Sto lat temu na Zachodzie: transport 78
Transkrypt
Sto lat temu na Zachodzie: transport 78
Historia Sto lat temu na Zachodzie [ Transport kamienia ] W Transport w kamieniołomie Kamieniołomy i zakłady obróbki kamienia wymagają spełnienia specyficznych wymagań transportowych. Przedmiotem transportu są albo duże i ciężkie bloki lub głazy kamienne, albo duże ilości średnio- i drobnokawałkowych produktów kamiennych. Biorąc pod uwagę różne warunki i ukształtowanie terenu w kamieniołomie i w jego otoczeniu, stosowano różne środki transportu i sposoby ich wykorzystania. W omawianym okresie – około roku 1900 – podstawowym rodzajem transportu był transport szynowy. W terenach płaskich do transportu kamienia kawałkowego stosowany był transport w wózkach kolebowych z napędem od ręcznego (a może raczej nożnego) przez napęd konny do mechanicznego realizowanego przez lokomotywy parowe, później spalinowe i elektryczne. Stosowano samowyładowcze wózki 78 nK 37 | 1/2009 Podstawowym środkiem transportu kamienia (i nie tylko) był wózek kolebowy o pojemności do 0,3 do 2 m3, często wyposażony w hamulec torowy. W dużych kamieniołomach stosowane były lokomotywy spalinowe kolebowe pojemności od 0,3 do 2 m3 często wyposażone w hamulce torowe. Wózki były stosowane indywidualnie lub w zestawach. Przy transporcie na małe odległości stosowany był napęd ręczny, przy większych odległościach rolę siły pociągowej pełniły najpierw konie, później lokomotywy parowe, spalinowe i elektryczne. Stosowane były m.in. lokomotywy spalinowe firmy Deutz o mocy 4-5 / 8-10 / 16-20 / 30-40 i 40-50 KM, prędkości 4 - 7,2 km/h, sile uciągu na haku 190 do 2250 kg i masie od 2 do 12 ton. Kalkulowany koszt transportu z wykorzystaniem tych lokomotyw wynosił 0,02 – 0,07 marek niemieckich na tonokilometr (Mk/t.km). Stosowane były również lokomotywy na sprężone powietrze firmy Orenstein & Koppel. Po napełnieniu zbiornika sprężonym powietrzem w czasie 10 do 15 min mogły pracować przez kilka godzin. Takie lokomotywy były stosowane w zakładach wyposażonych w duże sprężar- kownie, zasilające zestawy wiertnic lub wiertarek pneumatycznych. Stosowano również napęd wózków za pomocą liny bez końca (patrz fot.) uruchomianej w miarę potrzeb, do której koleby były zaczepiane w dowolnym miejscu trasy i automatycznie wyczepiane w miejscu rozładunku. Lina napędowa była prowadzona nad ziemią, za pomocą systemu krążków prowadzących i podtrzymujących. Nie wiem, w jaki sposób niemiecki dozór techniczny dopuścił do zastosowania tak niebezpiecznego dla otoczenia systemu napędu. Jak widać na kolejnych zdjęciach, w miejsce wózków kolebowych zaczęto stosować większe wózki skrzyniowe i platformowe, do przeciągania których były stosowane lokomotywy spalinowe. W miarę wzrostu mocy zestawy wagoników mogły pokonywać również trasy o niewielkim nachyleniu. O skuteczności lokomotyw i zdolności pokonywania tras nachylonych decydowww.nowykamieniarz.pl fot: archiwum autora numerze 35 „nowego Kamieniarza” omówiłem stan niemieckiego kamieniarstwa na przełomie XIX i XX wieku - na przykładzie wybranych obrabiarek do kamienia. Analiza tych urządzeń wykazała, że technologie obróbki, zasady działania oraz idee konstrukcyjne podstawowych obrabiarek do kamienia w okresie ubiegłego stulecia nie uległy zmianie. Istotne zmiany na przełomie wieków dotyczyły napędu: w miejsce napędu parowego pojawiły się silniki spalinowe i elektryczne. Co ciekawe, zmiany te następowały w okresie kilkunastu do kilkudziesięciu lat od momentu ich opatentowania. Podobne procesy wystąpiły w systemach i urządzeniach transportowych obsługujących kamieniołomy i zakłady obróbki kamienia. Tutaj zmiany miały jeszcze szerszy zakres: przejście od transportu konnego do środków transportu z napędem spalinowym i elektrycznym. Szczegółowe informacje znalazłem w nieocenionym podręczniku – wręcz encyklopedii - Karla Weissa wydanej w Berlinie w 1915 r. Historia Na terenach płaskich stosowany był system napędu liną bez końca, do której zaczepiane były poszczególne wagoniki. Na zdjęciu widać linę i krążki prowadzące. wała nie tylko moc silników, w większym stopniu wpływała na to przyczepność kół do stalowych szyn. Ewenementem w zakresie transportu kołowego było zastosowanie lokomotywy, a