«ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНОРАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ Направление подготовки: 190700 Технология транспортных процессов Профиль подготовки: Организация перевозок и управление в ...»

Министерство образования и науки Российской федерации

ФГБОУ ВПО

«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Институт авиамашиностроения и транспорта

Кафедра менеджмента и логистики на транспорте

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНОРАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ

Направление подготовки: 190700 «Технология транспортных процессов»

Профиль подготовки: «Организация перевозок и управление в единой транспортной системе»

Квалификация (степень): «Бакалавр»

Форма обучения: Очная Составитель программы: Скутельник Виталий Викторович, к.т.н., доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте Иркутск 2013 г.

1. ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ФГОС, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ДИСЦИПЛИНЕ

1.1. Вид деятельности выпускника Дисциплина «Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ» охватывает круг вопросов относящихся к производственнотехнологической деятельности выпускника.

1.2. Задачи профессиональной деятельности выпускника В дисциплине рассматриваются указанные в ФГОС задачи профессиональной деятельности выпускника:

-раскрыть современное состояние, тенденции и перспективы развития автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств;

-роль погрузочно-разгрузочных средств в системе доставки грузов;

- знакомство с передовым отечественным и зарубежным опытом погрузочно-разгрузочных работ на транспорте;

-развитие механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ.

1.3. Перечень компетенций, установленных ФГОС Освоение программы настоящей дисциплины позволит сформировать у обучающегося следующие компетенции:

- готов к предоставлению грузоотправителям и грузополучателям услуг: по оформлению перевозочных документов, сдаче и получению, завозу и вывозу грузов; по выполнению погрузочно-разгрузочных и складских операций; по подготовке подвижного состава; по страхованию грузов, таможенному оформлению грузов и транспортных средств; по предоставлению информационных и финансовых услуг (ПК-10);

1.4. Перечень умений и знаний, установленных ФГОС После освоения программы настоящей дисциплины студент должен:

знать:

…..-правила проведения погрузочно-разгрузочных работ и хранения груза;

-методы оценки, выбора и реализации на практике рациональных схем использования транспортных о погрузочно-разгрузочных средств;

- методы рациональной организации движения подвижного состава с координацией работы с погрузочно-разгрузочными пунктами;

-методику определения экономической эффективности выбора транспортных средств и погрузочно-разгрузочной техники.

уметь:

- осуществлять выбор подвижного состава и погрузочно-разгрузочных средств для конкретных условий эксплуатации;

-осуществлять выбор средств механизации и автоматизации технологических процессов;

-проводить расчеты размещения грузовых мест с учетом технических характеристик транспортного средства, грузоподъемности и прочности тары, свойств грузов, весогабаритных ограничений;

- проводить расчеты естественной убыли грузов в процессе транспортировки, погрузки-разгрузки и хранения;

- проводить расчеты естественной убыли грузов в процессе транспорти- ровки, погрузки-разгрузки и хранения; проводить расчеты по видам, средствам, точкам и силам крепления грузов.

владеть -профессиональной терминологией;

-методикой выбора оптимальных погрузочных и разгрузочных средств.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ

При выполнении перевозочных процессов автотранспортные средства взаимодействуют с разнообразными видами погрузо-разгрузочной техники.

Дисциплина «Механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ» ставит целью закрепление у студентов устойчивых знаний транспортных средств и ознакомление с погрузо-разгрузочной техникой, применяемой в области эксплуатации автомобильного транспорта с другими видами транспорта.

Задачи освоения дисциплины:

-раскрыть современное состояние, тенденции и перспективы развития автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств;

-роль погрузочно-разгрузочных средств в системе доставки грузов;

-знакомство с передовым отечественным и зарубежным опытом погрузочно-разгрузочных работ на транспорте;

-развитие механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ.

3.МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Для изучения дисциплины «Механизация и автоматизация погрузочноразгрузочных работ», необходимо освоение содержания дисциплин: специализированный подвижной состав, технические процессы транспортного производства, общий курс транспорта.

Знания и умения, приобретаемые студентами после освоения содержания дисциплины, будут использоваться в следующих дисциплинах: грузовые перевозки, основы транспортно-экспедиционного обслуживания, экономикоматематические методы в организации транспортного процесса, транспортная логистика, дипломном проектировании.

';

4. ОСНОВНАЯ СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ

Всего Зачетные Вид учебной работы Семестр часов единицы Общая трудоемкость дисциплины 144 4 Аудиторные занятия, в том числе 72 2 лекции 36 1 практические / семинарские занятия Самостоятельная работа (в том числе курсовое проектирование) 45 1,25 Подготовка к экзамену Вид промежуточной аттестации (итогового контроля по дисциплине), в Экзамен Экзамен Экзамен том числе курсовое проектирование

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Перечень основных разделов и тем дисциплины Раздел 1 Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов.

Тема 1 Классификация грузов.

Грузами на транспорте называют предметы с момента приема их к перевозке до момента сдачи грузополучателю.

Автомобильный транспорт перевозит грузы, различные по физическим свойствам, роду упаковки и т.п. Вид груза является одним из важных факторов, определяющих выбор типа подвижного состава, условия его эксплуатации, способ выполнения погрузочно-разгрузочных работ и т.д. Грузы могут быть сгруппированы по ряду признаков.

По способу погрузки-выгрузки грузы подразделяют на штучные, навалочные и наливные.

Штучные грузы характеризуются габаритными размерами, массой, формой, принимаются к перевозке и сдаются получателю по счету и массе.

Навалочные допускают погрузку и выгрузку навалом, т.е. выдерживают падение с высоты, учитываются по объему и массе, например, грунт, песок, глина и т.п.

Наливные – жидкие, полужидкие грузы. Их перевозят в цистернах.

Штучные грузы бывают тарные, которые перевозят только в упакованном виде, и бестарные. При перевозках груза в таре употребляют два определения массы: нетто – масса самого груза, брутто – масса вместе с тарой.

Тара предназначается для обеспечения сохранности груза и предохранения его от порчи и повреждения при погрузке, выгрузке и перевозке. Она должна соответствовать роду и характеру перевозимого груза и обладать достаточной прочностью, обеспечивающей возможность применения погрузочно-разгрузочных механизмов, многоярусной укладки и т.д. Тара стандартизирована в зависимости от рода перевозимых в ней грузов по форме, габаритным размерам, материалу изготовления и степени жесткости.

В зависимости от материала изготовления тара бывает деревянная, стеклянная, металлическая, керамическая, текстильная, мочальная, бумажнокартонная, корзиноплетеная и т.д.

По степени жесткости тара бывает жесткая (ящики, бочки), мягкая (мешки, тюки, эластичные оболочки) и полужесткая (корзины).

Тарные грузы в зависимости от рода тары бывают ящичные, мешковые и катные (бочки). Многие из них имеют и первичную упаковку из бумаги, картона, полиэтилена. Иногда груз может быть заключен сразу в два вида тары, например молоко в бутылках (тара), установленных в ящике (супертара).

Тара предназначается для однократного и многократного использования. Она бывает индивидуализированной (для перевозки только одного или нескольких однородных грузов) или обезличенной (для любых грузов).

Индивидуализированная тара используется многократно, поэтому строго учитывается, и, как правило, возвращается в пункт отправки данного груза.

В зависимости от условий перевозки и хранения грузы делятся на обычные и специфические.

К обычным относят грузы для перевозки, погрузки, выгрузки и складирования которых можно перевозить на бортовых автомобилях.

Специфические грузы требуют особых мер по сохранности и безопасности при перевозке, погрузке-выгрузке и хранении. Они делятся на негабаритные, длинномерные, большой массы, опасные, скоропортящиеся, требующие соблюдения определенных санитарных условий и антисанитарные.

К негабаритным относятся грузы (кроме строительных грузов), имеющие размер одного места свыше 3,8 м по высоте или 2,5 м по ширине.

Длинномерные грузы – разновидность негабаритных. Это такие грузы, свес которых над задним боротом превышает 2 м. При их перевозке необходимо принимать одноосные прицепы, а при значительной длине груза – прицепы - роспуски.

Грузы большой массы - это те, масса отдельных мест которых превышает 250 кг (ил 400 кг – для катных грузов).

К опасным относят грузы, которые могут при отсутствии соответствующих мер при перевозке или хранения послужить причиной увечия или гибели людей, разрушения объектов и т.п.

Скоропортящиеся – грузы при перевозке которых необходимо специализированный подвижной состав, обеспечивающий поддержание определенного температурного режима.

Грузом, требующем соблюдения определенных условий, относятся продовольственные товары.

К антисанитарным относятся ассенизационные и пылящие грузы.

В зависимости от объемной массы, т.е. от максимального возможного использования грузоподъемности подвижного состава, определяемого коэффициентом использования грузоподъемности, все грузы подразделяются на классы, приведенные в справочнике “Единых тарифов на перевозку грузов автомобильным транспортом”.

К первому классу относятся грузы, обеспечивающие коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава 1,0; ко второму – от 0, до 0,99; к третьему - от 0,51 до 0,70; к четвертому – от 0,41 до 0,50.

При перевозке штучных грузов их маркируют.

Маркировка – нанесение специальных надписей или знаков на груз.

Она бывает товарной, грузовой, транспортной, специальной.

В товарной маркировке указывают род груза и наименование предприятия изготовителя. Ее ставят завод-изготовитель. Грузовая маркировка указывает наименование пунктов отправления и назначения, грузоотправителя и грузополучателя. В транспортной маркировке указывают количество мест данной партии груза и номер товаротранспортного документа, по которому принят груз к перевозке. Специальную маркировку наносят на груз, перевозка и хранение которого требуют особых усилий в силу их особенностей. Эта маркировка выполняется в виде условных знаков.

Грузовую и специальную маркировку наносят грузоотправитель, а транспортную – транспортное предприятие принявшее груз к перевозке.

Маркировка осуществляется либо нанесение знаков и надписей непосредственно на груз (на тару, упаковку), либо при помощи ярлыков. Знаки и надписи должны наноситься хорошо удерживающие на поверхности не стирающиеся светостойкой и несмывающейся водой краской. Маркировочные ярлыки могут быть изготовленные из бумаги, картона, ткани, фанеры, металла, пластмассы; Поверхность их должна быть устойчивой к воздействию температуры и влаги.

Подавляющие большинство грузов принимается АТП к перевозке без сопровождения представителя грузоотправителя (грузополучателя). Исключения составляют грузы требующие :

особых условий перевозок (это взрывчатые, самовозгорающиеся, отравляющие, сильно действующие ядовитые, едкие вещества; кинопленка и кинолента, легковоспламеняющиеся жидкости, кроме жидких топлив);

особой охраны (драгоценные камни и металла, ювелирных, художественные и антикварные изделия, предметы искусства – картины, скульптуры и т.п.);

ухода со собой в пути (животные, птицы, пчелы).

