Транспортно-грузовые системы

Рисунок 1 - Схема механизированной перегрузки среднетоннажньк контейнеров с использованием двухконсольного козлового крана

Мостовые  краны применяются в основном на промышленных предприятиях. Они позволяют перекрывать значительные пролеты, располагая площадки параллельно друг другу, используя одну эстакаду для двух кранов (рисунок 2).

Стреловые краны  на железнодорожном и автомобильном  ходу (КС-1571; КС-2571; КС-2563; КС-3571, КС-4561) используются при малых объемах работы, когда один кран обслуживает несколько площадок с различными грузами.

Рисунок 2 — Схема механизированной перегрузки контейнеров с использованием мостовых кранов: а — однопролетная эстакада, 6 — двух пролетная эстакада

 

Основные параметры  козлового крана для перегрузки среднетоннажных контейнеров, тип КК – 6.

 

Грузоподъемность на захвате, т	6,0
Пролет крана, м	16
Рабочий вылет консолей, м	4,5
Высота подъема от уровня головки рельса, м	9
Скорость, м/мин подъема передвижения тележки передвижения крана	20 50 100
Установленная мощность электродвигателей, кВт	51,4
Масса крана, т	32,5

 

Навалочные грузы занимают значительный удельный вес в грузообороте транспорта. Этот вид грузов подразделяется на две основные группы: допускающие  перевозку и хранение в открытых (песок, гравий, щебень и др.) и закрытых (цемент, минеральные удобрения и др.) транспортных средствах и складах.

Физико-механические и  химические свойства навалочных грузов влияют на выбор подвижного состава, погрузочно-разгрузочных машин, грузозахватных устройств, способа перегрузки и  складирования.

Выбор ПРМ для навалочных грузов зависит от величины и постоянства  грузооборота. При постоянном грузообороте используют стационарные машины (мостовые, козловые краны), а при меняющемся – передвижные (в основном стреловые) краны. Кроме того при выборе ПРМ учитывают возможность работы с другими видами грузов, прибывающих на склад (погрузочно-разгрузочный пункт), для чего используют сменные грузозахватные устройства (траверса, электромагнит, грейфер).

Основные параметры: Козловой самомонтирующейся кран тип 972-00-00.

Грузоподъемность, кг	5000
Длина пролета, м	11,3
Число консолей	2
Вылет консолей	4,4 и 4,2
Наибольшая длина хода тележки, м	19,7
Наибольшая высота подъема  крюка, м	7,4
Габаритные размеры, мм ширина	21,93
Высота	10,84
Длина по фронту работ, м	8,55
Скорость крана, м/с (м/мин)	1 (60)
Скорость груза при  подъеме, м/с (м/мин)	0,133
Суммарная мощность, кВт	28,4
База крана, м	6,0
Восстановительная стоимость, руб.	10608

Для выгрузки груза из саморазгружающихся вагонов  используются повышенные пути. Они сооружаются в двух вариантах — блочные на естественном и балочные на свайном основании, что позволяет использовать этот метод для любых грунтовых условий. Верхние блоки опор сборные железобетонные. Верхний блок устоя служит одновременно опорной площадкой, крыльями для сопряжения эстакады с насыпью въезда. Под эстакадой устраивают наклонные плоскости (из бетонированной цементно-грунтовой или фунтовой отсыпки), по которым грунт отсыпается в сторону от эстакады, улучшая условия его забирания для погрузки на автотранспорт. Повышенный путь балочного типа представляет собой эстакадную конструкцию с шагом опор 6 м. Пролетное строение состоит из двух железобетонных балок, связанных между собой железобетонными диафрагмами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3  Пример комплексной  механизации ПРР с использованием козлового крана с грейфером:

1 – грейфер; 2 – бункера; 3 – штабеля; 4 – автомобиль; 5 – автомобильная  дорога; 6 – козловой кран.

 

 

 

2.2 Выбор грузозахватных приспособлений

При перегрузке кранами контейнеров применяются манипуляторы-захваты (спредеры) с жесткой рамой для одного типоразмера контейнеров (рис. 4, а), а для нескольких типоразмеров — с раздвижной (телескопической) рамой (рис. 4, б).

