SPSKS
1
Úvod Druhá část studijních textů je doplněna o stručný souhrn doplňkových provozů a problematiku manipulací. Členění každé organizace má řadu doplňujících úseků, bez kterých není možné určité činnosti úspěšně provádět. Manipulace jsou velmi důležitou částí všech výrobních operací. Pokud porovnáváme úroveň manipulace s materiálem v kamenoprůmyslu k ostatním oborům i dnes ještě patří obor k zanedbaným. Objem ruční manipulace oproti jiným oborům zůstává stále vysoký. Některé technologie podmiňují používání fyzicky náročného nářadí. V kamenoprůmyslu se začala uplatňovat paletizace na manipulaci s polotovary i výrobky důsledněji až po roce 1970. Podíl mechanizovaných manipulačních prostředků vzrostl teprve po roce 1990. Je vhodné srovnat způsoby hospodaření se surovinami a polotovary v zahraničních a domácích podnicích. Stačil by pohled do ciziny a kriticky hodnotit náš přístup k pořádku, čistotě na pracovišti a k pracovní kázni. Vše začíná a končí s výchovou pracovníků a organizací pracovišť.
Pomocné a údržbářské provozy
SPSKS
Členění provozů kamenoprůmyslu: 1. Těžba bloků přírodního kamene 2. Výroba HKV a ČKV 3. Výroba masivních a deskových ušlechtilých výrobků - UKV 4. Výroba náhrobků a prvků hřbitovní architektury 5. Výroba galanterních a dekorativních předmětů 6. Montáž stavebních prvků z přírodního i konglomerovaného kamene Provozy jsou investiční celky, mají splňovat určenou funkci – zajistit výrobu. Každý provoz lze rozdělit na dílčí úseky, dílčí úseky odděleně řídit a průběžně sledovat jeho hospodaření. Pokud jsou provozy členěné na dílčí úseky se společným cílem, mohou být spojeny ve větší celek. Příkladem jsou některé provozy kamenoprůmyslu. Provozy, které se rozrostly díky úsilí, získat úplnou soběstačnost při zajištění velkých zakázek, tedy od těžby až k finálnímu zpracování. Dílči úseky provozu jsou: 1. přípravné – úprava suroviny 2. finální, přímá výroba od dělení suroviny až do finalizace výrobku 3. pomocné Pomocné provozy zajišťují hladký chod výroby. Jsou to energetická zařízení, výroba stlačeného vzduchu, údržbářská dílna a kovárna, skladové hospodářství a vodní a kalové hospodářství. 2
Skladové hospodářství Skladové hospodářství – řeší uskladnění a evidenci zboží nakoupeného k zajištění výroby a prodej výrobků. Dále doplňuje provozní materiál k zajištění hladkého zásobování potřebnými nástroji aj. Zabezpečuje různé pomocné látky a materiály. Skladované hmoty a předměty členíme podle účelu. 1. Suroviny: • bloky, vlastní i nakoupené • nakoupené desky neopracované nebo opracované (broušené, leštěné…) • vlastní polotovar nařezaný na desky, hranoly a jiné polotovary. 2. Provozní materiály – nástroje a nářadí (řezací a brousící prostředky, OOP,…) 3. Pomocné hmoty – balící prostředky pro expedici, manipulační pomůcky (palety, podklady, podložky, těsnící materiál….) Sklady jsou podle druhu skladovaných materiálů řešeny volné, s přístřešky, kryté, uzavřené a vytápěné, pod uzamčením. Bloky a deskové polotovary skladujeme na pevných volných plochách. Pro uložení nakoupené desky s různou finální povrchovou úpravou (např. leštěné) lze skladovat pod přístřešky, v uzavřených halách, odolné materiály případně i volně (mimo zimní období). Rozpracované výrobky – masivní kusy – volně, deskové podle potřeby v krytém skladu, Uzavřené sklady (pod zámek) využijeme pro většinu drobného spotřebního provozního materiálu (nářadí, nástroje, měřící pomůcky, předměty osobní ochrany aj.). Zásoby materiálů i spotřebních předmětů musíme udržovat v rozumných mezích. Vycházíme z předchozích zkušeností se spotřebou, např. řezací a brousící prostředky (denní, týdenní, měsíční spotřeby… vyžaduje to dobrou evidenci i průběžně zpracovávanou statistiku spotřeby). Organizace pověřuje vedením skladového hospodářství, výdejem materiálů do spotřeby a sledováním stavu zásob technika provozu. Klade se důraz na vyhodnocování spotřeby nákladnějších nástrojů, např. dianástrojů (evidenční list dianástroje má datum výdeje, datum vyřazení opotřebovaného nástroje, sumu všech provedených dílčích pracovních úkonů pro zjištění životnosti a výkonnosti nástrojů v technických jednotkách, např. m2 řezaných ploch/druh suroviny).
SPSKS
Skladování předmětů OOP Každý provoz vydává pracovníkům předepsané předměty osobní ochrany k užívání, kontroluje jejich používání, sleduje a odhaluje zneužívání OOP. 3
Vrácené opotřebené předměty likviduje. Předměty vrácené před uplynutím doby jejich spotřeby se v některých případech nesmí opět vydat (např. obuv – plísně). Nejčastěji užívané předměty OOP jsou rukavice, ochranné brýle, tlumiče hluku, ochranné přilby, rukávníky, respirátory a gumové zástěry, Některé předměty mají delší dobu spotřeby, např. boty, oteplovací pomůcky pro zimní období mají stanovenu dobu spotřeby až 3 roky. I v tomto případě může rozhodovat nikoliv doba plánovaná, ale doba prodlouženého užívání s ohledem na cyklický charakter používání předmětu. Rozhoduje i stav užívané OOP. Obecně platí pro zjištění nároků pracovníků na pomůcky osobní ochrany vyhlášky MPSV o poskytování OOP. Každá organizace má své vnitřní pokyny stanovené podle vykonávané činnosti včetně daných lhůt životnosti předmětů. Kovárna – kovářské práce Provoz kovárny je velmi důležitý při ručním zpracování kamene nástroji a při práci s pneumatickým nářadím. Používání nástrojů s břity ze slinutých karbidů vyžaduje rovněž jejich pravidelné a kvalifikované ostření i údržbu. Zařízení kovárny: 1. buchar, 2. pila na dělení materiálu zastudena, 3. výheň, 4. kovadlinu na pevném dřevěném špalku, 5. kalící nádobu a korýtkem (nádobou) pro dochlazování zakalených nástrojů, 6. různé kovářské kleště, 7. různé zápustky pro opravu nástrojových stopek strojního nářadí, 8. kovářská bruska, 9. kovářská frézka. Prostor kovárny má pevné betonové podlahy, odvětrání nad výhní, přiměřené osvětlení, přechodné úložiště kovářského uhlí. Bucharem upravujeme hrubé vykování větších kusů oceli, vytahování – prodlužování částí, kování na zápustky. Pérový buchar Ajax má elektromotor, který přes spojku ková a zhutňuje ocelový materiál. S ohledem na otřesy stroje je nutná izolace betonové podlahy pod strojem a odizolování vůči zdivu. Pily na dělení materiálu jsou: a) frikční pila – pracuje s karboflexovým kotoučem na řezání nástrojových ocelí, suchý proces
SPSKS
4
b) pila listová – s pomalým pohybem listu pro řezání běžných ocelí třídy 10 až 12 s olejovým chlazením. Výheň má ventilátor pro přívod vzduchu do nístěje, tím zvyšujeme teplotu plamene a rychlost ohřívání oceli. Součástí výhně je nádoba na chlazení používaných držáků nástrojů (různých kleští). Nad výhní je digestoř pro odvádění produktů hoření, zejména CO a CO2. Proti výhni je na dřevěném špalku postavena kovadlina pro ruční vykování nástrojů a opravu ostří. Obr. 1. Pérový buchar Ajax Ke kovadlině patří různé doplňky na úpravy tvaru nástrojů (např. utínka). Kalící lázeň je vodní, nádoba má pojmout dostatečné množství vody (přes 50 l), ab se zpomalil postup nadměrného ohřívání teploty vody při kalení. Po dokončení kalícího procesu jsou zakalené nástroje odstaveny v ohrádce.
SPSKS
Obr. 2. Kovářská výheň
Obr. 3. Kovadlina
5
SPSKS Obr. 4. Postup kalení kamenického nářadí (dle Jar. Böhm: Kameník) Nástroj je dochlazován v nádobě s malou výškou vody, tím se udrží zakalená vrstva. Vrstva vody zamezí vyhřívání kalu zbytkovým teplem z nástroje.