właściwie ciągnika z napędem elektrycznym (z podwójnym pantografem) pokazanego na fotografii. W tym przypadku ciągnik został zastosowany do przeciągania przyczep kołowych lub ich zestawów na terenie zakładu przeróbczego. Zakres jego działania był wyznaczony przez rozpiętość trolei zasilających silniki ciągnika. Ciągnik elektryczny firmy Schimman & Co o masie ok. 5 t mógł holować dwie do czterech przyczep o nośności 5500 kg z szybkością 10 km/h. Koszt transportu kołowego Podstawowym rodzajem transportu był transport szynowy. Tutaj w zastosowaniu na pochylniach łączących wysoko położone stacje załadowcze i położone niżej punkty rozładunku. Pełne wagony wyciągały do góry wagony puste. Proszę zwrócić uwagę na cztero i trzyszynowy układ torów i mijanki na trasie. Jako ciekawostkę pozwalam sobie przytoczyć podane przez K. Weissa kalkulacje kosztów transportu konnego i samochodowego z danymi obliczeniowymi. Ceny i koszty w markach niemieckich (Mk) z 1910 r. Konne wozy towarowe firmy E. Thien Dwa konie robocze pracujące 300 dni w roku, masa ładunku 60 cetnarów = 3 tony na odległość 30 km. Roczny koszt utrzymania 4650 Mk/rok; wydajność 3 t x 15 km = 45 t/km x 300 dni = 13 500 t.km/rok. Jednostkowy koszt transportu 4650 Mk/13 500 t/rok = 0,34 Mk/t.km. Transport samochodowy firma Gebrüder Stöwer Samochody o nośności 5-6 ton. Koszty własne (z oponami) 17 500 Mk/rok, roczny koszt zakładowy 12 425 Mk/rok, zdolność przewozowa (250 dni w roku ) 75 000 t.km/rok. Średni jednostkowy koszt transportu 0,17 Mk/t.km. Samochody ciężarowe były wyposażone w urządzenia samowyładowcze (podłużne i boczne). Już w tych czasach samochodowy sposób transportu wykazywał swoje zalety: elastyczność zastosowania i niższe koszty eksploatacyjne (w stosunku do transportu konnego). Rozwój tego działu transportu kołowego doprowadził do współczesnych samochodów dużej nośności, później nośników bloków i ładowarek kołowych. fot: archiwum autora Terenowe wyciągi grawitacyjne Transport bezszynowy z wykorzystaniem lokomotywy elektrycznej – ciągnika zasilanego z sieci za pomocą podwójnego pantografu (podobnie jak trolejbus). www.nowykamieniarz.pl W wielu przypadkach, zwłaszcza w kamieniołomach stokowych, różnica wysokości pomiędzy punktem za- i wyładunku była wykorzystywana jako naturalna siła napędowa. Wózki torowe załadowane na górnym poziomie zjeżdżając w dół 1/2009 | nK37 79 Historia MasZYNY równocześnie wciągały puste wózki z poziomu dolnego. W punktach mijania się wagoników były wykonywane rozjazdy (pokazane na fotografiach). Ten system był szczególnie skuteczny przy transporcie dużych i ciężkich bloków kamiennych wydobywanych na górnych poziomach kamieniołomów stokowych. Przetrwał do czasów obecnych i jest stosowany w turystycznych kolejkach terenowych, m.in. w kolejce na Gubałówce w Zakopanem. W przypadku kamieniołomów wgłębnych do wyciągania i przeciągania dużych bloków były stosowane żurawie masztowe typu derrick (patrz fotografie). Pokazane na zdjęciach żurawie do złudzenia przypominają produkowane aktualnie we Włoszech i chętnie kupowane do Polski. Można przypuszczać, że Włosi podpatrzyli niemieckie rozwiązania, szybko je zastosowali w swoich kamieniołomach i aktualnie sprzedają do Polski używane, wymieniając je u siebie na nowe. W kamieniołomach i na kopalnianych stacjach załadunkowych stosowane były dźwignice linotorowe. Na zdjęciu dźwignica zakrężna z jednym masztem stałym i jednym przejezdnym. TransporT LInowy 80 nK 37 | 1/2009 transport linowy był często stosowany do transportu drobnokawałkowego kamienia przy większej różnicy poziomów za- i wyładunku oraz znacznej różnicy wysokości. Widoczny słup o konstrukcji drewnianej, oraz wagoniki samowyładowcze. Do transportu dużych bloków już wtedy stosowano żurawie masztowe typu Derrick, które aktualnie są często stosowane w polskich kamieniołomach blocznych. www.nowykamieniarz.pl fot: archiwum autora W przypadku znacznej różnicy wysokości pomiędzy punktem za- i wyładunku oraz znacznej odległości pomiędzy tymi punktami stosowane były kolejki linowe. Liny nośne oraz krążki lin wodzących były podpierane lub mocowane w trasie na słupach o konstrukcji drewnianej lub stalowej. Na fotografiach widoczne są słupy o konstrukcji drewnianej i