Seminarski Rad - Viljuskari

FAKULTET INŽENJERSKIH NAUKA

SEMINARSKI RAD POGONSKI I MOBILNI SISTEMI VILJUŠKARI

Predmetni nastavnik:

Kragujevac, Mart 2014.

Studenti:

Sadržaj Strana UVOD......................................................................................................................................... 1 Osnovni sklopovi i podsklopovi ................................................................................................. 2 Ram............................................................................................................................................. 4 Pneumatici .................................................................................................................................. 5 Protivteg ..................................................................................................................................... 5 Kabina......................................................................................................................................... 5 Nagibni cilindri ........................................................................................................................... 5 Kran ............................................................................................................................................ 6 Nosač .......................................................................................................................................... 6 Pogon .......................................................................................................................................... 6 Pogon viljuškara na dizel gorivo ................................................................................................ 7 Pogon viljuškara na BENZIN – GAS ......................................................................................... 7 Pogon viljuškara pomoću elektromotora-akumulatora............................................................... 8 Dodaci ......................................................................................................................................... 9 Gabaritne dimenzije.................................................................................................................. 10 Manevarska sposobnost i prohodnost ....................................................................................... 11 Oblast primene.......................................................................................................................... 11 Klasifikacija viljuškara ............................................................................................................. 11 Cene viljuškara ......................................................................................................................... 12 Zaključak .................................................................................................................................. 13 Literatura .................................................................................................................................. 14

UVOD Jedan od najznačajnijih delova pri tansportu i skladištenju robe su njen utovar i istovar. Za utovar, istovar i transport robe unutar skladišta najčešće se koriste viljuškari. 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 (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. Smatra se da se danas nalazi u eksploataciji nekoliko miliona viljuškara. Prema Industrial truck association u SAD je u funkciji 855.900 viljuškara.[1] Viljuškari su motorna industrijska vozila koja se koriste za podizanje i transport materijala. Savremeni viljuškar razvijen je tokom dvadesetih godina od strane raznih kompanija uključujući Clark i Yale & Towne Manufactoring. Viljuškari su od tada postali nezamanjiv deo opreme u proizvodnim pogonima i skladištima. [2]

Slika 1. - Viljuškari

1

OSNOVNI SKLOPOVI I PODSKLOPOVI U slučaju viljuškara uspelo se da se pomoću jednog sredstva objedine manipulativne i transportne aktivnosti. Primarna funkcija je manipulacija, a transportna je sekundarna. Cilj je da se pri njihovom radu ostvari što više operacija raznih rukovanja teretom, uz što manje angažovanje na funkciji samog transporta. 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.). [5] Prema konstrukciji motorni viljuškari mogu biti: 1. čeoni (zahvataju teret frontalno, ceonom stranom vozila tako da je prilikom kretanja teret ispred tela viljuškara i oni su najzastupljeniji); 2. bočni (zahvataju teret sa jedne od svojih bočnih strana i koristi se za transport dugačkih tereta gde je uzdužna osa tereta paralelna sa uzdužnom osom viljuškara); 3. kontejnerski (služe za prenos kontejnera unutar luka i skladišta, i svoj teret zahvataju svojom čeonom stranom); 4. sa horizontalnim pomeranjem viljuške u pravcu horizontalne ose; 5. četvorostrani (mogu se kretati napred, nazad, levo i desno bez potrebe za manevarskim prostorom.Pravac menjaju rotiranjem svojih točkova). U poslednje vreme se kao kriterijum za podelu viljuškara prema konstrukciji koristi položaj tereta u odnosu na bazu viljuškara. U odnosu na ovaj kriterijum razlikuju se sledeće vrste viljuškara: 1. viljuškari sa slobodno nošenim teretom; 2. viljuškari sa težištem tereta unutar baze viljuškara; 3. hibridni viljuškari treće generacije; 4. viljuškari za rad u visokoregalnim skladištima. Viljuškare sa slobodno nošenim teretom čini grupa čeonih viljuškara. U grupu viljuškara sa težištem tereta unutar baze viljuškara spadaju viljuškari sa horizontalnim pomeranjem viljuške u pravcu horizontalne ose. Hibridni viljuškari treće generacije su poznati kao viljuškari sa okretnom glavom. Kod ovih viljuškara viljuške se pomeraju tako da je moguće zahvatanje sa leve i desne strane bez okretanja samog viljuškara. 