6
Kovářská bruska je používána na dobrušování ostří dlát. Karborundové kotouče se volí s průměry většími než 180 mm. Vykované nástroje se brousí zatepla. Kovářská frézka má na hřídeli nasazeno několik typů ozubených fréz. Těmi se upravují rozteče a úhly zubáků, pemrlic. Na hřídeli se sestavuje sada fréz, jak odpovídá různým typům pemrlic nebo zubáků. Na kovářské frézce se pracuje výhradně zatepla. Nástroje musí být dostatečně ohřáty ve výhni (červené až tmavě žluté barvy). Práce s ošetřováním nástrojů ze slinutých karbidů Slinuté karbidy jsou používány pro ruční kamenické nástroje. Obr. 5. Kovářské frézy (dle J. Böhm: Kameník)
SPSKS
Jsou to dále vrtací korunky velmi širokého spektra a některé drobné sekací nástroje do pneumatického nářadí. Významné vlastnosti nástrojů s břitovými destičkami ze slinutého karbidu jsou: 1. nástroje jsou křehké, houževnaté 2. destičky jsou odolné otěru 3. destičky jsou velmi tvrdé, mají vysokou pevnost v tlaku 4. nástroje s břity SK se pouze brousí 5. režim broušení dovoluje nástroj nechladit nebo chladit bez přerušení 6. nikdy nástroj s destičkou SK nekujeme a nekalíme!!! Info o vývoji, výrobě a složení SK! Přehled o zastoupení % karbidů v ocelovém materiálu
0 – 1,5 %
25 %
50%
90 %
Nástrojová ocel
Rychlořezná ocel
Stellit
Slinutý karbid
Před rokem 1900
Od roku 1900
Od roku 1909 1923 Osram = drát 1926 Krupp = nástroje
7
Informativní přehled o výrobě destiček pro nástroje se SK Vstupní materiál WO3 …redukcí v elektrických pecích získáme čistý wolfram, jemně mletý W + C (uhlík, saze…) prášky se smísí, v elektrické peci utvoří sloučeninu = WC (v kusech) opět se drtí a melou = WC (v prášku) + Co = mletí směsi v kulovém mlýnu = LIS (směs se může slisovat do vhodných forem, nejčastěji destičky) = první SLINOVÁNÍ 850 °C = polotovar se může krájet, řezat a tvarovat na různé tvary destiček, roubíků atd. = druhé SLINOVÁNÍ 1450 °C … definitivní podoba SK Mimo WC jsou možné podíly TiC a VaC, vždy za přítomnosti Co. Značení nástrojů se SK mají značky starší (H) a novější (K) červené – tab.: H1 H2 H3 G1 G1.1 G2 K10 K05 K01 K20 K30 K40
SPSKS
Obr. 6. Strojní a ruční pemrlice
8
Ocel pro kamenickou výrobu Používané oceli třídy 10 – 11 – 12 jsou běžné konstrukční materiály. Nástrojové oceli jsou ve třídě 19. O použití rozhoduje obsah uhlíku a dalších legujících prvků. Kamenoprůmysl využívá nástroje s obsahem uhlíku mezi 0,05 až 2,14 % C. Vyhovují oceli s obsahem uhlíku do hodnoty 1,5 % s ohledem na potřebu nástroj kalit! Číslování ocelí 19.083 ….133 ….192 ….221 ….222 ….452
Třída 19 x x x (staré) kladiva nářadí, kladiva, kleště ruční sekáče vrtáky ruční nářadí pro velmi tvrdý kámen, sekáče do pneumatického nářadí bourací nástroje
Zásobování elektrickým proudem
SPSKS
Přenos elektrické energie umožňuje přenosová soustava – rozvody napětí – rozvod VVN (velmi vysoké napětí) – rozvod VN (vysoké napětí) – rozvod NN (nízké napětí) Napětí sítě 400 000 V – 220 000 V – 110 000 V – 22 000 V - 2000 V Úprava napětí v trafostanicích – trafo provozu upravuje síť.napětí na 400 V Rozvod v organizaci podle jednotlivých sekcí - v třífázovém vedení 3 x 380 V (motory) - v jednofázovém vedení 220 V pro osvětlení - zásuvky malých spotřebičů, topení. Provoz má instalovaný transformátor s rozvodnou skříní hlavního vedení s hlavním vypínačem. Tato sekce má jistič na maximální spotřebu. Samostatně měříme spotřebu činné i jalové energie. Rozvodna je uzamčena, musí mít výstražné tabulky, podléhá kontrole dodavatele elektrické energie. Platí zákaz vstupu nepovolaným osobám, přístupu s otevřeným ohněm. Uvnitř rozvodny musí být gumové koberce, hasicí přístroje. Přístup do rozvodny nesmí být omezen. Kontrolní mechanismus spotřeby a fakturace elektrického proudu u velkoodběratelů (velké závody). Spotřebitel sjednává s výrobcem některé hodnoty (někdy jsou omezující pro provoz): 1. roční plán spotřeby elektřiny
9
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
členění plánu podle časových pásem na VT a NT (vyšší a nižší tarif) čtvrtletní plán členěný do jednotlivých měsíců rozdělení denní spotřeby kWh na první až třetí směnu ¼ hod. max. (sčítá nárůst spotřeby během 15. minut během každé směny) nedodržení účiníku nevyžádaná dodávka jalové energie cena za systémové služby cena za použití sítí.
SPSKS Obr. 7. Schéma jednoho systému výroby a dálkového rozvodu energie 1 – kotelna; 2 – parní turbina; 3 – generátor střídavého proudu; 4 – transformátor; 5 – rozvodna; 6 – rozdělovací stanice; 7 – měnírna; 8 – transformátorová a rozvodná stanice (110/22 kV); 9 – transformátorové rozvodné stanice (380/220 V); 10 – odběratelé napětí 22 kV (továrna) Důležité je sledování spotřeby v celém průběhu. Ve fakturaci se mohou vykazovat další náklady: • Za překročení měsíční rezervované kapacity • Za překročení sjednaného ¼ hod. max. • Za nedodržení účiníku cos φ v %
10
Fakturovaná dodávka energie je vykazována zákazníkovi s členěním podle energetických zdrojů (např. z uhlí, z jádra, z ostatních - dovoz, z obnovitelných zdrojů (např. vody, biomasy, větrné elektrárny, z fotovoltaiky).
Zařízení pro výrobu stlačeného vzduchu Kompresorovna a) stabilním zařízením – pohon elektromotorem b) mobilními prostředky – pohon dieselovým motorem (nezávislý zdroj), pohon elektromotorem (závislý zdroj). Kamenické provozy zaměřené na těžbu bloků a HKV jsou závislé na pohonu nářadí stlačeným vzduchem – vrtací, klínovací nářadí, přednostně jsou používány stabilní kompresory. Podmínky a vybavení kompresorovny: 1. zděná budova, přívod elektrického proudu 3 x 380 V, pevná betonová podlaha, osvětlení, odvětrání, uzamykatelná místnost, v lomech je umístěná vedle údržbářské dílny (občasný dohled obsluhy) a kovárny 2. obsluha kompresorovny je kvalifikovaná a podléhá přezkušování a dozoru oblastního inspektorátu bezpečnosti práce (IBP) pro obsluhy tlakových nádob 3. kompresor – objemový (pístový) nebo rychlostní ((šroubový). Dosud převažují pístové kompresory. Výkon je stanoven podle maximálního požadovaného výkonu stlačeného vzduchu v metrech kubických za minutu (m3/min). Velké lomy jsou vybaveny záložním strojem stejného výkonu 4. přívod vnějšího vzduchu je potrubím přes filtry. Vyrobený stlačený vzduch vedeme do vzdušníku 5. vzdušník je tlaková nádoba, umístí se vždy mimo uzavřené prostory, bez krytí, provozní tlak se pohybuje od 0,7 do 0,8 MPa. Pracovní tlak má hodnotu nižší 0,5 – 0,7 MPa. Požadovaný objem vzdušníku (V) V = k √ Q [m3] Velikost vzdušníků u stabilního zařízení volí koeficient k = 1,6
SPSKS
Popis vzdušníku: 1. vstupní ventil 2. výstupní ventil 3. vypouštěcí kohout 4. teploměr 5. tlakoměr s regulací 6. pojistný ventil se závažím 7. průlezný otvor Obr. 8. Vzdušník – tlakovzdušná nádoba 11
SPSKS
Obr. 9. Diagram soudobosti a sestava tlakovzdušné sítě
12
Doporučená sestava kompresorovny a tlakovzdušní sítě: Kompresor – chladič – vzdušník – separátor vzduchu – stabilní tlakový rozvod - připojení pneumatického nářadí na síť tlakovými hadicemi. Ztráty tlaku vznikají: • chlazením, • netěsností potrubí, • rostoucí délkou potrubí, • podle průměru potrubí, • s každou změnou tlaku, průřezu potrubí, • drsností povrchu tlakového vedení, • spojovacími částmi – převlečnou maticí a spojkami. Diagram soudobosti vyjadřuje pravděpodobnost současného odběru vzduchu podle rostoucího počtu spotřebičů. S větším počtem připojených míst klesá hodnota soudobosti. Hodnoty spotřeby některých pneumatických nářadí: klínovací kladivo K 9-2: 1,1 m3/min vrtací kladivo VK 15 2,2 m3/min vrtací kladivo VK 22-1 4,0 m3/min
SPSKS
Údržba strojního a elektrického zařízení Rozloha a vybavení dílen je závislé na velikosti provozu. Pro kamenické provozy mohou mít význam dobře upravené skladovací prostory, místnost pro skladování stlačených plynů, kovářské práce, vybavení pro elektroúdržbu i strojní údržbu. Dílny jsou zaměřené na udržení provozu všech zařízení, odstranění poruch a oprav jednoduchých závad. Výrobci strojního zařízení udržují spojení se zákazníky a nabízí jim včasné dodání náhradních dílů (ND) i zajištění opravy školenými pracovníky. Dílny pro údržbu strojního zařízení lomu mají vybavení omezené na demontáž a montáž dílů. V provozu je udržovaná zásoba kyslíku a plynu pro sváření. Elektrotechnická dílna je zaměřena na udržení bezporuchového provozu. Po trafostanice jsou opravy v kompetenci správce sítí. Ostatní vybavení provozů nízkým napětím včetně všech slaboproudých signalizačních soustav jsou na vlastní údržbě nebo dodavateli služeb.
