«Екатеринбург 2008 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Х.Т. ТУРАНОВ, М.В. КОРНЕЕВ ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ СИСТЕМЫ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Под ...»

3) Техническая производительность элеваторов при переработке насыпных грузов П тех. (кН/ч.):

K зап. – коэффициент заполнения ковша (принимают 0.7…1.0).

4) Техническая производительность пневматических установок (ПУ) и разгрузчиков (ПР) для перемещения насыпных грузов (зерно, цемент, мелкий и средний уголь и др.) принимается в зависимости от рода груза и характера действия этих установок (всасывающие и нагнетательные) – П тех. (кН/ч.). Так, PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com например, ПУ нагнетательного типа имеет П тех. = 1500 кН/ч. и может перемещать грузы на расстояние более 1.5 км; ПР всасывающего действия ТА- (С-1039) имеет П тех. = 500 кН/ч., N дв. = 45 кВт, а ТА-18 (С-1040) – П тех. = 900 кН/ч, N дв. =83.6 кВт. Эти разгрузчики имеют диаметр трубы 150 мм и могут перемещать грузы на расстояние более 12 м; ПР всасывающенагнетательного действия: ТА-26 имеет диаметр трубы 100 мм, П тех. = кН/ч., N дв. = 31.8 кВт и может перемещать грузы по горизонтали на расстояние 40 м, а по вертикали – 25 м; ТА-27 имеет диаметр трубы 150 мм, П тех. = кН/ч., N дв. = 56.8 кВт и может перемещать грузы по горизонтали на расстояние 50 м, а по вертикали – 3 5 м; ТА-32 имеет П тех. = 500 кН/ч. и может перемещать грузы по горизонтали на расстояние 50 м, а по вертикали – менее 30 м;

РПМ-2А имеет П тех. = 600 кН/ч. и может перемещать грузы по горизонтали на расстояние 100 м, а по вертикали – менее 30 м.

5) Наливные грузы (нефть и нефтепродукты) перекачиваются из цистерн насосами (принудительный налив-слив) и самотёком.

6) Техническая производительность насосных установок при принудительном наливе-сливе наливных грузов определяется в зависимости от типа насоса, например, для центробежного насоса П тех. = 300…700 м3/ч.

При нижнем сливе наливных грузов самотёком П тех. сливных устройств (кН/ч.) где Aтр. – площадь поперечного сечения сливного отверстия, м2 (диаметр трубопровода 200 мм);

K сж. – коэффициент сжатия струи жидкости по Вейсбаху (принимают 0.64);

vср.ж. – средняя скорость истечения жидкости (м/с) K сh.v – средний скоростной коэффициент (принимают 0.97, а для разогретых вязких нефтепродуктов 0.95);

H ст.ж. – напор, высота столба жидкости в цистерне (м) (на практике определяется метрштоком, а в курсовой работе можно принять 2 м).

7) Для бункерных установок при погрузке массовых насыпных грузов (уголь, зерно и др.) (кН/ч.) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где Aстр. – площадь поперечного сечения потока (струи) насыпного груза из выпускного отверстия бункера (м2):

– при прямоугольном отверстии (рис. 9.31,а):

где L и B – длина и ширина отверстия (м) (принимают L = 0.7 и B = 0.6 м), a – размер характерного куска груза (м) (принимают 0.1 м);

– при квадратном отверстии (рис. 9.32,в):

– при круглом отверстии (рис. 9.32,с):

vвыс.гр. – скорость высыпания груза из выпускного отверстия, м/с – коэффициент истечения груза (для сухих зернистых и порошкообразных грузов – 0.55…0.65, для крупнозернистых и кусковых грузов – 0.3…0.8, для пылевидных грузов – 0.2…0.25);

R – гидравлический радиус выпускного отверстия (м) – угол наклона жёлоба, отклоняющего поток и создающего подъём груза (принимают 90°).

7, а) При выгрузке зерновых грузов инерционно-разгружательной машиной (ИРМ-7) конструкции ВНИИЖТ – П тех. = 300 м3/ч.

8) Для роторно-ковшовых погрузчиков, кН/ч:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где K зап. – коэффициент заполнения ковшей (принимают 0.7…1.0); E ковш. – ёмкость ковша, м3; – угловая скорость ротора (рад/с); z – общее число ковшей на роторе (принимают 6…12).

где V гр. – объём груза, подаваемого каждой лапой за один оборот кривошипного диска (м3); – угловая скорость диска (рад/с); z – число подгребающих лап (шт.) (принимают 2).

9.1.8.3. Расчёт эксплуатационной производительности ПРМ Эксплуатационная производительность П тех. (кН/ч., м3/ч., конт./ч.):

где – коэффициент использования ПРМ по времени (принимают с учётом того, что – вес порции груза, перемещаемого в среднем за один рабочий цикл (кН, м3, конт.); – номинальная грузоподъёмность ПРМ (кН, при детерминированном режиме работы грузового пункта Детерминированный режим работы грузового пункта (ГП) характеризуется следующими показателями:

регулярный транспортный поток вагонов и автомобилей;

количество подач вагонов в сутки одинаково ( m = const. (под./сут.));

количество вагонов в подаче постоянно ( nпод. = const. (ваг./под.));

интервалы между подачами постоянные;

время простоя вагонов на ГП постоянное ( t гр. = const. (ч./под.)).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Потребное количество ПРМ в этом режиме работы ГП зависит от рода грур.

за и суточного объёма работы Gсут., эксплуатационной производительности П экс. и времени работы ПРМ в течение суток с учётом технологических переTсут..

рывов (приём-сдача смены и обед) и перестановки вагонов Суточный объём работы определяется по формуле Gсут. = Gсут. ( 2 K пр. ) или Gсут. = MП экс.Tсут..

потребное количество ПРМ для всех грузов, кроме контейнеров (шт.) где Tсут. – время работы ПРМ на погрузке-выгрузке вагонов и автомобилей в течение суток (ч.).

';

Время работы ПРМ в течение суток ( Tсут. ) зависит от количества смен в сутки nсм., продолжительности смены tсм., технологических перерывов – времени на приём-сдачу смены 0.5 ч. и обед 1 ч., количества подач вагонов на ГП m и времени на перестановку вагонов tпер. :

где tпер. = (0.4…0.7) tп. уб. ( tп. уб. – время на подачу-уборку вагонов (ч.) задаваемая величина);

потребное количество ПРМ для контейнеров (шт.):

Для схемы «повышенный путь, перекрытый козловым (мостовым) краном» в расчёте Tсут. следует учитывать занятость крана на вспомогательных операциях (открывание, закрывание люков полувагонов, очистка вагонов от остатков насыпных грузов накладным вибратором, а зимой – рыхление смерзшихся грузов навесным рыхлителем). Время занятости крана на вспомогательл.

Исходя из этого время работы ПРМ по выгрузке вагонов для данной схемы PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com при недетерминированном режиме работы грузового пункта Недетерминированный режим работы грузового пункта (ГП) характеризуется случайным (вероятностным) поступлением вагонов и автомобилей под грузовые операции, когда количество вагонов в подаче, интервалы между подачами, время выполнения грузовых операций с вагонами в каждой подаче имеют существенные отклонения от среднего значения (Оптимизация процессов грузовой работы / Под. ред. А.А. Смехова. М.: Транспорт, 1973. 264 с.). Потребное, в данном случае оптимальное количество ПРМ и подач рассчитывается методами математического моделирования на ЭВМ. В качестве критерия оптимальности принимается наиболее объективный обобщённый показатель – минимум суммарных приведённых расходов, связанных с работой ПРМ, занятостью вагонов, автомобилей и маневровых локомотивов.

Функционал задачи, представляющий собой выражение приведённых затрат, имеет вид Здесь – затраты, связанные с амортизацией и ремонтом ПРМ, р/год,:

где K см. – стоимость ПРМ (средств механизации) с учётом расходов на транспортировку и монтаж, которые принимаются в размере 10…15 % от оптовой цены машины (р.) (оптовые цены машин принимают по материалам практических занятий);

– процент годовых отчислений на амортизацию машин – средства механизации (пп. 9.2.2.2);

E норм.– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (инвестиций), выраженный в процентах, в 1/год (норма дисконта, отражающая величину прибыли, которая должна быть получена инвестором на руб. инвестиций). Величину этого коэффициента принимают 0.33…0.5 1/год R2 – расходы, связанные с простоем вагонов под грузовыми операциями PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где – максимальное значение прибывших – приведённая стоимость вагоно-часа простоя (р./ваг.-ч.) (можно принять 9.41 р./ваг.-ч. по данным 2005 г.);

R3 – расходы, связанные с вагоно-часами простоя в ожидании подачи вагонов на склад (р./год):

R4– расходы, связанные с выполнением маневровых операций по подаче и уборке вагонов, руб/год:

С лок. ч. – приведённая стоимость локомотиво-часа маневровой работы (р./лок.-ч.) (принимают 575.71 р./лок.-ч. по данным 2005 г.);

R5 – расходы, связанные с ожиданием вагонами грузовых операций PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com vваг. – коэффициент вариации времени обслуживания вагонов на грузовом фронте (принимают v ваг. = 1);

R6– расходы, связанные с ожиданием автомобилями для выполнения грузовых операций, руб/год:

где t авт. – время погрузки-выгрузки одного автомобиля (продолжительность работы автотранспорта по завозу и вывозу грузов) (ч.) Gавт. – грузоподъёмность конкретного автомобиля (кН, усл. конт. или физ.

конт.) (например, 50 или 100 кН, 2 или 4 усл. конт., 1 физ.конт.);

nавт. – число автомобилей, поступающих к грузовому фронту в течение суток (шт.) (принимают nавт. = 1 шт.);

vавт. – коэффициент вариации времени обслуживания автомобилей на грузовом фронте (принимают vавт. = 1);

Cавт. – приведённая стоимость автомобиле-часа простоя (р./авт.-ч.) (принимают 406 р./авт.-ч. по данным 2005 г.).

Рассматриваемая задача имеет ограничения:

где M min. – минимальное или потребное количество ПРМ, определяемое по формуле, приведённое в п. 9.9;

грузового фронта (м).

Максимальное число ПРМ M max. и подач mmax. на практике зависит от величины ресурсов, выделенных на механизацию и автоматизацию ПРР и маPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com невровую работу. В курсовом и дипломном проектировании значения Таким образом, суть задачи заключается в том, чтобы найти такие и m, которые бы минимизировали функционал R ( M, m) при соблюдении ограничении R ( M, m ) min. Такая задача решается только с привлечением Примеры решения задачи по нахождению оптимального количества ПРМ при недетерминированном режиме работы грузового пункта с использованием вычислительной среды Mathcad приведены ниже.

9.1.11. Расчёт времени простоя вагонов под грузовыми операциями.

Простой вагонов под грузовыми операциями t гр. (ч./под.) – это промежуток времени между подачей и уборкой вагонов грузового фронта (рис. 9.33).

В расчёте не учитывается время ожидания вагонов одной подачи перед выполнением грузовых операций.

Началом простоя вагонов под погрузкой (выгрузкой) на ГП считается момент подачи вагонов под погрузку (выгрузку).

Окончанием простоя вагонов под погрузкой (выгрузкой) на ГП считается момент получения станцией прибытия (отправления) уведомления грузоотправителя (грузополучателя) о готовности к уборке всей одновременно поданной партии вагонов.

Грузоотправитель (отправитель) – это физическое или юридическое лицо, которое выступает от своего имени либо от имени собственника груза, багажа или грузобагажа и указано в перевозочных документах.

Грузополучатель (получатель) – это физическое или юридическое лицо, уполномоченное на получение груза, багажа или грузобагажа.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Для группы вагонов с разными сроками погрузки (выгрузки) грузов, поставленных по фронту, за простой вагонов под грузовыми операциями считаются сроки, установленные для вагонов с наибольшим сроком погрузки (выгрузки).