Тема 2 Факторы, действующие на груз На груз в процессе доставки его от поставщика до потребителя влияют три группы внешних воздействий.

Механические – удары, толчки, вибрация, статистические нагрузки, трение, возникающие в процессе транспортирования, погрузочноразгрузочных работ, перегрузки, складирование и др.Как правило, механические воздействия на груз возникают из-за неисправности кузовов подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и машин, грузозахватных устройств, складского оборудования, неправильного размещения груза в кузове подвижного состава, нарушения технологических процессов доставки груза.

Климатические – атмосферные осадки, газовый состав, температура, влажность, запыленность воздуха, наличие в его составе микробиологических форм, свет.

Биологические – влияние жизнедеятельности микроорганизмов, насекомых, грызунов.

Под действием указанных факторов в массе груза происходят различные физико-химические, биохимические, микробиохимические, и другие процессы свойственные отдельным видам продукции, приводящие к порче груза.

Тема 3 Физико-механические и физико-химические свойства груза.

Физико-механические и физико-химические свойства груза характеризуют состояние груза и определяют его способность вступать во взаимодействие с окружающей средой, с кузовами подвижного состава, грузозахватными устройствами, складскими помещениями, с другими грузами, а также требования к его таре и упаковке.

Физико-механические свойства груза Данные свойства зависят от природы самого груза и в общем случае к ним относят: гранулометрический состав, сыпучесть, микроскопичность, способность к слеживанию, реакцию на изменение температур и др. Кратко остановимся на основных из них.

Гранулометрический состав – количественное распределение кусков (частиц) навалочных и насыпных грузов по крупности. В зависимости от гранулометрического состава насыпные и навалочные грузы делятся на четыре группы: особокрупные, крупнокусковые, среднекусковые и мелкокусковые.

Сыпучесть – способность насыпных и навалочных грузов перемещаться под действием сил тяжести или внешнего динамического воздействия.

Сыпучесть груза характеризуется величиной угла естественного откоса и сопротивлением сдвигу.

Угол естественного откоса – двугранный угол между плоскостью груза и горизонтальной плоскостью основания штабеля (площадки, на которой лежит груз). Различают угол естественного откоса в покое и в движении. Величина угла естественного откоса зависит от рода груза, его гранулометрического состава и влажности. Под воздействием динамических нагрузок (особенно вибрации) угол естественного откоса уменьшается и может даже равняться нулю. В связи с этим угол естественного откоса в движении всегда меньше, чем в покое.

Сопротивление сдвигу объясняется наличием сил трения и сцепления между частицами груза. Наибольшими силами сцепления между частицами вещества обладают влажные грузы (вязкие материалы). Силы сцепления ( )грунт и др.) есть критическое значение величины влажности, при достижения которой начинается резкое снижение сил сцепления частиц груза между собой.

Скважистость – наличие и величина пустот между отдельными частицами груза.

Пористость – наличие и суммарный объем внутренних пор и капилляров в массе груза.

Способность уплотняться. Уплотнение груза происходит под действие на него статических или динамических нагрузок, за счет заполнения пустых пространств и более компактного расположения отдельных частиц груза относительно друг друга. Степени уплотнения зависят от гранулометрического состава груза, его пористости и скважистости и является одним из важных факторов повышения статистической грузоподъемности автотранспортного средства.

Хрупкость – способность груза разрушаться, минуя видимую стадию пластических деформаций. К хрупким грузам относят изделия из стекла, керамики, фарфора. телерадиоаппаратура, все возможные приборы, шифер и др.

Пылеемкость – способность грузов легко поглощать пыль из окружающей среды. Повышенной пылеемкостью обладают: волокнистые материалы, меха, ткани, грузы повышенной влажности и др.

Распыляемость - способность мельчайших частиц вещества образовывать с воздухом устойчивые взвеси и переноситься воздушными потоками на значительные расстояния. Примером этого явления может служить пыление при перевозке и перегрузке муки, цемента, угля, зерновых культур и др. Распыляемость грузов затрудняет работу людей и требует применения специальных средств индивидуальной и коллективной защиты. Для снижения пыления грузов необходимо: совершенствовать тару и упаковку; создавать специализированный подвижной состав, погрузочно-разгрузочные устройства и складское оборудование.

Абразивностъ - способность частиц грузов истирать соприкасающиеся с ними поверхности подвижного состава, погрузочно-разгрузочных машин, грузозахватных устройств, стеллажей и другого оборудования.

Слеживаемость - способность частиц груза образовывать достаточно прочную монолитную массу за счет сцепления между собой, прилипания к стенкам кузовов автотранспортных средств, поверхностям грузозахватных устройств. Причинами слеживаемости являются: спрессовывание частиц груза под давлением верхних слоев; химические реакции в массе вещества; кристализация солей и др. На степень слеживаемости оказывают влияние свойства и характеристика самого груза, режим хранения и местные климатические условия.

Сводообразование - процесс образования свода над выпускным отверстием бункера, силоса, подвижного состава. Это свойство характерно для насыпных и навалочных грузов. Образование свода происходит в результате зацепления движущихся частиц груза за частицы, находящиеся в состоянии покоя.

Вязкость - свойство частиц жидкости сопротивляться перемещению относительно друг друга под действием внешних сил. Вязкость характеризует внутреннее трение между частицами и объясняется силами молекулярного сцепления.

Гигроскопичность - способность грузов поглощать влагу из воздуха.

Влажность - процентное содержание влаги в массе груза. Повышение влажности ряда грузов усиливает их слеживаемость, смерзаемость, сводообразование, а также увеличивает налипание груза на внутренних поверхностях кузовов, бункеров, грузозахватных устройств.

Реакции груза на изменение температур:

Смерзаемость - способность грузов терять свою сыпучесть в результате смерзания отдельных его частиц в сплошную массу. Смерзаемости подвержены каменные угли, руды различных металлов, многие навалочные грузы и т. д.;

Морозостойкость - способность грузов выдерживать воздействие низких температур, не разрушаясь и сохраняя свои потребительские свойства при оттаивании. Наиболее неблагоприятно низкие температуры воздействуют на свежие фрукты и овощи, жидкие грузы в стеклянной таре, некоторые резинотехнические изделия, полимерные материалы и др.;

Спекаемость - способность частиц некоторых грузов слипаться при повышении температуры массы груза. Спекаемость присуща таким грузам, как асфальт, гудрон и др. Предотвратить спекаемость грузов практически невозможно, поэтому выгрузка таких грузов требует значительных трудовых затрат;

Теплостойкость - способность веществ под действием высоких температур противостоять развитию биохимических процессов, разрушению, окислению, плавлению, или самовозгоранию.

Огнестойкость - способность грузов не воспламеняться и не изменять своих потребительских свойств (прочность, цвет, форму) под воздействием огня.

Физико-химические свойства груза К этим свойствам относят: самонагревание и самовозгорание, коррозию, окислительные свойства.

Самонагревание и самовозгорание происходят под действием внутренних источников тепла - химических и биохимических процессов, протекающих в массе груза и повышающих его температуру. Самонагреванию подвержены волокнистые материалы, сено, зерно, каменные и бурые угли, сланцы и др.

Коррозия - разрушение металлов или металлических изделий при химическом или электрохимическом взаимодействии с внешней средой. При перевозках грузов, подверженных коррозии, их тщательно упаковывают и не допускают их совместную перевозку с активными окислителями.

Окислительные свойства - способность легко отдавать избыток кислорода другим веществам. Наиболее активными окислителями являются жидкие кислоты, щелочи, соли, минеральные удобрения, перекись водорода и т.

д. Окислители являются опасными видами грузов, и их перевозка, хранение и погрузка-разгрузка строго регламентированы ГОСТом.

Характеристики опасности груза:

Огнеопасность - способность вещества в случае возникновения очага загорания к прогрессирующему горению;

Взрывоопасностъ - способность грузов вызывать физический или химический взрыв;

Вредность - способность паров или взвешенных частиц вещества поражать органы чувств, кожный покров, дыхательные пути и легкие людей;

Ядовитость - свойство некоторых грузов представлять непосредственную опасность для здоровья людей и животных;

Радиоактивность - способность некоторых веществ к радиоактивным излучениям, опасным для здоровья и жизни людей и животных.

Объемно-массовые характеристика груза К массовым характеристикам грузов относят: плотность, навалочную плотность, удельную массу.

Плотность – это масса однородного вещества в единице объема. Единицей измерения плотности является. В производственной практике в качестве единице измерения плотности чаще всего используют.На ример в цистернах.

Навалочная плотность (объемная масса) - масса груза в единице объема с учетом скважистости и пористости вещества. Навалочные и насыпные грузы представляют собой большое количество частиц различной формы и размеров. Между отдельными частицами и внутри них есть свободные пространства, обусловленные неплотным прилеганием частиц друг к другу, а также наличием пор и капилляров внутри самого вещества. Поэтому объем, занимаемый данными грузами, зависит не только от количества однородного вещества, но и от размера свободного пространства как внутри груза, так и между его отдельными частями.

Удельная масса - масса единицы объема груза с учетом пористости вещества (т. е. с учетом объема внутренних пор и капилляров). Эта характеристика груза используется для расчета массы лесоматериалов, железобетонных изделий и других видов грузов.

К о б ъ е м н ы м характеристикам грузов относят: удельный объем, удельный погрузочный объем.

Удельный объем - объем единицы массы груза. Для навалочных и насыпных грузов удельный объем - величина, обратная объемной массе, а для жидкостей - обратная плотности продукта.

Удельный погрузочный объем - объем кузова подвижного состава, который в среднем занимает одна тонна груза.

Тема 4 Тара, упаковка и маркировка грузов Сохранность груза в процессе транспортирования в большой степени обеспечивается правильной подготовкой грузов к перевозке и рациональной упаковкой.

Под упаковкой понимается комплекс защитных мер и материальных средств по подготовке продукции промышленного и сельскохозяйственного производства к транспортированию и хранению, для обеспечения ее максимальной сохранности и придания транспортабельного состояния.

Согласно ГОСТ 17527-86 "Упаковка. Термины и определения" упаковка представляет собой потребительскую и транспортную тару, прокладочные и амортизирующие материалы, вспомогательные упаковочные средства (например, средства консервации) и материалы.

Грузы могут перевозиться в упаковке с применением всех или только отдельных ее элементов и без упаковки - навалом, насыпью, наливом в специализированном или универсальном подвижном составе. Упаковка должна соответствовать действующим стандартам или соглашениям между грузоотправителем и грузополучателем.