13
V současnosti jsou také provozy s úzkým výrobním profilem, ve kterých je dovezená surovina pouze zpracována. Tyto provozy nemusí být plně vybaveny uvedeným zařízením.
Manipulace surovinou, polotovary a výrobky průmyslu kamene Manipulace se surovinami v lomech Těžební činnost v lomech a produkty těžby: odstranění skrývek, výlom suroviny v blocích, přemístění vylomené suroviny z ložiska, čištění lavic. Použití technických prostředků závisí na typu lomu a jeho přístupnosti (stěnový lom – polojámový lom – jámový lom). Pro svislou manipulaci používáme jeřáby stabilní (starší koncepce) nebo mobilní zařízení. Svislá manipulace - jeřáby 1. sloupový jeřáb zvaný derik 2. lanový jeřáb 3. kabelový jeřáb 4. jeřáb na housenicovém podvozku 5. jeřáb na kolovém podvozku Technické parametry: nosnost, dosah/dostupnost k místu těžby; vedlejší údaje, cena stroje, % využití stroje, závislost na zdroji pohonu.
SPSKS
Odtržením bloku od skalního masivu vzniknou svislé spáry, ale blok zůstává na ložné spáře („na ležení“). K vyzvednutí odlomeného bloku z lomu připravíme vázací prostředky. Lamači využívají drobné pomůcky pro manipulaci – sochor, hák s okem pro jeřáb. Sochorem uvolňujeme trhlinu výlomů pro vsunutí háku. Hákem pozvedneme blok jeřábem a do spáry pod blokem snadněji vložíme ocelová lana. K novějším prostředkům pro uvolňování patří vakuový polštář. Minimální tloušťka prázdného vaku je 30 mm. Po naplnění stlačeným vzduchem se polštář rozšíří. Vak vsouváme do lomových spár, případně spáry rozšíříme sochorem. Vakuový polštář se dá opakovaně podsouvat, břemeno podkládat nebo zdvojovat k dosažení dostatečně volné spáry u těženého bloku. V cizině, se při těžbě odřezávaly velké celky, mramorové monolity přes 100 m³. Pro sklopení odříznutých monolitů byly používány hydraulické válce. Pro hydraulické válce byla vysekána kapsa podle velikosti hydraulického válce. Válce vyvinou na bok monolitu tlaky od 100 t výše. Sklopený monolit je dále dělen řezáním nebo odvrtáváním. Bloky uvolněné vážeme: 1 dvojicí stejně dlouhých ocelových lan, které podsuneme pod ložnou spáru; pokud není spára volná, blok páčíme, posouváme a nazvedáváme sochorem,
14
2 za ocelový řetěz s háčkem; stabilita vázaného bloku je závislá na přitažení řetězu ke kameni,
SPSKS Obr. 10. Situace sloupového jeřábu instalovaného nad stěnou ložiska 3 za krepnu (původně historická pomůcka ke zvedání opracovaných kamenů, dnes modernizovaná), pro krepnu připravíme kruhový otvor, navrtáme do těžiště bloku krátkou díru do 0,25 m; usnadní zvedání kamene jediným lanem. Sloupový jeřáb zvaný derik má umístění jeřábu nad lomovou stěnou nebo byl stavěn na vytěženou počvu před těžební stěnu. 15
Vybírá se místo, kde postup těžby nepokračuje; vyvýšená plošina s pevným podkladem. K jeřábu je potřebná větší těžební plocha a nutná manipulační plocha. K manipulační ploše vedeme komunikaci pro nákladní vozidla.
SPSKS Obr. 11. Mobilní jeřáb před lomovou stěnou kvalitního pískovce zajistí manipulaci pro více pracovišť lamačů, lom Božanov Části manipulační plochy bude použito pro přechodné uskladňování bloků nevhodné velikosti, které budou zpracovány na hrubé kamenické výrobky (HKV). Umístění deriku podporuje budoucí prohlubování lomu. Pouze se 16
prodlouží čas zvedání z jámy. Jeřáb má dosah omezený délkou výložníku. Sloupové jeřáby mají nosnost od 10 t výše. Výhodné jsou jeřáby s vyšší nosnosti (25t až 40t), aby se lépe využila délka výložníku.
SPSKS
Obr. 12. Sloupový jeřáb v kombinaci s jeřábem na housenicovém podvozku z provozu v Žulové ve Slezsku Podle délky lomové stěny a roztěženosti ložiska mohou být v lomu instalovány další jeřáby, které se nesmí vzájemně překrývat. Sloupovým jeřábem se nesmí přitahovat břemena mimo teoretickou výseč mezikruží. Příklad pro stanovení výkonu stabilního jeřábu v kamenolomu. Strojní zařízení - sloupový jeřáb derik – parametry stroje i podmínkami: • otoč výložníku 220° • nosnost 10 t • výložník jeřábu má min. vyložení 8 m, maximální vyložení 28 m • jeřáb je instalován nad lomovou stěnou 16 m nad manipulačním prostorem a těžba pokračuje v průměrné hloubce kolem 18 m pod úrovní manipulačního prostoru • v denním režimu manipuluje s břemeny o průměrné hmotnosti kolem 2 t (při průměrné objemové hmotnosti 2 500 kg/³ = 0,8 m³). Výpočet obsluhované plochy jeřábu (derick) [m2] S = π . ( R2 – r2 ) . (α/360°) S= π .(784 - 64) . 220/360 = 1382,3 m²
17
Rozbor pracovního cyklu vázání a vyzdvižení kamenných bloků, paletovaného lomového kamene a jiného odpadu vychází pro jednotlivé činnosti následující časy (v minutách a setinách min.): uvázání bloku………………….. 8,00 zdvih do výšky 18 m (8m/min)… 2,25 otáčení o ¼ otáčky (i za zdvihu).. 0,75 spuštění a odvázání bloku……… 4,50 otáčení, spouštění……………. 4,00 celkem …………………………. 19,50 časové ztráty kolem 30 % 5,50 minut celý cyklus …………………….. 25,00 minut Výkon stabilního jeřábu (zjednodušený výpočet) Trok . 60 Q = -------------- . qprůměr [ t/rok ] t cyklus Q = (roční časový fond pracovních hodin . 60 . průměrná nosnost jednoho zdvihu v tunách) / čas cyklu v minutách Q = 2000 . 60 . 2,0 / 25,00 = 9 600 t Vypočtená obslužná plocha stabilního jeřábu (max.) se člení na dílčí plochy: • plocha nad těženým ložiskem • plocha pro nakládání na dopravní prostředek, která musí být v dosahu jeřábu a má jednoduchou vozovku pro příjezd a odjezd vozidla • plocha na odložení bloků, palet s odpadem, palet s lomovým kamenem (součást těžby) • bezpečná plocha pro obsluhu nákladního prostoru od 100 do 200 m2 ztráty plochy, část nevyužitelných prostor.
SPSKS
Obr. 13. Lanový jeřáb s rozšiřující se obslužnou plochou
18
Lanový jeřáb patří k nejstarším a dosluhujícím stabilním zařízením. Mají jednoduché nosné kozy. Hlavní nosné lano prochází nad lomem a nese jeřábový vozík, kočku s kladkou a hákem a dvěma obslužnými lany (pro zdvih a pojezd jeřábového vozíku.