эксплуатационной производительности ПРМ, перерабатывающей заданный объём грузопотока Расчёт времени простоя вагонов под грузовыми операциями одной подачи для всех схем крытых и открытых складов гр. (ч./под.), кроме схемы с повышенным путем, производится по видам грузопотока:

где п. з. – время на выполнение подготовительно-заключительных операций с вагонами одной подачи (ч./под.) (принимают из Правил перевозок грузов, ч. [13]). При этом п. з. даётся на первый и последний вагон в подаче.

Под подготовительно-заключительной операцией понимается время, затрачиваемое на выполнение вспомогательных операций по подготовке вагонов под погрузку (выгрузку). Например, подготовительной операцией при сливе наливных грузов из цистерн принудительным способом является снятие пломб, открывание люков, заправка шлангов, замер высоты налива нефтепродукта метрштоком, а заключительной – уборка шлангов, закрывание люков и установка ЗПУ; подготовительной операцией при переработке ТШГ является коммерческий осмотр вагона, снятие пломб, ЗПУ, открывание дверей и установка переходного мостика, а заключительной – уборка вагона и переходного мостика, ЗПУ.

При осуществлении грузосортировочной операции с ТШГ в крытом вагоне время на снятие, установку пломб, закруток, открывание, закрывание дверей, установку, уборку переходных мостиков; универсальными контейнерами в полувагонах, платформе и контейнеровозе, а также с крупнотоннажными контейPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com нерами в специализированной платформе с упорами – п. з. = 0.25 ч./под.; с крупнотоннажными контейнерами в полувагонах и платформе время на устаt п. з.

полувагонах и платформе время на установку и снятие крепления – п. з. = 0.5…1.0 ч./под.

ния – п. з. = 0.5…1.0 ч./под., а кирпича на поддонах – п. з. = 0.5 ч./под.

При погрузке насыпных грузов открытого хранения в полувагонах и платt п. з.

С-492 и на вагоноопрокидывателе в платформе п. з. по очистке вагонов от остатков насыпных грузов вручную равна 1.0 ч./под (с вибратором 0.1 ч./под.), а на повышенном пути в полувагоне с нижними люками мин./под. = 1.63 ч./под.

При погрузке насыпных грузов крытого хранения через дверной проём крытого вагона время на открывание, закрывание дверей, установка хлебных щитов, пломб, закруток (ЗПУ) и в специализированный мягкий контейнер – = 0.2 ч./под., люковые отверстия в крыше крытого специализированного вагона типа «Хоппер» время на открывание, закрывание крышек люков, устаt новка пломб, закруток (ЗПУ) – п. з. = 0.1 ч./под.; при выгрузке через дверной проём крытого вагона вагоноразгрузчиками типа МВС время на снятие пломб, закруток (ЗПУ), открывание, закрывание дверей, очистка от остатков насыпных грузов, установка, уборка мостиков – п. з. = 0.5…1.0 ч./под., пневматическими установками и инерционными машинами типа ИРМ время на снятие пломб, закруток (ЗПУ), открывание, закрывание дверей, уборка хлебных щитов – п. з. = 0.2 ч./под., самотёком через нижние люковые отверстия крытого специализированного вагона типа “Хоппер” время на открывание, закрывание люков, очистка от остатков насыпных грузов – п. з. = 0.5 ч./под.

При наливе нефтепродуктов в цистерны время на открывание, закрывание люков, заправка, уборка шлангов, замер высоты налива, установка пломб; при сливе через универсальный нижний сливной прибор (УНСП) время на подсоеPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com динение сливных патрубков, открывание крышек люков и клапана УНСП, сняt Для ТШГ, тяжёловесных грузов и универсальных контейнеров, перерабаt тываемых на МОП, гр. рассчитывается по видам грузопотока.

1) Для схем выгрузки насыпных грузов на повышенном пути простой ваt гонов гр. не зависит от производительности ПРМ, выгрузка осуществляется самотёком через нижние люки полувагонов Простой вагонов рекомендуется определять с использованием данных, приведённых в графиках [3] для летних условий. Для примера можно привести время выгрузки насыпных грузов на повышенном пути, перекрытом козловым (мостовым) краном с вибратором и люкозакрывателями при 1. Открывание люков, выгрузка самотёком, передвижение крана – 20 мин 2. Опускание вибратора на кузов вагона, очистка от остатков груза, передвижение крана – 50 мин (5 мин на вагон);

3. Подъём вибратора на 1 м и опускание его на площадку – 2 мин/ваг.;

4. Закрывание люков люкозакрывателем, передвижение крана – 25 мин.

Для зимних условий при выгрузке смерзшихся насыпных грузов необходимо учесть дополнительное время на разогрев вагонов с грузами в «тепляках»

2) Расчёт времени простоя цистерн гр. при наливе (сливе) нефтепродуктов.

Налив-слив нефтепродуктов из цистерн осуществляются принудительным способом посредством насосов и самотёком.

где nт. – количество трубопроводов, параллельно используемых при наливесливе нефтепродуктов (шт.), определяемое по формуле (1.100).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Простой цистерн гр. при нижнем сливе тёмных нефтепродуктов без предварительного разогрева самотёком (ч./под.):

где – вместимость (ёмкость) цистерн (кН/цис. или тс/цис.).

Одним из основных путей сокращения простоя вагонов под грузовыми операциями являются:

увеличение количества подач вагонов на грузовой пункт в сутки, которое приведёт к уменьшению повышение технической производительности ПРМ уменьшением продолжительности цикла Tц. за счёт замены ручного труда на автоматический и путём рационального совмещения операций цикла;

повышение эксплуатационной производительности ПРМ рациональным её использованием по времени (сокращением времени на приём-сдачу смены, техническое обслуживание и др.) и грузоподъёмности (повышение веса порции единицы груза Gгр. до номинальной грузоподъёмности ПРМ);

уменьшение времени на подготовительно-заключительную операцию t п. з. за счёт механизации грузовых операций.

9.1.12. Технология выполнения погрузочно-разгрузочных работ Данный материал необходим для выполнения и защиты курсовой работы, а также для подготовки к сдаче экзамена по данной дисциплине.

Руководствуясь положениями Типовых технологических процессов работы грузовой станции и механизированной дистанции ПРР [3, 4], необходимо выбрать наиболее прогрессивную технологию ПРР с заданными грузами и дать в пояснительной записке её описание от момента подачи вагонов на грузовой пункт до момента уборки вагонов.

Рекомендуется следующая структура описания технологии ПРР:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com характеристика груза (размеры, масса единицы груза, вид тары, упаковки, пакетирующей оснастки);

характеристика склада. Для грузосортировочных складов следует указать специализацию – по прибытии, отправлении, сортировке транзитных грузов;

тип ПРМ и грузозахватного приспособления с указанием состава бригады;

характеристика подвижного состава – вагона, автомобиля;

подготовительные операции перед погрузкой (выгрузкой);

описание грузовых операций по рекомендации работы [3, 4]. Для контейнеров описать технологию поиска контейнера на складе, а для транзитных грузов указать их способ сортировки;

заключительные операции после погрузки (выгрузки);

преимущества и недостатки выбранной технологии.

Суточный план-график является графическим отображением грузовых операций с вагонами и автомобилями, выполняемых на грузовых пунктах в течение 24 часов. По плану-графику оценивается занятость ПРМ и контролируется правильность выполненных расчётов.

Разработанный и утвержденный суточный план-график является неотъемлемой частью единого технологического процесса работы грузового пункта.

Исходными данными для построения суточного плана-графика являются:

продолжительность грузовых операций с вагонами одной подачи tгр. ;

количество подач вагонов на грузовой пункт за сутки время, затрачиваемое на перестановку вагонов tпер. ;

продолжительность работы автотранспорта по завозу и вывозу грузов tавт. ;

время на приём-сдачу смены (0.5 ч.) и обеденный перерыв (1 ч.);

количество ПРМ по каждому грузовому пункту M ;

коэффициент прямого варианта переработки грузов K пр. ;

Примерная форма суточного плана-графика представлена в табл.9.6.

На графике примем следующие обозначения:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com На графике согласно принятым обозначениям следует показать продолжительность и последовательность выполнения операций с вагонами, автомобилями и работу внутри склада. Построение графика начинается с определения времени начала и конца смены, обеденного перерыва. Затем показывается проPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com должительность перестановки вагонов tпер., приёма-сдачи смены (1.5 ч.) и грузовых операций с вагонами tгр. (выгрузка вагонов tгр., погрузка в осс.

вободившиеся вагоны t гр., сортировка транзитных грузов t гр. ). Одновременно с погрузкой (выгрузкой) вагонов производится выгрузка (погрузка) автотранспорта по прямому варианту. Отдельно показываются операции по погрузке автотранспорта со склада и выгрузке на склад (для каждой подачи вагонов).

При выгрузке насыпных грузов на повышенном пути с козловым (мостовым) краном на плане-графике показываются следующие грузовые операции:

перемещение груза краном из отвала на склад;

погрузка автотранспорта из отвала;

погрузка автотранспорта со склада.

Продолжительность высыпания груза в отвал (вместе с очисткой вагонов и закрыванием люков) равна времени простоя вагонов под грузовыми операциями tгр..

Продолжительность операций по перемещению груза из отвала на склад Продолжительность погрузки автотранспорта из отвала tо. / а. вычисляют По суточному плану-графику определяется время и процент занятости ПРМ в течение суток. В пояснительной записке даётся краткий анализ графика, сравнение его с результатами расчётов, принимается окончательное решение о количестве ПРМ и режиме работы грузового пункта.

Операции на графике показываются принятыми обозначениями (график).

Кроме исходных данных необходимо также учесть время работы автотранспорта.

Необходимо учесть, что ПРМ не работает, когда идет подача и уборка вагонов. Подачу и уборку вагонов можно осуществлять во время обеда. В середине рабочего дня обед. Пересмена 30 мин (по 15 минут в каждую смену). Простой вагонов под грузовыми операциями ( tгр. ) на повышенном пути для угля по графику. Загрузка ПРМ (время работы ПРМ)/24. Сортировку можно переносить отдельно ночное время. На графике сортировку можно показать и на складе.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9.2. Расчёт технико-экономических показателей эффективности механизации транспортно-грузовой системы Целью изучения темы является освоение метода расчёта по техникоэкономическому обоснованию выбора рационального варианта транспортногрузовой системы из двух заданных.

Основными технико-экономическими показателями эффективности транспортно-грузовой системы являются:

единовременные затраты (инвестиции или капитальные вложения) K (р.) на строительство складов (склады, ж.-д. пути, повышенный путь, автомобильные проходы и проезды, ЛЭП, линии освещения и др.) и оснащение их современными средствами механизации и автоматизации;

годовые текущие расходы S (р./год), на зарплату механизаторов и рабочих (стропальщиков), амортизационные отчисления (на полное восстановление первоначальной стоимости ПРМ и текущие ремонты), текущий и капитальные ремонты, электроэнергию и топливо, налоговые платежи и расходы, связанные с оплатой за использование подвижного состава (автомобили, вагоны и маневровые локомотивы);

приведённые расходы E пр. (1/год), состоящие из суммы текущих расходов и инвестиций с учётом нормативного коэффициента эффективности Eнорм. их инвестиций;

отношение разности инвестиций ( K1 K 2 ) к разности текущих расходов ( S1 S 2 ) двух сравниваемых вариантов;

себестоимость механизированной переработки единицы груза С, (р./кН), определяемая как отношение текущих годовых затратов грузового пункта к годовому грузопотоку определяемая как отношение годового объёма работы численности механизаторов и рабочих;

простой вагонов под грузовыми операциями t гр. (ч./под.).

