Транспортные системы

Всё об автомобильном, ЖД и авиатранспорте в России

Общая характеристика транспорта

Механизация погрузочно-разгрузочных и складских работ на транспорте

 

Погрузочно-разгрузочные работы на железнодорожном транспорте выполняются на грузовых дворах станций и подъездных путях промышленных предприятий, на водном транспорте – в портах и на пристанях, на воздушном транспорте – в аэропортах, на автомобильном транспорте – грузовых автостанциях. Кроме того, автомобильный транспорт обеспечивает перевозки грузов от складов отправителей до складов получателей; завоз (вывоз) грузов на железнодорожные станции, порты, пристани, аэропорты; обслуживание розничной торговой сети и др.

В зависимости от характеристики грузов их хранение осуществляется в крытых складах, на крытых и открытых площадках.

Организация складов обусловливается необходимостью накопления и комплектации партий грузов для перемещения на транспорте и приема их для потребления.

Погрузочно-разгрузочные работы могут выполняться ручным, полумеханизированным, механизированным или автоматизированным способами.

Ручной способ – это погрузка или разгрузка без применения механизмов; полумеханизированный – с применением ручного труда и механизмов (ручные тележки, тали, рольганги, лотки и т. п.); механизированный – с помощью механизмов, которыми управляет человек; автоматизированный способ – погрузка и разгрузка без непосредственного участия человека в процессе.

По принципу действия рабочего органа все погрузочно-разгрузочные средства подразделяют на механизмы прерывистого (циклического) и непрерывного действия (рисунок 1.8).

Машины прерывистого действия работают, многократно повторяя рабочий цикл, который включает: взятие, перемещение груза, освобождение от его и возвращение рабочего органа за очередной партией груза.

В машинах непрерывного действия рабочий орган непрерывно перемещает груз.

Производительность погрузочного или разгрузочного средства определяется количеством погруженного или разгруженного груза за определенный период (час, смена, сутки, месяц, год).

Производительность погрузочно-разгрузочных средств без учета потерь рабочего времени и конкретных особенностей принято называть теоретической.

Различают также техническую и эксплуатационную производительность.

Техническая – это возможная производительность в конкретных условиях работы погрузочного или разгрузочного средства при полном использовании времени его работы.

  

Эксплуатационная производительность учитывает возможные потери рабочего времени и является произведением технической производительности на коэффициент использования рабочего времени   (отношение   времени   выполнения   погрузочно-разгрузочных работ к общему рабочему времени).

Потери рабочего времени погрузочно-разгрузочных средств обусловливаются необходимостью перемещения средства с поста на пост, смены рабочего оборудования и приспособлений, проведения технического обслуживания, организационными причинами.

Улучшение условий работы и повышение коэффициента использования рабочего времени погрузочно-разгрузочных средств позволяют приблизить их эксплуатационную производительность к теоретической.

Теоретическая часовая производительность механизма циклического действия определяется по формуле

 

Wц= 3600qц/ tц,                                             (1.29)

 

где qц – количество груза, перемещаемого за один цикл; tцпродолжительность цикла, с.

Продолжительность цикла определяется временем выполнения отдельных элементов процесса:

 

tц = tз + tпг + tос + tпх,                                        (1.30)

 

где tз – время захвата (взятия) груза, с; tпг – время перемещения рабочего органа с грузом, с;  tос – время  освобождения рабочего  органа от груза, с; tпх – время обратного холостого перемещения рабочего органа, с.

Теоретическая часовая производительность погрузочного или разгрузочного средства непрерывного действия

 

Wн = 3600qнvн,                                                (1.31)

 

где qн – удельная нагрузка груза на 1 м рабочего органа, кг; vн  линейная скорость движения рабочего органа с грузом (ленты конвейера и т.п.), м/с.

Например, при перемещении штучных грузов qн будет представлять отношение массы единицы груза q1 к шагу расположения единиц груза на транспортирующей ленте s, т. е. qн = q1/s. При перемещении навалочного груза qн представляет собой массу груза, размещающегося на 1 м транспортирующей ленты. Если поперечное сечение груза на ленте Sн выразить в м2, а плотность груза ρ – в т/м3, то для навалочного груза qн можно определить по формуле

qн = Sн lρ/l= Sн ρ,                                      (1.32)

 

где l длина рассматриваемого участка транспортирующей ленты, м.

Для шнекового конвейера qн определяется по формуле

 

qн =  Sш ρ ,                                              (1.33)

 

где Sш – полезное поперечное сечение шнека, м2.

Полезное поперечное сечение шнека определяется следующим образом:

 

Sш = πd2/4,                                             (1.34)

 

где d диаметр шнека, м.

Линейная скорость груза в шнековом конвейере

 

vн = hшωш,                                            (1.35)

 

где hш – шаг винта, м; ωш – частота вращения шнека, с-1.

Для механизмов с гидравлическим или пневматическим перемещением груза qн определяется по формуле

 

qн = πd2ρμ/4,                                           (1.36)

 

где d – диаметр трубопровода, м; μ – долевое содержание груза по объему в 1 м3 смеси его с водой или воздухом.