Obr. 14. Schéma pro instalaci několika lanových jeřábů Obsluhovaná plocha lomu je obdélníková. S rostoucí hloubkou se obsluhovaná plocha pod lanem zvětšuje. Lanem nesmíme bočně přitahovat břemena pod úhlem větším, než je úhel opěrných ramen lanového jeřábu (α = 15°, poloviční úhel mezi opěrami nosných koz). Jedna z nosných koz musí být umístěna tak, aby pod nosným lanem vznikla dostatečná plocha pro nakládání na dopravní prostředek. Obě nosné kozy mají mít přibližně stejnou výškovou polohu. Pokud jde o rozpětí mezi nosnými kozami, byl každý lanový jeřáb řešen pro konkrétní lom. Proto mají jeřáby různé rozpětí, od menších okolo 50 m i přes rozpětí délky přes 200 m. Nosnost lanových jeřábů bývá relativně nízká, od 1,5 do 5 t. Menší nosnosti jeřábů jsou zvýhodněné tím, že zatížení lana s břemenem je přímé, bez omezujícího vyložení od osy těžiště. Manipulace s blokem na laně si vyžaduje ve všech fázích pohybu břemene mnohem vyšší obezřetnost vazače. Zatížením se nosné lano značně prohne. Zvedací rychlost je nižší (26 m/min) než pojezdová (60 m/min). Příklad: Zjistěte hodinový výkon lanového jeřábu nad jámovým lomem. Strojní zařízení - lanový jeřáb – parametry stroje i podmínkami: • rozteč nosných koz 250 m • užitná délka 180 m, prostor nad těžbou i manipulačním prostorem • užitná délka nad těžbou Lu = 110 m • zbytek v délce 70 m = manipulační prostor a skládka bloků • nosnost 5 t
SPSKS
19
• jeřáb je instalován nad lomovou stěnou 13 m nad manipulačním prostorem a těžba pokračuje v průměrné hloubce kolem 20 m pod úrovní manipulačního prostoru, celková výška nad počvou lomu hc = 33 m, manipulační výška pro jeřáb hm = 22 m, (+ 2 m nad plochu) • v denním režimu manipuluje s břemeny o průměrné hmotnosti 1,25 t (při průměrné objemové hmotnosti 2 650 kg/³ = 0,38 m³).
SPSKS Obr. 15. Zvedání bloku lanovým jeřábem pomocí krepny Výpočet obsluhované plochy jeřábu: S = Lu . 2 . tg α . hc [ m2 ] S = 110 . 2 . 0,2679 . 33 = …. ~ 1945 m² Obsluhovaná plocha podle daných parametrů, včetně manipulační a skladovací plochy, vychází podstatně větší, celkem přes 2430 m². Vývoj zdvihadel dává přednost mobilitě. Moderní těžební metody právě v případě těžby bloků vyžadují zarovnávání stěn, vyrovnávání horizontálních ploch, zpřístupnění počvy mobilním mechanismům. Pro mobilní jeřáby je nutné upravit část počvy před těženou stěnou. Volíme jeřáby na housenicovém podvozku nebo jeřáby na kolovém podvozku. Použití mobilních technických prostředků jak pro těžbu, tak pro nakládání závisí na typu lomu, způsobu otvírky a postupu těžby. Pro těžbu bloků jsou vhodné jeřáby s podvozkem housenicovým. Tento podvozek je schopen 20
překonávat několika centimetrové nerovnosti. Opakovaným přejížděním rovinu u stěny upravuje drcením kamenného odpadu. Pro kolové podvozky bude nutné vhodně upravit příjezdové a manipulační plochy. Technické parametry jeřábů: nosnost, dosah/dostupnost k místu těžby, cena stroje, plánované využití stroje. S velikostí vytěženého bloku souvisí nosnost jeřábů. Jeřáby našich lomů nevyhovují pro malou nosnost. Příkladem ke sloupový jeřáb bez opěrných ramen, kotvený lany do skály, postavený před lomovou stěnu a s pracovišti po obvodu kruhu.
SPSKS
Obr. 16. Sloupový jeřáb bez opěrných ramen
21
Vodorovná manipulace a doprava Výběr možností volit manipulační technologii vychází podle potřebné vzdálenosti na přemístění hmot a objemu/hmotnosti hmot. • Automobilová doprava – jen pro velké vzdálenosti, na odvoz suroviny a výrobků z lomu, sleduje se bezpečné uložení nákladu, kusové stavivo by nemělo přesahovat přes korbu nebo musí být paletizováno, prostor pro přistavení vozidla potřebuje vhodné zpevnění (beton nebo betonové panely) a urovnání povrchu, vymezit tzv. manipulační prostor. • Dempry – vnitrozávodová doprava, terénní vozíky o vyšší nosnosti pro přemístění surovinového bloku k místu zpracování, k provozu postačí srovnaná vozovka bez zpevnění, postupně jsou dempry nahrazovány VZV. • Nakladače jsou určené pro nakládání a manipulaci sypkých materiálů, v lomu poslouží také na odvoz různě velikých bloků, odpadu z těžby, široký záběr lopaty umožní přemístit i kusové materiály. • Stabilní jeřáby, jsou závislé na dosahu jeřábového ramene; stabilní jeřáby v lomu, stabilní jeřáby v kamenickém provozu, obsluhovaná plocha se člení na více úseků, úsek skladování, úsek nad úrovní horizontu pracoviště – tzv. překládací prostor pro manipulaci,
SPSKS
• Vysokozdvižné vozíky – VZV - vytěsňují starší typy demprů, jsou vhodné pro manipulaci jednotlivými kameny ke zpracování přímo v lomu na HKV a k přemísťování palet s výrobky. V lomu jsou s terénní úpravou pneumatik, nosnosti od 1600 kg do 8000 kg, pohon - vznětový motor, (Desta ČR typy DV – A 16… DV – A 80. Výrobci Nissan a Toyota – Japonsko, dalších 35 předních výrobců ve světě. Významné jsou doplňky vysokozdvižných vozíků, příkladně prodlužovací vidlice (zvýši dosah vozíku i při snížení povolené nosnosti těles), závěs na vidlice vozíku, na jednu nebo na obě vidlice (větší nosnost), pro použití vázacích prostředků k VZV. • Paletovací vozíky s bateriovým zdvihem vidlice, mají použití jen na kvalitní betonové podlaze dílen, ruční posun, malé uplatnění v oboru. Mimo jeřáby jsou v dílnách namontovaná menší zdvihadla - elektrické kladkostroje – používají se pro obsluhu celé dílny/haly nebo k jednomu stroji k usnadnění manipulace s paletami a polotovary.
22
Značení dopravních cest je významný pro mobilní prostředky, odlišný je podle prostředí - prostor na těžební etáži (plošině), manipulačním prostoru s uskladněnými surovinovými bloky, platí normalizované značky pro silniční dopravu. Smluvní přeprava - železniční, automobilová doprava, kontejnery, přepravní skříně – pro kámen (v libovolně zpracovaném stavu) se využívá hlavně automobilové přepravy. Ostatní možnosti logistiky se v oboru málo využívají.
Manipulace s materiálem Vázací prostředky pro manipulaci s kamenem • Ocelové řetězy – dvojice řetězů obepíná kámen, propojení řetězů zajišťujeme háčkem. Nabídka řetězů je velmi široká (jednotlivé řetězy až po čtveřice řetězů na jediném závěsném oku). • Ocelová lana – dvojice/výjimečně jedno/ z lan obepíná kámen, lana jsou podsunuta pod blok, paletu apod., oka lan zavěšujeme na jeřábový hák. • Popruhy – shodně s ocelovými lany – dvojice popruhů podsuneme pod blok, paletu … nosnosti od 500 kg do 12 000 kg, závislost na konstrukci a množství použitých popruhů. Výjimkou je nekonečný pás (bez ok a vazáků). Další prostředky pro manipulaci pomocí jeřábu – krepny, kleště, vakuové manipulátory. • Krepnou usnadníme manipulaci kvádrů bez podsouvání lan – je vhodná pro konečnou montáž masivních kvádrů, před použitím připravujeme do kamene vývrt podle velikosti krepny (průměr a hloubka). 1 kvádr = 1 krepna. • Kleště mají dlouhou tradici, pro manipulaci s kvádry existovaly již při stavbách našich hradů. Pozdější typy kleští byly zaměřeny na manipulaci s tenkými deskami okolo 30 mm. Vnitřní obložení kleští chránilo lesk na hotových výrobcích.