Для заданного объёма грузопереработки обычно намечают несколько (по меньшей мере, два) возможных вариантов транспортно-грузовой системы. Затем выполняют подробный технико-экономический расчёт каждого варианта.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рациональный вариант выбирается по минимуму приведённых расходов, 9.2.1. Расчёт капитальных вложений в средства механизации Капитальные вложения (инвестиции) средства механизации K ср.мех., строительные сооружения K с.с. и вспомогательное оборудование K в.о. (р.) Инвестиция в средства механизации ПРР – M – количество ПРМ, необходимое для выполнения суточного расчётного объёма грузопереработки Gсут. (для контейнеров uсут. ), шт.;

C ПРМ– стоимость ПРМ с учётом расходов на транспортировку и монтаж, которые принимаются в размере 10…15 % от оптовой цены машины (р.) (р.) (принимают в зависимости от типа ПРМ (п. 10)); K инд. – коэффициент, учитывающий индексацию оптовой цены машины (ориентировочно принимают равным 20).

9.2.1.2. Расчёт инвестиций в строительные сооружения На территории грузового пункта (ГП) (рис. 9.1.3) размещают следующие строительные сооружения: склады; подкрановые пути; железнодорожные пути (погрузочно-выгрузочный и выставочный путь, соединительный путь, весовой PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com путь, стрелочный перевод); автомобильные подъезды и проезды; осветительная сеть и ЛЭП для ПРМ с электрическими двигателями; склад с запасом горючего для ПРМ, работающих на жидком топливе (кран стреловой на железнодорожном ходу, автопогрузчик); средства связи; водопровод и канализация; ограждение с контрольно-пропускным пунктом (КПП); служебные здания и сооружения.

В необходимых случаях предусматривают строительство зарядных станций для погрузчиков с аккумуляторными батареями, размещают вагонные и автомобильные весы.

Перечень основных строительных сооружений устанавливается на основе типовых схем грузовых пунктов для заданных грузов.

Предполагается, что инвестиции на подводку средства связи и водопроводно-канализационные сети, а также на служебные здания и сооружения в двух заданных вариантах одинаковы. В расчёте инвестиций на строительные сооружения их не учитывают.

Исходя из этого инвестиции в строительные сооружения нового ГП (р.):

K с.с. = K скл. + K ж.д.п. + K с.п. + K п.п. ( K под.п. ) + K пов.п. + K авт.пр. + где Сскл. – цена строительства 1 м2 площади склада (р./м2) (ориентировочно принимают в зависимости от типа склада – склады ТШГ 5500..10600 р./м2, крытая платформа 4440 р./м2, открытая платформа 2180 р./м2, открытая наваAскл. – пло- лочная площадка 1300 р./м2, контейнерная площадка 3000 р./м2);

щадь склада (м2) (величина вычисляемая);

(изменяемая величина, можно принять 5);

K ж.д.п. – инвестиция в строительство ж.-д. путей (р.) nж.д.п. – число железнодорожных путей, определяемое по принятой схеме развития грузового пункта (шт.) (обычно nж.д.п. = 2); Lж.д.п. – длина одного ж.-д. пути (м) (принимают Lж.д.п. = Lскл. ); Lпод.п. – длина подъездного пути – расстояние от проектируемого склада до существующей станции (м) (принимают 100…150 м); Сж.д.п. – стоимость строительства 1 м ж.-д. пути (р./м) (принимают 8200 р./м).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com nс.п. – количество стрелочных переводов, определяемое по схеме путевого развития ГП (шт.) (обычно nс.п. =2); Сс.п. – стоимость одного стрелочного перевода (р./шт.) (принимают 26000 р./шт.);

г) K под.п. – инвестиция на строительство подкрановых путей, если кран козловой или стреловой на ж.-д. ходу, или эстакады, если кран мостовой (р.) nпод.п. – количество подкрановых путей или эстакады (шт.) (принимают nпод.п. = 2); Lпод.п. – длина одного подкранового пути или эстакады (м) (приCпод.п. – стоимость 1 м подкранового пути (р./м) (приниманимают Lпп = Lскл);

ют 68000 р./м); Cэcn. – стоимость 1 м металлической или железобетонной эстакады, р./м (принимают металлической эстакады 848000 р./м, железобетонной д) K пов.п. – инвестиции на строительство повышенного пути для выгрузки насыпных грузов (уголь, инертно-строительные материалы) (р.) где Спов.п. – стоимость строительства повышенного пути, р., с переработкой тия грузов Gсут. в кН/сут. (например, при Gсут. = 12103 кН/сут., длине повышенного пути 132 м и высоте 2.0 м стоимость строительства блочного повышенного пути 13786 тыс.р., а эстакадного – 12768 тыс.р., высоте 2.5 м соответпр.

ственно – 13580 и 13894 тыс.р.; а при Gсут. = 25103 кН/сут., длине повышенного пути 240 м и высоте 2.0 м стоимость строительства блочного повышенного пути 20882 тыс.р., а эстакадного – 20780 тыс.р., высоте 2.5 м соответственно – 21658 и 22212 тыс.р.);

площадки для рабочих (р.) (принимают 0,25 Сопт., где Сопт. – оптовая цена мостового крана (р.));

K авт.пр. – инвестиция на строительство автопроездов (р.) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com где Lавт.пр. – длина автопроезда (м) (принимают Lавт.пр. = Lскл. ); Lавт.д. – длина автомобильной дороги для разворота автотранспорта и следования до контрольно-пропускного пункта (КПП) (м) (принимают 50 м); Lпр. – расстояние от ГП до места примыкания к существующей автомобильной дороге (м) (принимают 100…150 м); Bавт.пр. – ширина автопроездов, которая принимается в зависимости от полосы движения автотранспорта (м) (принимают 11… м при одной полосе и 20…25 м при двух полосах движения автотранспорта);

Cавт.пр. – стоимость 1 м2 автопроезда (р./м2) (принимают 1200…4000 р./м2);

ж) K ЛЭП – инвестиция на строительство ЛЭП (р.) LЛЭП – длина линии электропередачи, определяемая по схеме грузового пункта (м) (принимают LЛЭП = Lскл. ); L р.тр. – расстояние от ГП до трансформаторной подстанции (м) (принимают 50…100 м); n рас. – количество расстановки ПРМ в одну или в несколько линии (шт.) (обычно принимают в одну K огр. – инвестиция на строительство ограждения нового ГП, р.:

Lогр. – длина ограждения грузового пункта (м) (принимают Lогр. = Lскл. + 150 м); Bогр. – ширина ограждения (м) (принимают Bогр. = Bскл. + Bавт.пр. + Cогр. – стоимость 1 м ограждения (р./м) (принимают 20 р./м);

к) K ГСМ – инвестиции на строительство склада ГСМ, которая размещается на территории ГП, оснащённого ПРМ с д.в.с. (только модели КДВ-15П) где 5 – пятидневный запас горючего (дни); Rтопл. – среднечасовой расход топлива (кг/ч.) с учётом того, что u топл. – удельный часовой расход топлива, приходящийся на единицу мощности (кг/кВт-ч.) (принимают, когда топливо дизельное – при мощности до 15 кВт 0.23 кг/кВт-ч., от 16 до 40 кВт 0.22 кг/кВт-ч., от 41 до кВт 0.21 кг/кВт-ч., от 81 до 150 кВт 0.2 кг/кВт-ч., более 150 кВт 0.18 кг/кВт-ч., когда топливо бензин - при мощности до 15 кВт 0.34 кг/кВт-ч., от 16 до 40 кВт PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 0.3 кг/кВт-ч., от 41 до 150 кВт 0.29 кг/кВт-ч.); K мощ. коэффициент использования двигателей по мощности [ G гр., Gгр. з.п. Gг. п. соответственно вес единицы груза, грузозахвата и грузоподъёмность ПРМ (кН) ( Gгр. з.п. и Gг. п. принимаются по справочникам, для среднетоннажного контейнера G гр. = 2.3 Gгр.к., где Gгр.к. – вес единицы груза для среднетоннажного контейнера, определенная с учётом доли 3-х и 5-и тонных (30 и 50 кН) контейнеров (усл. конт.); для крупнотоннажного тоннажного контейнера с учетом доли 24 тс контейнеров, физ. конт.;

средняя статическая нагрузка одного контейнера (кН/физ. конт.)];

– суммарная мощность всех двигателей одной ПРМ (кВт) (принимается по характеристике ПРМ (п. 10, материалы практических занятий);

– площадь склада, приходящаяся на 10 кН (1 тс) горючего (м2/кН) (принимают 0.6 м2/кН (6 м2/тс));

Снав. – стоимость навалочной площадки (р./м2) (принимают 1300 р./м2);

л) K ваг.в. – инвестиции на вагонные 100 тонные весы (р.) (ориентировочно принимают для 100-тонного веса 720 тыс.р./шт., для врезных 5-тонных веKинд. );

сов 15 тыс.р./шт., и учитывают м) K авт.в. – инвестиции на автомобильные весы с фундаментом и весовой будкой (р.) (принимают 750 тыс.р./шт.);

л) K зар.п. – инвестиции на строительство зарядного пункта для ЭП в зависимости от количества мест для одновременной установки ЭП для зарядки аккумуляторов (р.) (принимают, когда на 4 места – 700 тыс.р./шт., на 8 мест – 875 тыс. р./шт., на 12 мест – 1060 тыс. р./шт.).

К вспомогательному оборудованию относятся грузозахваты, поддоны, аккумуляторные батареи для ЭП, люкозакрыватели, вибраторы, рыхлители и др.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Грузозахватные приспособления (ГЗП) используются для погрузки и выгрузки ТШГ на поддонах или без поддонов, универсальных контейнеров, тяжёловесных (станки, машины, оборудование и др.) и железобетонных конструкций (трубы, плиты и др.), кирпича на поддонах, круглого леса (навалом, в пакетах), пиломатериала в пакетах, насыпных грузов (уголь, инертно-строительные материалы), металлопродукции (прокат, чугун в чушках, металлолом в пакетах и др.) и грузов в спецконтейнерах.

а) Инвестиции на грузозахватные приспособления – где nГЗП – количество грузозахватов, шт. (принимают nГЗП = M); C ГЗП – стоимость грузозахватного приспособления (р./шт.) (ориентировочно принимают автостроп конструкции ЦНИИ-ХИИТ для универсальных контейнеров тыс. р./шт., спредер для крупнотоннажных контейнеров 125 тыс. р./шт. (раздвижной конструкции) и 75 тыс. р/шт. (жесткой конструкции), четырёхзвенные стропы 4 тыс.р./шт., остальные захваты 75 тыс. р./шт., если захват с приводом и 50 тыс. р/шт., если захват без привода, грейфер 60 тыс. р./шт.).

б) Инвестиции на приобретения поддонов для погрузки и выгрузки ТШГ – где nпотр. – потребный рабочий парк поддонов, используемых для перевозки где nоб. – оборот поддона (сут.) (принимают 15…20 сут.); K рем. – коэффициент, учитывающий нахождение поддонов в ремонте (принимают 1.1…1.15);

Qсут.. – средняя нагрузка на один поддон (кН) (принимают 9…10 кН); C подд.

– стоимость одного поддона (р./шт.) (ориентировочно принимают 1320 р./шт.).

в) Инвестиции на приобретение аккумуляторных батарей для ЭП – nакк.б. – количество сменных комплектов аккумуляторных батарей (компл.) (принимают 2 компл.); Cакк.б. – стоимость одного комплекта аккумуляторных батарей (р./компл.) (ориентировочно принимают 90 тыс.р./компл.).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com г) Инвестиции на приобретение люкозакрывателей, вибраторов, рыхлитеK люк.з. (р.) лей при выгрузке насыпных грузов на повышенных путях – n люк.з. – количество люкозакрывателей (шт.) (принимают 2 шт.); nвиб. (или n рых. ) – количество вибраторов или рыхлителей (шт.) (принимают nвиб. (или n рых. ) = ); C люк.з., Cвиб. и C рых. – соответственно оптовые цены люкозакрывателей, вибраторов и рыхлителей (р./шт.) (ориентировочно принимают соответственно 1, 524 и 53 тыс.р./шт.).