У спредеров  с жесткой рамой запирающие кулачки, вводимые в фитинги при перегрузке, и центрирующие лапы имеют постоянное фиксированное положение, у спредеров с раздвижной — захватные кулачки и центрирующие лапы расположены на раздвижных каретках и их положение фиксируется в соответствии с типоразмерами перегружаемых контейнеров.

              Для перегрузки контейнеров используют автоматический контейнерный захват (рис.4), предназначенный для оснащения специального козлового крана грузоподъемностью 32 т. Захват крепится к грузоподъемному механизму крана на канатах с помощью полиспастной системы, состоит из трех жестких рам. На верхней боковой раме установлены механизмы демпфирования груза, механизм вращения с опорно-поворотным шариковым устройством и узлы закрепления канатов. Средняя захватная рама крепится к боковой с помощью пальцев. На средней захватной раме по углам установлены четыре захватные головки с поворотными кулачками, четыре жесткие направляющие для центрирования захвата. Вторая захватная рама балочной сварной конструкции предназначена для работы с крупнотоннажными контейнерами массой брутто 30 т. Она имеет по углам четыре захватные головки, четыре центрирующие лапы, собственную гидронасосную систему с аппаратурой, восемь фитингов для присоединения к средней захватной раме и конечный выключатель с грузиком для автоматического перевода механизма подъема на посадочную скорость при соприкосновении грузика с контейнером. Подача электроэнергии осуществляется гибким кабелем со штепсельным соединением. Каждая центрирующая лапа имеет индивидуальный привод, который устанавливается на крышке захватной головки. Подъем и опускание лап осуществляются с помощью гидроцилиндра.

Рис. 4 Спредеры: а—жесткой конструкции; б—с подвижными захватами; 1 — центрирующие лапы; 2 —рама; 3 — каретка; 4—механизм поворота; 5—телескопическая рама; 6 — захватные балки

 

Значительное  количество насыпных грузов выгружается  из полувагонов и платформ козловыми кранами, оборудованными грейферами. Параметры канатных грейферов, предназначенных для погрузки-выгрузки навалочных грузов из вагонов, должны соответствовать ГОСТ 24599. Ширина двухчелюстного грейфера, независимо от величины размаха не должна превышать 2,5 м, а номинальная масса порожнего грейфера должна быть не более 8 т. Установка зубьев, клыков, перекрытие ножей внахлестку, а также режущие кромки на ножах не допускаются. Кромки ножей закрытого грейфера должны плотно прилегать один к другому. Размах многочелюстного грейфера должен быть не более 2720 мм, а ширина — не более 2500 мм в положении полного раскрывания.

На перегрузочных работах находят применение и другие виды грейферов: гидроэлектрогрейферы, у которых замыкание и раскрытие челюстей осуществляют гидроцилиндры, а подъем и опускание грейфера — грузоподъемный механизм крана; вибрационные электрогидравлические грейферы, у которых, кроме электрогидравлического привода замыкания челюстей, на каждую челюсть установлен электровибратор, увеличивающий зачерпывающие способности грейфера на трудных для переработки слежавшихся, уплотненных и слабосмерзшихся грузов. Этого вида грейфер имеет вместимость 3,5 м³, ширину челюсти 2600 мм, длину в открытом состоянии — 2500, в закрытом — 2000 и высоту — 2000 мм. Собственная масса грейфера 3 т. Особо эффективно применение таких грейферов, если краны имеют гидропривод, иначе для гидрогрейфера необходим гидропривод, состоящий из масляного насоса, гидрораспределителя, гидроаппаратуры (реле давления, фильтры, дроссели, предохранительные клапаны), гидроцилиндров и масляного бака. Емкость гидросистемы 100 л и более.

Грейферы  подгребающие (штивующие) предназначены для перегрузки массовых сыпучих материалов, рассыпанных сравнительно тонким слоем на значительной по размерам поверхности. Грейферы эти имеют: затупленную прямолинейную режущую кромку челюстей; малые режущие и большие стягивающие челюсти усилия; относительно увеличенный зев и ширину челюстей.