SPSKS
Obr. 17. Ukázka z nabídky kleští na kámen s vyšší nosností
23
• Vakuový manipulátor má všestranné použití – pro blok, řezané desky včetně dalších druhů povrchů, je závislý na zdroji energie vytvářející vakuum. • Pomocné pomůcky pro manipulaci – sochor, hák s okem pro jeřáb. Sochorem uvolňujeme trhlinu výlomů, umožní vsunutí háku, později i ocelových lan. Uvolňovací prostředky k manipulaci v těžbě bloků • Zvedací vak vsouváme do lomových spár, případně spáry rozšíříme sochorem. Minimální tloušťka prázdného vaku je 30 mm. Po naplnění stlačeným vzduchem se vak rozšíří. Vaky můžeme opakovaně posouvat nebo zdvojovat k dosažení volné spáry u těženého bloku. • Hydraulické válce jsou umístěny do svislých spár po odvrtání a vyrubání klínovacími kladivy. Prostor pro použití válce musíme vytvořit. Hydraulické válce jsou zavěšeny na lanech a postupně klesají do rozšiřované spáry. Užívají se jenom při uvolnění kamenného monolitu odřezaného dialanem (technologie používaná hlavně v Itálii). Obr. 18. Vložený zvedací vak v těžbě bloků
SPSKS
Drobné manipulační prostředky Jsou používané při individuální manipulaci předmětů menších rozměrů. • Rudl - různé typy rudlů jsou na bantamových nebo plných kolech (nosnosti 150 - 200 kg), pro dílnu i do terénu (hřbitovní architektura). • Univerzální paletový vozík - pro ruční přemístění palety na pevných betonových podlahách dílen, má různé nosnosti až do 2 000 kg. • Ocelové zvedáky, hevery (hřebenové, starší šroubové) od 1 500 kg do 20 000 kg, vhodné pro drobné manipulace objemných kusů v nepřístupných místech a bez použití jeřábové techniky. Hydraulická technika – ruční hydraulické zvedáky strojů - se moc neuplatnila.
24
Paletizace Paletizace je metodou efektivního ukládání hmot. Paletu tvoří nosný základ ze dřeva, oceli nebo plastu. Na stohovací paletě jsou boční pevné sloupky pro hospodárné naskládání palet do stohu. Ohradové palety s pevnými bočnicemi jsou prostředek pro manipulaci sypkými i kusovými materiály a jsou stohovatelné. Pro uplatnění paletizace jsou vhodné všechny výrobky a ve fázi přípravy i polotovary. Podle typu výrobku nebo polotovaru musí být používána pouze odpovídající vhodná paleta.
SPSKS Obr. 19. Popruhy pro bezpečné vázání kamenických výrobků Pro paletu jsou charakteristické tyto podmínky např.: • stejná plošná velikost a výška palety 25
• snadné přemístění palety za použití mechanizačního vozíku nebo jeřábu • možnost stohovat palety shodného typu. Před expedicí můžeme zabezpečit palety obalem např. přepáskováním, zabezpečením hran a rohů na výrobcích. V případě nutnosti použít ochranu před politím kapalinami jsou kameny překryty fólií a následně přepáskovány. Typy palet: • evropská paleta prostá, dřevěná, plochá, značení EUR 800 x 1 200 mm, hmotnost 28 kg, nosnost 1 500 kg (500 kg pro podepření v krajních polohách), stohovací nosnost 4 000 kg • dřevěná paleta standart, průmysl, rozměry 800 x 1 200 mm, hmotnost 20 kg, nosnost 1 000 kg (500 kg pro podepření v krajních polohách), stohovací nosnost 4 000 kg velikost plochy palety 600x800 800x1200 1000x1200 1200x1600 1600x2400
250 ***
nosnosti 500 750 *** *** *** *** *** *** ***
v kilogramech 1000 1500 2000 2500 *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
• kovové palety ohradové, skříňové a sloupkové, mají normalizované rozměry a různé provedení, např. ohradová paleta 1200x800x600 mm, nosnost 2000 kg, menší typy rozměrů 800x600x600 mm • vidlicové palety pro přepravu velkých plochých předmětů (desky z kamene, skla) • nevratná paleta prostá (materiál dřevo, papír, plastické hmoty) • paleta ohradová, skříňová a sloupková • stohovatelné do výšky 6 000 mm; při velikosti délky palety do 700 mm lze stohovat jen do výšky 4 000 mm • plastová europaleta – recyklovatelný plast, statická nosnost 1 000 kg dynamická 600 kg
SPSKS
Obr. 20. Balení desek pro kamiony
26
• stohovatelná paleta – recyklovaný plast, únosnost staticky 1 000 kg / dynamicky 1 000 kg Zásady stohování - nepřeplňovat palety - nepoužívat poškozené palety a neoznačené palety - stohovat palety stejného typu - stohovat spodní plné palety a vrchní prázdné nebo neúplné - nevstupovat na stohované palety - nezdržovat se v blízkosti stohovaných palet - stohovat lze do 4000 mm (při výšce palety do 700 mm) - stohovací výška je určena s ohledem na stabilitu, nosnost - používat při stohování VZV s opěrnou mříží (proti pádu stohu) - pevná betonová podlaha - zachovat volných 300 mm nad stohem - manipulovat jen s jednou paletou, jedním stohem - bez přilby je manipulace palety s výškou shotu do 1500 mm - manipulace stohem nad 2 000 mm jen s ochrannou přilbou. Paletou manipulujeme jen vozíkem opatřeným vidlicovou nástavbou, bez smýkání, bez zavěšování nástaveb. Vysokozdvižné vozíky při manipulaci do výšky stohováním musí být vybaveny: a) opěrnou bezpečnostní mříží b) plnopryžovými koly c) boční posuv d) mikropojezd e) pracovní světlomet k osvětlení pracovního místa. Kontejnery jsou využívány hlavně v mezinárodní přepravě. Dopravu menších zásilek slouží uzavřené přepravní skříně. Mají různé rozměry v daném modulu podle železniční a automobilové vybavenosti. Oba prostředky mezinárodní přepravy mají různé nosnosti od 1,0 do 42 t.
SPSKS
Vakuové manipulátory Vakuové manipulační prostředky využívají uměle vytvořeného vakuového prostředí, mezi plochou manipulovaného předmětu a vakuovým štítem. Vakuovou pumpou je nutné dosáhnout snížení atmosférického tlaku o 50 až 85 kPa. O Obr. 21. Práce s vakuovým štítem 27
Vakuový štít má po obvodu pružné obložení, obvykle tl. 30 mm a šíře do 50 mm, kterým se přisaje na materiál. Pro manipulaci s vakuovým štítem jsou vhodné plochy leštěné, broušené, řezané kotoučovou pilou a ostatními pilami, mokrý i suchý povrch. Také se zkoušel lámaný povrch kamene. Velikost plochy vakuových štítů rozhoduje o maximální dovolené hmotnosti manipulovaných břemen.
SPSKS Obr. 22. Manipulační technika pro kamenoprůmysl (dle prospektu) Výpočet nosnosti:
Pmin = k . (Q/S)
[kPa]
Pmin… minimální podtlak k… koeficient bezpečnosti (volí se 4, při sklápění do vertikální polohy až 8) Q… užitečné zatížení (N) S… plocha přísavek (m2) např. 400/400 mm, šířka pryže 50 mm Q = 180 kg . 9,81 = 1765,8 kN S = (0,400 . 0,400) – (plocha pryže, šíře 50 mm) = 0,300 . 0,300 = 0,09 m2 Pmin = 4 . (1765,8/0,09) = 78 480 Pa = 78,480 . 10-3 MPa = 78,5 kPa
28
U stabilních manipulátorů je v soustavě za vývěvou vzdušník (40 l), který plní funkci udržení dosaženého podtlaku při výpadku elektrického proudu. Po vypnutí stačí zásoba vakua udržet břemeno až 6 minut. Malá mechanizace při manipulaci Je používána podle dosaženého stupně vybavenosti lomů a dílen. Závisí na převažujícím charakteru výroby. Vyplatí se vždy při velkém objemu manipulovaných hmot. Nasazuje se podle průměrné hmotnosti převážně zpracovávaných kusů materiálu.
SPSKS Obr. 23. Ukázka rozměrného skladovacího prostoru poblíž Massa Carrara Itálie
Skladování materiálu
Do skladování materiálu zahrnujeme všechny suroviny vlastní těžby a suroviny nakoupené, polotovary vlastní i nakoupené, hotové výrobky, pomocné materiály k provozu. Skladovacím prostorem jsou: • volné skládky (bloky, výrobky HKV) • zastřešené skládky (deskový materiál, rozměrné kusové výrobky) • uzavřené sklady (drobný spotřební materiál pro výrobu, nástroje, nářadí, drobné cennější výrobky, např. galanterie). Skladové hospodářství je technická, ekonomická a organizační činnost, představuje soubor objektů a zařízení spojené se skladováním.
29
Činností skladového hospodářství jsou operace přijetí zásob, uskladnění, vydávání skladovaných položek a provádění potřebných skladových manipulací včetně vedení dokumentace. Do rozsahu skladového hospodářství zahrnujeme plochy vymezené ke skladování, instalované manipulační prostředky, zásobníky sypkých hmot, palety, regály, skládky pomocných hmot (dřevěné podklady aj.) i uzavřené sklady.