Таким образом, инвестиций (р.) на приобретения вспомогательного оборудования для погрузки-выгрузки:

S = ( K соц.стр.Sфот. + S а.отч. + S т.к. р. + S эл.эн. + S н.пл. ) K общ. + S ПС, где – коэффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование, затраты на охрану труда и другие расходы (принимают 1.8); S фот. – годовой фонд оплаты труда механизаторов и рабочих (стропальщиков) (р./год);

S а.отч. – амортизационные отчисления на восстановление первоначальной и топливо, р./год; S н.пл. – величина налоговых платежей (р./год); K обш.х. – коэффициент, учитывающий общие и хозяйственные расходы (принимают 1.3);

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com S ПС – расходы, связанные с оплатой за использование подвижного состава (автомобилей, вагонов и маневровых локомотивов) (р./год).

где n мех. и n раб. – списочная численность соответственно механизаторов и рабочих (стропальщиков), принимаемая в зависимости от количества ПРМ – M, состава бригады (зависящая от рода перерабатываемых грузов, типа ПРМ и устройств) – rмех., rраб. (например, для тяжёловесных грузов rмех. = 1, rраб. = 3) и количества смен – nсм. (чел.) с учётом того, что K зам. коэффициент, учитывающий необходимость замещения лиц, находящихся в отпусках, болеющих и исполняющих государственные и общественные обязанности (принимают 0.12);

a мех. и a раб. – часовая тарифная ставка соответственно механизаторов ( или 7 разряда) и рабочих (стропальщиков 4 или 5 разряда) (р./ч.) ( a мех. = 8. р./ч. для 6-7 разряда, a раб. = 6.697 р./ч. для 4-5 разряда);

K доп. коэффициент, учитывающий различные доплаты, надбавки и премии (принимают 0.6…1.0);

nср. мес. – среднемесячное количество рабочих часов (ч./мес.) (принимают 12 – число месяцев в году (мес./год).

Амортизационные отчисления на восстановление первоначальной стоимоS а.отч.

S стр.c. – амортизационное отчисление на строительные сооружения (р./год) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Здесь скл., ж. д., стр.п., под.п., эст., авт., ЛЭП, огр. – нормы амортизационных отчислений на соответствующие виды строительных сооружений, доли ( скл. = 0.029 – для крытых складов, скл. = 0.033 – для открытых складов; ж. д. = стр.п. = под.п. = эст. = 0.035 – для подъездных и других ж.-д. путей, подкрановых путей для козловых кранов и для эстаавт.

душных линий электропередач, = 0.03 – заборы каменные и металлические, огр = 0.07 – заборы из прочих материалов); ср.мех. – нормы амортизационных отчислений на средства механизации, доли (принимают 0.103…0.124);

– нормы амортизационных отчислений на вспомогательное оборудование, доли (принимают 0.2).

Для ПРМ норма амортизационных отчислений – ср.мех. (краны козловые грузоподъёмностью до 150 кН – 0.124 и 150…500 кН – 0.11; краны мостовые – 0.084; краны на железнодорожном ходу до 160 кН – 0.109 и свыше 160 кН – 0.074; электропогрузчики – 0.227; автпопогрузчики – 0.256; грейферы механические и электрические – 0.238; краны автомобильные – 0.155; краны пневмоколёсные грузоподъёмностью до 160 кН – 0.127 и 160…400 кН – 0.116; конвейеры ленточные передвижные - 0.249, сборно-разборные – 0.249 и звеньевые – 0.219; конвейеры винтовые, ковшовые и элеваторы – 0.218; транспортёры скребковые и пластинчатые – 0.208; разгрузочные машины и разгрузчики сыпучих и пылевидных материалов – 0.20; погрузчики пневматические – 0.442;

бревносвалы, бревнотаски и транспортёры – 0.262) должна быть откорректирована в зависимости от фактического количество часов работы ПРМ в год PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9.2.2.3. Расчёт расходов на текущие и капитальные ремонты где стр.с., ср.мех., всп.об. – нормы амортизационных отчислений на ремонт соответственно по строительным сооружениям, средствам механизации и где – расходы на энергию силовых электроустановок или топливо для д.в.с. погрузочно-разгрузочных машин (р./год); – расходы на освещение грузового пункта (р./год).

1) Для ПРМ с электродвигателями (козловых и мостовых кранов) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Здесь – среднечасовой расход электроэнергии для питания двигателей, где N дв. – суммарная мощность всех электродвигателей одной ПРМ (кВт) (берётся по характеристике кранов, например, для крана КК-6 – 51.4 кВт, ККСкВт, КК-12.5 – 45 кВт, КК-20 – 105 кВт); k пот.с. – коэффициент, учитывающий потери в сети и расход электроэнергии на восстановительные нужды (принимают 1.05…1.1);

(принимают 0.7…0.8); C эл.эн. – стоимость единицы электроэнергии (р./кВт-ч.).

(устанавливается в зависимости от экономического развития города, района или местности, например, можно принять 8 р./кВт-ч.).

2) Для ПРМ с двигателями, работающими на жидком топливе (АП и стреS дв.

Здесь Rтопл. – среднечасовой расход топлива для питания д. в. с. (кг/ч.) где – удельный часовой расход топлива, приходящийся на единицу мощности (кг/кВт-ч) (берётся по рекомендации п. 9.2.1.2); С топл. – стоимость единицы топлива (р./кг) (можно принять 6 р./кг. для АП 4045, 4014, 4026, 4046м, работающих на бензине, и 9 р./кг для АП 4018, 4014Д и стреловых кранов на железнодорожном ходу, работающих на дизельном топливе).

где 0.001 – переводной коэффициент 1 Вт на кВт;

освещения (кВт/м2) (для крытых складов 4…9, а для открытых – 1…15); Tосвещ.

– продолжительность освещения в течение года (ч./год) (при трёхсменной раPDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com боте 4600 ч./год, двухсменной работе 2600 ч./год, односменной работе Величина налоговых платежей при сравнении вариантов механизации ПРР рассчитывается с учётом только одного вида налоговых платежей – налога на S имущ. – ставка налога на имущество (%) (можно принять 2 %).

9.2.2.6. Расчёт расходов, связанных с оплатой за использование Расходы за использование подвижного состава где Cваг. – цена (тариф) вагона-часа простоя (р./ваг.-ч.) (для всех вагонов в среднем 8.09 р./ваг.-ч.);

где Cавт. – цена (тариф) автомобиле-часа простоя (р./авт.-ч.) (принимают р./авт.-ч.);

Qавт. – норма загрузки автомобиля конкретным грузом (кН);

t авт. – время погрузки-выгрузки одного автомобиля (ч.) (формула (2.101));

где C лок. – цена (тариф) локомотиво-часа простоя (р./лок.-ч.) (принимают 504.02 р./лок.-ч.);

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Приведённые расходы состоят из суммы текущих расходов и инвестиций с учётом нормативного коэффициента эффективности их инвестиций – где Eнорм. – нормативный коэффициент эффективности инвестиций за год, выраженный в 1/год (норма дисконта, отражающая величину прибыли, которая должна быть получена инвестором на 1 р. инвестиций). Величину этого коэффициента принимают равным 0.33…0.5 1/год.

9.2.4. Расчёт себестоимости механизированной переработки Себестоимость переработки единицы груза (р./кН, или р./конт.) – Себестоимость переработки грузов – это обобщающий показатель качества работы механизированной дистанции ПРР (МЧ). В ней отражаются конкретные условия работы МЧ, техническое оснащение, технология и организация ПРР.

Пути снижения себестоимости механизированной переработки единицы – использование высокопроизводительных средств механизации и автоматизации (экономичных ПРМ и робототехники), позволяющих увеличить объём транспортно-грузовой системы на грузовых пунктах и сократить потребность в грузчиках, работа которых тяжёла и опасна;

– сокращение простоя вагонов, автомобилей и других транспортных средств под грузовыми операциями;

– улучшение использования грузоподъёмности подвижного состава;

– снижение расходов электроэнергии и топлива ПРМ с применением рациональной технологии ПРР (например, совмещением грузовых операций);

– обеспечение сохранности грузов при перегрузочных операциях.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Производительность труда или норма выработки на одного человека в год – H выр. (кН./год-чел. или конт./ год-чел.) где Gгод или uгод – годовой расчётный объём работы ПРМ на грузовом пункте (годовой объём грузопереработки) (кН/год или конт./год);

Чмех и Чраб – количество механизаторов и рабочих в бригаде (чел.).

Для целей оперативного анализа производственных показателей работы грузового пункта (ГП) производительность труда может быть рассчитана также за смену, сутки, месяц и любой другой промежуток времени. Часто на практике используется показатель – производительность труда за смену, или сменная tч.вр. – чистое время работы ПРМ в течение смены (ч./см.) nчел.. – количество человек в бригаде (чел.).

Для наглядной оценки вариантов и выбора оптимального варианта рассчитанные технико-экономические показатели сводят в табл. 9.7.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1. Единовременные затраты (инвестиций) на строительные сооружения на вспомогательное оборудование – 3. Приведённые затраты – 4. Себестоимость переработки единицы 5. Производительность труда – H выр., (кН/чел.см., или конт./чел.см.) 6. Простой вагонов по грузовыми операциями – t гр., (ч./под.) Экономически целесообразным (рациональным) считается тот вариант механизации, который при прочих равных показателях требует меньших капиS. Ес- тальных затрат – и годовых текущих эксплуатационных расходов – ходы соответственно S1 и S 2, то возможно K1 < K 2, и S 2 < S1. В этом случае выгоден первый вариант.

Срок окупаемости инвестиций (т. е. число лет, в течение которых инвестиTок.

лет)) – это отношение разности инвестиций ( K1 K 2 ) на разности годовых PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com текущих расходов ( S 2 двух сравниваемых вариантов при соблюдении Чтобы установить эффективность сравниваемых вариантов, обычно сопоставляют расчётные сроки окупаемости с нормативными [ Tок. ]:

– если осуществляется механизация и автоматизация отдельных процессов и операций с частичной заменой оборудования, то [ Tок. ] = 2..3 года;

– если осуществляется комплексная механизация и автоматизация процессов и операций без пересмотра технологической схемы, то [ Tок. ] = 4..5 лет;

– если осуществляется комплексная механизация и автоматизация процессов и операций с полным переоборудованием и пересмотром технологической Эти сроки могут быть уменьшены в зависимости от финансовых возможностей владельца инфраструктуры.

инвестициями. Если Tок. > [ Tок. ], то предпочтение отдаётся варианту с меньшими инвестициями.

Чем меньше срок окупаемости, тем выше экономическая эффективность строительства нового грузового пункта и тем выше его технический уровень.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 10. Материалы для проведения практических занятий Классификация и общие сведения о механических погрузчиках Механические погрузчики это самоходные погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) на колёсном или гусеничном ходу с приводом от электродвигателя, с питанием от аккумуляторной батареи или от внешней сети по гибкому кабелю, или с приводом от двигателя внутреннего сгорания (д.в.с.). Этими погрузчиками можно осуществить захват и освобождение груза при дистанционном управлении рабочим органом водителем со своего поста (кабины). Исключение составляют случаи, когда на погрузчике установлена стрела с крюком или другое оборудование, требующее для своего обслуживания вспомогательных рабочих.