 

Рис. 5. Схема  работы  грейферов для  сыпучих  и  кусковых грузов: а — двухканатного; б — одноканатного

3. Расчет размеров складских сооружений

1. Выбор склада

Станции железных дорог имеют сооружения для хранения грузов от 
момента приема к отправлению до погрузки в вагон и от момента выгрузки прибывшего груза до выдачи его потребителю. Такие сооружения в зависимости от вида грузов представляют собой различные склады или открытые грузовые площадки, размещаемые таким образом, чтобы с одной стороны был подъезд для автомобильного транспорта, а с другой — железнодорожная колея.

Открытые  грузовые площадки должны быть оборудованы  так, чтобы обеспечивалось быстрое и удобное производство грузовых операций.

Грузовые районы железнодорожных станций в зависимости от характера работы разделяют на специализированные и общего типа. К специализированным относят крупные контейнерные терминалы, базы для погрузки-выгрузки навалочных грузов. Это создает благоприятные условия для комплексной механизации и автоматизации работ. На грузовых работах общего типа работают с грузами широкой номенклатуры. Склады и грузовые площадки в этом случае специализируют по роду грузов (навалочные, тяжеловесные), по виду отправок (навалочные, мелкие, мелкотоннажные) и по характеру выполняемых операций (погрузка, разгрузка, сортировка).

 

 

2. Определение площади и линейных размеров складов

Площадь склада и его  линейные размеры зависят от типов  принятых складов размещение в них  грузов и технологии их переработки. При этом площадь склада может быть определена методом удельных нагрузок, для гравия, или методом элементарных площадок, для хранения контейнеров.

Для песка определяется по формуле:

 

;            (3.1)

 

где - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проходы, подъезды и установку средств механизации, принимаем – 1,4; - нормативное время хранение груза на складе, по прибытию 3 суток; - коэффициент, учитывающий долю груза, перерабатываемого по прямому варианту; - допустимая нагрузка на 1 м² площади склада – 1,2 т/м².

м²;

Для хранения контейнеров  определяется по формуле:

;   (3.2)

где - приведенное число прибывающих отправляемых и порожних контейнеров; - время хранения контейнеров на площадке соответственно по прибытии – 1,5 сут.; по отправлении – 1,0 сут; порожних – 1,0 сут; - коэффициент, учитывающий долю перегрузки по прямому варианту соответственно по прибытию и отправлению контейнеров; - площадь, занимаемая одним контейнером – 2,78 м²; 0,03 – доля неисправных контейнеров.

м²;

 

При проектировании склада важно, кроме общей площади, правильно определить его размеры, т.е. ширину и длину. Ширина зависит от рода груза, конструктивных особенностей склада и средств механизации. Для открытых складов ширина определяется в зависимости от величины пролета крана (козлового, мостового) количества железнодорожных путей и зазоров для безопасной работы на складе.

На площадке, оборудованной  двухконсольным козловым краном, представляется возможным подавать вагоны под грузовые операции под одну из консолей крана, а автомобили под другую. При такой планировке вся территория, ограниченная пролетом крана, может быть использована для складирования груза. Ширина площадки, обслуживаемой двухконсольным козловым краном:

;               (3.3)

где - величина пролета крана, м; - габарит безопасности (расстояние от оси опоры крана до крайней точки склада), 1_б =1 м.

Для песка:

м;

Для контейнеров:

м.

Рассчитав площадь и ширину склада, определяем его длину по формуле:

;                     (3.4)

Для песка:

м;

Для контейнеров:

м.

 

При этом длина  склада должна соответствовать фронту погрузочно-разгрузочных работ с тем, чтобы все подаваемые одновременно вагоны могли разместиться вдоль складского сооружения .                       

 Под фронтом  погрузо-разгрузочных работ понимается  часть складских путей, на которых  непосредственно производится погрузка грузов в вагоны, автомобили и выгрузка из вагонов, автомобилей. Длина погрузо-разгрузочного фронта находится по формуле:

;                (3.5)

где - длина вагона принятого типа по осям сцепления автосцепок, м; - суточный вагонопоток; - число подач; - запас, учитывающий неточность установки вагонов равняется 7-8 м.