SPSKS
Obr. 24. Skladované bloky mezi portálovým jeřábem
Obr. 25. Skládka velkoobchodu firmy Frugoli, Itálie
30
Požadavky na skladovací prostory jsou dané požadovaným množstvím skladovaných objemů materiálu a parametry manipulační techniky. Stavební provedení skladu – odpovídá instalované skladovací technice, způsobu manipulace, druhu materiálů i vlastní skladovací technologii.
SPSKS
Obr. 26. Ukázka skladování kamenných polotovarů s mostovým jeřábem Parametry skladu • světlá výška skladu – volný prostor nad materiálem (300 mm a víc) • dopravní cesty – manipulační, průchodové, průjezdné – značené obrysovými čarami (ČSN 26 9030, čl. 15, 22; ČSN 26 9101, čl. 19) • nejmenší šířky průchodů Existuje řada dalších doporučení při navrhování skladové manipulace – doporučené moduly délek, šířek, výšek a hmotností. Regály – pro vícepodlažní skladování materiálů, zboží. Regály na pevných podlahách, musí být stabilní (plný i prázdný), nesmí se opírat!, štítkem je označena nosnost jednotlivých buněk (mezi sloupky), ruční obsluha regálů povolena jen do výše 1800 mm, pro vyšší regály jen manipulace strojem, zákaz lezení na regály, sklady a regály podléhají kontrole 1x ročně. Zásobníky sypkých hmot Zásobníky jsou zařízení pro ukládání a mechanizovanou manipulaci sypkými hmotami. Vstup do zásobníku musí být uzamčený (mříž i víko). Podlaha u vstupů musí mít okatost menší než 60 mm, ostatní otvory s mříží maximálně do 300 x 300 mm.
31
SPSKS
Obr. 27. Nakládání leštěných desek do kamionu, firma Frugoli, Itálie Problematické jsou sypké lepivé hmoty, které tvoří klenby. Mohou se rozrušovat mechanicky (šneky, řetězy), pneumaticky (provzdušňovače, pneumatické polštáře), hydraulicky (hydraulické polštáře) nebo vibracemi (příloženými vibračními deskami). Provoz zásobníků je povolen jen osobám starším 18 let, osobám způsobilým, které jsou písemně pověřené. Jedenkrát ročně se ověřují jejich bezpečnostní návyky. Organizace pověří vedoucího pracovníka odpovědností za provoz, technický stav zásobníků, dále určí pracovníka pro obsluhu, údržbu, opravy a kontroly. Vstup do zásobníku povoluje jen odpovědný vedoucí, zaznamená do provozního deníku a určí se postup prací při čištění. Je zakázáno přeplňovat zásobník, vyřazovat bezpečnostní a dorozumívací zařízení a zdržovat se v zakázaných prostorech. Manipulace vozíky u listových pil. Rozměrné pily pro řezání bloků na desky jsou zaváženy surovými bloky uloženými na tuhé konstrukci vozíku. Pro přesun byla vyvinuta plošina tzv. samohybná přesuvna. Pohyb vozíku s blokem napříč skladem je veden zvláštním koridorem, který umožní, shodně se železničními konstrukcemi, přesun vozíku ze skladu na přesuvnu a potom pod řezací stroj.
32
Obr. 28. Zobrazení manipulační techniky u skladu a řezacích strojů
SPSKS Obr. 29. Model samohybné přesuvny pro vozíky k řezacím strojům Výtah z normy ČSN 26 9010 – šířky a výšky cest a uliček Rozlišujeme cesty a uličky pro pohyb vozidel a pracovníků bez a s břemeny Průchodová ulička Název specifikace min. šířka hodnoty součtem Jednosměrná bez přenášení břemen 600 mm Obousměrná dtto 750 600 + 150 mm Jednosměrná jedno břemeno v bočně 850 mm Jednosměrná břemena obouruč 1000 mm Obousměrná břemeno v jedné ruce 1000 mm 850 + 150 mm Obousměrná břemena v obou rukách 1150 mm 1000 + 150 mm
33
SPSKS Obr. 30. Manipulační stůl pro sklápění desek u brousící linky Manipulační uličky pro pojíždění vozíků s břemenem Jednosměrná s jedním jízdním pruhem A /stroj/ 200 + A + 200 mm Dtto se dvěma jízdními pruhy A 200 + A + 400 + A + 200 mm Manipulační uličky pro stohování a zásobování regálů Stohování poloměr otáčení – R, přesah /vidle-osa před.kol/ - X, A
100 + R + X + l + 100
Hlavní dopravní cesty Jeden jízdní pruh a dva postranní pěší pruhy A 600 + A + 600 mm Jeden jízdní pruh s postranním pruhem A 200 + A + 600 mm Dva jízdní pruhy se dvěma postranními pruhy A 200+A+400+A+600 Výšky cest a uliček, zde stanovená podchozí výška pro pěší je min. 2100 mm. Světlá výška je odvozena od stojícího řidiče na základně vozíku = 2100 mm. Pokud je vyšší břemeno, připočítá se ještě 300 mm, celkem 2400 mm.
34
SPSKS
Obr. 31. Vakuový manipulátor pro brousící linku odebírá desku z palety
Skladování materiálu Podklad skládky musí být pevný a stabilní, např. štěrk + živice, betonové plochy nebo betonové panely. Ukládání bloků – zásady řešení: • na dřevěné hranoly 100 x 100 mm (pro vidlice, lano) • vrstvit bloky shodné velikosti a druhu • rozteče mezi stohy bloků podle manipulace (0,5 – 0,6 m) • rozteče mezi stohy bloků podle průchodu 0,8 m průjezdu stroje • rozteče mezi stohy bloků podle šířky stroje s rezervou (+400 mm) • výška skladovaných bloků přes 2 m, v závislosti na mechanizaci. Skladování polotovarů Liší se provedenou povrchovou úpravou kamenných dílů. Zde se uplatní hlavně palety na svislé uložení řezaných desek. Podle navržené technologie mohou být desky ukládané i vodorovně – naplocho. Předřezané kamenné hranoly ukládáme na ploché palety. Chrání hrany před poškozením. Mezi kusy vložíme laťky, popř. jiný vhodný měkký materiál.
35
Skladování hotových kamenických výrobků Deskové výrobky – dlažby, soklíky, obkladové desky - přednostně jsou používány ploché palety, vratné i zúčtovatelné, s možností přepáskovat nebo dokonce zakrýt zboží smrštitelnou fólií. Jinou bezpečnou ochranu výrobků zajistí použití ohradové palety. Paleta s vloženým kamenem musí být uvnitř dobře vytěsněna dřevem k omezení pohybu desek. Dlažební desky jsou srovnané naplocho. Mohou dosáhnout výšky stohu jen do celkové povolené hmotnosti podle nosnosti palety. Hranoly, římsy, kuželky při větším množství a stejném tvaru jsou snadno porovnatelné na paletu. Na první vrstvu stejných kusů je možné položit druhou vrstvu podloženou prkny. Všechny podobné výrobky je nutné vhodně prokládat těsnícím materiálem, aby se zcela omezil vzájemný pohyb při přepravě.
Balení a ukládání výrobků na dopravní prostředky Je snahou výrobců minimalizovat náklady na balení, ale také omezovat ztráty nepřehlednou evidencí drobnějších kusových výrobků. Příkladně pro štípané dlažební kostky jsou používané velkoobjemové vaky vyrobené z odolných textilií. Jejich konstrukční úpravy mají různé nosnosti od 500 do 2 000 kg (typy Pearl, Diamoned, Baffle). Jiné drobné kamenné výrobky, např. řemínkové obklady, štípané formátované soklíky ukládáme do kartonových krabic. Takovým způsobem balení je předem limitovaná hmotnost, dále je stanoven počet kusů i výměra plochy rozloženého kamene. Bez obalů dodáváme zasílané surovinové bloky, lomový kámen, případně kámen pro vodní stavby. Dříve bylo zvykem posílat volně ložené masivní výrobky větších objemů, kvádry, ozdobné výrobky jako třeba kašny a součásti různých výtvarných děl z kamene. Jako podložky byla použita dřeva různé tloušťky; hranoly, prkna, klíny. V současnosti se jeví výhodné i rozměrnější prvky uložit a případně připásat k paletě. Zjednoduší se manipulace a na dopravním prostředku jsou kusy snadněji utěsněny (dřevo, guma, dřevitá vata, textilní výplň). Výhodou je vyšší přilnavost dřevěných palet ke kovové podlaze automobilů.