Механические погрузчики относятся к машинам прерывного (циклического) действия (МПД). Они предназначены для подъёма и перемещения штучных и насыпных грузов и совершают необходимый для этого рабочий ход, который чередуется с обратным холостым ходом. Их период действия чередуется с паузами на захват и отдачу груза.

В зависимости от источника энергии питания привода погрузчики разделяются на электропогрузчики (ЭП), автопогрузчики (АП) и тракторные погрузчики (ТП), а в зависимости от конструкции основного рабочего органа – на подхватывающие (вилочные) и зачёрпывающие (ковшовые). У вилочных погрузчиков основным захватным рабочим органом являются вилы, с помощью которых захватываются и перемещаются штучные грузы, а ковшы, грейферы и другие захватные приспособления являются сменным дополнительным оборудованием.

У одноковшовых погрузчиков основным рабочим оборудованием является ковш для перегрузки и перемещения насыпных и кусковых грузов, а другие захватные приспособления являются сменным съёмным оборудованием.

Вилочные ЭП и АП разделяются на погрузчики универсальные общего назначения и специальные.

Вилочные погрузчики общего назначения изготавливаются нормального типа и повышенной маневренности – малогабаритные. Погрузчики нормального типа устойчивее и у них несколько увеличенный радиус поворота, что позволяет допускать более высокие скорости их передвижения и подъём груза.

Они поднимают грузы на большую высоту, их можно снабжать аккумуляторными батареями большой ёмкости.

Вилочные погрузчики малогабаритные повышенной маневренности используются для работы в стеснённых условиях складов и при погрузке и выгрузке грузов, перевозимых в крытых вагонах. Эти погрузчики имеют меньшие габариты, скорости передвижения и подъём груза. Уменьшение радиуса разворота и габаритов увеличивает их маневренность при работе в крытых вагонах и стеснённых складских условиях.

К специальным относятся вилочные погрузчики среднего и тяжёлого типов от 30 до 100 кН. Эти погрузчики применяются для перегрузки и транспортирования длиномерных грузов, крупногабаритных, для работы в трюмах судов, для загрузки и выгрузки грузов пакетами в крупнотоннажные контейнеры, для штабелирования грузов на большую высоту (6 м и более), а также специально предназначенные для транспортирования грузов на расстояние 100 м и более.

Вилочные погрузчики в зависимости от расположения рабочего органа грузоподъёмника и способа выполнения грузовых операций разделяются на фронтальные с передним расположением рабочего органа и боковые с расположением рабочего органа сбоку. По устройству эти погрузчики разделяются на неподвижный грузоподъёмник относительно корпуса погрузчика и подвижный (выдвижной); неповоротный грузоподъёмник относительно продольной оси погрузчика или смещаемый вдоль оси переднего моста погрузчика.

Одноковшовые погрузчики разделяются:

• на фронтальные с передним зачерпыванием и передней разгрузкой ковша (например, ТО-18 на певмоколёсном ходу);

• полуповоротные с передним зачерпыванием и боковой разгрузкой ковша;

• тракторные лопаты с передним зачерпыванием груза и задней разгрузкой ковша путём подъёма и переноса его через трактор, на котором смонтирован ковш (например, ТО-1 и ТО-7 на гусеничном ходу).

Основными преимуществами погрузчиков перед другими машинами прерывного действия являются их мобильность и универсальность. Возможность применения быстрозаменяемых грузозахватных приспособлений в сочетании с большой маневренностью, автономностью привода и отсутствием привязки к ограниченному месту придаёт погрузчикам свойства универсальности. Например, механизировать работы с тарно-штучными грузами внутри крытых вагонов, контейнеров и автофургонов можно только с применением соответствующих погрузчиков. Они могут перемещаться на значительное расстояние и обслуживать большие складские и производственные площади. Путь следования ЭП может быть произвольным, они не требуют рельсовых путей, и, как правило, токоподвода. Универсальность погрузчиков предопределяет крупносерийный характер их производства. Они требуют относительно малых капитальных вложений (инвестиций), которые окупаются в течение короткого срока.

Устройство, принцип работы и область применения ПРМ Погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) используются на ж.-д. транспорте для производства операций, связанных с погрузкой грузов в вагоны и на различные виды транспорта, с выгрузкой их из вагонов, с перегрузкой, транспортировкой, сортировкой грузов в складских помещениях, грузовых дворах, а также при перевалке грузов.

Выбор средств механизации определяется следующими факторами:

видом груза и его физико-механическими свойствами;

типом транспортных средств;

объемом выполняемых работ.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных, перегрузочных, укладочных работ с тарно-штучными или насыпными грузами применяют погрузчики, которые составляют 28 % погрузочно-транспортных и ПРМ.

По мере развития промышленности их диапазон применения расширяется.

История. В 1903 году Генри Форд создает автомобилестроительную компанию и запускает в конвейерное производство Model Т. Технологические инновации не могли не затронуть и устройства для перемещения грузов.

стали применять с конца XIX века. В начале ХХ века появляются устройства с механическим управлением. В Первую мировую войну из-за серьезной нехватки рабочей силы широкое распространение получают тележки на электромоторах и тяговых батареях. Далеко не сразу на электрическую тягу перевели подъемные платформы, которые не только перевозили Рис. 10.1. Первый погрузчик вой мировой конструкторы машиностроительного оборудования увидели преимущества штабелирования перед простым горизонтальным перемещением грузов в части повышения производительности складских операций, после чего и была создана грузовая платформенная тележка с «высоким подъемом».

Машина оборудовалась бензиновым двигателем и тремя колесами. Из-за несовершенства рулевого управления поворотный круг был узким, а сам погрузчик – не слишком удобным и небезопасным. Для поворота налево оператор выворачивал руль вправо, а для правого поворота – влево. Погрузчик не был оснащен тормозами и останавливался самым простейшим способом – врезаясь в первую подходящую для этого преграду. Несмотря на эти недостатки, машина справлялась с работой достаточно хорошо. Посетители завода быстро оценили ценность такого приобретения и стали заказывать погрузчики для своих компаний. Надо заметить, что в годы перед Первой мировой войной были распространены в основном платформенные тележки. Ситуация изменилась с приходом армейских офицеров, которые увидели в моторизованном трёхколесном погрузчике идеальное средство для перевозки взрывчатых веществ. В то время в американской армии на складах использовались электрические транспортировщики. Склад, как правило, располагался на дне песчаного карьера, дорога к которому пролегала по довольно протяженному склону. На половине пути аккумуляторы часто выходили из строя, и опасный груз оставался под открытым небом, что было совершенно недопустимо. Компания Clark, создав погрузчик с двигателем внутреннего сгорания, решила эту проблему.

Основной причиной, вызвавшей появление первого погрузчика, стало увеличение объёмов производства и необходимость одновременной работы с крупными партиями тяжёлых грузов. Непосредственным предшественником промышленных погрузчиков считается машина для погрузчик (фирма Ransomes & Rapier, Ипсвич, Великобритах годов. Европа в основном либо ния) был оснащён электроприэкспортировала погрузчики из США, ливодом и мачтой на тросах бо производила их по американской лицензии, хотя попытки создания собственных моделей были и у таких европейских компаний, как Ransomes & Rapier (известный в то время производитель паровозов, кранов, землеройных машин) и Lansing Bagnal.

Следующей точкой отсчёта в истории погрузчика, как мы уже отметили выше, стала Первая мировая война. Армейские офицеры увидели в моторизованном трёхколесном погрузчике идеальное средство для перевозки взрывчатых веществ. Вторая мировая война дала мощный импульс развитию производства погрузчиков, в первую очередь в Соединенных Штатах. Наглядным подтверждением этого факта является использование погрузочной техники вооруженными силами США при массовых перевозках на морских судах средств военно-технического и вещевого снабжения. Здесь погрузчики стали просто незаменимы, поскольку военным требовалось очень быстро разгружать целые караваны судов.

В 1959 г. японские компании ТСМ (Toyo Carrier Manufacturing Co., Ltd.) и Komatsu Forklift Co., Ltd. поставили первые погрузчики в Европу; в 1965-м сюда начала поставки фирма Nissan, а в 1969-м – Toyota. Вообще 1960-е годы можно считать началом «азиатского вторжения» в Европу. В это же время производители из Японии заявляют свои права на долю западного рынка наряду с европейскими, американскими и в некоторой степени восточноевропейскими конкурентами. Для начала они предлагают свою продукцию по более низким, чем у европейских производителей, ценам, поскольку проигрывают в качестве, но затем они добиваются конкурентоспособного качества погрузчиков. Более того, японские погрузчики поступают на европейский и американский рынки с дополнительными опциями в качестве стандартной комплектации, сбивая при этом рыночные цены на добрых 35 %. В 1980-е годы европейцы предприняли контрнаступление и попытались ограничить импорт погрузчиков из Азии за счет увеличения пошлины на ввоз техники на свой континент. Ответные меры последовали незамедлительно. Сначала собственное производство в Европе (г.

Ансени, Франция) организует Toyota, а вскоре ее примеру следуют и другие японские компании – ТСМ (г. Брюгге, Бельгия), Mitsubishi (г. Альмере, Нидерланды), Nissan (г. Памплона, Испания) и Komatsu (сначала в г. Лейтон-Баззард, Великобритания, а затем в г. Бари, Италия).

С конца 1980-х годов на мировой рынок «прорываются» и погрузчики из Южной Кореи, которые выпускают заводы компаний Daewoo, Halla, Tong Hyung и Samsung. Наибольшую известность среди них приобрела Daewoo, которая заняла хорошую нишу на рынке.

Есть еще один нюанс: на азиатском рынке предпочтение отдается механической трансмиссии, а в Европе и Соединенных Штатах предпочитают автоматический тип.

Восточноевропейские производители играли в мировой истории развития погрузчиков второстепенную роль. К известным восточноевропейским брендам относятся V.T.A. Kraft (бывш. ГДР), Desta (бывш. Чехословакия), «Львов» (Украина) и «Балканкар» (Болгария). В странах – членах Совета Экономической Взаимопомощи, куда входили также, например, Куба, Вьетнам и Монголия, эти производители фактически были монополистами, но их продукцию едва ли можно было встретить в остальных европейских государствах. Трудности поставок в Западную Европу были связаны с тем, что эти машины нужно было переделывать и доводить до минимального уровня качества, соответствующего требованиям, предъявляемым западноевропейскими покупателями. Еще одним препятствием для западных импортеров являлось длительное время ожидания поставки запчастей. Вместе с тем некоторые из них выпускали технику в большом объеме. Так, в лучшие годы своей деятельности компания «Балканкар»

производила 100 тысяч погрузчиков в год для рынков Восточной Европы. После «перестройки» этот рынок открылся и для азиатских брендов. Сначала восточноевропейские компании не могли позволить себе закупку новых машин, поэтому им приходилось брать подержанную технику, а закреплявшиеся в Восточной Европе западные компании привозили собственные марки погрузчиков, которым отдавали предпочтение. К 2003 г. уровень продаж «Балканкар» резко сократился.

Сегодня на мировом рынке подъемно-транспортного оборудования продолжается экономическая интеграция в форме взаимного обмена пакетами акций и поглощения крупными компаниями мелких производителей. В первую десятку лидеров уже не один год входят такие компании, как Toyota, Linde, Jungheinrich, Nacco Industries, Crown, Mitsubishi/Caterpillar, Komatsu, TCM, Nissan, Nichiyu. Другая очевидная тенденция – частичный или полный перенос производственных мощностей на территорию азиатских стран, и в первую очередь Китая, где уже имеются собственные подразделения практически всех крупных мировых производителей индустриального транспорта. И, наконец, погрузчики заметно совершенствуются не только функционально, но и эстетически.

В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х годов сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее время выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Германия-160, Англия-350 моделей).

