konopne stosuje się do ręcznych wciągarek, wielokrąŜków i do
wiązania łańcuchów. Mają one małą wytrzymałość na rozciąganie (rzędu 40 do 140 MPa),
są mało odporne na wilgoć i łatwo się przecierają. Smołowanie i natłuszczanie częściowo
uodparnia je na wilgoć ale zmniejsza wytrzymałość o 10 do 15% .
Powszechnie stosuje się liny stalowe. Wykonuje się je z drutów stalowych o średnicy
0,5 do 2 mm i wytrzymałości 1400 do 2000 MPa, których wiązki skręca się w Ŝyły, te zaś,
skręcone wokół rdzenia stalowego lub konopnego, tworzą linę współzwitą lub przeciwzwitą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
Liny łączy się przez splatanie na długości równej co najmniej 800 średnic w przypadku lin
przeciwzwitych i 1000 średnic przy linach współzwitych albo przez zaprasowywanie
w specjalnych tulejkach. Końcówki lin zamocowuje się zazwyczaj za pomocą kausz
(sercówek) i splecenie wolnego końca lub za pomocą klina i łączenia zaciskami. Łańcuchy
stalowe ogniwowe techniczne kalibrowane i spawane lub zgrzewane stosuje się jako cięgna
nośne przy udźwigu 150 t i prędkości podnoszenia do 0,75 m/s oraz jako cięgna słuŜące do
przemieszczania i podnoszenia ładunków przy napędzie ręcznym. Przy udźwigu rzędu 15 do
30 t i prędkości do 0,5 m/s stosuje się łańcuchy sworzniowo-płytkowe, pewniejsze w pracy
od łańcuchów ogniwowych lecz znacznie cięŜsze i droŜsze. Wykonuje się je ze stali
o wytrzymałosci 500 do 600 MPa.
Rys. 41. Łańcuchy stosowane w dźwignicach: a) techniczny ogniwowy, b) sworzniowy płytkowy [9]
Rys. 42. Liny stosowane w dźwignicach: a) przekrój liny konopnej, b) przekrój liny stalowej, c) sposoby
zamocowania liny A-w sercówce ze splecieniem końca, B-w sercówce z zast. docisków,
C-za pomocą klina [9]
Zasady bezpieczeństwa podczas obsługi dźwignic
Przewody ślizgowe dźwignic, zawieszone bezpośrednio nad terenem pracy, powinny
znajdować się na wysokości, co najmniej 3,5 m. Przy uŜywaniu dźwignic sterowanych
z poziomu podłogi, obsługujący musi mieć pozostawione wolne przejście do swobodnego
poruszania się i manewrowania dźwignicą.
Nie wolno pracować dźwignicami, których przewody elektryczne mają uszkodzoną
izolację.
Miejsca pracy przy dźwignicach powinny być dobrze oświetlone. Osoby obsługujące
dźwignice muszą mieć odpowiednie umiejętności i kwalifikacje, potwierdzone egzaminem
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
i świadectwami. Przy pracy na dwie zmiany, na kaŜdą zmianę powinien być wyznaczony
dźwigowy. Do obowiązków dźwignicowego naleŜy czuwanie, aby pod podnoszonym,
zawieszonym lub opuszczanym ładunkiem nie znajdowali się ludzie. Nie wolno
przemieszczać ładunków nad ludźmi oraz nad kabinami pojazdów. Przy mechanicznym
załadunku kierowca obowiązany jest opuścić kabinę i stanąć poza zasięgiem dźwignicy. Jeśli
droga przemieszczania ładunku jest zastawiona jakimiś przedmiotami lub znajdują się na niej
ludzie, naleŜy dźwignice zatrzymać. Dźwignicowy ma obowiązek ostrzegać ludzi
znajdujących się na drodze przemieszczania ładunku. Bezwzględnie zabronione jest
przemieszczanie ładunków o masie przekraczającej dopuszczalny udźwig dźwignicy. Nie
wolno podnosić ładunków przymarzniętych i zagłębionych w ziemi.
Mas ładunku nie wolno określać „na oko”, gdyŜ moŜe to być przyczyną awarii dźwignicy
i w konsekwencji cięŜkiego wypadku. Pracownicy obsługujący dźwignicę obowiązani są znać
i stosować ustalony przypisami system sygnałów. SłuŜą one do porozumiewania się
dźwignicowego z pracownikami podwieszającymi i zdejmującymi zawiesia z haka. Sygnały
te powinny być jednoznacznie rozumiane przez wszystkich pracowników.
NiezaleŜnie od tego większe dźwignice muszą być wyposaŜone z sygnalizację
akustyczną, a takŜe i optyczną.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co to są dźwignice?
2.
Do czego słuŜą przenośniki?
3.
Z jakich elementów zbudowane są przenośniki taśmowe
4.
Jakie są rodzaje suwnic?
5.
Z jakich elementów zbudowane są suwnice bramowe?
6.
Jakie rozróŜniamy rodzaje Ŝurawi?
7.
Z jakich elementów składają się mechanizmy dźwignicowe?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Posługując się schematem rozróŜnij elementy przenośnika oraz określ ich funkcje
w urządzeniu.
Rysunek do ćwiczenia 1 [4, s. 363]
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat przenośnika taśmowego,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
2)
dokonać analizy schematu,
3)
rozróŜnić i scharakteryzować elementy konstrukcyjne przenośnika taśmowego,
4)
opisać ich funkcje w urządzeniu,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
schemat przenośnika taśmowego,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Z magazynu naleŜy dostarczyć na stanowisko pracy 5 zestawów prętów stalowych.
Stanowisko kowalskie usytuowane jest w odległości ok. 100 m od magazynu. Pręty są
zapakowane w zestawy o masie 50 kg i długości 2 m. Dokonaj doboru środków transportu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować polecenie ćwiczenia,
2)
zapoznać się ze środkami transportu mechanicznego,
3)
wybrać odpowiedni środek transportu i uzasadnić swój wybór,
4)
określić zasady bezpiecznego transportu wybranym środkiem transportu,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
katalogi środków transportu ręcznego i mechanicznego,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Rozpoznaj rodzaj prezentowanej suwnicy oraz elementy jej budowy wskazane na
rysunku.
Rysunek do ćwiczenia 3 [9]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
64
Rysunek przedstawia suwnicę:……………………………………………………
Elementy budowy suwnicy:
1………………………………………………………………………………………….
2……………………………………………………………………………………….....
3………………………………………………………………………………….………
4………………………………………………………………………………………….
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
rozpoznać prezentowaną suwnicę.
2)
rozpoznać elementy suwnicy oznaczone numerami,
3)
zapisać nazwę suwnicy i nazwy rozpoznanych elementów we wskazanych miejscach,
4)
ocenić poprawność wyników ćwiczenia,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
dokumentacja Techniczno-Ruchowa suwnicy,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 4
Na podstawie Dokumentacji Techniczno-Ruchowej suwnicy pomostowej rozróŜnij
i scharakteryzuj jej główne zespoły.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat suwnic pomostowych
hutniczych,
2)
dokonać analizy DTR suwnicy,
3)
wskazać główne zespoły,
4)
określić zadania zespołów,
5)
scharakteryzować mechanizmy oraz określić ich funkcje w zespole suwnicy,
6)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
modele suwnic pomostowych hutniczych,
−−−−
modele mechanizmów dźwigniowych,
−−−−
DTR suwnicy pomostowej hutniczej,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
scharakteryzować budowę przenośnika taśmowego?
2)
dobrać środki transportu mechanicznego?
3)
objaśnić sposoby zawieszania i podnoszenia ładunków
4)
scharakteryzować budowę suwnicy pomostowej?
5)
rozpoznać elementy suwnicy bramowej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
65
4.5. Magazynowanie materiałów i wyrobów hutniczych
4.5.1. Materiał nauczania
Budowle magazynowe
Magazyny są konstrukcjami przeznaczonymi do przechowywania dóbr materialnych,
uwzględniającymi w maksymalnym stopniu podatność magazynową zapasów. Budowle te
cechuje duŜa róŜnorodność, wynika ona z róŜnorodnego ich zastosowania:
−
czasu magazynowania materiałów,
−
rodzaju towarów i ich podatności magazynowej,
−
rotacji zapasów w magazynie,
−
mechanizacji i automatyzacji.
Rodzaje magazynów
Magazyny otwarte słuŜą do magazynowania produktów odpornych na działanie
czynników atmosferycznych. PrzewaŜnie są to place, odpowiednio przygotowane do
magazynowania określonych towarów. W tego rodzaju magazynach przechowywane są
materiały pochodzenia mineralnego, wyroby stalowe i Ŝeliwne, drewno itp.
NajwaŜniejszym elementem placów składowych są nawierzchnie. Rodzaj nawierzchni
decyduje o magazynowanych materiałach a takŜe o rodzaju transportu wewnętrznego.
Największe zniszczenia na powierzchnie wywierają siły skupione. Ma to miejsce między
innymi przy stosowaniu wózków widłowych. Odpowiednie to tego typu wymogów są
nawierzchnie betonowe wylewane, jak i nawierzchnie prefabrykowane specjalne. Budowle
magazynowe stosuje się do przechowywania wyrobów sztukowych, nie opakowanych
(odlewy, wyroby hutnicze o duŜych przekrojach).
Wśród otwartych budowli magazynowych występują następujące rodzaje:
−
place składowe o nawierzchni z gruntu rodzimego (nie ulepszonej) lub nawiezionego
gruntu ulepszonego mechanicznie bądź chemicznie,
−
składowiska o nawierzchni twardej nie ulepszonej (pylącej) lub ulepszonej (niepylącej),
której grubość wynosi ponad 12 cm.
Magazyny półotwarte to takie, które posiadają dach i przynajmniej jedną ze ścian. Mogą
tworzyć konstrukcję stałą lub teŜ mogą być ustawiane z elementów przenośnych. Taki
magazyn zabezpiecza materiały przed bezpośrednim wpływem warunków atmosferycznych.
Elementy konstrukcyjne wiaty, tzn. słupy oraz konstrukcja i obudowa dachu muszą być
wykonane z materiałów ognioodpornych. Wśród półotwartych budowli magazynowych,
wykorzystywanych do składowania blach, rozróŜnia się:
−
wiaty – obiekty, których zadaniem jest ochrona składowanych zapasów głównie przed
opadami atmosferycznymi,
−
zasieki – przegrody wybudowane w postaci pionowych, pełnych lub aŜurowych ścian
oporowych dla składowanych zapasów, którymi najczęściej są materiały sypkie.
Magazyny zamknięte posiadają pełną budowę ścian, drzwi, podłogę. Jest to najliczniejsza
grupa magazynów. Najprostsze z nich nie posiadają Ŝadnego wyposaŜenia. W takim
magazynie moŜna przechowywać nawozy sztuczne, cement, gwoździe, druty. Zamknięte
obiekty budowlane, posiadają wydzielone pomieszczenia, które przeznaczone są do
składowania róŜnorodnych zapasów w odpowiednio do tego celu przystosowanych
warunkach. Budynki tego typu wykonane są z konstrukcji Ŝelbetonowej i stalowej z obudową
wykonaną z róŜnych materiałów umoŜliwiających osiągnięcie wymaganej ochrony
termicznej, wilgotności a takŜe przed zanieczyszczonym powietrzem z zewnątrz. Takie
magazyny wyposaŜone są w pełen zakres instalacji, tj.:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
66
−
instalacje oświetleniowe i energetyczne,
−
instalacje klimatyzacyjne umoŜliwiające utrzymywanie wymaganych parametrów
mikroklimatu przestrzeni magazynowej,
−
instalacje centralnego ogrzewania,
−
instalacje wodno-kanalizacyjne,
−
instalacje przeciwpoŜarowe.
Magazyny
wysokiego
składowania
są
to
magazyny
zmechanizowane
lub
zautomatyzowane. Ich wysokość jest dość znaczna. Przekracza 7,2 m. Najczęściej są
wyposaŜone w zautomatyzowane manipulatory sterowane komputerowo. NaleŜy zaznaczyć,
Ŝ
e koszty takiego magazynu są dość wysokie i blisko pięciokrotnie wyŜsze od kosztu budowy
i wyposaŜenia magazynu niskiego składowania. Wewnątrz magazynu między słupami
ustawione są regały paletowe przeznaczone do wysokiego składowania jednostek
ładunkowych. Zastosowanie dźwigarów o duŜych rozpiętościach umoŜliwia wykonanie hali
o duŜym rozstawie słupów dostosowanych do optymalnego ustawienia rzędów regałów oraz
korytarzy międzyregałowych dla urządzeń piętrzących.
WyposaŜenie magazynu
Do wyposaŜenia magazynu naleŜą:
a)
urządzenia do składowania:
–
regały róŜnych typów (stałe, przesuwne, szufladowe),
–
stojaki, słuŜące do składowania róŜnych materiałów np. kątowników, blach,
–
wieszaki – stałe, przenośne do zawieszania np. zwojów drutu, lin,
–
palety – stosowane takŜe jako jednostki ładunkowe,
–
inne, o specjalnej konstrukcji i przystosowane do składowania np. butli z gazami
technicznymi, beczek, bębnów,
b)
urządzenia transportowe:
–
wózki jezdniowe ręczne,
–
wózki jezdniowe z napędem silnikowym (sztaplarki, wózki platformowe),
–
przenośniki do transportu pionowego, poziomego (np. przenośniki taśmowe,
ś
limakowe, redlery, elewatory),
–
ładowarki – stosowane do transportu materiałów sypkich,
–
dźwignice,
c)
wyposaŜenie pomocnicze:
–
przyrządy pomiarowe (wagi, miary, suwmiarki, mikrometry, termometry),
–
inne przyrządy pomocnicze (pokrowce, taśmy, pasy, drabinki),
–
narzędzia pomocnicze (młotki, obcęgi, przecinaki).
Urządzenia do przewoŜenia cięŜarów
Do transportu wewnętrznego w magazynie do składowania blach i innych elementów
metalowych obok wózków naładownych lub zwanych inaczej wózkami platformowymi
ręcznymi wykorzystuje się przede wszystkim wózki podnośnikowe ręczne lub elektryczne
a takŜe wózki widłowe uniwersalne. Znajdują tutaj wykorzystanie z tego względu, Ŝe towar
składowany w takich magazynach jest cięŜki i duŜy, co utrudnia korzystanie z samych
wózków platformowych.
Wózki platformowe są to najprostsze wózki (rys. 43 i 44). Ich konstrukcja nie pozwala
na samoczynne pobranie ładunku. Ładowanie odbywa się ręcznie. Stanowią one najbardziej
uniwersalne urządzenia do transportu wewnętrznego. MoŜna wśród wyróŜnić:
−
jedno- i dwukołowe,
−
trzy- czterokołowe o jednej ścianie bocznej,
−
o jednej lub kilku platformach ładunkowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
67
Rys. 43. Wózek czterokołowy [12]
Rys. 44. Wózek dwukołowy [12]
Wózki unoszące są urządzeniami do unoszenia i przemieszczania jednostek
ładunkowych przy ich rozładunku środków transportu zewnętrznego oraz przewozu wewnątrz
magazynowego. Tego typu wózki mają hydrauliczny mechanizm podnoszenia wideł na
wysokość 200 mm. UmoŜliwia to podniesienie towaru z podłogi a następnie jego
przewiezienie. Nośności wózków unoszących są dostosowane do masy jednostek
ładunkowych znormalizowanych (6,0 kN, 12,0 kN, 20,0 kN, 25,0 kN) – rys. 45 i 46.
Wózki widłowe najbardziej uniwersalnym typem są wózki podnośnikowe czołowe.
Urządzenia są wyposaŜone w maszty teleskopowe zamocowane w części czołowej wózka. Do
takiego masztu przymocowana jest płyta czołowa wideł, która jest przystosowana do
zakładania wideł uniwersalnych, a takŜe innych typów osprzętu pomocniczego do chwytania,
unoszenia, obracania ładunków o róŜnorodnych kształtach. Wózki przeznaczone do pracy
w wąskich korytarzach charakteryzuje to, Ŝe mogą pracować w ustawieniu wzdłuŜnym co
wpływa na zmniejszenie szerokości korytarza roboczego.
Dzięki stosunkowo prostemu zabiegowi, jakim jest zainstalowanie przystawki na widłach
wózka, funkcjonalność i uŜyteczność tych poŜytecznych urządzeń, słuŜących przede
wszystkim do transportu wewnętrznego, moŜe zostać znacznie rozszerzona. Większość
adapterów jest tak skonstruowana, aby ich montaŜ na wózku odbywał się błyskawicznie, bez
dodatkowych zbędnych czynności. Bazą do osadzenia tych urządzeń na wózkach są zwykle
widły, w jakie te wózki są standardowo wyposaŜone. JeŜeli któryś z elementów roboczych
przystawki musi być poruszany w czasie wykonywania operacji, wówczas wykorzystywana
jest do tego celu hydraulika zewnętrzna wózka. Bywa, Ŝe adapter mocowany jest po
zdemontowaniu wideł bezpośrednio na korpusie sztaplarki. Oczywiście montowany osprzęt
roboczy będzie musiał być odpowiednio dobrany do udźwigu danego wózka.
Rys. 45. Wózek paletowy [12]
Rys. 46. Wózek podnośnikowy [12]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
68
Zasady transportu wózkami ręcznymi
Wszystkie wózki muszą być w dobrym stanie technicznym, kompletne oraz codziennie
przed rozpoczęciem pracy sprawdzane. Wózki uŜywane na pochyleniach powinny być
wyposaŜone w sprawnie działające hamulce. Wózki dwukołowe muszą być zaopatrzone
w urządzenia do unieruchamiania kół w czasie, gdy wraz z ładunkiem są pochylone,
w ochraniacze dłoni na rękojeściach oraz w szelki ułatwiające transport cięŜkich ładunków.
Koła wózków powinny być osadzone na łoŜyskach tocznych i ogumione. Masa wózka nie
powinna przekraczać 150 kg. Wskazane jest, aby na wózkach umieszczony był napis
określający ich nośność.
Rys. 47. Wózek widłowy czołowy spalinowy [12]
Rys. 48. Wózek wysokiego składowania [12]
Transport wózkami jezdniowymi z napędem
Wózki te powinny mieć stanowisko kierowcy zabezpieczone: osłonami chroniącymi
przed urazami w razie kolizji oraz umoŜliwiającymi szybkie opuszczenie wózka.
Powierzchnia pomostu przeznaczonego dla kierowcy wózka musi mieć powierzchnię
zabezpieczającą przed poślizgnięciem się. Wózek powinien być wyposaŜony w sprawnie
działający sygnał dźwiękowy, światła przednie oraz światła tylne, w tym hamowania „stop”.
Wyłącznik prądu w wózkach elektrycznych powinien być sprzęŜony z hamulcem, aby po
włączeniu hamulca następowało jednoczesne wyłączenie prądu. W wózkach z silnikami
spalinowymi wylot rury wydechowej musi być umieszczony tak, aby spaliny nie zagraŜały
kierowcy (rys. 47 i 48).
Przy transporcie wózkami naleŜy przestrzegać następujących, podstawowych zasad:
—
kierowca wózka musi mieć odpowiednie, potwierdzone świadectwami kwalifikacje,
—
wszystkie wózki powinny być w dobrym stanie technicznym,
—
nie wolno obciąŜać wózka ponad jego nośność,
—
ładunek nie moŜe wystawać poza obrys pojazdu ani przesłaniać pola widzenia,
—
przedmioty cięŜsze powinny być ładowane niŜej,
—
na platformach ładunkowych ani widłach wózków nie wolno przewozić ludzi,
—
przetaczane wózki ręczne naleŜy pchać z boku lub z tyłu przy naroŜnikach,
—
zabronione jest uŜywanie wózków z silnikami spalinowymi w magazynach paliw
i materiałów łatwopalnych oraz uŜywanie w pomieszczeniach wózków spalinowych
napędzanych benzyną etylizowaną,
—
nie wolno gwałtownie hamować obciąŜonego wózka,
—
ciśnienie w oponach powinno być zgodne z instrukcją,
—
nie naleŜy uŜywać wózków w pomieszczeniach niedostatecznie oświetlonych,
—
nie moŜna podnosić ładunku na jednym zębie wideł,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
69
—
nie moŜna wchodzić lub schodzić z wózka w czasie jazdy,
—
podczas załadunku wózek powinien być ustawiony poziomo,
—
nie moŜna jeździć z ładunkiem podniesionym na widłach do góry,
—
nie wolno podtrzymywać bezpośrednio rękami ładunku podczas transportu,
—
nie moŜna wjeŜdŜać wózkiem z napędem na pochylnie o nachyleniu większym niŜ jest to
dozwolone w jego Dokumentacji Techniczno-Ruchowej,
—
pozostawianie wózka bez zabezpieczenia go przed uruchomieniem przez osoby
postronne,
—
oddalanie się kierowcy od wózka, jeśli silnik jego pracuje lub ładunek jest podniesiony,
—
pozostawianie wózka na drogach komunikacyjnych oraz zatrzymywanie na zjazdach
i pochylniach, przebywanie lub przechodzenie ludzi pod podniesionym ładunkiem.
Rodzaje transportu ręcznego
Transport ręczny dzielimy na:
−
transport ręczny bezpośredni,
−
transport ręczny przy uŜyciu sprzętu pomocniczego i narzędzi pomocniczych,
−
transport zmechanizowany o napędzie ręcznym.
Wszystkie te rodzaje transportu mogą być wykonywane przez pojedynczych
pracowników lub przez grupę pracowników, stąd podział na transport indywidualny
i zespołowy. PoniŜej zostaną przedstawione podstawowe ręczne urządzenia słuŜące do
podnoszenia, przenoszenia i przewoŜenia cięŜarów.
Urządzenia do podnoszenia cięŜarów
Dla ułatwienia podnoszenia cięŜarów stosuje się szereg urządzeń pomocniczych, jak:
−
róŜnego rodzaju krąŜki i wielokrąŜki,
−
wciągniki, wciągarki (rys. 49 i 50),
−
dźwigniki ręczne (lewary, podnośniki),
−
dźwignie,
−
suwnice pomostowe z napędem ręcznym,
−
Ŝ
urawie z napędem ręcznym.
Rys. 49. Wciągarka bramowa [12]
Rys. 50. Wciągarka łańcuchowa [12]
Urządzenia do przenoszenia cięŜarów
Stosowanie sprzętu pomocniczego przy ręcznym przenoszeniu cięŜarów pozwala na
usprawnienie tej czynności. UŜywa się do tych celów róŜnego rodzaju drąŜków, dźwigaczy,
kleszczy samozaciskowych (do szyn), uchwytów szczękowych (rys. 51, 52).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
70
Rys. 51. Ręczny uchwyt kleszczowy do dłuŜyc
[1, s. 665]
Rys. 52. Ręczny uchwyt szczękowy do blach
[1, s. 665]
Dokumentacja magazynowa
Przyjmowanie towarów to faza procesu magazynowego, w której następuje
przejmowanie towarów od dostawcy według określonych zasad dostawy. Przebieg procesu
rozpoczyna się od odbioru i przyjęcia.
Wydawanie towarów jest to faza procesu magazynowego, w której następuje przekazanie
odbiorcy oferowanych asortymentów towarowych zgodnie z zamówieniem. Obowiązują tutaj
podobne zasady jak przy przyjmowaniu towarów do magazynu Przykładowy dokument,
będący podstawa do wydania magazynu, przedstawiają rysunki 53 i 54.
Rys. 53. Dokument wydania materiału na zewnątrz [12]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
71
Rys. 54. Dokument pobranie materiałów [12]
WyposaŜenie magazynów
Regały, stojaki
Regały powinny mieć odpowiednio wytrzymałą i stabilną konstrukcję oraz
zabezpieczenia przed ich przewróceniem się. Szerokość odstępów między regałami powinna
być odpowiednia do stosowanych środków transportu oraz powinna umoŜliwiać bezpieczne
operowa nie tymi środkami i ładunkami. Sposób układania materiałów na regałach i ich
zdejmowania nie moŜe stwarzać zagroŜeń dla bezpieczeństwa pracowników. Przedmioty
łatwo tłukące się, niebezpieczne substancje i preparaty chemiczne oraz materiały
o największej masie powinny być składowane na najniŜszych półkach regałów. Przedmioty,
których wymiary, kształt i masa decydują o ich indywidualnym sposobie składowania,
powinny być ustawiane lub układane stabilnie, z uwzględnieniem połoŜenia ich środka
cięŜkości, tak aby zapobiec ich wywróceniu się lub spadnięciu.
Regały wspornikowe (rys. 55):
1.
Regał przeznaczony jest do składowania towarów, których długość przekracza dostępne
długości belek w innych systemach regałów.
2.
System umoŜliwia dostęp do wszystkich artykułów na kaŜdym poziomie.
Rys. 55. Regały wspornikowe [12]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
72
Palety, pojemniki magazynowo-transportowe
Przy składowaniu materiałów w stosach naleŜy zapewnić:
−
stateczność stosów poprzez składowanie na wysokość uzaleŜnioną od rodzaju materiału
(ich wymiarów, masy, kształtu) oraz wytrzymałości opakowań,
−
wiązanie między warstwami,
−
układanie stosów tak, aby środek cięŜkości przedmiotów składowanych pozostawał
wewnątrz obrysu stosów,
−
zachowanie odległości między stosami, umoŜliwiającej bezpieczne układanie
i przemieszczanie materiałów.
Rys. 56. Pojemnik transportowo magazynowy zamknięty lub otwierany
[12]
Składowanie drobnowymiarowych elementów metalowych
Drobnowymiarowe elementy metalowe naleŜy przechowywać w pojemnikach
ustawionych (rys. 56) na półkach regałów, z zachowaniem podziału na rodzaje i gatunki
materiałów.
Sposoby przechowywania i transportu wybranych elementów metalowych
Konserwacja wyrobów w trakcie w trakcie przechowywania w magazynie polega na
wykonaniu w określonym czasie czynności i zabiegów na tych wyrobach w celu
zachowania ich właściwości jakościowych, ilościowych i handlowych. Najbardziej
powszechne zabiegi konserwacyjne to usuwanie ognisk korozji i zabezpieczanie
zagroŜonych powierzchni wyrobów metalowych. Mogą być wykonywane przez
pracowników magazynowych, przy uŜyciu prostych uniwersalnych narzędzi. Natomiast
zabiegi konserwacyjne złoŜone, wymagają przeprowadzenia badań i pomiarów przy uŜyciu
odpowiedniego sprzętu przy czym powinny być przeprowadzone przez wykwalifikowanych
pracowników.
Wyroby płaskie, walcowane na zimno, ocynkowane elektrolitycznie.
Podczas transportu na ocynkowanych powierzchniach mogą pojawić się ciemne punkty
będące wynikiem tarcia. Na ogół pogarszają one tylko wygląd. Zmniejszenie tarcia
uzyskuje się poprzez oliwienie wyrobów. NaleŜy jednak podejmować następujące środki
ostroŜności: mocne opakowanie, układane na płasko, brak miejscowych obciąŜeń.
Natomiast, wilgoć, a szczególnie kondensacja wody między arkuszami, zwojami kręgu lub
innymi przylegającymi do siebie częściami wykonanymi z elektrolitycznie ocynkowanych
wyrobów płaskich moŜe poprowadzić do tworzenia się matowoszarawych osadów. Dla
ostroŜności wyroby te naleŜy transportować i przechowywać w stanie suchym,
zabezpieczając je przed wilgocią.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
73
Liny stalowe. Liny powinny być dostarczone w kręgach lub szpulach według uznania
wytwórcy. Lina podczas transportu powinna być zabezpieczona przed wilgocią, pyłem
i zanieczyszczeniami.