SPSKS
Balící prostředky pro ochranu kvalitního povrchu kamene – papír, kartonové materiály, dřevitá vata, polystyrén i různé fólie UH jsou vhodné a použijí se podle potřeby na prokládání leštěných ploch. Páskování – použití umělohmotných pásek (dříve i ocelových) stabilizuje ukládané výrobky do pevných tvarů, zajistí proti snadnému zcizení na stavbách, pokud delší dobu leží ve skladech. Použití smrštitelných fólií – s horkovzdušným agregátem je možné dosáhnout smrštění fólie z plastu a tím i ztužení upravené palety s kamenem.
36
Uložení kamene na dopravní prostředky Na nákladní automobily ukládáme surové bloky do těžiště plochy na dřevěné trámky, nerovnosti bloku doplníme klíny. Blok se dá stabilizovat dřevěnými vzpěrami k podložkám. Kluzká kovová podlaha vyžaduje snížení rychlosti vozu hlavně v zatáčkách. Náklad musí být na dopravním prostředku stabilizován. Přihlíží se kvalitě povrchové úpravy kamenů – řetězy, lana, popruhy, hranoly, prkna, klíny, upnutí konstrukcí s hřeby atd. Dlouhé prvky z kamene ukládáme vždy po směru jízdy. Při nakládání zboží v paletách je třeba sledovat vhodné rovnoměrné zatížení plochy korby a případně stabilizovat lehčích palety navzájem, dřevy, klíny apod. K převážení řezaného deskového materiálu jsou nutné oboustranné kozy a navíc materiál je nutné přepásat vázacími popruhy. Bude vhodné rozložit zatížení koz rozdělením počtu desek rovnoměrně na obě strany. Při přepravě jemně zpracovaných kamenů se vždy snažíme zabránit poškození rohů, hran i upravenému povrchu leštěním. Při vagónování se dříve využívalo nízkých plochých nezakrytých vozů. Dopravovaly se hlavně rozměrné kusové výrobky, ukládané po jízdě. Ke snížení otloukání hotových výrobků se sypal mezi výrobky suchý písek. V řadě starších provozů jsou dodnes kolejiště zarostlá nebo zrušená. Použití písku při manipulaci choulostivých kamenosochařských děl se ne vzdáváme ještě ani dnes. Pro přepravu velmi křehkých předmětů je vhodné připravit rozměrnou bednu a křehký předmět obsypat čistým suchým pískem (nejlépe sklářským).
SPSKS
Příjem zboží Zboží má charakter předmětů nakoupených pro další zpracování. Přesun zboží do provozu je nutné evidovat formou příjmu. Jinou formu nabývá zboží z vlastní výroby. Při vlastní těžbě kamenné suroviny je i tato surovina evidována, vyhodnocena nákladovost úseku výroby. Zboží pro potřebu provozu se musí sledovat až do úplného spotřebování. Sledujeme, jakou mírou hospodárnosti bylo zhotoveno ve výrobním procesu, jaké množství odpadu zůstává, případně jak využít neupotřebené množství výrobků. Základem je přesná evidence všech operací. Evidence přijatého zboží, surovin a provozních hmot Surovinové bloky lámané: • přesná specifikace suroviny (pískovec Božanov, božanovský pískovec) • rozměry suroviny (míry s ohledem na nedostatky v rovinnosti vzájemných ploch jsou zmenšeny o tzv. přemíru. Nová norma ČSN EN 1467 stanovila odpočet 0,050 m, tj. 50 mm ze všech rozměrů vepsaného rovnoběžnostěnu (dříve se odečítala přemíra od 30 do 40 mm)
37
• podrobnější záznam může informovat o případných vadách (trhliny, barevné variety, skvrny atd.). Řezané desky třídíme: • podle druhu suroviny • podle tloušťky • podle stupně opracování lícní plochy (např. leštěné apod.) • s ohledem na fládrování čísla desek a rozměry (L x B). Ostatní kamenné polotovary evidujeme podle charakteristických znaků, případně podle značení v normách – typ, druh materiálu, množství.
SPSKS Obr. 32. Portálový jeřáb má ve speciálním závěsu blok, vpravo překlápěč bloků Předchozí obrázek portálového jeřábu zobrazuje zajímavou pomůcku pro manipulaci blokem ve speciálním závěsu. Vpravo je na obrázku překlápěč bloků. Jeho přednosti jsou oceněny při kontrole narušení bloku, výskytu barevných poloh a při výběru polohy bloku před řezáním na desky. Ostatní kamenné polotovary evidujeme podle charakteristických znaků, případně podle značení v normách – typ, druh materiálu, množství. Uskladňování zboží, surovin a provozních hmot Pro skladování volíme prostory odděleně pro surovinu, polotovary cizí i z vlastní výroby, pro hotové výrobky.
38
Provozní hmoty skladujeme odlišně podle možností. Uzavřené sklady vede skladník s hmotnou zodpovědností. Volné skládky jsou pro bloky i deskové polotovary. Sypké balené hmoty je nutné skladovat v suchém místě. Diamantová technika vyžaduje odpovídající uložení a přesnou evidenci pro spotřebu a zjištění výkonnosti nástrojů. Drobné náčiní a elektrické a pneumatické nářadí vyžaduje konkretizovat při předání zaměstnancům provozu. Expedice výrobků Expedicí je dokončen pohyb nově vytvořených výrobků z podniku. Jde o smluvní úkon mezi výrobcem a zákazníkem, kterým se předává výrobek zhotovený podle předem dané smlouvy (pro složité, rozsáhlé objemy zakázek) nebo prodej běžné typizované výroby (v ks, m apod.). Způsob vyskladnění výrobků umožní odvoz zákazníkem nebo dopravcem sjednaným zákazníkem. V tomto případě přebírá zákazník zboží podle dodacího listu a zodpovídá za jeho bezpečnou přepravu. Přeprava zboží na stavbu dopravními prostředky provozu přenáší odpovědnost za přepravu i za bezpečné uložení zboží na stavbě a jeho převzetí odpovědnou osobou na stavbě.
SPSKS
Evidence a doklady expedice výrobků Výrobek určený k prodeji je evidován na skladových kartách – evidence v počítači. Charakter výrobku určeného k prodeji může mít i různý odpad z výroby např. zlomky a odřezky z desek po formátování kotoučovou pilou. Pro zhodnocení odřezaných krajin od bloků se obtížně hledá využití. Je třeba si uvědomit, že v odpadech je velké množství práce strojů i dělníků a hodí se najít přiměřené využití takových odpadů.
39
SPSKS Obr. 33. Moderní vázací popruhy s oky
40
Obr. 34. Různé typy kleští ke zvedání desek i masivních kusů
SPSKS
Obr. 35. Výběr vakuových manipulátorů pro kamenoprůmysl
41
SPSKS
Obr. 36. Lanový jeřáb nad jámovým lomem
42
SPSKS Obr. 37. Přehled historických i současných krepen
43
Rozbor potřeby manipulační činnosti V technologii kamenického provozu se dá pro každou nutnou manipulaci orientačně stanovit technický výkon. Velmi potřebné je to u všech zdvihadel a vnitrozávodové přepravy. Horizontální i vertikální pohyby sestavíme do menších úseků podle charakteru činnosti. Jedná se o rozbor standartních úkolů s možností zadat hodnoty podle měření v lomu nebo v dílně. Příkladně u strojního zařízení - sloupového jeřábu typu derik. Volíme konkrétní parametry stroje i podmínkami pro stanovení výkonu stabilního jeřábového zařízení v kamenolomu (těžba kombinovaná s průběžným zpracováním méně vhodné vytěžené suroviny): • otoč výložníku 220° • nosnost 10 t • výložník jeřábu - minimální vyložení 8 m, maximální vyložení 28 m • jeřáb je instalován nad lomovou stěnou 16 m nad manipulačním prostorem a těžba pokračuje v průměrné hloubce kolem 18 m pod úrovní manipulačního prostoru • v denním režimu manipuluje s břemeny o průměrné hmotnosti kolem 2 t (při průměrné objemové hmotnosti 2 500 kg/³ = 0,8 m³).