технико-эксплуатационные характеристики По мере расширения области применения электропогрузчиков, постепенно усиливаются требования к улучшению рабочих условий, например по отношению к шумам, вибрациям, выхлопным газам, запаху, взрывчатым газовым парам, применению сверхнизкой температуры и другим, не только с точки зрения безопасности и гигиены труда, но и с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. Однако все больше и больше увеличиваются требования к экономии энергии и природных ресурсов.

Преимуществами аккумуляторного погрузчика (перед автопогрузчиками) являются: отсутствие загрязнения окружающей среды (у современных автопогрузчиков тоже), пониженный уровень шума, взрыво- и пожаробезопасность (у современных автопогрузчиков тоже), не отдают тепло в окружающую среду (важно при работе со скоропортящимися грузами), рост цен на электроэнергию ниже, чем на топливо.

История. В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х годов сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее время выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Германия-160, Англия-350 моделей).

В Европе и Америке с давнего времени уделяли внимание вышеприведенным преимуществам аккумуляторных автопогрузчиков и в настоящее время процент их распространения более 50. По сравнению с этим, в Японии он составляет только 30 %, но наблюдается тенденция к постепенному увеличению.

С учетом многих преимуществ ожидается значительное распространение аккумуляторных автопогрузчиков.

Таблица сравнения годовых издержек по новым погрузчикам Цена автопогрузчика 15000 издержки периодический ремонт изнашивающиеся детали (сумма 1-5) Вывод: чем дольше работает аккумуляторный погрузчик, тем он выгоднее (Тб/у=1,3 года).

Область применения электропогрузчиков. Электропогрузчики (ЭП) (рис.10.3) обычно используют для выполнения погрузочно-разгрузочных работ (ПРР) в стесненных условиях внутри складов, вагонов и контейнерах благодаря небольшому радиусу поворота.

Рис. 10.3. Принципиальная схема аккумуляторного погрузчика Принцип действия. Рабочим органом (поз. 5) служит телескопическая рама, которая может наклоняться назад (на 10°) и вперед (на 3°). По раме передвигается каретка с вилами или другими грузозахватными устройствами.

Рис. 10.2. Устройство гидросистемы аккумуляторного погрузчика Основные технико-эксплуатационные характеристики ЭП:

Рис. 10.3. Электропогрузчик с вилочным рабочим органом На железнодорожном транспорте в основном применяют:

отечественные ЭП г.-п. 10-15 кН, т.е. малогабаритные, это ЭП-103, ЭПЭП-1616, ЭП-2016;

иностранного производства (болгарские – БАЛКАНКАР «ЕВ» и японские SHINKO «FB», «KAMATSU» корейские «MITSUBISHI» на Дальнем Востоке и в Приморье) г.-п. 1-3 тс.;

высота подъема груза Нмах = 2,8-4,5 м; Нтранспортное = 0,3 м;

радиус поворота R под = 1,5-2,5 м;

скорость передвижения v 15 км/ч.

Технико-эксплуатационные характеристики электропогрузчиков общего (например, ЭП-103, 103м, 106 и 106м) и специального (например, контейнерные ЭПК-0805 и ЭПК-1205) назначения приведены в табл.10.2.

10 кН Наибольшая скорость груза, м/с:

Наибольшая скорость при опускании вил, м/с:

Наибольшая скорость погрузчика, км/ч:

поворота, мм технико-эксплуатационные характеристики и область применения автопогрузчиков (АП) Основное отличие АП от ЭП – двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный). Бензиновые и дизельные погрузчики предназначены для работ на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях. Для работы в закрытых помещениях автопогрузчики могут оснащаться очистителем выхлопных газов.

По сравнению с ЭП нет необходимости в зарядной станции и нет жесткой привязки к конкретному складу.

К выполняемым работам можно отнести погрузочно-разгрузочные работы, штабелирование, транспортировку на короткие расстояния грузов на складах, заводских дворах, аэропортах, железнодорожных станциях, морских и речных портах.

Различают АП:

• с вилами, например, АП-4045;

Рис. 10.4. Автопогрузчик с вилочным захватом •с безблочной стрелой АП-4046; •с крановой стрелой АП- 1- грузозахват (крюк и 4-хзвенный 2- гибкая тяга.

строп);

2- безблочная Г-образная стрела.

Рис. 10.5. Автопогрузчик АП-4046 Рис. 10.6. Автопогрузчик АП- • дизельные ДП-1600.

На Российских грузовых пунктах применяют импортные автопогрузчики большой грузоподъемности «Kalmar», «Hayster», «Boss» и другие.

В качестве сменных грузозахватных приспособлений для АП и ЭП могут применяться: вилочный захват; удлинитель вил; каретка поворотная (в горизонтальной и вертикальной (кантователь) плоскости); зажим для круглых грузов;

грейферы для сыпучих и лесных грузов (г.-п. 3.2- 5 тc); штырь; стрела безблочная; ковш и др.

Смена грузозахватного приспособления составляет 10-15 минут.

Технико-эксплуатационные характеристики автопогрузчиков некоторых моделей приведены в табл.10.3.

Грузподъёмность Вместимость ковша или Скорость вил при груза, м/с Скорость погрузчика, км/ч:

грузоподъёмника, Устройство, принцип действия, основные технико-эксплуатационные характеристики и область применения самоходных По типу ходовой части ковшовые погрузчики делятся на гусеничные и пневмоколесные. По способу разгрузки ковшей различают погрузчики с передней (фронтальной), задней (перекидной) и боковой разгрузкой ковша.

Основной рабочий орган – ковш. Погрузчики обычно поставляются с тремя модификациями ковшей (нормальный, уменьшенный и увеличенный). Источником энергии служит ДВС (преимущественно – дизель).

Тракторные лопаты – погрузчики с задней (перекидной) разгрузкой ковша (рис. 10.7), которые применяют только для погрузки сыпучих и кусковых грузов (угля, песка, щебня, гравия и т.д.) из склада в транспортные средства (вагоны, автомобили) и штабелирования их на складе.

Машины просты в обслуживании и имеют высокую производительность.

Рис. 10.7. Тракторный погрузчик на гусеничном ходу Ковш 1 тракторного погрузчика закреплен на раме 2 и имеет три позиции:

I захват (зачерпывание);

II подъем ковша (транспортное положение);

III отъезд назад и выгрузка (без разворота).

Вместимость ковша от 0,6 м3 до 3 м3, а скорость передвижения около км/ч (без груза до 18 км/ч). Производительность машины 1000-1500 кН/ч. (зависит от объема ковша). Максимальная высота подъема ковша около 2,76 м.

Для примера также рассмотрим одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-18А на пневмоколёсном ходу (на базе трактора «Кировец») (рис. 10.8).

Все узлы и агрегаты погрузчика смонтированы на шарнирно-сочленённой раме, которая содержит переднюю 5 и заднюю 3 полурамы. Эти полурамы связаны между собой вертикальным шарнирным устройством 4. Такая связь полурам обеспечивает изменения направления движения погрузчика поворотом полурам друг относительно друга, повышая маневренность и сокращая продолжительность его рабочего цикла.

Рис. 10.8. Одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-18А 1 – поворотная стрела; 2 – ковш; 3 – гидроцилиндр поворота рычажного механизма; 4 – звенья рычажного механизма С передней рамой 5 жёстко связан передний мост 6. Задний мост 1 подвешен к полураме 3 горизонтальным шарнирным устройством. Такая балансирная подвеска заднего моста позволяет ему поворачиваться в вертикальной плоскости при наезде ходовыми колёсами на неровности дорожного покрытия или при пересечённой местности.

Основной рабочий орган погрузчика – ковш 8 опрокидного типа вместимостью 1.5 м3. Он шарнирно закреплён на внешнем конце подъёмной стрелы и рычажной системой 9 связан с двумя гидроцилиндрами 10 его поворота.

Внутренним концом стрела шарнирно смонтирована на передней полураме.

Поворотом относительно шарнира производится подъём или опускание стрелы с приводом от двух гидроцилиндров. Корпуса гидроцилиндров поворота ковша и подъёма стрелы шарнирно закреплены на стойках передней полурамы.

Цельнометаллическая двухместная кабина 11 погрузчика установлена на подкабинной раме. Силовой агрегат погрузчика дизельный четырёхтактный двигатель 12 модели А-01МД с вертикальным рядным расположением цилиндров и мощностью 100 кВт (135 л.с.).

ТО-18А широко применяется на грузовых станциях. Он предназначен для работы, в первую очередь, с насыпными и кусковыми грузами в различных климатических условиях при температурах воздуха от –40 до +40°С и рассчитан на номинальную грузоподъёмность 30 кН.

Основные технические и эксплуатационные параметры одноковшовых тракторных погрузчиков приведены в табл. 10.4.

Устройство, принцип работы и область применения Устройство, принцип действия, основные технико-эксплуатационные характеристики и область применения козловых кранов Для погрузочно-разгрузочных работ с различными грузами и контейнерами на открытых площадках и терминалах используют козловые краны (рис.

10.9).

Пролётные строения козловых кранов изготавливаются в виде пространственных решетчатых ферм или коробчатых листовых балок, по которым передвигаются электротали или грузовые тележки. Для увеличения рабочей зоны козловые краны могут иметь консоли. Пролёты кранов – 11,5…32 м; грузоподъёмность 50…500 кН. Для переработки длинномерных грузов применяют краны с уширенной базой.

1 – рельс и полшпалок; 2 – механизм передвижения крана (электродвигатель, редуктор, зубчатая передача);

3 – ходовая часть (двухребордные катки); 4 – опоры (козлы);

5 – балка; 6 – рельс; 7 – стойка; 8 – струна; 9 – грузовая тележка;

10 – двигатель подъема-опускания; 11 – двигатель передвижения;

12 – гибкий кабель (шторное подвешивание);

13 – троллейный токосъем; 14 – опора ЛЭП;

15 – кабина крановщика; 16 – гибкий трос; 17 – блок; 18 – крюк;

19 – четырехзвенный грузозахват; 20 – груз Схематическое представление троллейного токосъема показано на рис. 10.10.

Технико-эксплуатационные характеристики козловых кранов приведены в табл. 10.5 10.7.

Наибольшая высота Скорость подъёма Скорость передвижения крана, м/с Суммарная мощность Наибольшая высота подъёма ность, кН Рабочий вылет груза, м тележки, м/с крана, м/с Суммарная мощность цена, тыс. р.

Примечание. В табл. 10.510.7 цифры, набранные курсивом, ориентировочные.

Устройство, принцип действия, основные технико-эксплуатационные характеристики и область применения мостовых кранов Мостовые краны (рис. 10.11) используют на открытых площадках, а также в крытых складах (для крупногабаритных грузов). Основным отличием от козловых кранов являются неподвижные опоры. Пролеты кранов – 10,5…34,5 м с шагом 3 м; грузоподъёмность 50…500 кН.

Технико-эксплуатационные характеристики мостовых электрических кранов общего назначения с пролётом 10.5…34.5 м приведены в табл. 10.8.

Рис. 10.11. Схематическое представление мостового крана:

1 опора крана (железобетонное изделие, металл, стена склада);

2 продольная балка;

3 ходовая часть (двухребордный каток);

4 механизм передвижения крана (электродвигатель, редуктор, зубчатая передача); 5 мост; 6 стойка; 7 рельс; 8 струна;

9 гибкий шланг (шторное подвешивание);

10 грузовая тележка; 11 грузоподъемный трос; 12 блок;

13 крюк; 14 кабина; 15 токосъем (рельсовый); 16 вагон;

за, м Суммарная двигателей, кВт Оптовая цена крана Примечание. Приведенная в табл. 10.8 суммарная мощность электродвигателей ориентировочная.