Blachy z metali nieŜelaznych. Przechowywane muszą być przede wszystkim
w budynku suchym i ogrzewanym. Powinny leŜeć na podkładzie większym podkładzie
aniŜeli wymiar blachy. Blachy do grubości do 0,8 mm naleŜy układać w regałach
poziomych w stosy, dowolnie wysoko, przedzielając je drewnianymi podkładkami. Blachy
powyŜej 0,8 mm moŜna składować w pozycji pionowej w specjalnie przygotowanych do
tego regałach (stojakach). Muszą mieć one jednak specjalne drewniane oparcia. Pochylenie
przechowywanych arkuszy powinno wynosić 75
°
w stosunku do podłogi. Podczas układania
blach naleŜy uwaŜać, aby nie dochodziło do ciągnięcia. MoŜe to spowodować głębokie
zadrapania przy zetknięciu z materiałem twardym. Szczególnie naleŜy uwaŜać na blachy
z aluminium i jego stopów. JeŜeli pomieszczenie nie jest dostatecznie suche, blachy naleŜy
smarować olejem antykorozyjnym, olejem silnikowym, bądź olejem silikonowym lub
olejem wazelinowym. Niedopuszczalne jest przechowywanie w sąsiedztwie metali
nieŜelaznych związków chemicznych. JeŜeli chodzi o transport to przy przeniesieniu skrzyń
z blachą do pomieszczenia składowanego, rozpakować ją moŜna dopiero gdy nabierze
temperaturę otoczenia. Blachy powinno podnosić dwóch ludzi w celu uniknięcia
powstawania zagnieceń, załamań i zadrapań . Po wyjęciu, kaŜdą blachę powinno się
starannie wytrzeć szmatką , aby usunąć wilgoć. Papierowe przekładki znajdujące się między
blachami naleŜy usunąć. Pomieszczenie w którym materiał jest przechowywany trzeba
utrzymywać w stałej temperaturze.
Druty z metali nieŜelaznych. Zalecenia są podobne jak w blachach z metali
nieŜelaznych. Mianowicie pomieszczenie, w którym są magazynowane musi być suche
i ogrzewane. Podłoga, albo miejsce przechowywania powinna być drewniana. Kręgi drutu
naleŜy przechowywać owinięte w papier, układając je na półkach lub podkładkach
drewnianych poziomo jeden na drugim, piętrząc do wysokości 2,2 m. i przestrzegając
zasady jednorodności grup w tym stosie. Drut o średnicy 1 mm nawinięty na szpulkach
drewnianych moŜna układać na półkach. Kręgów drutu nie naleŜy przetaczać bowiem
moŜna uszkodzić jego powierzchnie. RównieŜ zalecenia tyczące się rozładunku są podobne.
NaleŜy odczekać aŜ kręgi uzyskają temperaturę otoczenia, jeŜeli są wilgotne trzeba je
osuszyć. Dla odróŜnienia gatunku znaczyć kręgi (lub całe stosy) barwnym pasem. Druty
ciągnione grube i bardzo grube (od 3 mm wzwyŜ) składować naleŜy blisko miejsc
wydawania na mocnych podkładach drewnianych. KrąŜki drutów układać rzędami
w warstwach do wysokości nie większej niŜ 120 cm. W pierwszych warstwach rzędów,
krąŜki oprzeć skośno jeden na drugim, tak aby połowa powierzchni krąŜka leŜała na krąŜku
poprzednim. Ostatni krąŜek w kaŜdym rzędzie ustawić w pozycji pionowej, tak aby w jego
ś
rodek wcisnąć pierwszy krąg następnej warstwy. Druty cienkie, nawinięte na szpule
przechowywać w nieuszkodzonym opakowaniu na półkach. KaŜda szpula powinna być
zaopatrzona w nalepkę podającą pełne lub skrócone oznaczenie drutu. Druty ocynkowane,
biało Ŝarzone i polerowane układać na drewnianych półkach krąŜkami jeden na drugim,
słupek nie moŜe zawierać więcej niŜ 10 krąŜków. NaleŜy trzymać je w stałej temperaturze
z dala od kwasów i ługów. Trzeba zwracać uwagę, aby szpule nie spadały na podłogę, gdyŜ
kołnierze szpul mogą się obluzować lub odpaść a wtedy druty najcieńsze nie dadzą się
owinąć. Drutów z połyskiem w Ŝadnym wypadku nie naleŜy układać na ziemi lub
betonowej podłodze, gdyŜ wapno i cement powodują korozję lub matowienie powierzchni.
Wyroby umieszczone wysoko na półkach trzeba układać w sposób wykluczający
moŜliwość zsuwania się. Pracownik rozładowujący towar powinien mieć rękawice. Przed
przyjęciem do magazynu tego typu towar musi być przetarty z wilgoci. Ogniska rdzy moŜna
usunąć uŜywając, zaleŜnie od gatunku drutu, szczotki stalowej, papieru ściernego lub
papieru ściernego nawilŜonego olejem. Druty ocynkowane, biało Ŝarzone i polerowane
powinny być przechowywane w temperaturze 18–20
°
C.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
74
Kształtowniki aluminiowe. Przechowywać w zaleŜności od wielkości na podkładach
drewnianych lub na regałach. Wszelkiego rodzaju kształtowniki łączyć w wiązki
przynajmniej w trzech miejscach. Do tego celu moŜna wykorzystać drut stalowy na
dwuwarstwowej podkładce papieru a następnie owinąć dwiema warstwami papieru
krepowego. CięŜar takiej wiązki nie powinien przekraczać 160 kg. Wszystkie te elementy
powinny być przechowywane w temperaturze około 10 stopni. Tego typu elementy naleŜy
szczególnie strzec przed wilgocią.
Kształtowniki miedziane. Przechowywać w zaleŜności od wymiarów i wagi na
podkładach drewnianych i regałach. Kształtowniki o przekroju do 500 mm
2
łączyć w wiązki
i przewiązywać w dwóch lub trzech miejscach drutem na dwuwarstwowej podkładce
z papieru. Kształtowniki o przekroju powyŜej 500 mm
2
przechowywać luzem bez
opakowania. CięŜar jednej wiązki nie powinien przekraczać 80 kg.
Kształtowniki z mosiądzu. Przechowywać wiązki nie przekraczające 80 kg na
podkładkach drewnianych lub regałach. O przekroju 5 cm
2
przechowywać w wiązkach
wiązanych miękkim drutem na papierowej podkładce. Nie mogą znajdować się w obecności
kwasów i zasad.
Pręty z metali nieŜelaznych. Magazynować według gatunków i rozmiarów w pozycji
pionowej lub poziomej. UŜywa się do tego specjalnych przegród metalowych,
wytrzymałych na znaczne cięŜary i zabezpieczone belkami drewnianymi w miejscach styku
z prętami. Długie i cienkie pręty, których nie moŜna ustawić pionowo, naleŜy układać
poziomo w specjalnych stojakach, na deskach lub w długich skrzyniach drewnianych. Druty
równieŜ trzeba przechowywać z dala od związków chemicznych, utrzymywać stałą
temperaturę. Unikać podczas rozładunku przesuwania. Powoduje to uszkodzenia. Przed
złoŜeniem do magazynu odczekać aŜ pręty zrównają się z temperaturą pomieszczenia.
Rys. 57. Składowanie długich wyrobów stalowych [1, s. 632]
Wyroby stalowe powinny być układane na podkładach, rozstawionych co ok. 2 m,
między palami zabezpieczającymi przed osuwaniem, wbitymi w grunt lub na kozłach
stalowych.
Podstawowe zasady bezpieczeństwa przy pracy z urządzeniami magazynowymi
Materiały i inne przedmioty powinny być magazynowane w pomieszczeniach i miejscach
do tego przeznaczonych. Pomieszczenia magazynowe powinny spełniać wymagania
bezpieczeństwa, stosownie do rodzaju i właściwości składowanych w nich materiałów.
Przy składowaniu materiałów naleŜy:
−
określić dla kaŜdego rodzaju składowanego materiału miejsce, sposób i dopuszczalną
wysokość składowania,
−
zapewnić, aby masa składowanego ładunku nie przekraczała dopuszczalnego obciąŜenia
urządzeń przeznaczonych do składowania (regałów, podestów),
−
zapewnić, aby masa składowanego ładunku, łącznie z masą urządzeń przeznaczonych do
jego składowania i transportu, nie przekraczała dopuszczalnego obciąŜenia podłóg
i stropów, na których odbywa się składowanie, wywiesić czytelne informacje
o dopuszczalnym obciąŜeniu podłóg stropów i urządzeń przeznaczonych do składowania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
75
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Dlaczego przechowuje się i magazynuje materiały i wyroby hutnicze?
2.
Jakie są rodzaje magazynów
3.
Jakich zasad bezpieczeństwa naleŜy przestrzegać podczas obsługi urządzeń
magazynowych?
4.
Jakie jest podstawowe wyposaŜenie magazynu?
5.
Jak naleŜy składować wyroby hutnicze mało gabarytowe?
6.
W jaki sposób naleŜy składować wyroby metalowe o duŜej masie i wymiarach?
7.
W jakiej kolejności powinien być prowadzony rozładunek stosów?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Do magazynu dostarczono:
−
pręty stalowe,
−
rury stalowe,
−
ś
ruby M8,
−
nakrętki M8.
Ustal miejsce składowania tych materiałów i wyrobów hutniczych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z opisami miejsc składowania materiałów i wyrobów hutniczych.
2)
wskazać, gdzie naleŜy przechowywać poszczególne materiały, biorąc pod uwagę
ich cechy techniczne,
3)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
opisy miejsc składowania materiałów metalowych oraz wykazy materiałów metalowych
z określeniem miejsc ich składowania,
–
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Do magazynu dostarczono odkuwki. Ustal miejsce składowania tych materiałów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z opisami miejsc składowania materiałów i wyrobów hutniczych,
2)
wskazać, gdzie naleŜy przechowywać poszczególne materiały, biorąc pod uwagę
ich cechy techniczne,
3)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
opisy miejsc składowania materiałów metalowych oraz wykazy materiałów metalowych
z określeniem miejsc ich składowania,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
76
Ćwiczenie 3
Ze składowiska materiałów (magazynu) naleŜy pobrać 200 m rur stalowych według
zapotrzebowania z dokumentacji technologicznej. Wypełnij stosowne dokumenty
magazynowe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować polecenie ćwiczenia,
2)
zapoznać się ze dokumentacją technologiczną,
3)
wybrać odpowiedni dokument i uzasadnić wybór,
4)
wypełnić dokument,
5)
zaprezentować wyniki ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−−−−
dokumentacja magazynowa,
−−−−
przepisy dotyczące gospodarki magazynowej,
−−−−
literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
opisać
zasady
bezpieczeństwa
podczas
obsługi
urządzeń
magazynowych?
2)
wymienić podstawowe wyposaŜenie magazynu?
3)
wymienić zasady przechowywania i magazynowania wyrobów
hutniczych?
4)
wymienić zasady składowania rur stalowych?
5)
wymienić zasady składowania drobnowymiarowych elementów
metalowych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
77
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych?
4.
Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóŜ zaznaczenie odpowiedzi
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8.
Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Procesem produkcyjnym nazywamy
a)
uporządkowany ciąg działań prowadzący do wytworzenia produktu.
b)
przypadkowy proces który prowadzi do wytworzenia produktu.
c)
proces w wyniku kotnego samoistnie otrzymujemy produkt.
d)
pobranie materiału z magazynu.
2. Proces technologiczny jest
a)
pomocniczą częścią procesu produkcyjnego.
b)
główną częścią procesu produkcyjnego.
c)
oddzielną częścią realizowana niezaleŜnie od procesu produkcyjnego.
d)
przestarzałym określeniem procesu produkcyjnego.
3. Wzór słuŜący do wyznaczania technicznej normy czasu to
a)
j
pz
n
t
n
T
f
⋅
+
=
b)
j
pz
n
t
n
T
t
⋅
+
=
c)
j
pz
n
t
T
t
⋅
+
=
φ
d)
0
0
t
n
T
t
n
⋅
+
=
4. Rysunek przedstawia
a)
dźwignik zębatkowy.
b)
wciągnik łańcuchowy ślimakowy.
c)
podnośnik śrubowy
d)
wciągarkę stojakową kozłową.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
78
5. Dokumentacja Techniczno-Ruchowa nie zawiera
a)
wykazu części zapasowych.
b)
rysunków złoŜeniowych.
c)
schematów kinematycznych.
d)
rysunków wykonawczych.
6. W napędzie pneumatycznym źródłem energii mechanicznej jest
a)
silnik asynchroniczny.
b)
silnik elektryczny
c)
silnik pneumatyczny.
d)
pompa łopatkowa.
7. Wentylator jest spręŜarką w której
a)
przyrost ciśnienia jest maksymalny.
b)
przyrost ciśnienia jest minimalny.
c)
niema przyrostu ciśnienia.
d)
ciśnienie na wejściu jest znacznie większe niŜ ciśnienie na wyjściu.
8. Do budowli magazynowych zamkniętych nie naleŜy
a)
silos.
b)
zasobnik.
c)
ogrodzone składowisko.
d)
budynek jedno lub wielo kondygnacyjny.
9. Rysunek przedstawia ręczny uchwyt szczękowy do
a)
blach.
b)
rur.
c)
teowników.
d)
ceowników.
10. Na rysunku ładunek został zawieszony za pomocą
a)
zawiesi cięgnowych linowych
b)
zawiesi cięgnowych łańcuchowych
c)
zawiesi zaczepowych
d)
uchwytu kleszczowego
11. Skrót ESP oznacza
a)
ekonomiczny system produkcyjny.
b)
elastyczny sposób produkcji.
c)
elastyczny system produkcyjny.
d)
ewidencja szacunkowa produkcji.
12. Karta technologiczna nie zawiera
a)
opisu operacji.
b)
numeru operacji.
c)
informacji o uŜytym oprogramowaniu CAD/CAM.
d)
informacji o oprzyrządowaniu .
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
79
13. Na zdjęciu przedstawiono
a)
regał paletowy.
b)
regał automatyczny.
c)
przenośnik łańcuchowy.
d)
przenośnik pneumatyczny.
14. Zasieki to
a)
magazyny
przejściowe,
związane
najczęściej
ze
stanowiskiem
roboczym
produkcyjnym.
b)
składowiska odpadków i śmieci.
c)
przegrody wybudowane w postaci pionowych, pełnych lub aŜurowych ścian
oporowych.
d)
ogrodzone składowiska.
15. Na rysunku przedstawiono schemat przemysłowego układu
a)
pneumo-hydraulicznego.
b)
elektrycznego.
c)
hydraulicznego.
d)
pneumatycznego.
16. PoniŜej przedstawiono przykładowe oznaczenie wentylatora. WskaŜ odpowiedź
prawidłowo wyjaśniającą znaczenie odnośników z cyframi
a)
1
−
typ wentylatora, 2
−
średnica
w mm, 3
−
typ piasty.
b)
1
−
typ łopatek, 2
−
średnica
w mm, 3
−
typ piasty.
c)
1
−
typ piasty, 2
−
średnica
w mm, 3- typ wentylatora
d)
1
−
kierunek przepływu,
2
−
średnica w mm, 3
−
typ piasty.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
80
17. Regały wspornikowe przeznaczone są dla
a)
materiałów sypkich.
b)
materiałów których długość nie przekracza dostępnych długości belek w innych
systemach.
c)
materiałów których długość przekracza dostępne długości belek w innych systemach.
d)
składowania róŜnego rodzaju cieczy.
18. Zdjęcie poniŜej przedstawia dokumentację
a)
wydania materiału na zewnątrz.
b)
pobrania materiału.
c)
technologiczną.
d)
produkcyjną.
19. Narzędzie przedstawione na rysunku to
a)
kleszcze kowalskie.
b)
podnośnik bramowy.
c)
ręczny uchwyt szczękowy do blach.
d)
ręczny uchwyt kleszczowy do dłuŜyc.
20. Na zdjęciu przedstawiono przenośnik
a)
taśmowy.
b)
wałkowy.
c)
łańcuchowy.
d)
pneumatyczny.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
81
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………..
Dobieranie maszyn i urządzeń przemysłowych oraz transportowych
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
82
6. LITERATURA
1.
Gołembska E.: Kompendium wiedzy o logistyce. PWN, Poznań 2002
2.
Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 2000
3.
Kijewski J.: Maszynoznawstwo. WSiP, Warszawa 1993
4.
Kowalewski S., Dąbrowski A., Dąbrowski M.: ZagroŜenia mechaniczne. Centralny
Instytut Ochrony Pracy, Warszawa 1997
5.
Mac S.: Obróbka metali z materiałoznawstwem. WSiP, Warszawa 1997
6.
Rączkowski B.: BHP w praktyce. ODiDK, Gdańsk 2005
7.
mfiles.ae.krakow.pl
8.
www.bagra.pl
9.
www.boc.com.pl
10.
www.cke.edu.pl
11.
www.messer.pl
12.
www.promag.pl
13.
www.wentech.pl
14.
www.zsz.swiebodzin.pl