Тара является одним из важнейших компонентов упаковки и представляет собой специальное изделие для размещения продукции, предохраняющее ее от порчи и повреждений при транспортировании, погрузочноразгрузочных операциях, складировании и хранении.

у с л о в и я м и с п о л ь з о в а н и я различают следующие основные виды тары:

потребительскую, групповую, производственную, тару-оборудование, транспортную, инвентарную и складскую.

Потребительская тара - элемент упаковки, в которую расфасовывают продукцию для доставки ее потребителям: бутылки, пакеты, пачки, коробки и многое другое. Эта тара переходит вместе с товаром в собственность потребителя. Потребительская тара может быть: индивидуальной - для упаковывания одного изделия; порционной - для размещения определенного количества продукции; подарочной, отличающейся ярким, красочным оформлением, и т. д.

Групповая тара - служит для комплектации и укрупнения партий изделий, особенно мелкоштучных, предварительно упакованных в потребительскую тару или без нее. Групповая тара предназначена для защиты товаров от воздействия агрессивных факторов окружающей среды и предохранения их от механических нагрузок.

Производственная тара используется для упаковывания, перемещения и хранения полуфабрикатов, запасных частей, готовой продукции, комплектующих изделий и других грузов внутри завода, цеха или между заводами, связанными кооперированными поставками. Производственную тару в основном изготавливают из металла, так как она должна выдерживать большие механические нагрузки. По условиям эксплуатации данная тара является многооборотной.

Тара-оборудование - специальное изделие, предназначенное для укладывания, транспортирования, временного хранения и продажи товаров методом самообслуживания. Тара-оборудование выполняет одновременно функции производственной и транспортной тары, а также торгового оборудования. Использование такой тары позволяет внедрять наиболее прогрессивную технологию товародвижения "промышленность - транспорт - торговля" и способствует значительному повышению уровня механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и улучшению условий труда. Таруоборудование рекомендуется применять для внутригородских и внутрирайонных перевозок.

Транспортная тара - самостоятельная транспортная единица или часть укрупненной транспортной единицы - используется для упаковывания товаров и изделий, предварительно уложенных в потребительскую, групповую тару или без первичной упаковки. Транспортная тара предназначена для защиты груза и внутренней упаковки (потребительской тары, групповой тары и др.) от воздействия факторов окружающей среды, для обеспечения удобства перегрузочных работ, транспортирования, складирования, крепления к транспортным средствам.

Инвентарная тара - является собственностью предприятия и подлежит возврату владельцу (например, ящики, корзины, лотки, тележки в магазинах самообслуживания).

Складская тара - предназначена для размещения и укладки, хранения и комплектации продукции на складе (лотки, коробки, ящики и др.).

По ж и з н е н н о м у ц и к л у тару подразделяют на: разовую (однократного использования); возвратную (повторного использования с мелким ремонтом или без него) и оборотную (многооборотную), т. е. многократного использования.

По к о н с т р у к ц и и тара может быть складной, разборной, неразборной, разборно-складной, плотной, решетчатой и т. п.

в о н а ч а л ь н у ю ф о р м у (выдерживать механические нагрузки и деформироваться) различают: жесткую, полужесткую и мягкую тару.

Жесткая тара имеет большую механическую прочность и не изменяет форму при транспортировании и хранении груза.

Полужесткая тара сохраняет свою первоначальную форму при небольших механических нагрузках.

Мягкая тара принимает различную форму в соответствии со степенью наполнения грузом. Основное назначение мягкой тары - хранение и транспортирование сыпучих и волокнистых материалов.

По с п е ц и ф и ч е с к и м с в о й с т в а м выделяют герметичную и негерметичную тару. Герметичная тара бывает изотермической и изобарической, сохраняющей соответственно заданную температуру и давление в течение определенного времени.

В з а в и с и м о с т и о т ф о р м ы существуют следующие виды транспортной тары: ящики, бочки, фляги, барабаны, канистры, баллоны, кассеты, мешки, сетки и другие виды.

В качестве материалов для изготовления транспортной тары используют дерево, картон, бумагу, металл, ткань, полимеры и их различные комбинации. Материал тары определяет способность ее конструкции выдерживать механические нагрузки и выбирается в зависимости от свойств груза.

В нашей стране наибольшее распространение получила деревянная тара, на производство которой приходится около 50 % всех расходов. Расходы на производство картонной и бумажной тары составляют 35-38 %, а металлической - 10 %. Для сравнения расходы на производство деревянной тары в США не превышают 4 %, в Финляндии - 1,5 %. Основное место в структуре потребления тарных материалов этих стран занимают тарный картон (более 50 %) и полимерные материалы (около 25 %). На производство тары в России расходуется около 30 млн. м3 древесины (в пересчете на круглый лес), тысяч т бумаги, 40 тысяч т пластмасс, 1,1 млн. т металла и др.

В качестве прокладочных и амортизирующих материалов используют:

древесину, стружки, опилки, бумагу, картон, пенопласт, вату, ткани и др.

Улучшение структуры производства и потребления тарных материалов, снижение материалоемкости и стоимости транспортной тары могут быть достигнуты за счет: увеличения объемов бестарных перевозок; расширения сферы применения многооборотной и возвратной тары; использования прогрессивных тарных материалов и конструкций тары, унификации и стандартизации тары и др. Наиболее крупным резервом экономии тарных материалов являются бестарные перевозки грузов с использованием специализированного подвижного состава, универсальных и специальных контейнеров, ящичных поддонов, пакетирования груза на плоских поддонах с применением полимерных пленок.

Современная упаковка должна соответствовать следующим основным требованиям:

соответствовать роду и характеру перевозимого груза; обеспечивать возможность применения погрузочно-разгрузочной техники и многоярусного штабелирования;

надежно защищать груз от внешних воздействий; соответствовать размерам упаковываемой продукции; быть оптимальной по стоимости и привлекательной по внешнему виду;

быть по возможности универсальной (т. е. позволять упаковывать в одну и ту же упаковку продукцию разных видов); быть прочной и в то же время легкой.

Маркировка грузов Упаковка, кроме свойств, перечисленных в предыдущем разделе, обладает еще одним не менее важным свойством - она, как правило, является еще и носителем информации. Для этого на ее поверхности наносят маркировку.

Под маркировкой понимают надписи и условные знаки, наносимые на тару и упаковку для опознания груза и характеристики способа обращения с ним при транспортировании, хранении и выполнении погрузочноразгрузочных операций. Маркировка позволяет установить связь между грузом и перевозочным документом, а также отличить одну партию груза от другой. Маркировка должна содержать основные, дополнительные и информационные надписи, а также манипуляционные знаки.

Основные надписи содержат данные о контракте, номер грузового места и число мест в партии, пункт назначения и другие сведения.

Дополнительные надписи - наименование грузоотправителя и пункт отправления груза.

Информационные надписи характеризуют массу грузового места, нетто (чистая масса самого груза) и брутто (масса груза вместе с тарой) в килограммах, а также его габаритные размеры и объем в кубических метрах (последние два показателя в том случае, если длина, ширина высота или диаметр грузового места более одного метра).

Манипуляционные знаки предназначены для обозначения способов обращения с грузом, вида груза и его упаковки.

Раздел 2 Погрузочно-разгрузочные средства.

Тема 5 Общая классификация погрузочно-разгрузочных средств.

Для погрузки и выгрузки грузов из автомобилей применяют различные по своим техническим и эксплуатационным характеристикам погрузочноразгрузочных машины и устройства.

Погрузочно-разгрузочных машины по техническим признакам можно разделить на две основные группы: машины с рабочим органом периодического (прерывного или циклического) действия и машины с рабочим органом непрерывного действия.

Машины с рабочим периодического действия выполняют комплекс операций, связанных с погрузкой или разгрузкой грузов, по циклу. При этом рабочий орган действует периодически, т.е. перемещается с грузом от места его загрузки до места разгрузки и затем снова возвращается для захвата груза. К этой группе относятся: автомобильные краны, автопогрузчики, электропогрузчики, одноковшовые погрузчики, лебедки, тельферы, механические лопаты, автомобилеразгрузчики и др.

К машинам с рабочим органом непрерывного действия относятся ленточные, пластинчатые и скребковые конвейеры, многоковшовые погрузчики и др. характерная их особенность – перемещение грузов непрерывным потоком по установленному направлению.

Погрузочно-разгрузочных машины по эксплуатационным признакам классифицируют в зависимости от группы или категорий перегружаемого груза, направлений перемещения груза и наличия ходового оборудования.

В зависимости от группы или категории перегружаемых грузов все машины разделяют на следующие виды: для штучных грузов(автокраны автопогрузчики, тельферы) и др; для навалочных грузов (экскаваторы, одноковшовые и многоковшовые погрузчики, снегопогрузчики); для порошкообразных грузов (пневмоперегружатели и др.); для зерновых грузов (зернопогрузчики). Некоторые машины являются универсальными и применяются для различных видов груза: штучных или навалочных (автопогрузчики, автокраны и др.) их эксплуатируют по назначению, применяя сменные грузозахватные приспособления (вилы, стрелу, ковш, грейфер).

По направлению перемещения груза машины и устройства разделяют на четыре группы: для горизонтального перемещения груза (механические лопаты); для вертикального перемещения груза (бункеры, нории); для наклонного перемещения груза (зернопогрузчики, транспортеры, многоковшовые погрузчики); для вертикального и горизонтального (комбинированного) перемещения груза (краны, автопогрузчики, электропогрузчики и др.) Все машины и устройства в зависимости от наличия ходового оборудования могут быть классифицированы на две группы: стационарные и передвижные. К стационарным относят машины, не имеющие устройств для передвижения на объектах работ (стационарные, автомобилеразгрузчики, бункеры и др.). Их устанавливают на объекте постоянно и используют при устойчивом объеме работ.

Передвижные машины в отличие от стационарных имеют устройство для передвижения или ходовое оборудование и могут перемещаться за счет собственного источника силовой энергии (двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя).

Некоторые из них отличаются высокой мобильностью (автокраны, автопогрузчики и др.), в связи с чем они могут применяться для обслуживания различных объектов даже в пределах смены. Такие передвижные машины, как козловые и портальные краны, можно отнести к категории машин с ограниченной зоной перемещения, определяемой, например, длиной подкрановых рельсовых путей. Стационарные и передвижные погрузочноразгрузочные машины могут быть разделены на универсальные – для различных групп грузов (краны, автопогрузчики, электропогрузчики и др.) и специальные, предназначенные только для определенной категории груза (например, свеклопогрузчики, зернопогрузчики и др.).

Тема 6 Система обозначения погрузочно-разгрузочных средств Исторически сложилось так, что в нашей стране единой системы обозначения ПРС не существует. Различные министерства и ведомства обозначают одни и те же машины и механизмы по- разному. Вместе с тем, принцип построения многих систем обозначений ПРС одинаков и базируется на комбинации букв и цифр, написанных через дефис (например, ЛЭ-0,32, СМК-10, КС-5473, ЭО-4121Б, ЭП-603, БК-1000 и др.).

В отличие от системы обозначения АТС буквенная комбинация, с которой начинается обозначение того или иного типа ПРС, означает не аббревиатуру завода-изготовителя, а чаще всего первые буквы в названии ПРС.

Так буквенные аббревиатуры в обозначении ПРС, приведенные выше, расшифровываются следующим образом: ЛЭ - лебедка электрическая; СМК специальный монтажный кран; КС - кран стреловой; ЭО - экскаватор одноковшовый; ЭП - электропогрузчик, БК - башенный кран. Комбинация цифр может означать: грузоподъемность; конструктивные отличительные особенности; тяговое усилие; грузовой момент; порядковый номер модели и другие характеристики техники.

Наибольшее распространение получила система обозначения, по которой каждому типу ПРС присваивается буквенное (марка) и цифровое (индекс) обозначение. Буквенные обозначения основных ПРМ: КС - краны стреловые самоходные в том числе и автомобильные; КБ - краны башенные строительные; ТА - оборудование пневмотранспорта: пневмонасосы, пневмоподъемники, пневморазгрузчики; ТК - конвейеры и питатели; ТМ - погрузчики многоковшовые; ТО - погрузчики одноковшовые; ТР - разгрузчики нерудных материалов; ЭО - экскаваторы одноковшовые универсальные.

Индексация стреловых самоходных кранов общего назначения и экскаваторов для примера показана на рис. 11.2 и 11.3. В соответствии с этой системой обозначений расшифруем следующие ПРС:

КС-4571AXJI - кран стреловой самоходный грузоподъемностью 16 т (цифра 4); на шасси грузового автомобиля (цифра 5); с жесткой подвеской (цифра 7); первая модель (цифра 1); первая модернизация (буква А); северного исполнения (буквы XJI).

ЭО-3311Г - экскаватор одноковшовый третьей размерной группы (первая цифра в индексе 3) с вместимостью основного ковша 0,4 м, на пневмоколесном ходу (вторая цифра 3) с канатной подвеской (третья цифра 1), первой модели (четвертая цифра 1), прошедший четвертую модернизацию (буква Г).

Согласно ГОСТ 22827-77 "Краны стреловые самоходные общего назначения. Технические условия", краны по конструкции ходового устройства различаются следующим образом: КА - автомобильные; КП - пневмоколесные; КГ - гусеничные; КШ - на специальном шасси автомобильного типа;

КК - на короткобазовом шасси. Цифры, записанные через дефис после буквенного обозначения крана, обозначают его грузоподъемность в тоннах.

Например, запись КП-25 означает: кран пневмоколесный грузоподъемностью 25 т, а запись КГ-63/100 - кран гусеничный грузоподъемностью 63 т с использованием вспомогательного и 100-тонного основного крюка.

В связи с многообразием ПРС ограничимся приведенными выше примерами их маркировки и индексации. Однако при возникновения необходимости будем расшифровывать систему обозначения ПРС, рассматриваемых в каждом конкретном случае.

Тема 7 Грузоподъемные и транспортирующие механизмы и машины периодического действия Грузоподъемные и транспортирующие механизмы и машины периодического действия, классификация которых приведена на рис. 11.4, являются самым древнейшим и наиболее распространенным классом машин. Эта техника включает в себя как простейшие механизмы и устройства, приводимые в действие силой человека, так и машины, оснащенные микропроцессорной техникой, ЭВМ, и управляемые с использованием современных информационных технологий.

Машины периодического действия перемещают груз отдельными штуками или порциями. Прерывность их действия связана с тем, что полезная работа подъема и перемещения чередуется во времени с порожним (возвратным) движением рабочих органов.

Краны предназначены для погрузки – выгрузки оборудования, тежелых машин, металлических конструкций, контейнеров, сборных железобетонных изделий, лесо- пиломатериалов в пакетах, металла и металлолома и т.п. При оборудовании специальными грузозахватными устройствами краны можно использовать для погрузки и выгрузки навалочных и сыпучих материалов в том числе гравия, щебня, угля, песка и т.д.

Все краны могут быть разделены на две основные категории: краны на самоходном шасси и краны с ограниченной зоной перемещения.

Мостовые и козловые краны, краны штабелеры, перегрузочные мосты, башенные, портальные и полупортальные краны монтируются в пунктах погрузки и выгрузки постоянно или на длительное время и не могут быть переброшены с одного пункта на другой без значительных демонтажно – монтажных работах.

Рабочим органом таких кранов является, как правило, полноповоротная стрела переменного вылета.

Основные параметры самоходных кранов: грузоподъемность, вылет крюка стрелы, скорость подъема крюка, скорость поворота стрелы.

Автомобильные краны. Отличительной особенностью автомобильных кранов является то, что они смонтированы на шасси грузовых автомобилей и поэтому относятся к весьма мобильным грузоподъемным машинам. Их широко применяют для выполнения погрузочно – разгрузочных работ с контейнерами, оборудованием, металлом, строительными деталями и другими тяжеловесными грузами.

Большинство из оснащено телескопическими стрелами и имеют гидравлический или пневматический привод рабочих органов.

Автокран КС-4561 смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ – 257Б1, имеет дизельно – электрический силовой агрегат, снабжен выносными опорами с механическим приводом. Предусмотрен выпуск модификации этого крана в северном исполнении КС – 4561С. Кран КС – 4571 имеет аналогичные основные параметры, но отличается гидравлическим приводом рабочего органа и выносных опор.

Пневмоколесные и гусеничные краны. Пневмоколесные краны отличаются от автомобильных тем, что изготавливаются на пневмоколесных шасси, в которых используются отдельные узлы автомобилей.

Шасси грузоподъемных автомобилей имеют две или три оси, которые для достижения лучшей проходимости делают приводными. В большинстве случаев пневмоколесные краны работают без применения выносных опор, благодаря чему они могут перемещаться с грузом на крюке и пределах погрузочно – разгрузочного фронта или пункта, быстро переезжать с одного рабочего места на другое.

Промышленность выпускает следующие модели: КС – 4363 грузоподъемностью 16 т, КС – 5363 грузоподъемностью 25 т, КС – 6362 грузоподъёмностью 40 т и КС – 7362 грузоподъемностью 63 т. Все эти краны выполнены с дизель – электрическим многомоторным приводом.

Мостовые краны. Мостовые краны сооружают на контейнерных площадках, металлобазах, промышленных предприятиях для выполнения погрузочно – разгрузочных и других подъемно – транспортных операций преимущественно с тяжеловесными грузами. Мостовой кран состоит из моста, пролетная часть которого имеет две главные продольные несущие балки, жестко соединенные концевыми поперечными балками колесами для передвижения по рельсам, уложенным на эстакадах и колоннах или кронштейнах, прикрепленных к стенам здания. Вдоль моста по направляющим рельсам передвигается крановая тележка. На раме тележки установлены электродвигатель для передвижения тележка и электродвигатель для подъема груза. Передвижение моста также осуществляется от электродвигателя. Механизмы передвижения моста, подъема груза и передвижения тележки оборудованы электромагнитными тормозами и конечными выключателями. Ток по электродвигателю подводится по троллейным проводам.

Мостовые краны изготавливают грузоподъемность 5 – 50 т с пролетом 11 – 32 м. наибольшее применение на погрузочно – выгрузочных работах находят мостовые краны грузоподъемностью 5, 10 и 25 т. Высота подъема мостовым краном, как правило, превышает 16 м. скорость подъема груза для среднего режима работ 8 – 10 м/мин, скорость передвижения тележки м/мин, а передвижения моста 80 м/мин.

Козловые краны. Устанавливают на открытых площадях для перегрузки контейнеров, металла и лесных грузов в пакетированном виде, оборудования и других тяжеловесных грузов, а при оснащении грейфером – навалочных сыпучих грузов. По характеру работы и по принципу устройства козловые краны схожи с мостовыми. Главное их отличие от последних в том, что мост козлового крана устанавливается не на эстакадах, а на опорах – козлах, с которыми он жестко или шарнирно соединяется. Снизу опоры – козлы оборудуются колесами для перемещения по рельсам подкранового пути, уложенным на уровне земли, либо на площадке с твердым покрытием.

На промышленных предприятиях и железнодорожных станциях широко применяются двухконсольный козловой кран КДКК – 10 грузоподъемностью 10 т. Скорость подъема груза 10 м/мин. Скорость передвижения тележки по мосту 38 м/мин. Кран передвигается при помощи четырёх тележек со скоростью 90 м /мин. Мощность электродвигателя на каждой тележке 7, кВт, а на грузоподъемной тележке 22 кВт. Управление краном командно – контрольное из кабины крановщика, подвешенной на одной из опор крана.

Каждая из четырех опор крана оснащена площадками для перехода стропальщика на подвижной состав и контейнеры.

Краны – штабелеры. Используют для выполнения подъемно – транспортных операций с штучными, в том числе пакетированными, грузами на складах предприятий различный отраслей промышленности, торговли и системы материально – технического снабжения. Известны мостовые и стеллажные краны – штабелеры. Мостовой кран штабелер состоит из моста, тележки и вертикальной грузоподъемной рамы с кареткой, оборудованной вилочным захватом. Мост крана на приводных колесах от электродвигателей передвигается по рельсам, укладываемым сверху на подкрановые балки или другие опоры. Вертикальная грузоподъемная рама установлена на опорном подшипнике, находящемся на тележке, и может поворачиваться вокруг своей сои на 360 градусов. На тележке установлен механизм подъема каретки с вилами. Краном – штабелером управляет оператор при помощи кнопочного пульта.

Промышленность выпускает краны штабелеры грузоподъемностью 125, 250, 500 и 1000 кг с высотой подъема вил 3,2 и 4,0 м. некоторые модели приспособлены для работы по заданной программе и поэтому их применяют для автоматизации внутрискладских и погрузочно – разгрузочных операций.

Автоматическое дистанционное управление кранами – штабелерами содержит команды по взятию или укладке грузов.

Кабельные краны - сложная по конструкции и дорогостоящая машина.

Применяется на открытых складах для лесных и других массовых грузов с большим объемом работы. При работе с АТС применяется редко. Основной элемент крана - несущий канат (кабель), выполняющий функцию моста, по которому за счет тяговых канатов перемещается грузовая тележка. Концы несущего каната (натянутого с требуемым усилием) закреплены на оголовках треугольных башен, снабженных противовесами. В зависимости от степени подвижности опор крана различают подвижные и неподвижные кабельные краны.

Недостатки: передвижение грузовой тележки требует дополнительного усилия, и она не может подойти к башне ближе, чем на 0,1 м, так как несущий канат не может быть натянут строго горизонтально (он всегда провисает). Кроме того, грузовая тележка и груз всегда раскачиваются.

Грузоподъемность современных кабельных кранов до 20 т, длина пролета до 600 м. Краны могут обслуживать рабочую площадку площадью до млн м2.

Экскаватор — самоходная землеройная машина, имеющая рабочее оборудование для механического отрыва (экскавации) и перемещения грунта или породы.

Основное назначение экскаваторов - разработка карьеров, котлованов, выполнение вскрышных работ, в строительстве и т. п. Большинство экскаваторов являются высокопроизводительными и совершенными средствами механизации погрузочных работ при вывозе грунта или породы автомобильным транспортом.

При использовании экскаваторов в сочетании с автомобилями-самосвалами обеспечивается комплексная механизация разработки и транспортирования грунта. Кроме работы с транспортными средствами (автомобилямисамосвалами) экскаватор может работать и в отвал.

В зависимости от назначения и конструктивных особенностей они подразделяются на следующие типы:

строительные и строительно-карьерные (масса экскаваторов от 2 до 250 т, вместимость ковша 0,1-6,0 м3) - универсальные машины, используемые в основном для выполнения земляных и погрузочных работ в строительстве;

карьерные (масса машин 75-1000 т, объем ковша 2-20 м3), применяются для работы в карьерах при разработке тяжелого грунта, породы, руды или угля, а также при гидротехническом строительстве во взаимодействии с транспортными средствами;

вскрышные (масса экскаваторов от 170 до 13000 т, объем ковша от 4 до 160 м3) - для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве;

туннельные и шахтные с укороченным рабочим оборудованием (эксплуатационная масса машин 16-30 т, вместимость ковша 0,5-1,0 м3) - для работы под землей при строительстве различных инженерных сооружений и разработке полезных ископаемых;

шагающие с объемом ковша от 4 до 25 м3 и удлинением стрелы (до м), предназначенные для разработки уступов на карьерах с перемещением грунта или породы в отвал, проходки траншей, котлованов, насыпи дамб, плотин и т. д.

Одноковшовые экскаваторы, приспособленные для установки различных рабочих органов (ковш, грейфер, крюк и т. д.), являются универсальными. Они предназначены для выполнения земляных, планировочных, монтажных, сваебойных и других строительных работ. В нашей стране свыше 90 % выпускаемых экскаваторов являются универсальными.

Экскаваторы, оснащенные только одним видом рабочего оборудования для земляных или погрузочных работ, относят к категории специальных.

В настоящем учебнике рассматриваются универсальные одноковшовые экскаваторы, наиболее часто используемые для совместной работы с автомобилями-самосвалами. Эти экскаваторы классифицируются по ряду признаков: по типу двигателя; числу установленных двигателей; типу привода; возможности вращения поворотной части; конструкции ходового устройства;

типу подвески и видам рабочего оборудования.

По т и п у д в и г а т е л я экскаваторы бывают электрические, дизельные и дизелъ-электрические.

одномоторные (все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал); многомоторные (рабочие механизмы приводятся несколькими независимо работающими двигателями).

Многомоторные экскаваторы по схеме привода в действие рабочих механизмов могут быть: с индивидуальным приводом механизма (каждый рабочий механизм приводится от отдельного двигателя); групповым приводом (каждый, из двигателей приводит в движение несколько рабочих механизмов); индивидуально-групповым приводом (комбинация из индивидуального и группового приводов).

По т и п у п р и в о д а различают экскаваторы: с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами.

На экскаваторе с механическим приводом установлена только механическая трансмиссия, в которой движение от силовой установки передается с помощью зубчатых цепных, клиноременных или канатных передач.

При сочетании механической трансмиссии экскаватора с гидгидромеханический родинамической передачей получают (гидродинамический) привод. В гидродинамической передаче используют гидромуфты или гидротрансформаторы, встраиваемые между силовой установкой и механическими передачами.

Объемный гидравлический привод характеризуется тем, что первичным потребителем энергии являются насосы (один или несколько), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. Объемные гидропередачи в экскаваторах применяют как в сочетании с механическими передачами, так и без них.

В электрическом приводе энергия от силовой установки к механизмам машины передается как электрическим, так и механическим способом. В электродинамической передаче вместо гидромуфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты.

Смешанный привод представляет собой комбинацию из двух или трех типов различных передач. На большинстве экскаваторов устанавливаются смешанные электромеханические или гидромеханические передачи.

экскаваторы бывают полноповоротными (платформа поворачивается вокруг вертикальной оси на неограниченный угол), и неполноповоротными (угол поворота платформы ограничен).

По х о д о в о м у о б о р уд о в а н и ю экскаваторы делятся: на гусеничные (бывают с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц - для работы на грунтах с высокой несущей способностью и с увеличенной повехностью гусениц - для работы на грунтах с низкой несущей способностью); пневмоколесные (экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически такую же поворотную часть, как и гусеничный); на специальном шасси (машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа); на базе самоходной машины (имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля, так называемый навесной экскаватор); шагающие (экскаватор движется с минимальной скоростью при поочередном поджатии и опускании имеющихся у него двух опорных лыж).

Экскаваторы на шасси АТС предназначены для выполнения небольших объемов работ на рассредоточенных объектах. Обладают высокой скоростью передвижения и дополнительными технологическими возможностями за счет применения сменных видов рабочего оборудования: гидромолот; гидроножницы; бетонолом; шнековый бур.

П о т и п у п о д в е с к и р а б о ч е г о о б о руд о в а н и я различают экскаваторы с гибкой и жесткой подвесками. В первом случае рабочее оборудование удерживается и приводится в действие гибкими элементами, преимущественно канатами, во втором случае - гидравлическими цилиндрами.

У одноковшовых экскаваторов основной рабочий орган - ковш, закрепленный на подъемно-поворотной стреле. В зависимости от способа закрепления ковша на стреле, экскаваторы различают : с рабочим органом "прямая лопата" (применяют преимущественно в карьерах и для разработки забоев, расположенных выше того уровня, на котором находятся сами экскаваторы);

с рабочим органом "обратная лопата" (объемом ковша от 0,15 до 1 м3, используют для разработки котлованов, проходки траншей, дренажных канав и т. д.); с рабочим органом "драглайн" (объем ковща от 0,15 до 53 м3); с грейферным захватом.

Манипуляторы и роботы Манипулятор (от латинского manus - рука) - это механизм, содержащий рабочий орган, предназначенный для имитации двигательных функций руки человека в технологическом процессе при перемещении объектов в пространстве, и дистанционно управляемый оператором или действующий автоматически.

За объект манипулирования принимается тело, перемещаемое в пространстве манипулятором (заготовки, детали, инструмент, грузы, тара и т. п.).

Роботом называют универсальный автомат, способный имитировать двигательные и умственные функции человека, посредством программы настраиваться и адаптироваться к окружающей среде. Робот от простого автомата отличает наличие универсального рабочего органа и возможность легкой перенастройки на выполнение другой работы.

По у р о в н ю у п р а в л е н и я манипуляторы обычно делят на две группы. Первую группу составляют системы с ручным и дистанционным управлением, вторую - с автоматизированным и автоматическим управлением, которые называют промышленными роботами. Необходимо подчеркнуть, что промышленные роботы относятся к классу машин, оснащенных манипуляторами.

Манипуляторы первой группы с ручным и дистанционным управлением подразделяются на шарнирно-балансирные манипуляторы и экзоскелетоны.

Шарнирно-балансирный манипулятор - это машина с многозвенным механизмом и приводами на каждой подвижной паре (или на наиболее нагруженных). Управление осуществляется с помощью сигналов, вырабатываемых оператором при перемещении рукоятки управления в направлении желаемого движения груза. Подчиняясь этим сигналам, приводы сочленений выполняют движение звеньев механизма, передвигая груз в заданном направлении. При этом усилия человека затрачиваются только на изменения положения рукоятки (если все звенья приводные).

Экзоскелетоны - машины с многозвенными механизмами, звенья которых непосредственно сочленены с руками, ногами человека. Естественные движения человека по выполнению заданных работ формируют управляющие сигналы, а двигатели системы берут на себя всю тяжесть работы. Экзоскелетоны как бы увеличивают силу человека и позволяют перемещать грузы значительной массы.

Промышленный робот (манипуляторы второй группы) - это автоматическая машина, состоящая из манипулятора и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций (ГОСТ 25686-85).

По уровню управления роботы могут быть разделены на три поколения: программные, адаптивные, "интеллектные".

Первое поколение роботов - это программные роботы с легко переналаживаемой системой управления, но программа действия которых не изменяется в процессе работы (т. е. жестко программируемые роботы). После наладки обеспечивают выполнение одной и той же неизменной программы без малейших отклонений. При этом расположение грузов должно быть точно зафиксировано и условия обстановки - неизменными. Эти роботы можно применять на стыке технологических линий со складами в процессе образования пакетов из одинаковых предметов. К таким системам можно отнести и автоматизированные стеллажные склады с кранами- штабелерами, работающими с однотипными грузами (производственной тарой, поддонами, контейнерами). После изменения программы робот может выполнять другую совокупность операций.

Второе поколение - это адаптивные роботы с сенсорным обеспечением, реагирующие на изменения внешней среды и корректирующие программу своей работы в соответствии с этими изменениями. Система управления адаптивных роботов базируется на микропроцессорных устройствах. Эти роботы могут обеспечивать заданное усилие зажатия груза в зависимости от его массы при различных размерах, обеспечивать разные ритмы торможения при изменении внешней нагрузки и условий. Для этого роботы снабжены системой сбора и обработки информации, поступающей от различных датчиков (силовых, тактильных, световых, ультразвуковых, тепловизионных и др.).

Третье поколение представляют так называемые "интеллектуальные" (интегральные) роботы, обладающие элементами искусственного интеллекта.

Они могут уже вырабатывать управляющие решения в различных изменяющихся условиях окружающей обстановки. Эти роботы могут воспринимать изменяющуюся форму груза, его место и принимать решение о способах его захвата и переноски. Оснащаются современной микропроцессорной техникой, специальными навигационными и телекоммуникационными системами, ЭВМ и соответствующим программным обеспечением.