Устройство, принцип действия, основные технико-эксплуатационные характеристики и область применения стрелового крана на ж.-д. ходу Стреловой кран на железнодорожном ходу применяются на открытых складах. Источник питания – дизельная установка, которая приводит в действие генератор, который питает 5 электрических двигателей. Предусмотрена возможность работы кранов с питанием от внешнего источника тока при помощи гибкого кабеля.

Схематически работа стрелового крана на ж.-д. ходу представлена рис. 10.12.

Рис. 10.12. Схема работы стрелового крана на ж.-д. ходу Основные характеристики вылет стрелы и грузоподъемность связаны между собой (рис. 10.13):

Рис. 10.13. Зависимость грузоподъемности крана от вылета стрелы В основном исполнении краны изготавливают с длинной стрелой и грузовым крюком для переработки штучных грузов. По желанию заказчика могут быть дополнительно укомплектованы: вставкой стрелы длиной 5 м, грейфером для переработки сыпучих грузов объемом 2 м3, грейфером лесозахватывающим, грузоподъемным электромагнитом с соответствующим оборудованием.

Краны с удлиненной стрелой могут быть использованы только для работы с крюком. Краны оборудованы пневматической тормозной системой механизмов передвижения и могут быть использованы в качестве тяговой единицы при выполнении маневровых работ с железнодорожным прицепом весом до 1700 кН.

Конструктивно стреловой кран на ж.-д. ходу, оборудованный различными грузозахватными приспособлениями, имеет вид, показанный на рис. 10.14.

Дизель-электрические краны КДЭ-151, КДЭ-161, КДЭ-251, КДЭ-162, КДЭКДЭ-163, КДЭ-253, и КЖДЭ-4-25М оборудованы в основном 15-метровой стрелой с крюком. Здесь КДЭ – кран дизель электрический. Цифра 16 означает, что кран грузоподъёмностью 16 тс (160 кН). Последующая цифра 1, а также 2 и 3 означают порядковый номер модели. Буква Ж – железнодорожный, М – модернизированный. Имеется также кран с приводом от д.в.с. непосредственно (однодвигательные), например, КДВ-15П. Эти краны могут быть дополнительно оснащены захватом для леса или грейфером с комплектом канатов, грузовым электромагнитом с мотор-генераторной станцией для его питания.

Рис. 10.14. а. Схема стрелового крана на ж.-д. ходу:

1 – ходовая часть (2 двухосных тележки от грузовых вагонов, две оси приводные);

2 – рама (платформа крана); 3 – опорный круг; 4 – поворотная часть крана (над кругом);

5 – машинное отделение (рабочее помещение);

6 – стреловой полиспаст (подъём опускание стрелы);

7 – стрела; 8 – грузоподъёмный трос; 9 – головка стрелы;

10 – крюк; 11 – автосцепка;

12 – рельс; 13 – противовес; 14 – кабина; 15 – рельсовый захват (4 шт. – только на стоянках); 16 – двигатель;

17 – выносные опоры (аутригеры).

Рис. 10.14, б. Стреловой кран на железнодорожном ходу:

1 – поворотная стрела; 2 – полиспасты; 3 – канаты;

4 – грузозахватное приспособление (грейфер) Принцип работы: включается дизель-генератор, который питает электроэнергией электродвигатели всех исполнительных механизмов, например, электродвигатели передвижения крана, или электродвигатели поворота крана, или электродвигатели поворота стрелы или электродвигатели механизма подъёма или опускания груза, тем самым осуществляя погрузочно-выгрузочные операции с грузом.

Сфера применения: для выполнения погрузочно-разгрузочных работ со штучными и насыпными грузами на грузовых дворах станций и складах, имеющих подъездные железнодорожные пути.

Технико-эксплуатационные характеристики стрелового крана на железнодорожном ходу приведены в табл. 10.9 и 10.9,а.

Грузоподъёмность, длине 14 м длине 14 м длине 20 м длине 20 м Вылет стрелы, м Наибольшая высота Скорость подъёма груза, м/мин Частота вращения кВт кВт Грузоподъёмность, кН при наименьшем вылете стрелы при её длине при наибольшем вылете стрелы при её длине при наименьшем вылете стрелы при её длине при наибольшем вылете стрелы при её длине Вылет стрелы, м наименьший при длине наибольший при длине наименьший при длине наибольший при длине Частота вращения крана, Скорость передвижения Примечание. 1) В числителе приведены значения скорости при работе с крюком, в знаменателе – с грейфером.

2) Приведенные курсивом оптовые цены ориентировочные.

10.3. Устройства для безопасной работы козловых и мостовых кранов Безопасная работа козловых и мостовых кранов обеспечивается следующими устройствами:

ограничителем хода крана по подкрановым путям, которая устанавливается с внешней стороны корпуса редуктора передвижения крана. При случайном соударении крана с подпоркой, жёстко связанной с рельсовыми путями, ограничитель хода автоматически отключает электродвигатели ходовых колёс крана;

ограничителем хода грузовой тележки по мосту крана;

ограничителем по массе грузов, которая автоматически отключает электродвигатели подъёма груза (т. е. срабатывает), если масса поднимаемого груза больше массы номинального;

устройствами электробезопасности – заземлением, звуковой сигнализацией, прожекторным освещением рабочей зоны;

рельсовыми захватами, которыми оборудуются козловые краны.

10.4. Основные понятия сортировки транзитных грузов Мелкая отправка (МО) грузов это такая отправка, для которой не требуется целый вагон. Мелкие отправки перевозятся в крытых вагонах и хранятся в крытом складе. Для их переработки в основном используются электропогрузчики ЭП-103.

Повагонная отправка (ПО) грузов это такая отправка, при которой вагон заполняется одним видом груза, оформляется одним документом и отправляется на одну станцию.

Сортировка транзитных грузов (С) заключается в подборе грузов по определённому направлению, накоплении грузов и формировании “прямых” вагонов. Если период накопления вагонов меньше 5 суток, то формируют сборные вагоны.

На практике нашли применение три способа сортировки:

с оставлением «ядра» в вагоне. «Ядро» это часть грузов, которые идут на одну станцию назначения. Здесь коэффициент сортировки равен коэффициенту «ядра», т. е. доли груза, остающегося в вагоне («ядро») и сортируемого с перестановкой из вагона в вагон, минуя склад, K c. = K ядра ;

с полной выгрузкой на склад. Здесь K c. = 0.

с использованием порожних вагонов. Однако этот способ имеет ограниченное применение из-за того, что на станции не всегда имеются порожние вагоны. Здесь K c. = 0.25.

10.5. Характеристики универсальных контейнеров Характеристику универсальных контейнеров (см. п. 3.1) удобно рассмотреть по весу брутто, по которой они подразделяются:

на контейнеры среднетоннажные с весом брутто более 25 кН (2.5 тс), но менее 100 кН (10 тс). Их марки УУК-3 (унифицированные универсальные контейнеры), УУК-5 и УУКП-6.3. Вес одного места груза, загружаемого в этот контейнер, не должна быть более 10 кН (1 тс). Распределенная нагрузка на пол контейнера от загружаемых мест груза, в т. ч. с учетом сформированного штабеля, не должна превышать 50 кПа (0.5 кгс/см2). При превышении указанной удельной нагрузки на пол контейнера грузовое место должно быть установлено либо на стандартный поддон, либо на подкладки (сечением не менее 100х мм) с соответствующей опорной поверхностью. Такие грузовые места размещаются в контейнере только в один ярус;

контейнеры крупнотоннажные с весом брутто, равной 100 кН (10 тс) и более. Их марки 1D, 1C, 1CC, 1A и 1АA. Вес одного места груза, загружаемого в этот контейнер, не должна превышать 15 кН. Распределенная нагрузка на пол контейнера от загружаемых мест груза, в. т. ч. с учетом сформированного штабеля, не должна превышать 100 кПа (1.0 кгс/см2).

Весовые и геометрические характеристики среднетоннажных и крупнотоннажных контейнеров приведены в табл. 10.10.

В качестве грузозахватного приспособления для подъёма среднетоннажных контейнеров в основном используются автоматический захват автостроп конструкции ЦНИИ-ХИИТ (рис. 3.15). Также используются ручной четырехзвенный захват и тросы. В качестве устройства для захвата и отстропки – рымы круглой формы, закреплённые в специальную выемку корпуса контейнера сваркой.

Погрузочно-разгрузочные операции с среднетоннажными контейнерами осуществляются козловыми, мостовыми и стреловыми на железнодорожном ходу кранами, а также автопогрузчиками типа 4006м, 4008, 4028.

После погрузки грузов двустворчатые двери среднетоннажных контейнеров закрываются двумя запорными устройствами, и на одну из них устанавливается запорно-пломбировочное устройство (ЗПУ), например, типов: Газ - Гарант, ЛаВР - 2000 (стоимость в 2005 г. 100 р. 14 коп.), Блок - Гарант (100 р. коп.), ЛаВРиК (73 р. 94 коп.).

УУК- УУК-10 (1D) (1АА) Снятие ЗПУ производится путем перекусывания стержня устройства с помощью клещей кусачек «Страж» у основания контрольной информационной шайбы. На лицевой стороне контрольной информационной шайбы имеется знак из девяти цифр (номер ЗПУ). В случае оформления несохранной перевозки контрольная шайба прилагается к коммерческому акту.

В качестве грузозахватного приспособления для подъёма крупнотоннажных контейнеров в основном используются спередры жёсткой конструкции с определёнными размерами (рис. 10.16) и спредеры с раздвижными захватными органами, а в качестве устройства для захвата и отстропки – верхние и нижние фитинги, закреплённые в вершины прямоугольного корпуса контейнера сваркой (рис. 3.3).

Фитинги имеют с трёх сторон овальные отверстия, причём для захвата и отстропки контейнера у верхних фитингов используются верхние овальные отверстия. У нижних фитингов нижние отверстия используются для установления контейнеров к упорам, которые жёстко приварены к корпусу специализированной платформы. В прицепе контейнеровоза нижние отверстия фитингов используются для закрепления контейнера крепёжными элементами специальной конструкции. Двери контейнеров расположены в основном на их торцевой стороне.

Погрузочно-разгрузочные операции с крупнотоннажными контейнерами осуществляются козловыми и мостовыми кранами, а также автопогрузчиками типа АП-7806, «Kalmar» (рис. 3.14) и «Boss».

10.6. Грузозахватные приспособления ПРМ прерывного действия Эффективность и продолжительность работы кранового оборудования при выполнении погрузочно-разгрузочных работ и складских операций зависит от выбора типа захватного приспособления, которое подвешивается или непосредственно на крюк грузоподъёмной машины, или на крюковую обойму.

Крюки применяются однорогие (рис.10.8,а) и двурогие (рис.10.8,б) в зависимости от типа груза.

10.6.1. Грузозахватные приспособления для штучных грузов В качестве грузозахватного приспособления для штучных грузов применяются стропы.

Стропы являются наиболее распространёнными и простыми по конструкции грузозахватными устройствами (рис. 10.9). Они изготавливаются из стальных канатов и разделяются на универсальные облегчённые с коушами, одноветвевые с коушом на одном конце и крюком на другом и многоветвевые (двух-, четырёх-, шестиветвевые).

Рис. 10.9. Петлевой (а) и четырёхветвевые (в) стропы с коушем Петлевые тросы применяют для застропки грузов, не имеющих грузовых петель (проушин).

При перегрузке длинных, громоздких и тяжёлых грузов применяют траверсы в сочетании со стропами (рис. 10.10), клещами, электромагнитами, вакуумными захватами и крюками, что позволяет избежать вредного влияния наклонных ветвей стропов; уменьшить расстояние между крюком подъёмного механизма и грузом; объединить отдельные грузы (бочки, ящики, кипы, грузошины, бунты проволоки и др.) для одновременного их подъёма с целью лучшего использования грузоподъёмности кранов.

