Document 7584551

Report
DRVO
Drvo je bilo prvi materijal koje se koristilo za podgrađivanje podzemnih rudarskih prostorija u cilju sprečavanja njihovog zarušavanja.
Drvo je i danas jedan od značajnih rudarskih podgradnih materijala, mada ga u poslednje vreme zamenjuju savremeni konstrukcioni materijali
(čelici, betoni, plastični materijali i dr.).
U zavisnosti od stepena prerade, materijali na bazi drveta dele se na:
 običnu drvenu građu koja se dobija putem mehaničke obrade
prirodnog drveta;
 materijali od drveta koji se dobijaju primenom naročitih industrijskih postupaka (furniri, šper-ploče, panel-ploče, lamelarna
drvena građa i dr.);
sintetički materijali koji se dobijaju na bazi drveta
tzv. dubokom preradom drveta, pri čemu se mogu koristiti svi
elemenati drveta, čak i kora.
HEMIJSKI SASTAV DRVETA
Drvo koje se koristi u građevinarstvu, rudarstvu i drugim grana,
uglavnom se sastoji od organskih sagorljivih elemenata celuloze
(C6H10O5) i lignina. Sporedni sastojci su: skrob, tanin, smole, ulja, šećer,
belančevine, voda i dr. Sadržaj vode svojstven je svakom drvetu. Sirovo
drvo sadrži 35-50% vode, a suvo drvo 12-20%, zavisno od vrste i stepena sušenja.
Zastupljenost pojedinih sastojaka je:
 celuloza i lignin ................................... do 80%,
 voda (hemijski vezana) ........................ cca 17%,
 smole, ulja, skrob, tanin ....................... cca 3%.
Prosečan sadržaj pojedinih hemijskih elemenata u apsolutno suvom drvetu je: 49%C; 44%O+N; 6%H; i 1%Ca u obliku mineralnih soli.
FIZIČKA SVOJSTVA DRVETA
U fizička svojstva drveta spadaju: vlažnost, higroskopnost, specifična masa, zapreminska masa i dr.
VLAŽNOST DRVETA
Vlažnost drveta definisana je količinom vode koju drvo sadrži. Voda
(vlaga) u drvetu može da bude slobodna i vezana. Slobodna voda se
kreće kroz sudove drvne mase i ima je onoliko koliko ima šupljina u drvnoj masi. Vezana voda deli se na adhezionu i konstitucionu. Adheziona
voda natapa sudove i vlakna drveta i to je fizički vezana voda. Konstituciona voda je hemijski vezana voda, npr. ova voda je konstitucioni element celuloze i drugih sastojaka. Ovu vodu nije moguće odstraniti iz drveta postupcima isušivanja.
HIGROSKOPNOST DRVETA
Higroskopnost je osobina drveta da se sadržaj vlage u drvetu menja u zavisnosti od relativne vlage i temperature vazduha. Primanjem vlage drvo podećava dimanzije i zapreminu, a sušenjem dolazi do smanjenja i skupljanja drveta. Promena vlažnosti drveta od 0-30% prati povećanje dimenzija i zapremine, dok pri vlažnosti iznad 30% dimenzije i zapremina drveta praktično se ne menjaju.
Slika IV-1. Deformisanje drveta usled
skupljanja i bubrenja
ZAPREMINSKA MASA DRVETA
Zapreminska masa drveta zavisi od vrste drveta, njegove strukture
i poroznosti. Sa povećanjem vlažnosti drveta zapreminska masa raste.
Zapreminska masa suvog drveta je manja od 1000kg/m3 i kod evropskih
vrsta drveta kreće se između 400-600kg/m3. Određuje se pri standardnoj
vlažnosti od 15%.
Tabela IV-1. Zapreminske mase drveta u funkciji vlažnosti
Vrsta drveta
Bor
Jela
Smreka
Hrast
Bukva
Zapreminska masa, kg/m
H  30%
H  15-20%
700
520
1100
450
730
470
1010
690
1070
720
3
H  15%
490
410
430
650
690
MEHANIČKA SVOJSTVA DRVETA
Mehaničke karakteristike drveta su: čvrstoća, tvrdoća, elastičnost i
žilavost (dinamička čvrstoća).
ČVRSTOĆA DRVETA
Čvrstoća drveta zavisi od vrste drveta, stepena vlažnosti, pravilnosti građe, načina opterećenja (paralelno ili upravno na vlakna) i dr. Od
mehaničkih čvrstoća najčešće se ispituju sledeće:
- pritisna čvrstoća pralelno i upravno na vlakna;
- zatezna čvrstoća paralelno i upravno na vlakna;
- čvrstoća pri savijanju;
- čvrstoća pri smicanju;
- dinamička čvrstoća - žilavost.
Slika IV-1. Zavisnost između vlažnosti i
čvrstoće drveta
MODUL ELASTIČNOSTI DRVETA
Modul elastičnosti je od izuzetnog značaja za primenu drveta kao
konstrukcionog materijala. Određuje se na osnovu dijagrama  -  (slika
IV-1), preko izraza:
E = tg 0
[ IV-1 ]
Slika IV-1. Radni dijagram drveta
ŽILAVOST DRVETA
Žilavost je dinamička karakteristika drveta i zavisi od vrste drveta i
njegove vlažnosti.
TVRDOĆA DRVETA
Tvrdoća drveta zavisi od vrste drveta. Povećava se sa povećanjem
zapreminske mase drveta, a opada sa povećanjem vlažnosti.
TRAJNOST DRVETA
Na trajnost drveta u najvećoj meri utiče mesto i način upotrebe.
Najveću trajnost drvo ima u suvoj sredini i uslovima stalne cirkulacije
vazduha. Veliku trajnost drvo pokazuje i u slučajevima kada je stalno pod
vodom. Međutim, drvo pokazuje vrlo malu trajnost ako se naizmenično
kvasi i suši.
Slika IV-1. Štetno dejstvo rudarske atmosfere na drvenu podgradu
Tabela IV-1. Relativni odnos trajnosti drveta
Vrsta drveta
Hrast
Bor
Jela
Bukva
Relativna trajnost
na vazduhu
u slatkoj vodi
1
1
0,4 - 0,85
0,8
0,4 - 0,67
0,5
0,1 - 0,60
0,7
VAŽNIJE VRSTE DRVETA
Drvena građa u Evropi potiče od dve glavne vrste drveća: listara i
četinara. Drvo četinara upotrebljava se mnogo više od drveta listara zbog
pravilnog rasta stabla, srazmerno veće dužine i elastičnosti, lakše obrade
i velike rasprostranjenosti.
Od domaćih listara veliku primenu u rudarstvu i građevinarstvu
imaju hrast, cer, bukva, bagrem, topola i dr. Od četinara najčešće se
upotrebljavaju bor, jela, smreka, ariš i dr.
GREŠKE KOD DRVETA
Greške drveta su razni defekti, nepravilnosti i oštećenja prisutna na
pojedinim delovima drveta. Ove greške smanjuju kvalitet drveta i ograničavaju njegovu upotrebljivost. Greške nastaju kako tokom rašćenja
drveta, tako i pri njegovom čuvanju i eksploataciji.
Najvažniji nedostaci koji se mogu terenski ustanoviti su: nepravilnost rašćenja, pukotine, trulež i promena boje usled započetog ili poodmaklog trulenja i dr.
Slika IV-1. Vrste pukotina na obloj građi: 1)normalne;
2)zvezdaste; 3)poprečne; 4)međuprstenaste
DRVENA GRAĐA
Drvena građa se dobija mehaničkom preradom trupaca. Obim mehaničke prerade zavisi od namene drvene građe. Najmanji stepen obrade je kod oble građe, neznatan kod polutesane građe, veći kod tesane
građe i najveći kod rezane (strugane) građe.
Slika IV-1. Oblici oble drvene građe:
a)oblica; b)poluoblica; c)četvrtka
Slika IV-1. Vrste drvene građe:
1)polutesana greda; 2)greda; 3)gredica;
4)daska; 5-6)železnički pragovi;
7)okrajak
REZANJE GRAĐE
Za rezanje građe koriste se različite vrste mašinskih testera, kao
što su: trakaste testere, "gateri" i kružne (cirkularne) testere.
Slika IV-1. Trakasta testera za drvo:
1) trakasta testera; 2) kolica; 3) trupac
GREŠKE DRVENE GRAĐE
Greške drvene građe su: pukotine i raspukline, krivljenje građe, nejednakost dimenzija i dr.
Slika IV-1. Greške drvene građe: a)pukotine i raspukline;
b)izbočenost i vitoperenost; c)lisičavost
KVALITET DRVENE GRAĐE
Prema kvalitetu drvena građa se deli u tri klase:
 I klasa - drvo naročite nosivosti. Primenjuje se samo u izuzetnim slučajevima, tamo gde to zahtevaju složeni statički uslovi.
 II klasa - drvo obične nosivosti. Najčešće se koristi. Primenjuje
se za sve odgovorne konstrukcione delove.
III klasa - drvo male nosivosti. Primenjuje se u
svim ostalim slučajevima, gde se traži manja odgovornost.
ZAŠTITA DRVENE GRAĐE
Zaštita drveta ima za cilj da poveća otpornost i trajnost drveta prema spoljašnjim uticajuma. Razlikuje se zaštita od trulenja i crvotočine i
zaštita od vatre.
SUŠENJE DRVETA
Sušenje je najčešći i najprostiji način zaštite drvene građe, kojim se
poboljšavaju fizičko-mehanička svojstva drveta i produžava njegova
trajnost.
Sušenje drveta može da bude prirodno (na slobodnom vazduhu) ili
veštačko. Veštačko sušenje se izvodi u naročitim sušarama, primenom
različitih postupaka.
Slika IV-1. Prirodno sušenje dasaka u
vitlu
VEŠTAČKO SUŠENJE
Veštačko sušenje je znatno brže od prirodnog i omogućuje svođenje vlažnosti drveta na nivo od 6-10%.
Sušare za sušenje drveta mogu biti sa prirodnom ili prinudnom
cirkulacijom zagrejanog vazduha (70-800C), odnosno vodene pare. Najbolje efekte daju sušare u obliku tunela sa kontinualnim radom.
Veštačkim sušenjem postižu se znatne uštede u vremenu i obično
traje 1-10 nedelja, zavisno od vrste drveta i dimenzija građe.
ZAŠTITNI PREMAZI I OBLOGE
U cilju zaštite drveta od uticaja vlage koristi se površinsko premazivanje drveta raznim lakovima, emajlima, masnim bojama, bitumenskim i
katranskim proizvodima i dr.
Slika IV-1. Zaštitni premaz
ukopanog stuba u kritičnoj zoni
IMPREGNACIJA DRVETA
Pod impregnacijom drveta podrazumeva se uvođenje u strukturu
drveta antiseptika – supstanci koje su otrovne za gljive i mikroorganizme.
Za zaštitu drveta od trulenja danas se najčešće upotrebljavaju
sledeći antiseptici:
 vodeni rastvori soli: natrijum fluorida (NaF), bakar sulfata
(CuSO4), zink hlorida (ZnCl), hlorida žive (HgCl2), plavog
kamena (CuSO4. 5H2O), Volmanove soli i dr.
_ supstance koje se ne rastvaraju u vodi: katranska
ulja, katran iz drveta, katran kamenog uglja, bitumen, kreozot,
karbolineum i dr.
Osnovni postupci zaštite drveta obuhvataju: površinsku obradu, natapanje po postupku toplo-hladno, natapanje pod pritiskom (impregnisanje) i obradu antiseptičkim pastama.
TOPLO-HLADNI POSTUPAK NATAPANJA DRVETA
Natapanje po postupku toplo-hladno izvodi se u specijalnim bazenima, pri čemu se drvo prvo potapa u antiseptik zagrejan do temperature
90-950C, gde se drži 2-4 sata. Nakon toga drvo se prebacuje i potapa u
hladan rastvor antiseptika (20-400C), gde ostaje otprilike isto vreme.
Slika IV-1. Toplo-hladni postupak natapanja drveta u otvorenim
bazenima: 1)predkomora za rastvaranje antiseptika; 2) bazeni za
potapanje građe sa grejnim telima; 3)kolosek; 4)izvozni vitao
Ovaj postupak omogućava natapanje drveta po celoj masi, a radi
efikasnosti može se ponoviti 2-3 puta.
NATAPANJE POD PRITISKOM - IMPREGNACIJA
Natapanje pod pritiskom (impregnacija) izvodi se u autoklavama u
kojima se stvara vakum. Drvena građa se drži u autoklavama dok se iz
nje ne "izvuče" vlaga i vazduh. Nakon ovoga u drvo se pod pritiskom od
0,6-0,8MPa utiskuje zagrejani antiseptik, što omogućuje prodiranje antiseptika kroz celu drvnu masu.
Slika IV-1. Impregnacija drveta pod pritiskom: 1) kotao za drvo; 2) sud za
rastvaranje antiseptika; 3) rezervoar za rastvor; 4) kotao za vazduh; 5)
vakum pumpa za utiskivanje rastvora
ZAŠTITA OD INSEKATA, PALJENJA I GORENJA
Kao preventivna zaštita od insekata uglavnom se koriste svi napred
nabrojani antiseptici, s tim što se iz razloga povećanja toksičnosti
antiseptici mešaju sa manjom količinom insekticida.
Radi sprečavanja paljenja i gorenja drveta vrši se premazivanje
površina ili natapanje drvne mase hemijskim sredstvima otpornim na
vatru. Srestva koja se primenjuju za zaštitu drveta od paljenja i gorenja
zovu se antipireni. Kao antipireni najčešće se koriste: borna kiselina
(H3BO3), amonijum-sulfat (NH4)2SO4, amonijum-fosfat (NH4)3PO4 i dr.
TEHNIČKA KERAMIKA
Pod keramikom podrazumevaju se proizvodi dobijeni od mešavine
gline, kvarca i drugih silikatnih materijala, koji se pečenjem na temperaturi 800-16000C prevode u čvrsta alumosilikatna jedinjenja.
S obzirom na kompaktnost mase, keramički proizvodi se dele na
proizvode sa poroznom masom i proizvode sa polustopljenom masom.
Kod proizvoda sa poroznom masom upijanje vode je veće od 5% (u proseku 8-20%), a kod proizvoda sa polustopljenom masom upijanje vode
je manje od 5% (najčešće 1-4%).
Najvažniji keramički proizvodi sa poroznom masom su: opeka, blokovi za zidanje, crep, drenažne cevi itd. Temperatura pečenja ovih proizvoda kreće se od 800-10000C.
U proizvode sa polustopljenom masom spadaju: pločice za podove
i zidove, keramičke cevi i dr. Temperatura pečenja ovih proizvoda kreće
se između 1200-14000C.
GLINA ZA PROIZVODNJU KERAMIKE
Po svom sastavu glina je hidratisani alumosilikat sa manjim ili
većim procentom primesa (pesak, hidroksid gvožđa, kalcijum karbonat i
dr.).
Najčistija vrsta gline je kaolin. Čist kaolin je bele boje, a njegova
hemijska formula je: Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O. Pored SiO2, Al2O3 i vode, glina
u malim količinama može da sadrži i sledeće primese: CaO, Fe 2O3, FeO,
K2O, MgO i dr., što zavisi od stenskog materijala od koga je glina nastala, kao i od samog načina nastanka.
Čestice gline su vrlo sitne, veličine zrna od 0,0010,005mm. Zbog
ovakve strukture glina sa vodom obrazuje koloidnu suspenziju.
Prirodnim mešanjem kaolina sa kvarcnim peskom, krečnjakom,
feldspatom i drugim primesama dobijaju se različite vrste glina.
porcelanska, grnčarska, ilovača, laporovita, ciglarska
Osnovna tehnološka svojstva gline su plastičnost, stvrdnjavanje,
skupljanje i pečenje.
DOBIJANJE KERAMIČKIH PROIZVODA
Keramički proizvodi se proizvode tehnologijom plastičnog oblikovanja ili tehnologijom polusuvog presovanja. Blok dijagrami dobijanja
keramičkih proizvoda dati su na sl. (V-1).
Slika V-1. Tehnološki postupci dobijanja keramike
PLASTIČNO OBLIKOVANJE
Slika V-1. Pužna presa
POLUSUVO PRESOVANJE
Slika V-1. Revolver presa
SUŠENJE I PEČENJE KERAMIČKIH PROIZVODA
Sušenje proizvoda mora da bude što ravnomernije, kako bi se
eliminisala pojava defekata usled neravnomernog skupljanja proizvoda.
Sušenje se vrši u specijalnim tunelima ili komorama.
Temperatura pečenja je od 800-10000C za običnu opeku, 120013000C za poluustakljene proizvode i do 16000C za porcelan.
Pečenje se vrši u prstenstim (Hofmanovim) pećima ili tunelskim pećima. Finiji proizvodi peku se u manjim komornim pećima, dok se porcelanski proizvodi peku u zatvorenim sudovima od vatrostalnog materijala,
tzv. kapsulama.
Slika V-1. Tunelska peć za sušenje i pečenje keramičkih proizvoda:
1)ulaz vrelih gasova; 2)keramički proizvodi; 3)izlaz vrelih gasova;
4)pravac kretanja vagoneta sa proizvodima
GRAĐEVINSKI KERAMIČKI PROIZVODI
Slika V-1. Građevinski keramički proizvodi: a)zidarska opeka-puna i
šuplja; crep; c)šuplji blok; d)kanalizacione cevi
ELEKTROTEHNIČKI KERAMIČKI PROIZVODI
Elektrotehnička keramika obuhvata proizvode od porcelana, steatita i kordijerita.
Elektroporcelanski proizvodi izrađuju se u plastičnom ili polusuvom
stanju od mešavine kaolina, kvarcnog peska i feldspata. Pečeni proizvod
(800-9500C) se gleđoše i izlaže završnom pečenju na višoj temperaturi
(1300-14600C).
Steatitski proizvodi izrađuju se od steatita, talka i silikata magnezijuma, pečenjem na odgovarajućoj temperaturi.
Steatitski proizvodi dobijeni pečenjem na niskim temperaturama
(1180-12000C) upotrebljavaju se za delove prekidača nisko naponskih
mreža, dok proizvodi pečeni na višim temperaturama (1380-14100C) i
proizvodi od poboljšanog steatita primenjuju se u visokofrekfentnoj
tehnici.
VATROSTALNE OPEKE
Vatrostalne opeke obuhvataju keramičke proizvode koji mogu izdržati visoke temperature preko 1580 0C. Najčešće korišćene vatrostalne
opeke su: šamotska opeka, magnezitska opeka, hrom-magnezitska opeka, dolomitska i kvarcna opeka. Upotrebljavaju se kao materijal za obloge peći izloženih visokim temperaturama (metalurške i druge peći, kotlovska postrojenja i dr.).
Šamotska opeka proizvodi se od mešavine pečene i samlevene
vatrostalne gline (šamota) i nepečene vatrostalne gline
Izdržava temperaturu od 1700-17500C.
Magnezitska opeka dobija se od pečenog (sinterovanog) magnezita (MgO) i veziva. Kao vezivo koristi se mešavina kreča, kvarcnog
peska i oksida gvožđa.
izdržava temperaturu preko 20000C
Hrom-magnezitska opeka proizvodi se od pečenog magnezita uz
dodatak oksida hroma (15-20%) u cilju povećanja vatrostalnosti. Izdržava
temperature do 20000C.
Dolomitska opeka dobija se pečenjem dolomita (CaCO3 . MgCO3)
uz dodatak katrana kao veziva. Izdržava temperature do 18000C.
Kvarcna (silika) opeka proizvodi se od drobljenog kvarcita sa vezivom od gašenog kreča ili gline. Izdržava temperature do 11700C i više.
KARAKTERISTIČNI OBLICI VATROSTALNIH OPEKA
Slika V-1. Karakteristični oblici vatrostalne opeke: a)pravougaona opeka;
b)klinasta opeka za svod; c)opeka za kanale
GUMA
Guma je proizvod vulkanizacije prirodne sirove gume (kaučuka) ili
sintetičkih sirovina.
PRIRODNA GUMA-KAUČUK
Prirodna sirova guma (kaučuk) dobija se od mlečnog soka "lateksa"
različitog tropskog drveća, među kojima se kao najvažnija ističe brazilska
Havea, koja sadrži 30-45% kaučuka.
Tabela V-1. Sastav lateksa
Materija
Kaučuk
Voda
Smola
Mineralne materije
Belančevine
Učešće, %
30-45
50-70
1,6-3,4
0,7-6,7
1,9-2,7
VULKANIZACIJA GUME
Nedostatci prirodne sirove gume otklanjaju se procesom vulkanizacije.
Vulkanizacija gume predstavlja proces pri kome na temperaturama od 100-2000C dolazi do međudejstva sirove gume (kaučuka) i sumpora. Pri tome se povećava elastičnost i čvrstoća gume, kao i otpornost
na temperaturne promene. Postoje dva načina vulkanizacije i to: topla
vulkanizacija i hladna vulkanizacija.
Topla vulkanizacija sastoji se u zagrevanju sirove gume izmešane
sa sumpornim prahom na temperaturu 135-1800C. Zavisno od količine
sumpora dobija se meka guma (1,5-6%S) ili tvrda guma (do 30%S).
Hladnoj vulkanizacij podvrgavaju se proizvodi tankih zidova. Postupak se izvodi pri normalnoj temperaturi. Gumeni proizvodi se najpre potapaju na nekoliko minuta u sumpor hlorid (S2Cl2) rastvoren u sumporugljeniku ili benzinu, a zatim podvrgavaju hladnoj vulkanizaciji.
SASTAV I KVALITET GUME
Na kvalitet gume pored sirove gume i sumpora znatno utiču i druge
materije-aditivi, koji se dodaju gumenoj smeši pre ili u toku vulkanizacije.
To su: aktivatori, omekšivači, materijali za ispunu, boje, zaštitna sredstva
i dr.
Aktivatori (oksidi cinka, magnezijuma i olova, antimon trisulfid i dr.)
imaju za cilj da skrate vreme trajanja vulkanizacije i poboljšaju osobine
proizvoda.
Omekšivači (sumporisana biljna ulja, parafin i dr.) dodaju se radi
povećanja elastičnosti i savitljivosti gume.
Materije za ispunu mogu biti aktivne radi poboljšanja mehaničkih
osobina gume (čađ, oksidi magnezijuma i cinka itd.) ili neaktivne (kaolin,
talk, grafit itd.). Radi sniženja cene gume, prečišćena stara guma, tzv.
regenerat, igra najznačajniju ulogu kao materijal za ispunu.
SINTETIČKI KAUČUK
Udeo sintetičkog kaučuka u ukupnoj proizvodnji kaučuka stalno
raste, tako da je danas sintetički kaučuk zastupljen sa preko 70%
ukupne svetske proizvodnje kaučuka.
Sintetička guma obuhvata više vrsta proizvoda, koji su vrlo različitog sastava i načina proizvodnje. Najpoznatiji su proizvodi polimerizacije:
butadien polimeri, hloropren polimeri i organski polisulfidi.
1. Butadien polimeri proizvode se polimerizacijom butadiena
(C4H4). Komercijalni naziv za ovu vrstu sintetičke gume je buna, pri čemu
postoji više različitih vrsta: Buna SB, Buna NB i dr.
2. Hloropren polimeri dobijaju se polimerizacijom acetilena
(C2H2). Komercijalni naziv za ovu vrstu sintetičke gume je neopren.
Neopren poseduje visoku plastičnost, dobru obradljivost, otpornost
na hemikalije, ulje i toplotu.
3. Organski polisulfidi nemaju nikakve hemijske, već samo mehaničke sličnosti sa prirodnom gumom. Nose razne komercijalne nazive:
tiokol, perduren i dr.
PRIMENA GUME U RUDARSTVU
Primena gume i proizvoda od gume u rudarstvu je velika. Meka
guma koristi se za izradu gumenih transportnih traka, gumenih creva za
sabijeni vazduh i vodu, guma za mašine i vozila, izolacionih kablova itd.
Radi veće izdržljivosti guma se ojačava ulošcima od prirodnih ili sintetičkih vlakana, čeličnim ulošcima i dr. (armirana creva, transportne trake
sa ulošcima itd.).
Hloroprenski lateks, tj. preparirana emulzija nevulkanizovane gume, primenjuje se za izolacione prevlake u rudnicima uglja (protiv požarne brane, vodne brane i sl.).
Tvrda guma primenjuje se kao izolacioni materijal (podloge ispod
železničkih šina, presa, mehaničkih čekića i drugih alatnih mašina). U
novije vreme potisnuta je znatno jeftinijim plasmasama.
Najveća primena gume u rudarstvu je za izradu gumenih transportnih traka.
TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
Transportna traka je najvažniji deo transportnog sistema. Sastoji se
od jezgra (karkasa) i gumenog omotača.
Gumeni omotač trake štiti jezgro od mehaničkih oštećenja, dejstva
atmosferalija i biološkog razaranja. Sastoji se od gornje i donje gumene
obloge i gumenih zaštitnih ivica-rubova (v. sl. V-7).
Osnovni materijali za izradu omotača transportnih traka su guma ili
njoj slični proizvodi-elastomeri.
Slika V-1. Poprečni presek transportne trake:
a) sa tekstilnim jezgrom;b) sa čeličnim jezgrom
JEZGRA TRANSPORTNIH TRAKA
Jezgro transportne trake je element koji traci daje: čvrstoću na
zatezanje, odupire se kidanju trake, pruža otpor na udarce, daje oslonac
teretu koji se transportuje, apsorbuje kinetičku energiju materijala pri
utovaru, pruža potrebnu stabilnost prilikom postavljanja, centriranja i
vođenja trake preko valjaka itd.
S obzirom na vrstu materijala uložaka razlikuju su:

jezgra sa tekstilnim ulošcima,

jezgra sa čeličnim užadima, i

jezgra sa aramidnim vlaknima.
Jezgra sa tekstilnim ulošcima (4-12 uložaka) izraduju se od raznih
sintetičkih materijala. Najčešće su u upotrebi platna od poliesterskih i
poliamidnih vlakana ili njihove kombinacije (poliester-poliamid, tj. EP
trake i poliamid-poliamid, tj. PA trake).
Jezgra sa čeličnim užadima izrađuju se od jednog sloja paralelnih
čeličnih užadi, potopljenih u gumu ili elastomer.
Jezgra od aramidnih vlakava izrađuju se od visoko kvalitetnih
kompozitnih materijala. Najčešće primenjeno vlakno je Aramidno vlakno,
poznato pod trgovačkim nazivom kao kevlar vlakno. Aramid (Aromatizovani poliAMID) je sintetički materijal koji spada u grupu visoko aromatizovanih poliamida sa sređenom unutrašnjom strukturom (v. poglavlje
X-kompozitni materijali). Aramid karakteriše visok moduo elastičnosti i
pet puta manja gustina od čelika. Pokazuje veću izdržljivost od čelika, pri
čemu su im izduženja približna, otporan je na koroziju itd.
KARAKTERISTIKE JEZGARA TRANSPORTNIH TRAKA
TabelaV-1. Fizičko-mehaničke karakteristike jezgara transportnih traka
Gustina
 kg/m
1540
Prekidna
čvrstoća
Rm MPa
420-620
Modul elastičnosti
3
x10 MPa
2
Prekidno
izduženje
 %
6-10
Istezanje
vlažnih vlakana
v %
7-11
1520
450-580
5,5
13-18
16-20
1140
740-910
5,5
12-18
15-25
1380
830-970
13,8
10-15
12-18
7850
2100-2500
200
2
2
1440
2750
58
4
4
Materijal
Pamuk
Viskozno
vlakno
Poliamidn
a svila
Poliesterska svila
Čelična
užad
Aramid
KARAKTERISTIKE TRANSPORTNIH TRAKA
TabelaV-1. Uporedni prikaz osnovnih fizičko-mehaničkih i
eksploatacionih karakteristika transportnih traka
Tehničke
karakteristike
Materijal:
- osnova:
- potka:
Zatezna čvrstoća trake,
N/mm
(max. vrednost)
Modul elastičnosti, MPa
3
Gustina jezgra, kg/m
Izduženje pri kidanju, %
Elastično izduženje, %
(max. vrednost)
Plastično izduženje, %
Promena izdržljivosti
vlažnih vlakana, %
Sposobnost stvaranja
koritastog oblika
Poprečna čvrstoća
Otpornost na udare
Izdržljivost na toplotu
Hemijska otpornost
Način spajanja trake
Vreme trajanja
vulkanizacije, h
Preporuka za
dužine transportera, m
Mogućnost regeneracije
PA
Materijal jezgra transportne trake
EP
St
D
Poliamid
Poliamid
Poliester
Poliamid
Čelična
užad
Aramid
Aramid
315-1250
(1600)
5520
1140
800-6300
(7150)
oko 200.000
7850
1600-2500
(4000)
58000
1440
16-18
0,8-3,0
200-1250
(2000)
13800
1380 i
1140
10
0,4-1,0
1,5-2
0,15-0,25
0,8-2,0
0,2-0,8
0
4
0,25-0,30
(0,5)
0,8-1,7
-10
0
0
0
dobra
dobra
vrlo dobra
vrlo dobra
zadovoljava
dobra
zadovoljava
zadovoljava
vrlo dobra
vrlo dobra
vrlo dobra
dobra
vrlo dobra
vrlo dobra
vrlo dobra
vrlo dobra
dobra
dobra
zadovolja.
dobra
mehaničko, toplom i
hladnom vulkanizacijom
toplom vulkanizacijom
10,5
10,5
13
9
do 1000
do 1000
do 1500
loša
loša
1000-2000 i
više
vrlo dobra
vrlo dobra
PROIZVODNJA TRANSPORTNIH TRAKA
Proizvodnja transportnih traka se izvodi u nekoliko tehnoloških
procesa:
1. Prvi faza je proizvodnja gumene smeše za oblogu transportne
trake, koja se sastoji u mešanju elastomera sa aditivima.
2. Sledeća faza je proizvodnja obloge transportne trake valjanjem
na ”Kalenderima”, ”Ekstruderima” ili ”Roller-Head”’ uređajima.
3. Paralelelno prethodnim fazama vrši se izrada jezgra trake, koja
se sastoji od pletenja jezgra, potapanja istog u adhezionu gumu i njegove
vulkanizacije.
4. Na kraju se vrši vulkanizacija trake, kojom se poluprozvodi iz
prethodnih tehnoloških procesa objedinjuju u finalni proizvod –
transportnu traku.
Vulkanizacija transportnih traka može se vršiti:
 diskontinualno u hidrauličnim presama za dužine 10-15m,ili
 kontinualno na mašinama sa bubnjevima.
Pri vulkanizaciji trake naročita pažnja se posvećuje vremenu vulkanizacije, koje se određuje na osnovu temperature vulkanizacije i debljine
omotača trake. Temperatura vulkanizacije za obloge od prirodne gume
iznosi 135-1450C, a za obloge od sintetičkih materijala 145-1550C.
REGENERACIJA TRANSPORTNIH TRAKA
Tehnološki proces regeneracije obuhvata nekoliko faza:
 pripremu trake za regeneraciju (čišćenje, sušenje i guljenje),
 konfekcioniranje trake, i
 vulkanizaciju.
Slika V-1. Postrojenje za popravku i regeneraciju transportnih traka:
1)uređaj za čišćenje i namotavanje trake; 2)kombinovana mašina za
guljenje, hrapavljenje i odsecanje; 3)bubanj za namotavanje; 4)platforme
za kontrolu i popravku gornje i donje strane; 5)bubanj za odmotavanje;
6)radni sto; 7)presa za vulkanizaciju; 8)kontrolni sto; 9)bubanj za
namotavanje
Po završenoj regeneraciji trake vrši se ispitivanja njenih fizičko–
mehaničkih osobina, koje se porede sa osobinama pre regeneracije. Na
osnovu ovog upoređenja vrši se klasifikacija regenerisanih traka i
odobrava njihova dalja upotreba.
POLIMERI I PLASTIČNE MASE
Polimeri su složene organske supstance koji se dobijaju hemijskom
sintezom - tj. polimerizacijom jednostavnih jedinjenja monomera.
Polimerizacija predstavlja reakciju dobijanja polimera iz odgovarajućih monomera, tako da u opštem slučaju važi relacija:
nM  Mn
(monomer) (polimer)
[ V-1 ]
U slučaju polimera polivinilhlorida strukturna formula ima oblik:
(
-CH2 -CH|
Cl
n
)
A
A
A
A
-CH2 -CH- -CH2 -CH- -CH2 -CH- ........... -CH2 -CH|
|
|
|
Cl
Cl
Cl
Cl
[ V-1 ]
n
Strukturna jedinica (A) ponavlja se "n" puta i predstavlja monomer
vinilhlorida:
-CH2 -CH|
Cl
[ V-2 ]
STRUKTURA I PONAŠANJE POLIMERA
Polimeri od značaja za rudarstvo predstavljaju čvrste supstance,
koje se dobijaju iz monomera. Monomeri mogu biti u sva tri agregatana
stanja - čvrstom, tečnom ili gasovitom.
Prema načinu ophođenja na toploti polimeri se dele na: termoplastične i termostabilne polimere.
Termoplastični polimeri su polimeri koji se pri zagrevanju razmekšavaju, a zatim tope. Nakon hlađenja ponovo očvršćavaju zadržavajući
osnovna svojstva. Postupak razmekšavanja i stvrdnjavanja može se
ponoviti više puta bez opasnosti od menjanja tehničkih karakteristika.
Termostabilni polimeri su polimeri koji pokazuju stabilnost na povišenim temperaturama, ali zagrevanjem mogu samo jednom da omekšaju
i pređu u plastično stanje. Na povišenim temperaturama trpe deformacije,
dok na visokim temperaturama sagorevaju.
Kriva - termostabilnih polimera uglavnom karakteriše monotonost, kako se to vidi sa (V-1).
Slika V-1. Kriva - termostabilnih polimera
VRSTE POLIMERA
U termoplastične polimere spadaju: polietilen, polivinilhlorid, polistirol, poliamidi, polimetilmetakrilat, polivinilacetat, poliizobutilen i dr.
U termostabilne polimere spadaju: fenolaldehidi, epoksidi, poliestri,
poliuretani, silicijum-organski polimeri (silikoni) i dr.
Polimeri se dobijaju polimerizacijom zasićenih i nezasićenih ugljovodonika (etilena, acetilena, izobutilena, vinil hlorida, stirola, fenola i dr.).
Proizvode se u praškastom stanju u vidu granula ili u tečnom stanju.
Odlikuju se malom specifičnom masom, relativno malom tvrdoćom i čvrstoćom, vodonepropustljivošću i otpornošću na različite hemijske reagense, ograničenom otpornošću na povišene temperature, otpornošću
na mraz itd.
Polimeri se koriste za dobijanje plastičnih masa, hidro i termo izolacionih materijala, materijala porozne strukture (stiropora, poliuretana),
lepkova, lakova, vatrostalnih lakova i emajla, vezivnih sredstava, dodaju
se betonima u fazi izrade itd.
PLASTIČNE MASE
U praksi se vrlo retko koriste "čisti" polimeri, s obzirom na visoku
cenu polimera. Modifikovanjem svojstava polimera dobija se vrlo širok
spektar materijala koji nose opšti naziv plastične mase.
U sastav plastičnih masa ulaze:
 veziva (neki od polimera),
 punioci (inertni materijali),
 aditivi .
Kod najvećeg broja plastičnih masa najveći deo otpada na punioce
(80-90%), dok polimeri učestvuju sa svega 10 do 20%. Time se znatno
smanjuje cena proizvodnje plastičnih masa.
Punioci mogu biti:
 praškasti (drveno i kvarcno brašno, kreda, talk, čađ i sl.),
 vlaknasti (staklena i organska vuna, azbest i dr.),
 listasti (hartija, tkanine, drveni furnir i dr.).
Najčešće korišćeni aditivi koji se dodaju plastičnim masama su:
plastifikatori, stabilizatori, katalizatori, boje, supstance za formiranje porozne strukture i dr.
SVOJSTVA PLASTIČNIH MASA
Specifične mase plastičnih masa kreću se od 1000 do 2000kg/m3,
Plastične mase odlikuju se niskom toplotnom provodljivošću i visokom vrednošću koeficijenta linearnog širenja
Čvrstoća plastičnih masa može biti vrlo velika, naročito u slučajevima kada je materijal armiran vlaknima ili listovima. Tada zatezna čvrstoća može iznositi 200-300MPa
Najveći broj plastičnih masa je otporan prema delovanju vode i vodenih rastvora kiselina, baza i soli.
Starenje predstavlja vrlo ozbiljan nedostatak mnogih plastičnih masa. Do njega dolazi tokom vremena usled zagrevanja, delovanja svetlosti, kiseonika i drugih faktora.
Plastične mase nisu postojane na povišenim temperaturama.
Najviše njih podnosi temperaturu 100-2000C, dok plastične mase na bazi
silikona postojane su i na temperaturama 300-5000C.
PRERADA PLASTIČNIH MASA
Plastične mase prerađuju se postupcima: brizganja, kontinualnog
brizganja, valjanja i presovanja.
Slika V-1. Postupci dobijanja proizvoda od plastičnih masa:
a)brizganje; b)kontinualno brizganje; c)valjanje; d)presovanje
Više od polovine svih plastičnih masa prerađuje se postupcima
brizganja i presovanja (livenja).
Termostabilne plastične mase obrađuju se postupcima rezanja.
Termoplastične mase zavaruju se (spajaju) postupcima toplog zavarivanja pod pritiskom.
Mnogi elementi rudarskih mašina, izloženi velikom habanju i abraziji, pre ugradnje podvrgavaju se plastificiranju.
PLASTIČNE MASE OD ZNAČAJA ZA RUDARSTVO
Plastične mase sa organskim vlaknima su materijali koji se dobijaju
natapanjem organskih (staklenih i dr.) vlakana određenim polimerom
(poliestri, epoksidi ili silikoni).
Vlaknaste vrste plastičnih masa dobijaju se od polimera koji grade
vlakna (poliester, poliamid, pamuk, celulozno vlakno, rajlon i dr.). Ova
vlakna široko se primenjuju u rudarstvu za izradu: tekstilnih jezgara
transportnih traka, srži-jezgra čeličnih užadi, ojačanja gumenih creva i
automobilskih guma (npr. armirana creva za visoke pritiske, pneumatici
za velika opterećenja i sl.) itd.
Izolacione i termoizolacione plastične mase proizvode se na bazi
polivinilhlorida, polistirola, fenolformaldehida, poliestera i poliuretana. Koriste se kao izvanredan izolacioni i elektroizolacioni materijal.
Najpoznatiji termoizolacioni materijal je stiropor (ekspandirani polistirol). Pored njega u upotrebi su još poliuretani i saćaste plastične mase.
Plastične cevi proizvode se od polivinilhlorida, polietilena, polimetilmetakrilata, polistirola. U cilju njihovog armiranja dodaju se organska i
druga vlakana.
Hermetici su materijali koji se koriste za zaptivanje (hermetizaciju)
manjih otvora. Kao hermetici se upotrebljavaju razni "kitovi", od kojih su
najpoznatiji kitovi na bazi silikona i poliizobutilena.
Lepkovi na bazi polimera primenjuju se za spajanje konstrukcionih
elemenata od drveta, betona, stakla, čelika i drugih materijala.
Polimer betoni kao vezivo koriste različite vrste polimera.
Epoksidi: U rudarstvu se koriste za učvršćivanje sidara pri podgrađivanju
rudarskih prostorija,

similar documents