В связи с тем, что принципы формирования команд для манипуляторов и роботов могут в некоторых элементах совпадать, что приводит к постепенному переходу одних типов машин в другие, существует их разделение на пять родов: манипуляторы с командным управлением, копирующие манипуляторы, полуавтоматические, роботы с супервизорным управлением, роботы с диалоговым управлением.

По в ы п о л н я е м ы м т е х н о л о г и ч е с к и м ф у н к ц и я м робототехнические системы можно разделить на три больших класса:

транспортные; манипуляционные; информационные и управляющие.

Для связи технологических линий со складами, с местами погрузки и формирования пакетов применяются транспортные робототехнические системы (транспортные роботы) - автономно движущиеся машины, перемещением которых управляет автоматика. Они могут не только двигаться по заданной трассе, но и останавливаться в запрограммированных местах для приемки или отдачи груза. Эти системы могут применяться при складских перегрузочных работах, доставляя грузы к зоне работы перегрузочных машин или роботов.

Транспортные робототехнические системы могут иметь любые устройства для перемещения - колесные, гусеничные, шагающие, на воздушной подушке и т. д. Они могут быть напольного и подвесного исполнения. Например, автоматические передвижные тележки - электротельфер, который перемещается по монорельсу, имеет механизм подъема и манипулятор для захвата груза в стандартной таре с двумя степенями подвижности. Диспетчер вручную или с помощью ЭВМ составляет программу движения, остановок, выбора трассы и конечных пунктов. Тележка может иметь привод от цепи, аналогично толкающим конвейерам (см. далее) и автономный. Задание трассы движения может происходить с помощью оптических, электромагнитных, ультразвуковых или других способов. При оптическом способе на полу белым цветом наносится трасса (или возможные трассы движения), которая воспринимается оптическими датчиками, расположенными на тележке. Выбор возможных направлений движения в месте разветвления происходит в соответствии с заданием, полученным тележкой в начале маршрута или на остановочных пунктах. Наибольшее распространение нашли более надежные помехоустойчивые системы с электромагнитным способом задания курса.

Для этого под пологом по трассе прокладывается токоведущий кабель. Создаваемое им магнитное поле служит ориентиром для движения. Кроме того, через эту же систему можно передавать сигналы на изменение маршрута, остановку и т. д.

Для обеспечения безопасности скорость тележек невелика, и они оборудованы системами автоматической остановки при встрече любого препятствия. В случае аварийной остановки подаются звуковой и световой сигналы до устранения препятствия.

Информационные и управляющие робототехнические системы производят автоматически сбор, обработку, передачу информации и использование ее для выработки управляющих сигналов. Эти системы управляют группами роботов, работающих в единой технологии.

Манипуляционные работотехнические системы предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных и перегрузочных операций. Манипуляторы этих систем состоят: из задающего органа (создает управляющие сигналы и движения); исполнительного органа (выполняет действия по сигналам и движениям, поступающим от задающего органа); связующего органа (передает сигналы и движения от задающего органа к исполнительному).

Для выполнения перегрузочных работ простейшие манипуляторы с командным управлением устанавливаются на электротележках или автомобилях.

При работе в условиях, когда человек находится в зоне действия захватного органа манипулятора, более удобными оказываются сбалансированные манипуляторы с пультом управления, расположенным на этом органе. Подъем-опускание груза осуществляются за счет поворота управляющей рукоятки, а поворот вокруг колонны и перемещение радиально производятся за счет усилий рабочего, которые в связи с уравновешенностью системы не превышают 5-7 % силы тяжести груза.

Как показывает практика, при перегрузке более удобны копирующие манипуляторы. Ими можно перегружать различные материалы из штабеля на поддоны, с поддона в транспортное средство и обратно. Время перегрузки груза манипулятором почти в 2 раза меньше, чем краном.

В настоящее время развитие информационных технологий, автоматики и телематики расширяет возможности робототехнических систем и повышает эффективность их использования при выполнении погрузочноразгрузочных и складских операций.

Тема 8 Машины и устройства непрерывного действия.

Машины и устройства данного типа обычно называют транспортирующими машинами. Они предназначены для перемещения навалочных и штучных грузов непрерывным потоком по заданной трассе без остановок. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологическим операциям и обеспечивать необходимый ритм производственного процесса.

Особую группу транспортирующих машин и установок составляют работающие совместно с ними вспомогательные устройства: питатели, весы, погрузочные машины, бункера, затворы, дозаторы, желоба и т. п.

Транспортирующие машины являются одними из наиболее прогрессивных видов транспорта, имеющих высокую производительность при больших грузопотоках. В связи с тем, что области применения транспортирующих машин обширны, а конструкции исключительно разнообразны, составление их обобщенной классификации весьма затруднительно, поэтому их классифицируют по отдельным характерным признакам.

с и л ы различают транспортирующие машины: с приводом (механическим, электрическим, гидравлическим, пневматическим); самотечные (гравитационные) устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести; пневматического и гидравлического транспорта, в которых движущей силой являются соответственно поток воздуха или струя воды.

По характеру приложения движущей силы (конс т р у к ц и и ) транспортирующие машины разделяют на машины: с тяговым элементом (лентой, цепью, канатом, штангой) для передачи движущей силы;

без тягового элемента.

Тяговый элемент имеют ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, люлечные, тележечные грузоведущие, подвесные, штанговые и шагающие конвейеры, эскалаторы и элеваторы. Их характерной особенностью является движение груза вместе с тяговым элементом на рабочей ветви.

К машинам без тягового элемента относятся винтовые, качающиеся (вибрационные) и роликовые конвейеры, а также вращающиеся транспортные трубы. Их характерной особенностью является поступательное движение транспортируемого груза при вращательном или колебательном движении рабочих элементов машины.

По р о д у п е р е м е щ а е м ы х г р у з о в различают машины для навалочных (насыпных), тарно-упаковочных и штучных грузов, однако большинство машин непосредственно или при некотором изменении конструкции могут транспортировать те и другие грузы.

По н а п р а в л е н и ю к т р а с с е п е р е м е щ е н и я г р у з о в транспортирующие машины могут быть вертикально- или горизонтально замкнутыми и пространственными.

В транспортирующих машинах используются следующие способы перемещения грузов:

перемещение на непрерывно движущемся несущем элементе в виде сплошной ленты или настила (в ленточных, пластинчатых и других конвейерах);

перемещение в непрерывно движущихся рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек и т. п. (в ковшовых, подвесных, тележечных и люлечных конвейерах, эскалаторах и элеваторах);

волочение по неподвижному желобу или трубе непрерывно движущимися скребками (в скребковых конвейерах);

волочение (проталкивание) по неподвижному желобу вращающимися винтовыми лопастями (в винтовых конвейерах);

пересыпание и продольное перемещение во вращающейся трубе - гладкой или с винтовыми лопастями (в транспортных трубах);

скольжение под действием сил инерции или перемещение микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (в качающихся инерционных и вибрационных конвейерах);

перемещение на колесах или на тележках по путям, уложенным на полу помещения вне конструкции конвейера (в грузоведущих конвейерах);

поступательный перенос на отдельные строго фиксированные участки по длине (в шагающих конвейерах);

перемещение в закрытой трубе непрерывным потоком во взвешенном состоянии в струе движущегося воздуха или отдельными порциями под действием струи воздуха (в установках пневматического транспорта и др.);

перемещение в желобе или трубе под действием струи воды (в установках гидравлического транспорта);

перемещение ферромагнитных грузов в трубе или желобе под действием бегущего магнитного поля (в соленоидных конвейерах).

п л о щ а д к е различают конвейеры стационарные, подвижные ("челноковые") - распределительные с собственным попеременно возвратным точно фиксированным движением всей маПневматические установки Пневматические погрузочно-разгрузочные установки или пневмоперегружатели предназначены для перемещения, а также погрузки и разгрузки в основном порошкообразных грузов (цемент, фосфоритная мука и т. п.). На других видах транспорта (железнодорожном, речном и морском) пневмоперегружатели нередко используют на перегрузке зерновых грузов. Принцип их работы основан на засасывании и перемещении груза струей воздуха, движущейся в трубопроводе с определенной скоростью или на заполнении грузом всей площади сечения трубопровода и перемещении его давлением воздуха. В зависимости от способа создания движения струи воздуха в трубопроводах, пневмоперегружатели могут быть: всасывающего действия (груз вместе с воздухом засасывается в трубопровод за счет созданного в нем разрежения), нагнетательного действия (груз проталкивается по трубопроводу сжатым воздухом), комбинированные или смешанные, состоящие из всасывающей и нагнетательной линий. Их основными параметрами являются производительность и расход воздуха.

Раздел 3 Основные параметры и эксплуатационные свойства погрузочно-разгрузочных средств.

Тема 9 Основные параметры погрузочно-разгрузочных машин и устройств К основным параметрам погрузочно-разгрузочных машин и устройств относятся: производительность машины, высота погрузки, мощность двигателя, скорость движения рабочего органа, габаритные размеры (длина, ширина и высота) в рабочем и транспортном положении, масса машины. Для некоторых машин и устройств (например, с рабочим органом непрерывного действия), кроме отмеченных, важными параметрами являются размеры грузонесущего органа (ширина и высота скребка – у скребковых конвейеров, объем и количество ковшей – у ковшовых конвейеров, диаметр шнека и скорость го вращения – у шнеков и др).

Важнейшим параметром у машин и устройств с рабочим органом прерывного действия является грузоподъемность, т.е. наибольшая масса груза, которая может быть поднята машиной или устройством при сохранении необходимого запаса устойчивости и прочности. Такие машины характеризуются также скоростью подъема и опускания груза, скоростью горизонтального перемещения рабочего органа или всей машины с грузом и без груза. У погрузочно–разгрузочных машин с рабочим органом, выполненным в виде поворотной консоли (стреловые краны, некоторые одноковшовые погрузчики, экскаваторы), основными параметрами кроме того, являются вылет стрелы, длина стрелы, высота подъема и угол поворота стрелы. Вылет стрелы определяется расстоянием от оси вращения кранового оборудования до вертикальной оси, проходящей через точку подвеса груза. Дина стрелы определяется расстоянием между центрами оси пяты стрелы и оси концевого блока.

У вилочных авто и электропогрузчиков следует учитывать такие параметры, как максимально допустимое расстояние от центра тяжести груза до спинок вил при полном использовании грузоподъемности погрузчика и минимальный радиус поворота погрузчика. Первый параметр характеризует возможности подъема груза машиной с конкретными габаритными размерами и массой, второй параметр определяет ее маневренность и потребные размеры участков склада для разворота.

У одноковшовых погрузчиков важнейшим параметром является также объем ковша.

Самоходные машины дополнительно характеризуются транспортной скоростью. Бункера оцениваются двумя основными параметрами: внутренний объем и вместимость бункера и размер выгрузочного отверстия. Для некоторых машин (зернопогрузчики, свеклопогрузчики) устанавливают ширину захвата и т.д.

При выборе погрузочно-разгручоных машин для использования на погрузочно-разгручоном пункте важнейшими показателями являются: энергоемкость машины, выражаемая удельным расходом энергии, затрачиваемой на переработку единицы груза; металлоемкость, или материалоемкость машины, характеризуемая массой металла или материала на ее изготовление;

трудоемость, или количество человеко-часов, затрачиваемых на переработку 1 т или 1 груза этой машиной.

Тема 10 Производительность погрузочно-разгрузочных средств.

При выборе и определении потребного количества погрузочноразгрузочных машин в конкретных эксплуатационных условиях учитывают их важнейший параметр – производительность. Различают техническую, эксплуатационную и фактическую производительность.

Под технической производительностью машины понимают то количество груза, которое может погрузить и выгрузить данная машина за 1ч непрерывной работы при оптимальных условиях работы (т.е. при максимальном использовании грузоподъемности, быстром заполнении всего объема ковша и т.д.). Техническая производительность указывается в паспорте машины.

Техническая производительность погрузочно-разгрузочных машин и устройств с рабочим органом прерывного действия определяется (т):

Где – грузоподъемность машины, т; - продолжительность одного рабочего цикла машины, с; - число рабочих циклов за 1ч.

Рабочим циклом машины называется законченный технологический процесс производства подъемно-транспортных операций с единицей груза, определяемый как сумма времени, затрачиваемого на отдельные операции с грузом в процессе погрузки или разгрузки. В комплекс этих операций входит: захват (например, застропка) груза, подъем, перемещение, опускание, освобождение рабочего органа или грузозахватного устройства машины от груза, возврат рабочего органа или машины к грузу.

Для различных грузоподъемных машин с рабочим органом прерывного действия могут быть разработаны графики рабочих циклов. При составлении графика рабочего цикла учитывают последовательность выполнения операций. Вполне очевидно, что продолжительность рабочего цикла грузоподъемной машины является переменной величиной, зависящей, например, от расстояния перемещения этой машины или ее рабочего органа с грузом (от места застроповки груза до места его отстроповки) и без груза (возврат машины или ее рабочего органа к следующей партии груза). При совмещении отдельных операций (например, подъем груза и его перемещение) продолжительность цикла уменьшается.

Продолжительность одного рабочего цикла (в секундах) определяется:

При горизонтальном перемещении груза Где и - время на захват и освобождение груза, с; l длина перемещения груза, м; и - скорости перемещения рабочего органа или машины с грузом и без груза, м/с.

Где h- высота подъема груза, м; v – скорость подъема (опускания) рабочего органа машины, м/с;

При комбинированном перемещении груза Техническую производительность машин с рабочим органом периодического или прерывного действия, выполненным в виде ковша или грейфера, определяют (в /ч):

Где U – вместимость ковша или грейфера, ; j – коэффициент наполнения ковша или грейфера (, где - объем ковша, фактически заполненного грузом, ).

Для определения технической производительности в тоннах объем ковша умножают на объемную массу перегружаемого груза i, которую находят в справочниках.

Масса груза, перемещаемого в ковше за один цикл, рассчитывается по Техническую производительность машин и устройств с рабочим органом непрерывного действия при перемещении, погрузке или выгрузке штучных грузов определяют по формуле (в т/ч) Где v – скорость перемещения рабочего органа машины, м/с; – масса единицы груза, т; а – расстояние между единицами груза на рабочем органе машины, м.

При перемещении, погрузке или выгрузке навалочных грузов непрерывным потоком производительность машин (в т/ч) и установок (в том числе Выражение означает объем груза, перемещаемый за 1ч рабочим органом машины. При этом - скорость движения рабочего органа или скорость истечения потока груза – величина, строго определенная; F – площадь поперечного сечения слоя перемещаемого груза определяется либо исходя из заданной характеристики рабочего органа (например, путем умножения ширины и высоты скребков или желоба для скребковых погрузчиков, путем определения площади круга для шнековых погрузчиков или конвейеров и т.д.), либо путем замера фактической площади сечения для машин с рабочим органом, не обеспечивающим у потока груза правильной геометрической формы поперечного сечения (ленточные конвейеры, стеклопогрузчики и др.).

Для машин с рабочим органом непрерывного действия, выполненных с ковшами, находящимися на определенном расстоянии друг от друга (например, многоковшовые погрузчики), техническую производительность (в т/ч) определяют из выражения Техническую производительность пневматических установок и гидравлических устройств (в т/ч) определяют по формуле Где – плотность атмосферного воздуха или воды, кг/ ; - массовая концентрация смеси материала с воздухом или водой, равная отношению массы, перемещаемой в единицу времени материала (груза) к массе расходуемого за то же время воздуха или воды; - расход воздуха или воды, /с.

Расход воздуха или воды (в /с) определяется по формуле Где - рабочая скорость воздуха или воды, м/с; d – внутренний диаметр трубопровода, м.

Эксплуатационная производительность машин устанавливается в конкретных условиях эксплуатации. При ее определении учитывают использование машины по времени и грузоподъемности, вид груза (например, его объемная масса). Эта производительность необходима для составления проектов механизации погрузочно-разгрузочных работ, расчета производственной программы, определения потребного количества машин, установления норм времени простоев подвижного состава под погрузкой-разгрузкой.

Использование машины по времени характеризуется коэффициентом интенсивности работы машины, определяемым делением времени чистой Эксплуатационную производительность можно определить умножением технической производительности на коэффициент интенсивности работы машины и на коэффициент использования грузоподъемности (или на коэффициент заполнения ковша) машины:

Где ; - фактическая масса груза, перегружаемого машиной;

- номинальная грузоподъемность машины.

Фактическая производительность машин и устройств представляет собой количество груза (в т или ), которое фактически переработано машиной за час или смену его работы. Ее определяют делением общего объема грузов, переработанных машиной или устройством, за рассматриваемый период времени, на количество часов или смен за этот же период. Этот показатель служит для анализа выполнения плановых заданий и определения интенсивности использования машин.

Раздел 4 Грузозахватные устройства.

Тема 11 Классификация грузозахватных устройств Для выполнения подъемно-транспортных операций погрузочноразгрузочные машины оснащают грузозахватными устройствами (сокращенно называемыми захватами). Захват должен соответствовать свойствам и форме перемещаемого груза, производственным условиям, в которых выполняется работа; обеспечивать полную сохранность груза и тары, быстрый захват и освобождение груза удовлетворять требованиям техники безопасности; иметь минимальную собственную массу при достаточной прочности и быть удобным в эксплуатации при минимальных трудовых и эксплуатационных затратах.

Грузозахватные устройства классифицируются: по виду перемещаемого груза, степени механизации труда, сложности установки на грузоподъемной машине.

Простейшие навесные захваты К простейшим навесным захватам относятся стропы, клещевые захваты, подвески. Они навешиваются на грузовые крюки грузоподъемных машин (преимущественно кранов) и предназначены для штучных грузов различной формы и массы и длинномерных грузов. Простейшие захваты наиболее распространены в практике эксплуатации.

Стропы изготавливают, как правило, из стального каната (троса) и цепей. Они бывают одно-, двух-, четырех- и шестиветвевые с крюками на конце каждой ветви и коушем, скрепляющим другие концы ветвей в один узел с кольцом для навешивания на крюк крана или безблочной стрелы автопогрузчика. Для стропов устанавливают высокий коэффициент запаса прочности (не менее 6), определяемый отношением разрывного усилия (усилие, при котором ветви стропа разрываются) к рабочему усилию (фактическая нагрузка на ветвь при полном использовании номинальной грузоподъемности стропа).

Рабочее усилие на ветвь стропа зависит от грузоподъемности стропа, числа его ветвей и угла расположения ветви, устанавливаемом при ее натяжении во время подъема груза.

Расчет или подбор можно выполнять по следующей формуле:

где Р – рабочее усилие, кгс; S – разрывное усилие, кгс; - предел прочности проволоки на разрыв, кгс/мм2, - площадь сечения всех проволок в канате, мм2.

Зная площадь сечения каната, можно получить его диаметр. Если строп одноветвевой и груз подвешен к нему вертикально, то рабочее усилие на строп равно массе поднимаемого груза. При двух или четырех вертикально подведенных к грузу ветвях на каждую из них приводится половина или четверть массы груза. В случае расположения ветвей стропа под углом к грузу каждая ветвь будет испытывать рабочее усилие превышающее соответствующую часть массы груза. Коэффициент увеличения К у будет тем больше, чем больше угол 0 между ветвями стропа (при = 60 0, К у = 1,15; при Номинальная грузоподъемность стропа – важнейший параметр, который в практике работы кранов и других грузоподъемных машин, оснащаемых стропами, необходимо строго контролировать.

Захваты клещевого типа состоят из двух изогнутых рычагов, соединенных шарнирно накрест и стягиваемых гибким или шарнирным элементом, подвешиваемым на крюк грузоподъемной машины при помощи кольца или серьги. Рабочие концы рычагов могут быть снабжены накладками для захвата и удержания груза. Клещи автоматически затягиваются при подъеме груза.

Усилие зажатия зависит от массы груза и соотношения плеч лап захвата.

Клещевые захваты являются сменными грузозахватными устройствами, специализированными, как правило, для определенного вида груза. Они весьма просты и удобны в обращении и поэтому при выполнении подъемнотранспортных операции с некоторыми грузами им отдают предпочтение по сравнению с другими видами захватов. В частности клещевые захваты широко применяют для грузов цилиндрической формы (бочки, рулоны бумаги), используют для грузов в ящиках. Нередко их эксплуатируют при выполнении погрузочно-разгрузочных операций с длинномерными грузами, причем для таких грузов клещевые захваты подвешивают (не менее двух) на траверсах.

На погрузочно-разгрузочных операциях используют различные подвески, к которым относятся деревянные и металлические площадки, лотки, захваты и др. Для работы с листовым металлом используют двухкулачковый захват, действе которого основано на принципе самозамыкания под воздействием массы поднимаемого груза.