Захват для листовой стали размерами 2150х4000х280 мм показан на рис.

10.11. Грузоподъёмность захвата 100 кН (10 тс). Собственный вес захвата 2. кН (0.29 тс).

Рис. 10.10. Траверсы в сочетании со стропами:

1 траверса, 2 грузонесущий трос, 3 петлевой трос, Рис. 10.11. Захват для листовой стали размерами 2150х4000 мм 10.6.2. Грейферы для насыпных грузов и лесоматериалов Грейферы обеспечивают зачерпывание и освобождение порции груза соответственно при замыкании и размыкании рабочего органа – челюстей. Вместимость грейферов колеблется от 0.4 до 10 м3.

Сфера применения: применяются на кранах и других машинах для захвата и перемещения насыпных и кусковых грузов.

Различают грейферы одноканатные, применяемые на кранах с однобарабанной лебёдкой, и двухканатные, применяемые на кранах с двухбарабанной лебёдкой. Наиболее распространены грейферы двухчелюстные двухканатные.

У одноканатных грейферов подъём или спуск и закрывание челюстей осуществляются одним грузовым канатом. Одноканатные съёмные грейферы позволяют использовать кран для работы с крюком и грейфером. У двухканатных грейферов одна группа канатов 6 служит для их удержания, а другая 5 – для размыкания и замыкания челюстей (рис. 10.12).

Рис. 10.12. Двухканатный двухчелюстный грейфер:

4 головка (обойма), 5 канат замыкания и размыкания грейфера, 6 грузовой канат, 7 грузовой барабан, 8 грейферный барабан Имеются двухчелюстные двух-, трёх- и четырёхканатные грейферы общего назначения, а также моторный и вибрационный грейферы.

На выбор типа грейфера влияют: физические свойства и характеристика перегружаемого груза (кусковатость и размер кусков, влажность, слеживаемость, угол естественного откоса, объёмная масса); часовая производительность грейферной установки; основные параметры, характеризующие условия работы грейферной установки (отдалённость места захвата груза от места его выгрузки, размеры обслуживаемой площади, максимальная высота подъёма грейфера и т.п.).

Двухчелюстные двух-, трёх- и четырёхканатные грейферы общего назначения применяются в качестве грузозахватных органов к кранам грузоподъёмностью от 20 до 320 кН (от 2 до 32 тс). Они предназначены для перемещения насыпных и кусковых грузов с объёмным весом от 0.7 до 3.2 т/м3.

Грейфер моторный МГС-504 предназначен для захвата и перемещения насыпных грузов.

Вибрационный грейфер представляет собой двухчелюстный механизм с электрогидравлическим приводом замыкания челюстей. На каждой челюсти установлен электровибратор, увеличивающий зачерпывающие способности грейфера. Демпфирующая подвеска челюстей грейфера к корпусу предохраняет привод замыкания от вибрационного воздействия. Управление грейфером осуществляется из кабины крановщика.

Технико-эксплуатационные характеристики двухчелюстных двухканатных грейферов для переработки насыпных грузов приведены в табл. 10.10.

Технико-эксплуатационные характеристики двухчелюстных четырёхканатных грейферов для переработки насыпных и кусковых грузов приведены в табл. 10.11.

Тип 1693 для кранов г.-п.

Тип 3627 для кранов г.-п.

160 кН кранов г.п. 30 кН сыпные грузы Технико-эксплуатационные характеристики грейфер моторного МГС-504, предназначенного для захвата и перемещения насыпных грузов, приведены в табл. 10.13.

Технико-эксплуатационные характеристики грейфера для круглого леса приведены в табл. 10.14.

Габаритные размеры, мм Технико-эксплуатационные характеристики вибрационного грейфера приведены в табл. 10.15.

Время закрытия челюстей на холостом ходу, с Габаритные размеры, мм 10.6.3. Грузозахватные приспособления для металлопродукции.

Сфера применения: для перемещения, погрузки в подвижной состав и выгрузки из него различными кранами грузов, обладающих магнитопроницаемыми свойствами, например, металлопродукции (прутков, рельсов, балок, чугунных чушек, листового металла, металлических болванок, стальных стружек и др.). Захват груза происходит за счёт притяжения его к корпусу электромагнита при подаче электрического тока в катушку последнего. При отключении тока происходит освобождение груза. Электромагниты бывают круглой (типа М) и прямоугольной форм (типа ПМ) грузоподъёмностью от 60 до 300 кН.

Схематически электромагнит круглой формы типа М представлен на рис.

10.13.

Основные грузы, с которыми работают электромагнитами круглой формы, металлические заготовки и плиты, чугун в чушках, стальная стружка и др.

Для работы с длинномерными грузами (профильный и круглый прокат, трубы, рельсы и т.п.) используются прямоугольные электромагниты, принципиальное устройство которых подобно круглым электромагнитам (рис. 10.14).

При работе с длинномерными более 4…5 м эти электромагниты используют в сочетании с траверсами.

Рис. 10.13. Электромагнит круглой формы типа М:

1 – упорная шайба из немагнитных материалов; 2 – корпус электромагнита; 3 – катушка электромагнита; 4 – наружный кабель для подвода тока к обмоткам катушки; 5 – цепи; 6 – пальцы для закрепления трёх цепей, другие концы которых надеты на общее кольцо; 7 – проушины корпуса для закрепления пальцев 6; 8 – изолирующая прокладка;

9 и 10 – кольцевой и цилиндрически полюсные наконечники Для работы железнодорожных кранов КДЭ-161, КДЭ-251 и др. с грузовым магнитом на них монтируется дополнительное оборудование (вес комплекта 258 кН и оптовая цена – 184 тыс. р.), основные технические характеристики которого приведены в табл. 10.16.

Рис. 10.14. Прямоугольные электромагниты в сочетании с траверсой:

1 – металлопродукция, 2 – прямоугольный электромагнит, 3 – траверса Грузовой электромагнит М 22Б, М 42Б, ПМ- М-62А, М-62Б Максимальная Потребляемая мощность, Для работы железнодорожных кранов в качестве грузозахватных приспособлений также используются электрические аппараты с постоянными магнитами, основные технические характеристики которых приведены в табл. 10.17.

Максимальное усилие, кН Потребляемая Амплитуда импульса, А Длительность намагничивания 1010-3 1510-3 3010-3 4010-3 5510-3 6510- импульса, с Известно, что среднетоннажные контейнеры массой брутто 30 и 50 кН (3 и 5 тс) оборудованы типовыми грузоподъёмными устройствами в виде утопленных в крышах контейнеров рымов. Для застропки и отстропки этих контейнеров применяется автостроп конструкции ЦНИИ-ХИИТ с поворотной головкой (рис. 10.15).

Автостроп подвешивается вместо крюковой обоймы к козловому крану.

Основными узлами автостропа являются: рама (на рис.10.15 не обозначена), две передвижные каретки 3 с захватными органами (грузозахватные кулачки) 5, привод перемещения кареток 4, который является одновременно и приводом механизма наводки.

Привод передвижения кареток 4 смонтирован в средней части рамы и состоит из электродвигателя, промежуточного вала с муфтой предельного момента и двухступенчатой цепной передачи. Цепная передача передаёт вращение на ходовой винт. С одной стороны винт имеет левую ходовую резьбу, а с другой – правую и связан с гайками, которые смонтированы на каретках. Это обеспечивает при определённом направлении вращения винта движение кареток навстречу друг другу или друг от друга.

По концам кареток на консолях закреплены захватные органы, каждый из которых состоит из блока перемещающихся в вертикальных направлениях четырёх подпружиненных крюков 5, которые обращены зевами наружу от центра автостропа.

10.15. Автостроп конструкции ЦНИИ-ХИИТ:

1 полиспаст; 2 зубчатая пара; 3 подвижная каретка;

4 двухступенчатый зубчатый редуктор;

5 грузозахватные кулачки (захватные органы) Три крюка, расположенных ближе к его продольной оси, предназначены для застропки контейнеров массой брутто 30 кН, а один крайний – для контейнеров массой брутто 50 кН. Грузозахватный орган закрепляется на поворотной головке 8 с гидравлическим демпфером гашения колебаний.

Автостроп снабжён автоматической блокировкой, которая исключает неправильную застропку контейнера, а также подъём ненадёжно застропленного контейнера и отцепку его на весу.

Для быстрой замены одного грузозахватного приспособления другим, который входит в набор захватов для крана (автостроп, магнитная плита, челюстный захват для леса), разработаны универсальные обоймы с поворотной головкой для кранов грузоподъёмностью 50…100 кН.

Цикл работы контейнерного козлового крана с универсальной обоймой и автостропом ЦНИИ-ХИИТ состоит из следующих операций:

передвижение крана и тележки в сторону контейнера;

опускание автостропа и его наведение на контейнер с помощью кнопок на пульте управления, который находится в кабине машиниста. При этом для ориентации автостропа относительно контейнера используются козырьки;

раздвижка рабочих органов автостропа и застропка контейнера;

подъём контейнера и перемещение его краном и тележкой в полувагон или на контейнерную площадку.

Технические характеристики автостропа приведены в табл. 10.18.

Расстояние между захватами, мм Время застропки и отстропки (с наводкой) контейнера, с 13. Габариты, мм высота от крыши контейнера до верхней точки поворот- ной головки Известно, что крупнотоннажные контейнеры массой брутто 100, 200, 240, 30 кН (10, 20, 24 и 30 тс) оборудованы типовыми грузоподъёмными устройствами в виде верхних и нижних фитингов (рис. 3.3). Для застропки и отстропки этих контейнеров применяется спредер жёсткой конструкции ВНИИПТМаш, состоящий из трёх основных узлов: полиспаста с канатными схемами 1; блоковой рамы 2 с механизмами вращения и поворотной головки спредера 3, которая выполнена в виде пространственной рамы (рис. 10.16).

В угловые коробки поворотной головки спредера 3 вмонтированы приводные штыревые замки в виде фасонных поворотных кулачков 4. При захвате контейнера кулачки наводятся и опускаются в его овальные отверстия. Замыкание контейнера и кулачков производится поворотом этих кулачков на 90°.

На блоковой раме 2 по углам установлены четыре блока, через которые перекинуты ветви 1 пространственного полиспаста механизма подъёма груза.

Спредеры оснащаются направляющими приспособлениями, обеспечивающими надёжное и быстрое введение поворотных цапф в угловые фитинги, а также захват контейнеров, которые стоят вплотную дуг к другу. Соединение и разъединение с контейнером возможно только при безукоризненной посадке и плотном прилегании спредера.

Рис. 10.16. Спредер конструкции ВНИИТМаш:

3 – поворотная головка спредера; 4 – поворотный кулачок;

Перед поднятием контейнера стопорное приспособление должно быть автоматически заблокировано. Системы блокировки и сигнализации обеспечивают подачу в кабину крановщика световых сигналов об установке спредера на контейнере и нахождении всех кулачков в одном из крайних положений, а также кратковременного звукового сигнала с крана о начале подъёма контейнера.

Подъём контейнера до установки спредера и всех кулачков в соответствующее положение невозможен так же, как и самопроизвольный поворот кулачков при подъёме и переносе контейнера краном.

Цикл работы контейнерного козлового крана со спредером состоит из следующих операций:

• передвижение крана и тележки в сторону контейнера;

• опускание автостропа и его наведение на контейнер с помощью кнопок на пульте управления, который находится в кабине машиниста. При этом для ориентации автостропа относительно контейнера используются козырьки;

• раздвижка рабочих органов автостропа и застропка контейнера;

• подъём контейнера и перемещение его краном и тележкой в полувагон или на контейнерную площадку.

Технические характеристики спредера приведены в табл. 10.19.

Время застропки и отстропки (с наводкой) контейнера, с Установленная мощность электродвигателей, кВт: