Kapitola VII. Využití poznatků z dopravy a manipulace

Úvod

Provoz pásových dopravníků je „od nepaměti“ spojen s celou řadou potíží při zajišťování přenosových schopností jejich pohonů, které se v konečné fázi stále ještě projevují ve zvýšené úrazovosti, což se týká zejména úrazovosti nejzávažnější – smrtelné. Pro získání alespoň orientační představy lze uvést, že smrtelná úrazovost, ke které dochází v našich podmínkách v rámci celé skupiny dopravníků, se dlouhodobě podílí v rozsahu od 1,5 % do 3,9 % na celkové smrtelné pracovní úrazovosti České republiky; na této úrazovosti se pak z více jak 58% podílí dopravníky pásové. Od 1. 1. 2003 nabylo účinnosti Nařízení vlády č. 378/2001 Sb., kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí. Je zcela logické, že tento důležitý bezpečnostní předpis se v plném rozsahu vztahuje i na zařízení pro plynulou dopravu nákladů – tudíž i na pásové dopravníky.

7.1       Ztráta přenosových schopností pohonu pásových dopravníků

Základní nehodovou událost u pásových dopravníků dlouhodobě tvoří vtažení těla, resp. části těla člověka (především jeho ruky), která se podílí na cca 65 % smrtelných úrazů. Přes 51 % z těchto úrazů pak představuje vtažení do místa náběhu dopravního pásu (unášecího prostředku) na buben pásového dopravníku. Ke každému třetímu smrtelnému úrazu v rámci celé skupiny dopravníků tedy dlouhodobě dochází při vtažení do místa náběhu unášecíhoprostředku na buben pásového dopravníku. Z hlediska bezpečnosti práce a úrazové prevence se jedná o zásadní problém.

Z praxe je dostatečně známo, že ke vtažení (zejména ruky člověka a v krajním případě i celé osoby) do míst náběhu dochází nejčastěji při čištění bubnu, popř. dopravního pásu a to při prokluzu dopravního pásu, kdy vzniká relativní pohyb dopravního pásu vůči poháněcímu bubnu, způsobený rozdílem rychlostí dopravního pásu a obvodové rychlosti hnacího bubnu. V krajním případě se může dopravní pás i zastavit. Znamená to tedy, že hlavní cesta úrazové prevence, sledující zajištění bezpečnosti pásových dopravníků by měla sledovat otázku zajištění přenosových schopností pohonu pásového dopravníku a to ve všech případech, které mohou při provozu nastat. K prokluzům dochází nejčastěji při nalepování zejména kluzkého a mokrého materiálu na povrch bubnu, popř. na vnitřní - dolní krycí vrstvu dopravního pásu.

Při provozu pásových dopravníků je tudíž nutno zajistit takový stav třecích ploch, který byl předpokládán již při jejich návrhu, resp. výpočtu dle ČSN (2) – viz následující přehled:

V literatuře je popsáno mnoho pracovních úrazů, ke kterým došlo při natírání dopravního pásu za chodu dopravníku různými prostředky (např. kalafunou, asfaltem apod.) pro zvýšení součinitele tření a zamezení vzniku prokluzů. Dokonce jsou známy případy dodatečného zdrsňování povrchu hnacího bubnu - kupř. nanášením svarových housenek za stejným účelem.

Naznačenou praxi je ale nutno co nejrozhodněji odmítnout, neboť při ní dochází jak k předčasnému znehodnocení dopravního pásu, tak zejména k vážnému ohrožení bezpečnosti obsluhy. Dodejme, že mazání bubnů, odstraňování nalepeného materiálu, čištění pásů apod. provádí obsluha či údržba nejčastěji právě za chodu dopravníku, resp. při vzniku prokluzu ( i když oficiálně je to různými předpisy zakázáno).

7.2       Možnosti zvýšení součinitele tření

Přijatelný způsob zvýšení hodnoty součinitele tření u pohonů pásových dopravníků  představuje potažení povrchu hnacího bubnu materiálem o vyšší hodnotě součinitele smykového tření. Takovouto úpravu lze provést i dodatečně na již provozovaném zařízení; nutno ale dodat – po zodpovědném technickém posouzení příslušného zařízení. Jako příklad lze uvést, že hodnoty součinitele tření u klasických bubnů s ocelovým hladkým povrchem jsou přibližně poloviční oproti stejnému pogumovanému bubnu v hladkém provedení, který dosud  představuje nejčastěji realizované opatření ke zvýšení součinitele smykového tření. Potom hodnota součinitele tření dále naroste, přičemž progresivní nárůst hodnoty uvedeného součinitele je patrný u mokrých, ale zejména znečištěných povrchů. (Tab. 7.2)

7.2.1        Keramika

V poslední době se nejen v nejvyspělejších státech, ale již i u nás, začíná při obkládání hnacích bubnů u pásových dopravníků využívat keramických destiček FLEX-LAG opatřených bradavkovitými výstupky. Praktické zkušenosti s těmito obklady jednoznačně prokázaly nejen zvýšení přenosových schopností tažné síly z takto upravených bubnů a tím i bezpečnosti příslušných pásových dopravníků, včetně bezpečnosti jejich obsluhy a to i v porovnání s  bubny pogumovanými, ale i zlepšení jejich provozuschopnosti a životnosti.

Již v minulosti se postupně přecházelo od čistě mechanických úprav hnacích bubnů, sledujících zvýšení součinitele tření, jako byly obklady plášťů bubnů dřevěným latěním, navařování drátů apod., k úpravám povrchů plášťů vulkanizovanou gumou a následně gumou lepenou za studena. První krůčky k využití keramických materiálů vedly k přímým nástřikům keramiky na kovový povrch bubnů. Keramické materiály jsou sice značně tvrdé, otěruvzdorné, tepelně odolné, ale i velice křehké, na což i doplatily první pokusy založené na přímém nástřiku keramiky.

V další fázi se křehkost keramiky začala eliminovat vytvářením kostek z keramiky drcené, spojované pomocí lepidla na bázi polymerů, které byly zavulkanizovány v gumových pásech, jenž se následně lepily na kovový povrch bubnů. Tento následný krok ve snaze o zvýšení součinitele smykového tření vyloučil křehkost keramického materiálu tím, že keramika byla ukládána do odpruženého lůžka z gumy. Takto byla křehkost sice odstraněna, ale nastoupil další problém; polymer se časem začal rozkládat, čímž docházelo k vydrolování keramiky a tím i k znehodnocení celého povrchu pláště bubnu. V další etapě byly nastoupeny dvě cesty dalšího postupu.

První cesta sledovala zdokonalení spojovacího lepidla; touto se vydali zejména ve Francii. Druhá cesta, kterou nastoupili Američané (Australané) a také Němci, vedla k vývoji destiček ze slinuté keramiky – oxidu hlinitého. Destičky o rozměrech 20 x 20 mm opatřené výstupkovými povrchy (podobně jako u stavebnice LEGO) se následně zavulkanizovaly do pásu gumy (obrázek 7.2). Popsané provedení je určeno jak pro nevýbušné, tak i výbušné prostředí. Firmou DvB-AF s.r.o. nabízený výrobek FLEX-LAG představuje druhou cestu vývoje.

Takže následně se stal největším problémem způsob nalepování této keramiky přímo na buben. Vše zaleželo na práci lepičů a dodržování technologických postupů, zejména časových intervalů při lepení. Odstranění tohoto rizikového fakturu vedlo k vytvoření pásků keramiky  v dokonalejší formě pod označením FLEX-LAG WELD, který umožňuje potažení hnacích bubnů pomocí technologie svařování čímž se zcela eliminují problémy spojené s lepením bubnů (lidský faktor).

K hlavním přednostem FLEX-LAG keramiky oproti dříve používaným obkladovým materiálům patří zvýšení součinitele tření zejména v nejtěžších provozních podmínkách, kdy dochází ke značnému znečišťování stykových ploch mezi povrchem hnacího bubnu a dopravním pásem.Hodnoty součinitele smykového tření dosahované v běžných provozních podmínkách, které se mohou i značně odchylovat od hodnot výpočtových - viz předcházející tabulku, jsou přibližně následující:

  • 0,15 - 0,20      pro hladké ocelové bubny,
  • 0,35 – 0,45     pro pogumované bubny s gumou o tvrdosti cca 60 Sh,  přičemž vlivem stárnutí – tvrdnutí gumy se tato hodnota časem snižuje,
  • až 0,75 pro keramiku lepenou,
  • cca 0,97 i vícepro keramiku FLEX-LAG.

S ohledem na bradavkovité výstupky, kterými jsou keramické destičky FLEX-LAG opatřeny, neměl by se při jejich použití prokluz vyskytovat. Bradavkovité výstupky se totiž „zaboří“ do relativně měkké krycí vrstvy dopravního pásu a takto vytvořený „spoj“ se chová jako ozubený převod.Množství výstupků zabořených do krycí vrstvy pásu,vytvoří dostatečně velkou opěrnou plochu,která využitím pružnosti gumy této vrstvy pásu přenáší bez jeho poškození kroutící moment. Klasický prokluz může nastat pouze v tom případě, že příslušný dopravník stojí, pás není napnut a povrch pásu namrzne a při rozjezdu dopravníku dojde v dráze záběru bradavkovitých výstupků k drcení této zledovatělé vrstvy.

Provozní zkušenosti, které získala firma DvB-AF s.r.o. s keramikou FLEX-LAG jsou značné. Za zmínku stojí i ta skutečnost, že za přispění Českého báňského úřadu a Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava byla provedena certifikace vlastností a struktury uvedené keramiky a jsme dosud jedinou zemí, kde bylo takovéto hodnocení uskutečněno. V průběhu dvanácti let byly získány následující kladné zkušenosti:

1.      Bezproblémový rozběh dopravního pásu,

2.      Výrazné zvýšení bezpečnosti provozovaných zařízení – kupříkladu zcela odpadly problémy spojené s rozjezdem dopravníků, které tvořily nejčastější příčinu smrtelných úrazů registrovaných při jejich provozu a údržbě.

3.      Vysoká životnost upraveného bubnu – po celou dobu provedené úpravy tj. 12 let a více.

4.      Úspora elektrické energie – v souvislosti s bezproblémovým rozjezdem dopravníku možnost instalace motoru o nižším výkonu.

5.      Úspora pracovních sil – původně nutných pro obnovení provozu prokluzujícího dopravníku.

6.      Možnost prodloužení tratí  pásových dopravníků (cca o 30 %) – při ponechání stávajícího motoru.

7.      Odolnost keramiky proti chemikáliím.

8.      Elektrostatická nevodivost použité keramiky.

9.      Snadná instalace.

10.  Snadná případná oprava poškozeného místa na bubnu.

V rámci hodnocení je třeba také uvést problémy spojené se selháním „lidského faktoru“, které firma v průběhu sledovaného období zaznamenala a to:

  • Vlivem neprofesionálního spojení dopravního pásu pomocí hřebíků ohnutých do protisměru běhu pásu vznikla mechanická porucha, kdy vlivem zahnutých hřebíků došlo k „vypíchnutí“ keramiky z gumového lůžka.
  • Vlivem přehřátí hřídele a následně i bubnu od zadřeného ložiska došlo k vypálení nalepené gumy s keramickými destičkami(u svařovaných pásků odpadá).
  • Byl zaznamenán případ „ukroucení“ hřídele bubnu pásového dopravníku, který byl původně počítán na vliv prokluzu a neměl pružnou spojku nebo plynulý rozběh.

Celkově lze říci, že bubny obložené keramikou FLEX-LAG jsou provozuschopné i v těch nejtěžších provozních podmínkách. Při vzniku blátivých nánosů již způsob osazení keramických destiček na bubnu umožňuje částečné vytěsňování nánosového materiálu z povrchu bubnu – podobně jako pomocí drážkování u bubnů pogumovaných. Přitom blátivé nánosy lze odstranit i proudem vody. Lze konstatovat opak doposud prosazovaných názorů,čím suchší tím lepší,názorem čím více vody,tím lépe. Takto upravený buben přestává být nejslabším článkem celého pásového dopravníku. Navíc jej již není nutno osazovat dřívější nutnou indikací – kupř. prvkem na hlídání teploty apod. Životnost této keramiky je zatím u nás dosažena prokazatelně 12 let a doposud bez jakékoli známky poškození běží. Bližší informace lze získat popř. na adrese www.flexco.cz.

Reference

[1]        Dušátko, A.:Nařízení vlády č. 378/2001 Sb. - důležitý předpis k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, Logistika 2002, čís. 7-8, s.18

[2]        ČSN ISO 5048 (26 3102) – Zařízení pro plynulou dopravu nákladů. Pásové dopravníky s nosnými válečky. Výpočet výkonu a tahových sil

[3]        ČSN 26 3102 Dopravní zařízení. Pásové dopravníky. Zásady výpočtu, schválené 14. 7. 1988 s účinností od 1. 7. 1989

[4]        Certifikační protokoly o zkouškách FLEX-Lag

There are currently no posts in this category.