Полуавтоматические и автоматические захваты Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и внутрискладских операций с многими видами груза возможны только при использовании таких грузозахватных устройств, которые исключают применение ручного труда на операция при строповке, захватыванию груза и освобождению захвата от груза. Различают полуавтоматические и автоматические захваты. Бесприводные полуавтоматические захваты исключают ручной труд только на одной операции (как правило, при освобождении груза от захвата). К таким захватам относится строп для раскрывающего контейнера, состоящего из двух полон, скрепленных шарнирно в верхней его части.

Строп выполнен из четырех ветвей, из которых две зачалены за крюки. Расположенные на контейнере по оси шарниров, а другие две – за серьги контейнера, прикрепленные сверху на расстоянии от плоскости разъема обеих половин. Ветви стропа. Зачаленные за крюки, спадают с них, как только контейнер поставят на площадку и уменьшиться их натяжение. После спадания ветвей, зачаленных за крюки, контейнер снова приподнимают за ветви, зачаленные за серьги. При подъеме за оставшиеся две ветви контейнер раскрывается, и груз высыпается.

Тема 12 Захваты механические и встроенные в рабочий орган машины Механические или приводные захваты действуют от установленного на грузоподъемной машине источника энергии и являются сменными устройствами (электромагниты, грейферы) либо встроенными в рабочий орган машины (ковши для навалочных грузов, захваты клещевые для лесных грузов и др.)Применение механических захватов обеспечивает внедрение комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ и ликвидацию ручного туда стропальщиков и других рабочих. Некоторые механические (приводные) захваты относятся к категории автоматических стропов или других автоматических захватных устройств, способствующих внедрению автоматизации работ. Автостроп ВИНТАЖТ предназначен для среднетоннажных контейнеров. Приводной захват для крупнотоннажных контейнеров называется спредером. Рама спредера может быть телескопической, что позволяет использовать его с контейнерами различной длины. На автостропе и спредере имеется замыкающее устройство, представляющее собой рычаги с крюками (на автостропе) или повторные кулачки (на спредере), включаемые водителем крана при помощи электрического или электрогидравлического привода после опускания автостропа или спредера на крышу контейнера, оснащенного соответственно рымами или угловыми фитингами. Для удобства наводки на контейнер автостропы и спредеры оборудуют специальными уловителями.

Встроенные в рабочий орган захваты применяются на авто - и электропогрузчиках, на некоторых экскаваторах и других машинах. Из них наиболее распространенными являются следующие:

Захват вилочный предназначен для работы с пакетированными грузами на поддонах и другими грузами, обеспечивающими свободный ввод вил. Захват состоит из двух вил, параллельно расположенных в одной горизонтальной плоскости и прикрепляемых одним изогнутым концом к каретке грузоподъемника автопогрузчика или электропогрузчика. Как правило, вилы устраивают раздвижными по ширине. Длина вил составляет 800-1200 мм.

Для увеличения их длины (при необходимости) применяют удлинители, надеваемые на основные вилы.

Безблочная стрела с постоянным и переменным вылетом крюка выполнена в виде консоли на вертикальной стойке, соединенной с кареткой грузоподъемника. Предназначена для работы с контейнерами и другими штучными грузами, приспособленными для застропки. Безблочная стрела с переменным вылетом крюка оборудована гидравлическим цилиндром и шарнирным устройством, обеспечивающим изменение вылета этого крюка.

Штыревой захват представляет собой прикрепляемый одним концом к каретке грузоподъемника металлический стержень для захвата таких грузов, как автомобильные шины, проволока в скатах, барабаны с кабелем, имеющих сквозные отверстия. Для автопогрузчиков грузоподъемностью 2-5 т применяют штыри диаметром 170-200 мм и длинной 1400-2200 мм. Для работы с пакетированными грузами без применения поддонов иногда применяют многоштыревой захват, который состоит из нескольких горизонтально расположенных стержней сравнительно небольшого диаметра, одним концом соединенных поперечной связкой, укрепляемой на каретке грузоподъемника.

Захват боковой состоит из двух боковых зажимных рычагов с пластинами на своих концах. Эти пластины с внутренней стороны, как правило, имеют насечку для обеспечения большого трения между пластинами и грузом. Привод зажимных рычагов с пластинами гидравлический. Захват предназначен для работы с различными штучными грузами, воспринимающими определенные боковые нагрузки от усилий зажимных рычагов.

Захват клещевой применяется преимущественно для короткомерного круглого леса и состоит из дух размыкающихся и смыкающихся створок на шарнирах с приводом от гидравлической системы погрузчика.

Ковш является весьма распространенным захватом, предназначенным для сыпучих и мелкокусковых грузов. У большинства грузоподъемных машин его применяют как сменный рабочий орган. Ковш входит в комплект сменных грузозахватных устройств к автопогрузчикам с рабочим органом периодического действия. Некоторые специальные погрузчики оборудованы ковшом постоянно, либо имеют ковш как основной грузозахват. Такие погрузчики называют одноковшовыми. Ковшами оснащены все экскаваторы, однако у них ковш выполняет, кроме того и земельные операции. Вместимость ковша зависит от его назначения (погрузка или землеройные операции), мощности применяемого двигателя, вида груза и т.п. У экскаваторов вместимость колеблется от 0,15 до 35 м3 и более, у автопогрузчиков и одноковшовых погрузчиков, как правила, от 0,2 до 2,5 м3. Ковши небольшого объема применяют и в машинах с рабочим органом непрерывного действия.

В этих машинах ковш монтируют на бесконечной приводной цепи (многоковшовые погрузчики, нории и др.). Они выполняют функции не только захвата, но и перемещения груза.

Грейфер используют при выполнении погрузочно-разгрузочных операций навалочными грузами. В зависимости от конструкции грейферы могут быть использованы для захвата и перемещения насыпных и мелкокусковых грузов (уголь, кокс, руда, щебень, гравий, песок, соль и др.) Их устанавливают как сменные грузозахваты на кранах, автопогрузчиках и других погрузчиках с рабочим органом периодического действия.

Ковши грейферов выполняют в виде двух или нескольких створокчелюстей. Многостворчатые или многочелюстные грейферы, называемые полипами, применяются для крупнокусковых грузов. Вместимость полипов 0,5м3. По механизму закрытия челюстей грейферы разделяют на канатные (одно-, двух- и четырехканатные) и моторные (с электрическим, гидравлическим или электрогидравлическим приводами). Объем грейферов колеблется от 0,35 до 2,5 м3, собственный вес от 150 до 2800 кг.

Одноканатные грейферы опускаются на перегружаемый материал с раскрытыми челюстями. При натяжении каната, соединяющего обе челюсти, грейфер закрывается, захватывая груз. Закрытые челюсти замыкаются защелкой. Разгружается одноканатный грейфер на определенной высоте при освобождении защелки специальным кольцом, укрепленным на стреле крана.

Открывание и закрывание створок у двух- и четырехканатных грейферов производится на любой высоте подъема груза, так как этой цели на грузоподъемной машине устанавливается специальная лебедка с канатом для раскрывания и закрывания створок.

Для заполнения грейфера, опущенного на груз с раскрытыми челюстями, включают барабан лебедки, который служит для натяжения каната. Канат натягивается, и челюсти закрываются, обеспечивая заполнения грейфера.

Подъем грейфера с грузом осуществляется за другой канат. Грейфер разгружается при разматывании с барабана лебедки каната, предназначенного для открывания и закрывания челюстей. При ослаблении натяжения этого каната они раскрываются под действием собственной массы.

В отличие от канатных моторные грейферы для закрывания и открывания челюстей имеют электродвигатель, устанавливаемый либо в головной части грейфера, либо на траверсе. Такие грейферы могут быть подвешены к крюку любого крана. Они позволяют выполнять даже частичную разгрузку материала на любой высоте.

Для навалочных грузов в качестве встроенных захватных устройств у погрузчиков специального назначения применяют устройства в виде скребковых конвейеров, дисковые питатели, подгребающие лапы. Устройство в виде скребкового конвейера представляет собой бесконечную цепь с укрепленными на ней металлическими пластинами (скребками) на определенном расстоянии, натянутую на две звездочки, одна из которых является приводной. При движении цепи скребки перемещают груз, на который скребковый конвейер уложен. Для захвата и подачи (перемещения) груза к основному транспортирующему механизму погрузчика чаще всего применяют устройства в виде двух скребковых конвейеров, расположенных с боковых сторон этого механизма. При вращении приводных звездочек в противоположные стороны скребковые конвейеры обеспечивают подачу груза к основному транспортирующему механизму.

Грузозахватные устройства в виде шнеков или винтовых конвейеров часто встречаются на погрузчиках с рабочим органом непрерывного действия, предназначенных для погрузки инертных материалов (песок, гравий, щебень и т. п.). Различают шнеки с винтами, имеющими сплошные витки (для захвата сухих мелкозернистых и порошкообразных грузов), витки, изготовленные в виде отдельных лопастей (для слеживающихся грузов). При вращении винта витки обеспечивают захват и перемещения груза к основному транспортирующему устройству.

Дисковые питатели состоят, как правило, из двух металлических дисков с радиально расположенными ребрами, срезанными таким образом, что высота их уменьшается по мере удаления от центра диска. Диски укрепляются на вертикальных валах и получают от них вращение (в разные стороны). При вращении диски, врезаясь в груз, своими ребрами захватывают его и разбрасывают вокруг. При наличии приемного лотка и транспортирующего устройства между дисками, а также боковых стенок для регулирования разбрасывания груза дисковые питатели являются эффективные грузозахватными устройствами на погрузочно-разгрузочных работах.

Погрузку и выгрузку ферромагнитных грузов – чугунных чушек, плит, а также отходов металлообрабатывающей промышленности наиболее эффективна без участия стропальщиков выполняют с использованием грузоподъемных электромагнитов.

По форме грузоподъемные электромагниты бывают круглые и прямоугольные. Они работают на постоянном токе напряжением 220 В, подводимом к ним кабелем. Для подъема длинномерного металла применяют одновременно два или три электромагнита, подвешиваемых к траверсе. Их грузоподъемность зависит от формы, размеров химического состава и температуры перегружаемого металла.

Недостатком грузоподъемных электромагнитов является их значительная собственная масса, которая уменьшает грузоподъемность крана.

Раздел5 Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств.

Тема 13 Общая методика выбора автотранспортных и погрузочноразгрузочных средств.

При выборе машин и механизмов для погрузочно – разгрузочных работ, прежде всего, следует учитывать вид груза и транспорт, который используется для его доставки. Последовательность выбора – в табл. 1.

Выбираемые машины и механизмы должны:

выполнять эффективную погрузку и выгрузку грузов, а также их перемещение в пределах погрузочно – разгрузочных пунктов и складов при гарантированной их качественной и количественной сохранности;

быть надежными в работе, безопасными для обслуживающего персонала и окружающей среды;