Nosivost viljuškara

Prema nosivost viljuškari se dele na: 1. viljuškari male nosivosti (do 1200kg); 2. viljuškari srednje nosivosti (1200kg - 3200kg); 3. viljuskari srednje teške nosivosti (3,2t - 8t); 4. Viljuškari teške nosivosti (8t - 50t). 2

Viljuškari sa većom nosivošću izrađuju se sa četiri točka. Oni imaju veću brzinu i stabilnost. Viljuškari nosivosti do 1200kg se izrađuju sa 3 točka. Oni se karaktrišu boljim manevarskim sposobnostima pa zahtevaju manje širine prolaza i time doprinose efikasnijem iskorišćenju skladišta ili magacina. Tokom vremena, razlike između viljuskara sa tri i četiri točka su se smanjile. Danas moderne konstrukcije viljuškara sa četiri točka imaju sličnu širinu prolaza kao i oni sa tri točka. Gornja granica nosivosti kod viljuškara sada je pomerena na 80t. Viljuškari sa ekstremno velikom nosivošću se uglavnom grade za rešavanje specijalnih pretovarnih zadataka. Današnji viljuškar rekorder je razvijen za potrebe izgradnje jednog sistema za vodosnabdevanje u Libiji (sistem je građen od betonskih cevi velike težine) Ovaj ogromni viljuškar je proizvela švedska firma Kalmar i njegova nosivost je 80t 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 110t. Najveći viljuškar u V.Britaniji (nosivost 60t) služi za pretovar čeličnih poluga dugih 13m pri temperaturama od 800℃. Potpuno natovaren teži 106 t.  Čeoni (frontalni) viljuškar Najveću primenu u transportu i skladištenju robe i materijala imaju čeoni viljuškari. Oni se sastoje iz šasije sa 3 ili 4 točka. Upravljanje se zbog velikog opterećenja na prednjim točkovima izvodi isključivo zadnjim. Njegovi osnovni delovi su: 1. ram sa osovinama i pogonskom grupom; 2. uređaj za dizanje; 3. sistem za upravljanje. Pogon je elektrobaterijski i sa SUS-motorom. Elektroviljuškari imaju manju težinu kontratega. Funkciju protivtega kod elektroviljuškara delimično su preuzele baterije. 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. [3] Identifikacija osnovnih delova:

Slika 2. – Osnovni delovi viljuškara

3

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. Kod čeonih viljuškara na prednjoj strain se nalazi vertikalna osovina, cilindar za podizanje viljuški i viljuške koje služe za zahvatanje tereta. Vertikalna osovina je zglobno vezana za šasiju viljuškara i može menjati nagib i to napred za 3°do 4° (pri utovaru) i unazad 10° do 12° (pri prenosu tereta). . Prilikom kretanja viljuškara ona je nagnuta unazad i na taj način povećava se stabilnost viljuškara i tereta pri vožnji. Prilikom podizanja i spuštanja tereta ona je uvek u vertikalnom polozaju. Brzina kretanja se kreće od 6 do 30 km/h (uglavnom se ograničava na 16km/h, a za veće mašine se ne preporučuje veća brzina od 6km/h). Takodje su u upotrebi specijalni zahvatni uređaji i to: 1. uređaji koji olakšavaju i ubrzavaju rukovanje paletizovanih tereta (produžeci za viljuške, rotatori, potiskivači); 2. uređaji koje omogućavaju rukovanje nepaletizovanih tereta (trn,konzola, kašika, klešta); 3. razni oblici zaštitnih rešetki koje kod rukovanja kabastim teretom obezbeđuju zaštitu vozača viljuškara; 4. uređaji koje omogućavaju realizaciju operacija koje nisu u domenu pretovarnog zadatka (radne korpe za montažu ili reparaturu instalacija u halama i dr.).

Slika 3. - Razni oblici viljuška RAM Ram predstavlja osnovu na koju su zakačeni jarbol, osovine, točkovi, protivteg, gornji štitnik i pogon. U sastavu rama mogu biti i rezervoari za gorivo i hidrauličnu tečnost.[2]

4

PNEUMATICI Postoje veliki broj pneumatika viljuškara. Tri najčešće korišćena tipa su pneumatski, puni i poliuretanski. Pneumatici se biraju na osnovu toga za šta i gde se viljuškar koristi. Izbor pneumatika u velikoj meri utiče na sigurnost i performanse.

Slika 4. Pogonski i zadnji pneumatski točak PROTIVTEG Protivteg je masa pričvršćena na zadnjem delu rama viljuškara. Svrha protivtega je da pruži protivtežu u odnosu na teret koji se podiže. U slučaju električnih viljućkara, velike baterije mogu zameniti kontrateg. KABINA Kabina je deo koji sadrži sedište za vozača zajedno sa kontrolnim pedalama, volanom, polugama, prekidačima i kontrolnom tablom. Kabina može biti otvorenog ili zatvorenog tipa, ali uvek sadrži gornji štitnik. Kabina može biti opremljena grejačima za zemlje sa hladnom klimom.

Slika 5. ESR 5000 Series Cold Store kabina i unutrašnjost kabine Hyndai PR 16-07-9 E NAGIBNI CILINDRI Nagibni cilindri su povezani na ram viljuškara i kran. Njihova uloga je da ugaono pomeraju kran u cilju lakšeg manipulisanja tovarom. 5

KRAN Kran je vertikalna konstrukcija koja vrši rad podizanja i spuštanja tovara. Sačinjena je od međusobno povezanih šina koje pružaju lateralnu stabilnost. Međusobno povezane šine mogu imati valjke ili čaure za vođenje. Kran je pogonjen hidraulički, od strane jednog ili više hidrauličnih cilindara, direktno ili preko lanca. Može biti zakačen na prednju osovinu ili na ram viljuškara. NOSAČ Nosač je deo viljuškara na koji se kače viljuške ili drugi dodaci. Postavljen je na šine krana uz koje se kreće na dole i gore uz pomoć lanca ili direktnom vezom sa hidrauličnim cilindrom. Kao i kran, nosač može sadržati valjke ili čaure za vođenje u šinama krana.

Slika 6. Prikaz krana, nosača hidrauličnog cilindra i viljuške POGON Pogon viljuškara može biti motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji koristi gas, benzin ili dizel gorivo. Električni viljuškari se napajaju preko baterija ili gorivnih ćelija koje obezbeđuju napajanje električnog motora. Električni motori u viljuškarima mogu biti DC ili AC tipa. 6

POGON VILJUŠKARA NA DIZEL GORIVO Većina proizvođača se odlučuje za dizel motore zbog:   

razloga održavanja, veće snage i izdržljivosti motora, manjih pogonskih troškova.

Motori na dizel pogon potpuno su, naročito kod većih viljuškara, potpuno izbacili benzinske motore. izduvni gasovi kod svih motora SUS tipa u sebi sadrži otrovne gasove te se viljuškari sa SUS pogonom ne smeju koristiti u zatvorenim prostorijama. POGON VILJUŠKARA NA BENZIN – GAS Kod viljuškara na gas radi se često o kombinovanom pogonu benzina i gasa. Viljuškar može da radi sa benzinom kao pogonskim sredstvom ili sa gasom što nam omogućava posebna izvedba elektronskog-karburatora. [2] Tabela 1. - Tehničke karakteristike dizel i gasnog viljuškara

7

Prednosti viljuškara na gasni pogon su mnogo čistiji izduvni gasovi, tako da sa njim možemo da radimo i u zatvorenim prostorijama. Ipak, kod ovih viljuškara moramo da obratimo pažnju na neke probleme koji proizilaze iz gasnog sistema:   

moramo da pazimo na veoma dobro zaptivanje celokupnog gasnog sistema, cevi za gorivo moraju biti pravilno pričvršćene i zaštićene od habanja, toplote, naročito od izduvnih gasova, prostor, u kome se viljuškar nalazi, mora da se provetrava.

Slika 7 - Primer viljuškara sa pogonom na GAS POGON VILJUŠKARA POMOĆU ELEKTROMOTORAAKUMULATORA Motor je elektromotor koji dobija struju iz akumulatora. Ovaj način pogona među najrasprostranjenijima je, zato što ima niz dobrih strana:     

nema izduvnih gasova, zato viljuškari mogu da rade u zatvorenim prostorijama, ne pravi buku, rad je čist što je naročito važno u prehrambenoj industriji, često su to manji viljuškari i zato su adekvatniji za rad u proizvodnji i manjim skladištima, rad ovih viljuškara bi trebao da bude jeftiniji. [3]

Slika 8 - Primer pogona viljuškara pmoću elektromotora-akumulatora 8

DODACI Na nosač se mogu kačiti dodaci poput viljuški L-oblika koje služe za manipulisanje tovarom. Postoji veliki broj drugih vrsta dodataka za manipulaciju raznim vrstama materijala.

Slika 9. Razni specijalni dodaci za viljuškar

Part No. W - T - L - A/B 100-040-1000- 2A 100-040-1100- 2A 100-040-1200- 2A 100-040-1500- 2A 100-040-1800- 2A 100-040-1000-2B 100-040-1100-2B 100-040-1200-2B 100-045-1000- 3A 100-045-1100- 3A 100-045-1200- 3A 100-050-1200- 3A 125-045-1200- 3A

Slika 10. Specifikacije i cene standardnih viljuški

9

Capacity kg@mm centres 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3000 @ 500 3800 @ 500 3800 @ 500 3800 @ 500 4700 @ 500 4700 @ 500

Price £ £194 £200 £204 £264 £301 £240 £246 £254 £238 £240 £246 £256 £283

GABARITNE DIMENZIJE Postoji veliki broj različitih vrsta viljuškara u zavisnosti gde i za šta se koriste, tako da su i njihove dimenzije različitih veličina. Tipični skladišni viljuškar ima kapacitet tovara od jedne do pet tona, dok se za utovar kontejnera u lukama koriste viljuškari čiji kapacitet tovara prelazi 50 tona. Ispod je data specifikacija viljuškara Caterpillar C6000. [4] DIMENZIJE A. Dužina do lica viljuške B. Ukupna širina C. Ukupna visina sa spuštenim viljuškama D. Rastojanje osovina E. Odstojanje od tla F. Visina do vrha gornjeg štitnika G. Maksimalna visina viljuški Kran H. Vrh krana napred I. Vrh krana nazad Specifikacije Motor Model Snaga Moment Snaga merena na Displacement Moment meren na Vrsta goriva Radne veličine Radna težina Tip guma Broj prednjih točkova Broj zadnjih točkova Maksimalna brzina Kran Kapacitet tovara Težište tovara Vrh krana napred Vrh krana nazad Maksimalni raspon viljuški Brzina podizanja Brzina spuštanja Prečnik zaokretanja

8 ft in 3.7 ft in 6.9 ft in

2450 mm 1115 mm 2110 mm

4.6 ft in 3.1 in 6.8 ft in

1400 mm 80 mm 2075 mm

10.9 ft in

3310 mm

5 degrees 6 degrees

K25 63 hp 139 lb ft 2700 rpm 152.6 cu in 1600 rpm gas

47 kw 188.5 Nm

2.5 L

9480 lb pune 2 2 10.5 mph

4300.1 kg

6000 lb 19.7 in 5 degrees 6 degrees 37.8 in 105 ft/min 99 ft/min 6.9 ft in

2721.6 kg 500 mm

16.9 km/h

Tabela 2 - specifikacija viljuškara Caterpillar C6000

960 mm 32 m/min 30.2 m/min 2095 mm

10

MANEVARSKA SPOSOBNOST I PROHODNOST Viljuškari se procenjuju na tovare određene maksimalne težine i određenog položaja težišta. Ove podatke pruža proizvođač i vrednosti tih specifikacija se ne smeju preći. Važan deo načina rada viljuškara je taj da se oni uglavnom upravljaju na zadnjim točkovima. To povećava manevarske sposobnosti u skučenim prostorima, ali u velikoj meri odudara od iskustva vozača sa drugim vozilima. Još jedna važna činjenica vezana za viljuškare je njihova nestabilnost. Viljuškar i tovar se moraju smatrati telom čiji se položaj težišta menja sa svakim pokretom tovara. Viljuškar nikad ne sme skretati velikim brzinama sa podignutim teretom, jer gravitaciona i centrifugalna sila mogu izazvati prevrtanje. Viljuškar je projektovan za gornju vrednost tovara čija vrednost opada pri podignutim viljuškama, ili nepravilno prihvaćenom tovaru.[4] OBLAST PRIMENE Viljuškari su nezamenjiv deo opreme svuda gde je potrebno manipulisati teškim teretom. U skladištima, industriji, lukama itd. Mnoge firme se svakodnevno oslanjaju na njihov rad. Viljuškari omogućavaju povećanje produktivnosti i smanjenje troškova. KLASIFIKACIJA VILJUŠKARA 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 (hibridni) - 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]

11

CENE VILJUŠKARA Zavisno od namene, konstrukcije i jos nekih parametara, ova grupa sredstava spade u grupu koja je veoma fleksibilna. Cene viljuškara su u veoma širokom rasponu. Za grupu sa motornim pogonom, obično su za klasične industrijske viljuškare - čeone sa 4 točka, visinom dizanja 3-3,3m, nosivosti 1-1,5t, sa elektromotornim pogonom, cene se kreću od oko 15000 evra pa naviše. [6] Primena raznih dodatnih rešenja, uređaja itd. značajno povećava cenu viljuškara, čak i u istoj kategoriji. Jasno, teški viljuškari i viljuškari specijalnih namena mogu da dostignu cenu od nekoliko stotina hiljada evra. Na tržištu je u ovoj oblasti velika konkurencija. Zato se sreće i velika ponuda polovnih viljuškara. Takođe se nude razne mogućnosti plaćanja-kredit, lizing,… Odluka mora da se donese zavisno od karakteristika i obeležja zahteva za koje se viljuškar bira kao sredstvo u potencijalnoj tehnološkoj koncepciji/rešenju. Tabela 3. – cenovnik elektroviljuškara [6]

Tabela 4. – cenovnik dizel i gasnih viljuškara [6]

12

ZAKLJUČAK Unutrašnji transport je veoma bitan faktor u prenosu robe i materijala. Što se vise ulaže u njega to će se brže i kvalitetnije odraziti na iskorišćenost samog skladišta i ekonomičnost kompanije ili firme. Sve mašine koje se koriste u unutrašnjem transportu dozvoljavaju proračune i to je veoma bitan faktor koji nam omogućuje da sagledamo iskorišćenost ili potrebu za novim mašinama (viljuškarima). Pravilnim odabirom transportnog sistema može se omogućiti potpuna uposlenost radnih mašina (viljuškara). S’ obzirom na važnu ulogu u sistemu prozvodnje sve veća pažnja se posvećuje modernizaciji unutrašnjeg transporta, te se danas susrećemo sa potpuno automatizovanom upravljanju i kontroli rada transportnih sredstava.

13

LITERATURA

http://en.wikipedia.org/wiki/Forklift (pristupio 10.03.2014.) http://www.ritchiespecs.com (pristupio 12.03.2014.) http://www.scribd.com/ (pristupio 12.03.2014.) http://www.ritchiespecs.com/specification?type=Lifting+%26+Material+Handling&category= Forklift&make=Caterpillar&model=C6000&modelid=104464 (pristupio 15.03.2014.) 5. http://www.slideshare.net/ (pristupio 22.03.2014.)

1. 2. 3. 4.

6. http://www.balkancar.rs/BALKANCAR/balkancar-cene.htm (pristupio 22.03.2014.)

14