05. Viljuskari

VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA U NIŠU

predmet: MEHANIZACIJA PRETOVARA

Studijski program: DRUMSKI SAOBRAĆAJ

Predavanje

VILJUŠKARI

Za

izradu ovog predavanja, pored ostalog materijala, iskorišćen je i deo prezentacije Viljuškari profesora Milorada Vidovića sa Saobraćajnog fakulteta u Beogradu, departman za logistiku.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

2

UVOD Viljuškari su pretovarna sredstva sa prekidnim ciklusom rada namenjena transportu unutar fabričkih hala i skladišta, kao i transportu na kraćim rastojanjima u krugu preduzeća. Služe za transport većih komadnih tereta, manjih komadnih tereta na paletama i rasutog tereta u sanducima ili korpama. Osnovno obeležje je uređaj u obliku rama za podizanje, odnosno slaganje tereta po visini. Duž rama za podizanje i spuštanje tereta kreće se zahvatni uređaj u obliku viljuške po kojoj je viljuškar i dobio ime. Prvi motorni viljuškar napravljen je u SAD-u 1927. godine (Clark Equipment Company, Buchanan, Michigan). Funkcionalne osobine, mogućnost slaganja robe na velikoj visini, velika funkcionalna i kapacitivna fleksibilnost, doprineli su brzoj ekspanziji viljuškarske tehnike u oblasti industrije, trgovine i saobraćaja. Kovencionalna konstrukcija viljuškara je primarno prilagođena za rad sa kompaktnim jedinicama u obliku palete ili kontejnera. Viljuška nije jedini oblik zahvatnog uređaja koji se koristi u viljuškarskoj tehnici, a pored viljuške koristi se čitav niz različitih oblika zahvatnih naprava koje su prilagođene različitim oblicima tereta i zadataka (transport cevi, rolni, buradi itd.). Smatra se da se danas nalazi u eksploataciji nekoliko miliona viljuškara. Prema Industrial truck association u SAD je u funkciji 855.900 viljuškara Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

3

Različiti viljuškari po gabaritu i zahvatnom sredstvu

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

4

prve konstrukcije viljuškara iz tridesetih godina prošlog veka Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

5

Sastoje se iz „ šasije osnovnog vozila sa pogonom kretanja, „ vertikalnog stuba sa jednim ili više ramova, „ pogonskog sistema za dizanje sa zahvatnim organom „ sistema za naginjanje rama i „ upravljačkog uređaja smeštenog u kabini viljuškara.

Oslanjaju se na četiri ili tri točka, tako da su prednja dva točka pogonska I neupravljačka, a zadnja dva ili samo jedan služe za upravljanje. Zahvaljujući svojim karakteristikama obezbedili su nezamenjivu ulogu u poslovima podnog unutrašnjeg transporta.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

6

PREDNOSTI I NEDOSTACI Viljuškari su unutar navedene oblasti stekli veliku prednost u odnosu na druga transportna sredstva jer poseduju sledeće karakteristike: • • • • • • •

velika manevarska sposobnost, ne zahtevaju posebne koloseke i staze za kretanje laka prilagodljivost promenama tehnološkog procesa relativno velike brzine kretanja i dizanja relativno velika visina dizanja u slučaju primene teleskopskog rama dodatnom nadgradnjom proširuju oblast primene slobodna i brza primena u svim oblastima preduzeća

Pored navedenih prednosti viljuškari imaju i određene nedostatke: h h h

ograničena nosivost i sposobnost utovara zahtevaju kvalifikovan personal rad na granici stabilnosti

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

7

KLASIFIKACIJA Za klasifikaciju viljuškara slagača koriste se različiti kriterijumi: „ nosivost, „ položaj težišta tereta u odnosu na bazu viljuškara, „ da li su sa sedištem ili bez sedišta „ prema vrsti pogonskog agregata i dr. Za klasifikaciju viljuškara najznačajniji kriterijum je položaj težišta tereta u odnosu na bazu viljuškara pri čemu se baza viljuškara definiše kao površina oivičena dodirnim tačkama točkova sa tlom. Prema ovom kriterijumu viljuškari se klasifikuju na: „ sa težištem tereta izvan baze viljuškara -čeoni (frontalni) „ sa težištem u bazi (viljuškari bez protivtega) „ sa pomeranjem tereta pri zahvatanju i odlaganju i „ za rad u visokoregalnim skladištima. Prema nosivosti viljuškari se dela na: „ laki do 12 [kN] „ srednji preko 12 do 32 [kN] „ srednje teški preko 32 do 80 [kN] „ teški preko 80 do 500 [kN] Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

8

Nosivost viljuškara Gornja granica nosivosti kod viljuškara se stalno pomera - donedavno je bila 500 [kN], a sada je pomerena na 800 [kN]. Viljuškari sa ekstremno velikom nosivošću se uglavnom grade za rešavanje specijalnih pretovarnih zadataka. Viljuškar nosivosti od 600 [kN] sagrađen je za potrebe jednog brodogradilišta u Velikoj Britaniji, a današnji viljuškar rekorder je razvijen za potrebe izgradnje jednog sistema za vodosnabdevanje u Libiji. Pomenuti sistem je građen od betonskih cevi velike težine, a istraživanja su pokazala da je za njihov pretovar najcelishodnije da se primeni viljuškarska tehnika. Ovaj ogromni viljuškar je proizvela švedska firma Kalmar i njegova nosivost je 800 [kN] za udaljenje težišta tereta od leđa viljuške od 2300 [mm], što bi za uobičajeno iskazivanje nosivosti kod teških viljuškara na udaljenju težišta od leđa viljuške 1200 [mm] odgovaralo nosivosti od 1100 [kN].

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

9

Prema vrsti pogona dele se na: viljuškare na dizel, gasni ili elektro pogon, pri čemu ne treba zaboraviti ni ručne viljuškare. Robu mogu da zahvataju sa čeone ili bočne strane pa je klasifikacija i izvršena na taj način. Vertikalne osovine mogu da menjaju nagib i to napred za 3°do 4° (pri utovaru) i unazad 10° do 12° (pri prenosu tereta). Brzina kretanja se kreće od 6 do 30 km/h. Brzina dizanja tereta iznosi od 8 do 14 m/min. Uređaj za dizanje tereta kod viljuškara sastoji se od: rama sa viljuškom kao zahvatnom napravom (nosačem) i hidrauličkog pogona za podizanje i naginjanje rama. Oblast primene viljuškara je značajno proširena zamenom standardnog zahvatnog uređaja (viljuške) specijalnim oblicima zahvatnih uređaja.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

10

Specijalni zahvatni uređaji su: • uređaji koji olakšavaju i ubrzavaju rukovanje paletizovanih tereta (produžeci za viljuške, rotatori, potiskivači), • uređaji koje omogućavaju rukovanje nepaletizovanih tereta (trn, konzola, kašika, klješta), • razni oblici zaštitnih rešetki koje kod rukovanja kabastim teretom obezbeđuju zaštitu vozača viljuškara i • uređaji koje omogućavaju realizaciju operacija koje nisu u domenu pretovarnog zadatka (radne korpe za montažu ili reparaturu instalacija u halama i dr.).

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

11

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

12

Primena specijalnih zahvatnih uređaja kod viljuškara postavlja i određena ograničenja. Ta ograničenja uglavnom se odnose na redukciju nosivosti. Specijalni zahvatni uređaji su teži od standardne viljuške, a po pravilu udaljavaju i težište tereta od pete viljuške, što ima za posledicu smanjenje nosivosti viljuškara. Svako odstupanje težine zahvatnog uređaja i pomeranje težišta od propisanog mora se uzeti u obzir pri sparivanju (izboru nosivosti) viljuškara i zahvatnog uređaja, jer je u protivnom ugrožena stabilnost viljuškara.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

13

Stabilnost viljuškara Stabilnost viljuškara predstavlja meru otpornosti viljuškara na prevrtanje koja, u principu, zavisi od niza uticaja (statičke i dinamičke sile koje deluju na sredstvo, sopstvena težina, geometrijske karakteristike, ubrzanja, usporenja,...). Za proveru stabilnosti kod viljuškara koriste se računske i eksperimentalne metode, u najvećoj meri definisane kako nacionalnim, tako i medjunarodnim standardima (na primer ISO 1074, ISO 3184, ISO 5766,...). Pojam stabilnosti viljuškara odnosi se na: • stabilnost u podužnom pravcu, koja se odnosi na prevrtanje oko ose koju čine dodirne tačke prednjih točkova sa tlom, • stabilnost tereta pri maksimalnom usporenju u toku kočenja, zbog opasnosti od klizanja tereta • bočnu stabilnost pri kretanju kroz krivinu Test na prevrtanje viljuškara, kojim se simulura uticaj dinamičkih sila, izvodi se najčešće preko platforme sa promenljivim uglom naginjanja. Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

14

Statička stabilnost Medjutim, za praktičnu primenu poseban značaj ima provera statičke stabilnosti čeonog viljuškara i dijagram nosivosti u funkciji od udaljenosti težišta tereta od pete viljuške. Statička stabilnost čeonog viljuškara definiše se kao odnos statičkih momenata tereta Gs i sopstvene težine viljuškara Gn oko prednje osovine.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

15

Sa slike je očigledno da se momenti sila Gs i Gn, u odnosu na tačku oslanjanja prednjih točkova o tlo, koja predstavlja osu prevrtanja, Ms i Mn, mogu izraziti kao: Ms= Gs(x + c) Mn= Gn .co Pri tome, da bi viljuškar bio stabilan, odnos ovih momenata, koji predstavlja i koeficijent statičke stabilnosti, treba da je veći od jedan, a obično se viljuškar smatra stabilnim ako je: σ = Mn/Ms≈1,7

Viljuškari imaju tzv. trougao stabilnosti. Stranice trougla su formirane od tačaka dodira točaka sa tlom (ako ima tri točka) ili prednjih točkova i sredine zadnje osovine. Centar gravitacije ne sme biti izvan trougla stabilnosti (na granici je sa max. teretom i podignutim ramom) Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

16

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

17

Viljuškari sa težištem tereta izvan baze viljuškara- čeoni (frontalni) Čeoni viljuškar je najrasprostranjeniji konstruktivni oblik viljuškara. Njegovi osnovni delovi su: • ram sa osovinama i pogonskom grupom, • uređaj za dizanje i • sistem za upravljanje Pogon je elektrobaterijski i sa SUS-motorom. Elektroviljuškari imaju manju težinu kontratega. Funkciju protivtega kod elektroviljuškara delimično su preuzele baterije. Izrađuje se sa tri i četiri točka. Upravljanje se, zbog velikog opterećenja na prednjim točkovima, isključivo izvodi preko zadnjih točkova. Kruti ram povezuje sve elemente viljuškara u jednu celinu. Kod čeonog viljuškara je sa prednje strane rama zglobno povezan uređaj sa dizanje tereta. Čeoni viljuškar se klasifikuje i kao viljuškar sa slobodno nošenim teretom, što znači da je težište tereta stalno izvan baze viljuškara. Zbog velike težine kontratega kod čeonog viljuškara je nepovoljan odnos nosivosti i sopstvene težine - kod lake i srednje klase nosivosti taj odnos je 1 : 2, dvostruko je veća sopstvena težina od nosivosti, a kod većih nosivosti taj odnos je povoljniji, zbog većeg razmaka osovina. Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

18

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

19

TERENSKI VILJUŠKARI Rad na građevinski neobrađenoj, neravnoj i valovitoj podlozi (terenski uslovi) zahteva drugačiju koncepciju gradnje viljuškara u odnosu na industrijsku varijantu. Rad u terenskim uslovima postavlja oštrije zahteve u pogledu stabilnosti, čvrstoće konstrukcije i dinamičkih karakteristika viljuškara, a to znači i veće investicione i eksploatacione troškove. Terenski viljuškari sa konvencionalnom konstrukcijom rama za dizanje grade se sa nosivošću od 20 do 60 [kN], a sa teleskopom od 22 do 50 [kN]. Podloge na kojoj rade terenski viljuškari klasifikuju se u tri grupe i to: • neravna i čvrsta • mekana do raskvašena i • raskvašena, nestabilna i veoma neravna. Na neravnoj i čvrstoj podlozi može da se koristi i konvencionalan industrijski viljuškar standardne konstrukcije, opremljen pneumaticima niskog pritiska

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

20

Pravi terenski viljuškari za rad na raskvašenom i veoma neravnom terenu se bitno razlikuju od konvencionalnih industrijskih viljuškara. Prve konstrukcije terenskih viljuškara nastale su adaptiranjem građevinskih mašina (utovarivača sa kašikom) i poljoprivrednih traktora. Uvođenje novih tehnologija u poljoprivredi, građevinarstvu i industriji kao i potrebe u vojnoj logistici podstakli su razvoj terenskih viljuškara. Pored uređaja za podizanje u obliku rama danas se nude i terenski viljuškari sa teleskopskim mehanizmom za rukovanje teretom. Oni predstavljaju novu generaciju terenskih viljuškara, a prihvaćeni su u nekim armijama i kao vojni terenski viljuškari. Kako se kod terenskog viljuškara stabilnost obezbeđuje povećanjem razmaka osovina i točkova, terenski viljuškari imaju veće gabaritne mere u odnosu na konvencionalne industrijske viljuškare. Kod terenskih i teških industrijskih viljuškara primenjuju se različita rešenja u cilju poboljšanja stabilnosti. Jedno od tih rešenja je pokretan kontrateg, koji se uvlači i izvlači u zavisnosti od opterećenja viljuški. Pored toga koriste se i stabilizatori koji se oslanjaju na podlogu pri rukovanju teškim i kabastim tretom.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

21

terenski viljuškari

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

22

Viljuškari bez kontratega (sa težištem tereta u bazi viljuškara) Viljuškar sa težištem tereta izvan baze viljuškara - zbog svog osnovnog nedostatka koji se ogleda u velikoj sopstvenoj težini ili u velikim dimenzijama inicirao je razvoj koncepta u kome se težište nalazi unutar baze. Osnovno obeležje viljuškara bez kontratega je da evropsku paletu može da podiže i slaže samo ako je zahvaćena sa uže (čeone) strane. Bočno zahvaćenu paletu viljuškar može samo da odvoji od tla i transportuje, ali ne i da slaže po visini. U primeni su dva rešenja • viljuške u obliku školjkastog omotača • “slobodne” viljuške Češći koncept gradnje viljuškara je obliku sa tzv. slobodnim viljuškama koje ne prekrivaju nosače (kao u slučaju viljuški školjkastog oblika), već se nalaze između nosača točkova i potpuno su slobodne. Nosači prednjih točkova su razmaknuti više od viljuški i znatno su robusnije konstrukcije. Razmak nosača se bira u zavisnosti od dimenzije tereta i obično se kreće od 686 do 1270 [mm]. Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

23

Viljuškari bez kontratega

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

24

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

25

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

26

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

27

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

28

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

29

Viljuškari za visokoregalna skladišta

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

30

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

31

Šta se ne sme činiti sa viljuškarom? Vozač viljuškara u svom radu sa viljuškarom ne sme da radi sledeće stvari: „ „ „ „ „ „ „

„ „

da podiže teži teret od nosivosti viljuškara, da podiže teret koji nije stabilno utovaren na paleti, da poveća protivteg viljuškara sa namerom da podigne teži teret, da pokreće viljuškar sa visoko podignutim teretom, da jako koči, da vozi većom brzinom od one koju propisuje pravilnik, da se zadržava ili hoda ispod viljuški koje su podignute, čak iako na njima nema tereta, da prevozi ljude viljuškarom, da viljuškarom vuče ili gura vagon, ukoliko viljuškar nije prilagođen za takav rad,

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

32

Mere obezbeđenja bezbednog rada viljuškara

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

33

I još ponešto o viljuškarima Prema zvaničnim podacima datim od strane Industrial truck association u SAD se pri radu sa viljuškarima svake godine desi blizu 100 smrtnih slučajeva (prošle godine 85), 34.900 ozbiljnih nezgoda (sa težim povredama) i 61.800 manjih nezgoda (lakše povrede) u kojima je povređeno blizu 20.000 radnika. Prema National Traumatic Occupational Fatalities (NTOF), 1530 radnika je poginulo u nezgodama sa viljuškarima u periodu između 1980 i 2001.god. Najčešće nezgode jesu prevrtanja viljuškara (22%) ili različite vrste sudara, a to su sudar pešaka ili zapošljenih sa viljuškarom prilikom transporta (20%) ili međusobnih sudara viljuškara i drugih vozila (16%) itd.

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

34

Viljuškar budućnosti?

Visoka tehnička škola strukovnih studija u Nišu - Mehanizacija pretovara

35