Линейная скорость груза при гидравлическом (пневматическом) перемещении груза определяется скоростью движения смеси в трубопроводе.

Потребное число погрузочно-разгрузочных средств определяется из следующего выражения:

 

nн = Qп/ Wэ = Qп / (Wтηр),                                  (1.37)

 

где Qп – объем часового грузооборота пункта; Wэ – часовая эксплуатационная  производительность  погрузочно-разгрузочного средства; Wт – часовая техническая производительность погрузочно-разгрузочного средства; ηр – коэффициент использования рабочего времени погрузочно-разгрузочного средства.

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ еще в XIX в. использовались простейшие транспортеры (рисунок 1.9).

Грузовые дворы современных железнодорожных станций оснащают всевозможными машинами и механизмами: подъемными кранами, автопогрузчиками, конвейерами, электролебедками, электротележками. clip_image033[4]

 

Среди них своей универсальностью отличаются автопогрузчики (рисунок 1.10). Снабженные различными рабочими приспособлениями(рисунок 1.11), они могут быстро поднять самый разнообразный груз, будь то бочки или трубы, лес или уголь, стальной лист или кирпич, перевезти его на значительное расстояние и уложить  

Рисунок 1.9 – Погрузка груза с помощью транспортера

 

 

 

 

 в  вагоне или в отведенном для него

 месте на грузовом дворе.

 

Особенно незаменимыми автопогрузчики    стали  с  тех  пор,  как

clip_image035[4]многочисленные, так называемые тарные  и  штучные  грузы небольших размеров стали собирать для перевозки по нескольку штук вместе (формировать пакеты) и укладывать на специальные подставки-поддоны. Автопогрузчики своими вилочными захватами легко подхватывают такие поддоны с грузом и быстро доставляют их в вагоны или из вагонов в склады. Никакого ручного труда, все делает автопогрузчик.

Для выгрузки из вагонов навалочных грузов (уголь, щебень, гравий, песок и др.) применяются эстакады (повышенные пути). Эстакада – это железнодорожный путь, поднятый над землей на высоту 3–4 метра с помощью насыпи или железобетонных ферм.  Ло-

clip_image037[4]комотив надвигает на эстакаду состав полувагонов с сыпучим грузом. Рабочие открывают люки, и груз высыпается к подножью эстакады. А с помощью автопогрузчиков, оборудованных специальными захватами – ковшами,  груз  загружают  в автомобили и отправляют по адресам.

Примерно так же происходит и разгрузка вагонов-зерновозов, только зерно высыпается не на открытую площадку, а в специальные емкости – бункера, а оттуда самотеком – в кузова автомобилей.

Рисунок 1.11 – Оборудование   автопогрузчиков грузозахватнымиприспособлениями

 

 Аналогично разгружают и вагоны-цементовозы.

 

 

 

 Если же цемент перевозят в специальных цистернах, то применяются специальные пневматические установ-

clip_image039[4] 

Рисунок 1.12 – Мостовой грейферный перегружатель

 

 

 ки, которые нагнетают цемент в цистерны при загрузке и "высасывают" его при выгрузке. Грузоподъемные краны и перегружатели(рисунок 1.12), обеспечивающие подъем груза, перемещениеего на незначительное расстояние и опускание с помощью грузозахватного устройства, являются одним из наиболее распространенных   средств  механи-

 зации погрузочно-разгру-зочных работ на промышленных предприятиях, строительных площадках, в речных и морских портах,  на  железнодорожном транспорте и т. д. Они имеют пролетное строение, соединенное с опорами, опирающимися на ходовые тележки крана, в которых установлены ходовые колеса крана.

Рисунок 1.13 – Вагоноопрокидыватель

 

 clip_image041[4]Для выгрузки сыпучих грузов на подъездных путях крупных промышленных предприятий применяют специальные  машины  – вагоно-опрокидыватели (рисунок 1.13). В вагоноопрокидыватель, представляющий собой большой металлический барабан, локомотивом загоняют вагон и закрепляют мощными захватами. Барабан при помощи специальных механизмов, приводимых в движение  электродвигате-

лями, вращается и опрокидывает вагон вверх дном.

Вагоноопрокидывателиустанавливают в пунктах массовой разгрузки и перевалки грузов. Это предприятия коксохимической промышленности и металлургические заводы, крупные электростанции и заводы строительной индустрии, тяжелого машиностроения, морские и речные порты, перерабатывающие в год 1 миллион тонн грузов и более.

В России первое такое сооружение было построено в Мариупольском порту в конце XIX века. Два вагоноопрокидывателя обеспечивали продольный наклон вагонов с выгрузкой через торцовые стенки. Позднее были построены вагоноопрокидыватели с боковой разгрузкой роторного и башенного типов, а затем – комбинированные.