wagoniki samowyładowcze. Wagoniki zawieszone na przegubowych podwieszkach mogły poruszać się nawet przy dużych różnicach nachylenia liny. W napędach tego typu wykorzystywano częściowo energię potencjalną transportowanych materiałów, podobnie jak w przypadku wyciągów grawitacyjnych. Jest rzeczą oczywistą, że ten rodzaj transportu był stosowany jedynie do materiałów kawałkowych. Realizację tego rodzaju transportu można było oglądać w wersji rozrywkowej w filmie „Grek Zorba”. Oddzielną grupę urządzeń transportowych stanowiły dźwignice linotorowe: pomiędzy dwoma wieżami napięta była lina nośna, wzdłuż której wodzony był wózek jezdny. Oddzielna lina przewijająca się przez krążki wózka umożliwiała podnoszenie i opuszczanie bloków lub skrzyń ładunkowych. Maksymalny udźwig tych dźwignic nie przekraczał 5 ton. Stosowane były dźwignice o wieżach stacjonarnych lub zakrężne (jedna wieża stała, druga przejezdna na torze kołowym, patrz fot.). Stosowano je zarówno w kamieniołomach, jak i na składowiskach bloków i płyt. Historia MasZYNY suwnIce bramowe Na składowiskach bloków już wtedy były stosowane suwnice bramowe o charakterystycznej sylwetce znanej z wielu polskich zakładów. Podobieństwo dotyczy jednak tylko konstrukcji nośnej, wszystkie napędy były bowiem ręczne. Wózek poruszający się po głównej belce nośnej przesuwany był za pośrednictwem napędu z zastosowaniem dwustronnych korb obracanych przez robotników. Podobnie realizowane było podnoszenie i opuszczanie ładunków oraz jazda suwnicy (oddzielne napędy korbowe przy obu nogach). Elektryczne silniki napędowe w suwnicach pojawiły się w okresie późniejszym. przenoŚnIkI TaŚmowe wnIoskI I konkLuzje Kończąc ten przegląd urządzeń transportowych sprzed stu lat, można powtórzyć konkluzje z poprzedniego artykułu: już w tym okresie (a był to przełom XIX i XX wieku) były stosowane wszystkie znane współcześnie urządzenia transportowe. Na przykładzie omawianych systemów i urządzeń transportowych można prześledzić rozwój tej dziedziny techniki, która zależała głównie od rodzaju napędu. Można zaobserwować przejście od napędu konnego przez mechaniczny z napędem parowym i spalinowym do elektromechanicznego. Wpływ ten zaznaczył się szczególnie w napędzie dźwignic i suwnic, gdzie napędy elektromechaniczne zastąpiły mechanizmy z ręcznym napędem korbowym, a nawet napęd z zastosowaniem kieratu. Natomiast rozwój 82 nK 37 | 1/2009 Na składowiskach bloków już pracują suwnice bramowe o charakterystycznej sylwetce, znanej ze współczesnych zakładów. Napęd w większości był ręczny (korbowy). silniki elektryczne pojawiły się później. Do transportu brył kamiennych stosowano już przenośniki taśmowe lub płytowe. Na lewej końcówce wału bębna napędowego koło pasowe, przypuszczalnie do połączenia z kołem pasowym lokomobili. konstrukcji ciężkich samochodów z napędem spalinowym spowodował stopniowe eliminowanie transportu szynowego w kamieniołomach. mgr inż. Wacław Chrząszczewski [email protected] Wciągarka bębnowa z pozoru podobna do współczesnej, ale napęd ma parowy. Z prawej strony ramy widoczny cylinder i mechanizm korbowo-wodzikowy napędu bębna. Wykorzystane materiały - Karl Weiss „Technik der Steingewinung und Steinverarbeitung“ Berlin 1915 - Materiały własne e d yc j a 200 9/201 0 Nowe wydanie największej bazy kamieniarskiej w w w.baza-k amieniarsk a.pl www.nowykamieniarz.pl fot: archiwum autora Do transportu materiałów kawałkowych stosowano już urządzenia do transportu ciągłego: przenośniki taśmowe, a zwłaszcza płytowe (patrz fot.). Na zdjęciu pokazana jest stacja napędowa przenośnika płytowego z dużym kołem pasowym i kołem zębatym (po drugiej stronie wału napędowego) do połączenia mechanicznego z następnym przenośnikiem. Biorąc pod uwagę ścierne własności transportowanego kamienia, stosowano głównie przenośniki płytowe z wymiennymi stalowymi segmentami. Pokazana na zdjęciu wciągarka bębnowa z pozoru podobna jest do wciągarek współczesnych, a jest to niejako dinozaur z poprzedniej epoki: wyposażona jest jeszcze w napęd parowy. Proszę zwrócić uwagę na widoczny z prawej strony ramy cylinder parowy oraz mechanizm korbowo-wodzikowy zmieniający prostoliniowy ruch tłoka na ruch obrotowy bębna. Pozostałe elementy są podobne do współczesnych.