SPSKS
Výpočet obsluhované plochy jeřábu (derick) S = π . ( R2 – r2 ) . (α/360°) [ m2 ] S= π .(784 - 64) . 220/360 = 1382,3 m² Rozbor pracovního cyklu vázání a vyzdvižení kamenných bloků, paletovaného lomového kamene a jiného odpadu vychází pro jednotlivé činnosti následující časy (v minutách a setinách min.): uvázání bloku………………….. 8,00 zdvih do výšky 18 m (8m/min)… 2,25 otáčení o ¼ otáčky (i za zdvihu).. 0,75 spuštění a odvázání bloku……… 4,50 otáčení, spouštění……………. 4,00 celkem …………………………. 19,50 minut časové ztráty kolem 30 % 5,50 minut - dle měření, podle odhadu celý cyklus …………………….. 25,00 minut Výkon stabilního jeřábu (zjednodušený výpočet) Trok . 60 [ t/rok ] Q = -------------- . qprůměr t cyklus Q = (roční časový fond pracovních hodin . 60 . průměrná nosnost jednoho zdvihu v tunách) / čas cyklu v minutách Q = 2000 . 60 . 2,0 / 25,00 = 9 600 t/ročně 44
Pro výpočet potřeby manipulačních prostředků pro předběžné stanovení objemu odpadů z výroby je vhodné stanovit z ročního objemu výroby. Rozdíly jsou dány charakterem výroby jednotlivých provozů. Předpokládaná průměrná výroba v objemu prací např. tun lomařských výrobků, tj. lomového kamene, štípaných hranolů, dlažebních kostek nebo plochy deskových stavebních výrobků, tj. dlažeb, obkladů, soklíků, parapetů. Objemy manipulované suroviny, polotovarů i odpadů Objem hmot, které potřebujeme na zajištění roční výroby při výrobě desek řezáním z bloků na listové pile. Zvolíme surovinu, bloky (stanovené průměrné velikosti) a požadovaný produkt, tj. desky. Je možné řešit i další zpracování až k finálnímu výrobku. Ukázka zadání a možnost řešení úkolu. Požadovaný materiál: pískovec z lokality Božanov, zn.“BO“. Stanovíme průměrnou velikost bloků (podle lokality, pozor na mocnost dosažitelných výšek lavic): bloky 1,800 x 1,300 x 1,300 m. Řezací stroj: listová pila s dialisty (přímočarý vratný pohyb), vnitřní světlá šířka rámu 1500 mm. Požadavek na výrobek: nařezat desky tl. 40 mm (požadavek min. tl. po broušení desky!) Požadavek plánu: zajištění roční výroby 4 000 m2 dlažebních a obkladových desek. Potřeba desek – roční plán + 25 % rezerva (prořez, odpad, poškození desek atd.) 4 000 + 1 000 = 5 000 m2 Potřeba bloků - 5 000 m2 x (tl. Čisté desky + broušení + prořez listem) = 5 000 x (0,040 + 0,001 + 0,005 + 0,001) = 235 m3 Celkový objem manipulovaných bloků pod pilu – 235 m3/ročně
SPSKS
Objem odpadů z řezání dialistem - ročně Blok šířky 1,3 m – stanovení počtu řezů, při tl. deska + prořez = 47 mm …. 1300/47 = 27,66 ---- upravíme na 26 ks desek, ale počítáme 27 řezů (26 x 47) + 6 mm = 1228 mm Stanovení tloušťky krajin z bloku 1300 – 1228 = 72 mm; krajní desky by mohly mít tl. poloviční, tj. 36 mm, ale to je krajně úsporné řešení. Reálný počet řezaných desek bývá nižší s ohledem na křivost bloků. Objem odpadů z řezaných bloků – pevné deskové odpady počet bloků x délka x výška řezaného bloku x tl. krajin 235 x 1,8 x 1,3 x 0,072 = 39,59 ÷ 39,6 m3 /ročně
45
Objem odpadů z řezaných bloků – propočet kalu z pevného stavu, po usazení v kalovém poli bude mít objem větší. Sestava vzorce pro výpočet: (počet bloků x počet desek z bloku x délka x výška řezané desky x tl. řezu) + (počet bloků x délka x výška řezané desky x tl. krajního řezu) = (235 x 26 x 1,8 x 1,3 x 0,006) + (235 x 1,8 x 1,3 x 0,006) = 89,08 ÷ 89,1 m3 /ročně Rekapitulace: Objem odpadů z řezaných bloků pevné deskové odpady 39,6 m3 /ročně odpad vzniklý řezáním 89,1 m3 /ročně Příklad může pokračovat v řešení dalších aspektů činnosti při řezání kotoučovými pilami, při broušení lícních ploch apod.
SPSKS
46
Přílohy Příloha č. 1. Přehled vydaných harmonizovaných evropských norem pro kamenoprůmysl: ČSN EN 12440 Přírodní kámen – Pojmenování ČSN EN 12670 Přírodní kámen – Terminologie ČSN EN 1467 Přírodní kámen – Hrubé bloky ČSN EN 1468 Přírodní kámen – Hrubé desky ČSN EN 1469 Výrobky z přírodního kamene – Obkladové desky ČSN EN 771-6 Specifikace zdících prvků – část 6: Zdící prvky z přírodního kamene ČSN EN 12283-1 a 2 Kámen pro vodní stavby ČSN EN 1341 Desky z přírodního kamene pro venkovní dlažbu ČSN EN 1343 Obrubníky z přírodního kamene pro venkovní dlažby ČSN EN 12057 Výrobky z přírodního kamene – Tenké desky ČSN EN 12058 Výrobky z přírodního kamene – Podlahové a schodištní desky ČSN EN 12059 Výrobky z přírodního kamene – Rozměrné kamenné výrobky
SPSKS
47
T E C H N O L O G I E Z P R A C O V Á N Í K A M E N E............................... CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. ÚVOD ............................................................................................................................................................... 1 POMOCNÉ A ÚDRŽBÁŘSKÉ PROVOZY............................................................................................................... 2 SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ........................................................................................................................................ 3 SKLADOVÁNÍ PŘEDMĚTŮ OOP .................................................................................................................................. 3 KOVÁRNA – KOVÁŘSKÉ PRÁCE ................................................................................................................................... 4 PRÁCE S OŠETŘOVÁNÍM NÁSTROJŮ ZE SLINUTÝCH KARBIDŮ ............................................................................................. 7 NÁSTROJOVÁ OCEL .......................................................................................................................................... 7 INFORMATIVNÍ PŘEHLED O VÝROBĚ DESTIČEK PRO NÁSTROJE SE SK ................................................................................... 8 OCEL PRO KAMENICKOU VÝROBU ............................................................................................................................... 9 ZÁSOBOVÁNÍ ELEKTRICKÝM PROUDEM ........................................................................................................... 9 ZAŘÍZENÍ PRO VÝROBU STLAČENÉHO VZDUCHU ............................................................................................ 11 ÚDRŽBA STROJNÍHO A ELEKTRICKÉHO ZAŘÍZENÍ ........................................................................................................... 13 MANIPULACE SUROVINOU, POLOTOVARY A VÝROBKY PRŮMYSLU KAMENE................................................. 14 MANIPULACE SE SUROVINAMI V LOMECH .................................................................................................................. 14 VODOROVNÁ MANIPULACE A DOPRAVA..................................................................................................................... 22 MANIPULACE S MATERIÁLEM ........................................................................................................................ 23 VÁZACÍ PROSTŘEDKY PRO MANIPULACI S KAMENEM..................................................................................................... 23 UVOLŇOVACÍ PROSTŘEDKY K MANIPULACI V TĚŽBĚ BLOKŮ ............................................................................................ 24 DROBNÉ MANIPULAČNÍ PROSTŘEDKY ........................................................................................................................ 24
SPSKS
PALETIZACE .................................................................................................................................................... 25 VAKUOVÉ MANIPULÁTORY ...................................................................................................................................... 27 MALÁ MECHANIZACE PŘI MANIPULACI ...................................................................................................................... 29 SKLADOVÁNÍ MATERIÁLU .............................................................................................................................. 29 SKLADOVÁNÍ MATERIÁLU .............................................................................................................................. 35 SKLADOVÁNÍ POLOTOVARŮ ..................................................................................................................................... 35 SKLADOVÁNÍ HOTOVÝCH KAMENICKÝCH VÝROBKŮ ....................................................................................................... 36 BALENÍ A UKLÁDÁNÍ VÝROBKŮ NA DOPRAVNÍ PROSTŘEDKY ......................................................................... 36 ULOŽENÍ KAMENE NA DOPRAVNÍ PROSTŘEDKY ............................................................................................................ 37 PŘÍJEM ZBOŽÍ ....................................................................................................................................................... 37 EVIDENCE PŘIJATÉHO ZBOŽÍ, SUROVIN A PROVOZNÍCH HMOT ......................................................................................... 37 USKLADŇOVÁNÍ ZBOŽÍ, SUROVIN A PROVOZNÍCH HMOT ................................................................................................ 38 EXPEDICE VÝROBKŮ ............................................................................................................................................... 39 EVIDENCE A DOKLADY EXPEDICE VÝROBKŮ ................................................................................................................. 39 ROZBOR POTŘEBY MANIPULAČNÍ ČINNOSTI .................................................................................................. 44 OBJEMY MANIPULOVANÉ SUROVINY, POLOTOVARŮ I ODPADŮ ....................................................................................... 45 OBJEM ODPADŮ Z ŘEZÁNÍ DIALISTEM - ROČNĚ ............................................................................................................ 45 PŘÍLOHY ......................................................................................................................................................... 47
48
SPSKS
49
SPSKS