Зимой уголь, руда, песок, да и другие сыпучие грузы смерзаются. Поэтому их, прежде чем выгрузить, предварительно размораживают в специальных помещениях – тепляках, куда подается горячий воздух.

А если тепляков нет, то используются специальное устройство – виброрыхлитель. Его металлические заостренные штыри силой вибрации вонзаются в груз и разрыхляют его.

clip_image043[4]Для погрузки и выгрузки тяжеловесных и длинномерных грузов на железнодорожных станциях широко используются козловые краны (рисунок 1.14).

Одним    из    важных     звеньев     грузовой

Рисунок 1.14 – Погрузка  леса

в вагоны козловым краном

 

 станции является контейнерная площадка – терминал. Сюда каждые сутки прибывают и отсюда отправляются сотни контейнеров грузоподъемностью 3, 5, 10 и 20 тонн каждый. Их надо снять с платформы или автомобиля, поставить в определенном месте площадки, а затем на платформу или автомобиль. Эти операции выполняются с помощью различных кранов и погрузчиков-автоконтейнеровозов (рисунок 1.15).

 

 

В тех местах, где железнодорожная колея подходит к  морю  или  встречается  с  большой

Рисунок 1.15 – Погрузчик-автоконтейнеровоз

 

 clip_image045[4]судоходной рекой, сооружают портовые станции. Расположившись у самой воды, они служат тем звеном, которое соединяет железную дорогу с речным и морским транспортом. Здесь грузы, закончив свое путешествие по воде, покидают трюмы кораблей. Мощные краны (рисунок 1.16), верткие погрузчики и кажущиеся бесконечными конвейеры перегружают их в железнодорожные вагоны для доставки по назначению. Освободившиеся трюмы заполняют грузами, которые  были привезены по железной дороге  и путь которых дальше лежит по воде.

 

 

 При выполнении грузовых операций с ломом черных металлов  в  качестве грузозахватного устройства широко используются электромагниты (рисунок 1.17).

Чтобы грузы можно было удобнее и быстрее перегружать из кораблей в вагоны, а из вагонов в корабли, портовые станции имеют специальные перегрузочные пути. Они уложены на причалах, своеобразных морских или речных перронах, к которым причаливают корабли. Как только в порт прибывает корабль с грузом, к нему подают порожние вагоны, и перегрузка начинается.

Если грузы из трюмов кораблей перегружают непосредственно в вагоны, такой вариант принято называть "прямым". Он выгоден и водникам, и железнодорожникам, и всему народному хозяйству.

clip_image047[4]

Корабли и вагоны не ожидают друг друга,  а  грузы  не  залеживаются на складах и быстрее попадают к местам назначения. Вот почему так важна согласованность в работе различных видов транспорта.

Для погрузки и разгрузки навалочных и сыпучих грузов применяют в основном одноковшовые экскаваторы, грейферы, самоходные одноковшовые погрузчики, бункеры.

Рисунок 1.16 – Стреловые портальные краны

 

 

 

 Погрузка и разгрузка наливных грузов выполняется гидравлическими насосами (перекачивающими средствами), установленными на цистерне (или вне ее), а также самотеком.

 

 

При механизации небольших объемов погрузочно-разгрузочных работ применяют автомобильные краны (рисунок 1.18).

Погрузка пылевидных грузов при перевозке их в цистерне может производиться из бункера (силоса) через шнековые или пневматические питатели, а также пневматическим устройством для clip_image049[4]самопогрузки за счет создания разрежения в цистерне, разгрузка – с помощью установленной на цистерне пневматической установки или шнекового устройства.

Жидкие и пылевидные грузы перевозят в контейнерах-цистернах и мягких контейнерах.

Загрузка зерна на автомобили в поле производится непосредственно из бункеров комбайнов (или из передвижных накопителей-перегружателей), на токах – с помощью зер-нопогрузчиков, оборудованных питателями и транспортерами, а также бункеров.

clip_image051[4]При перевозке картофеля и свеклы навалом используется самосвальный подвижной состав, автомобилеразгрузчики  (рисунок  1.19), ленточные транс-портеры.  Широко   применяется контейнерный способ.

Рисунок 1.18 – Автомобильный кран  с      прямой стрелой и выносными опорами

 

 Свеклу загружают на автомобили и автопоезда непосредственно в поле из свеклоуборочного комбайна; у дороги – тракторными прицепами-перегруз-чиками, а из кагатов (буртов) – свеклопогрузчиками.    На    сахарных   заводах

 при   закладке  в  бурты   ее   выгружают

 буртоукладчиками,  а  на  переработку –

clip_image053[4]самосвальными установками автомобиля, автомобилеразгрузчиками и гидросмывным способом (мощной струей воды).

Рисунок 1.19 – Автомобилеразгрузчик

 

 Механизация погрузочно-разгрузочных работ является одним из главных резервов повышения производительности труда на транспорте. Оснащение грузовых фронтов   высокопроизводительны-

ми перегрузочными устройствами способствует   увеличению   интенсивности выполнения погрузочно-разгрузочных работ, сокращению простоя транспорта.