книги из ГПНТБ / Контейнерная транспортная система

ностью для обеспечения одинаковой скорости, в результате чего она перемещается точно по прямой.

Дальнейшие стадии автоматизированного управления рабо­ той таких машин примерно схожи с управлением краном на рельсовом ходу.

2. Автоматизация операций но застройке, отстройке и повороту контейнеров

Проблема автоматизации застройки, отстропки и поворота контейнеров является одной из важнейших в ряду проблем механизации и автоматизации перегрузочных операций на контейнерных пунктах. Это объясняется как необходимостью автоматизации указанных операций с целью комплексной авто­ матизации перегрузочных работ, так и необходимостью исклю­ чить тяжелый и небезопасный труд строполыциков. Кроме того, автоматизация строповочных работ позволяет увеличить произ­ водительность погрузочно-разгрузочных машин, повысить сте­ пень сохранности перевозимых грузов.

Для автоматизации застропкп и отстропки контейнеров используются специальные захватные устройства.

Захватные устройства для крупнотоннажных контейнеров (спредеры) проектируются с учетом застропкп контейнеров за верхние угловые фитинги или за специальные выемки в нижней раме.

Захватные устройства для контейнеров можно классифициро­ вать по следующим признакам: но степени пригодности для раз­ личных типов контейнеров, по принципу наводки, по принципу

годные для различных типов контейнеров, и специальные — для одного типа.

По п р и н ц и п у н а в о д к и различают захваты с «зонной» наводкой, не требующие точной установки их относительно кры­ ши контейнера, и захваты с жесткой наводкой, требующие точ­ ной ориентации их относительно контейнера.

ботают, как правило, по циклическому принципу и снабжаются фиксатором, фиксирующим рабочие органы в том или ином по­ ложении. Приводные захваты имеют электрический или гидрав­ лический привод, используемый как для приведения в рабочее

242

положение захватных органов, так и для других целен, напри­ мер для раздвижки кареток, подъема и опускания приспособле­ ний для наводки.

Для работы со среднетоинажными контейнерами в настоя­ щее время на контейнерных пунктах железных дорог приняли к внедрению автостроп, созданный Всесоюзным научно-исследова­ тельским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) и Харьковским институтом инженеров железнодорожного транспорта (ХИИТ).

Автостроп прошел серию прочностных, технологических и эк­ сплуатационных испытаний и признан пригодным для эксплуата­ ции в сложных условиях на открытых складах. Его можно наве­ шивать на любой механизм грузоподъемностью 3—5 т, имеющий электропривод. Автостроп предназначен для механической застропки и отстропки контейнеров массой брутто 3 н 5 т, оборудо­ ванных типовыми грузоподъемными устройствами в виде рымов. К грузоподъемному механизму его присоединяют, как правило, через поворотную головку, подвешиваемую вместо крюковой

243

обоймы. При отсутствии необходимости в повороте контейнера поворотную головку можно не монтировать. Длина автостропа 1800 мм, ширина 1520 мм, высота вместе с поворотным механиз­ мом 1220 мм, вес 0,4 т, мощность электропривода 1,5 квт.

Автостроп (рис. 103, 104) состоит из рамы, двух подвижных кареток с захватными органами, привода перемещения кареток, являющегося одновременно и приводом механизма наводки. Ра­ ма автостропа выполнена из двух швеллерных балок с направля­ ющими для катков кареток. Балки связаны по концам с корпу­ сами подшипников, а в середине с рымом с Т-образным хвосто­ виком для подсоединения к поворотной головке. Две подвижные

укреплены захватные органы, каждый из которых состоит из блока перемещающихся в вертикальных направляющих четырех подпружиненных крюков, обращенных зевами наружу относи­ тельно центра автостропа. Три из них расположены ближе к про­ дольной оси автостропа и предназначены для застропкн контей­ неров массой 3 т, а один крайний крюк — для контейнеров мас­ сой 5 т. Выпускаемые пятитонные контейнеры новых типов име­ ют уширенные рымные ниши (120 вместо 90 мм), что делает из­ лишним использование для их застропкн нескольких крюков.

Привод передвижения кареток смонтирован в средней части рамы и состоит из электродвигателя, промежуточного вала с муфтой предельного момента и цепной передачи, передающей вращение на винт. Под приводом размещены опорные дужки, ко­ торыми автостроп устанавливается па крышу контейнера. Для наводки автостропа служат два козырька, связанные с крон­ штейном, шарнирно укрепленным на выдвижной штанге при по­ мощи двух пружин кручения, работающих в противоположных направлениях. Козырьки автоматически выдвигаются до раз­

щего при перемещении кареток.

Автостроп работает следующим образом. При необходимости выполнить застропку трехтоиного контейнера каретки перемеща­ ются к центру, пока не сработает муфта предельного момента. При этом одна из кареток, перемещаясь, приводит в действие механизм наводки, упираясь специальным упором в хвостовик левого храповика и, выводя его из зацепления с левой зубчатой рейкой, передвигает при дальнейшем движении тягу. Тяга через двуплечий рычаг, промежуточное звено и поворотный рычаг пе­ ремещает штангу с козырьками до установленного положения (1050 мм) от продольной оси автостропа. Это соответствует по­ ловине длины трехтонного контейнера. Обратный сдвиг козырь­ ков под действием случайных ударов предотвращается правым

244

храповиком, упирающимся в зубцы правой рейки. После сдвига кареток автостроп при­ жимается козырьками к тор­ цовой стенке контейнера и опу­ скается опорными дужками на его крышу. Крюки под дейст­ вием веса автостропа переме­ щаются вверх по направляю­ щим, сжимая пружины. При раздвижке кареток один или два крюка из каждого захват­ ного органа под действием пружин и собственного веса входят в рымную нишу кон­ тейнера и скользят по его дну до упора в рым. Во время за­

стройки трехтонного контейнера перемещение кареток происхо­ дит в зоне, ограниченной его размерами, а козырьки остаются в фиксированном положении. Затем автостроп поднимается вме­ сте с контейнером. Отстропка осуществляется путем перемеще­ ния кареток к центру, в результате чего крюки выходят из за­ цепления с рымами.

Для застропки пятитомного контейнера, имеющего другие га­ баритные размеры и расстояния между рымами, каретки раздви­ гаются до предела. Каретка, упираясь в хвостовик правого хра­ повика, выводит его из зацепления с правой рейкой, передвигая при дальнейшем движении тягу, которая через двуплечий рычаг, промежуточное звено и поворотный рычаг выдвигает штангу с козырьками на расстояние 1325 мм от центра автостропа. Обрат­ ный сдвиг козырьков предотвращается левым храповиком, упи­ рающимся в зубцы левой рейки.

Перед опусканием автостропа на крышу пятитонного контей­ нера каретки перемещаются к центру на 250—300 мм, причем ко­ зырьки сохраняют фиксированное положение. Дальнейшие опе­ рации по застропке пятитонного контейнера те же, что и при застропке трехтонного.

На рис. 105 показан захватный орган с блокирующим устрой­ ством в трех рабочих положениях. Захватный орган состоит из четырех подпружиненных крюков, смонтированных в корпусе и перемещающихся между направляющими с установленными в. них роликами. В теле каждого крюка перемещается щуп, связан­ ный с ним через вильчатый и упорный рычаги, укрепленные на одной оси.

Между рычагами имеется связь через промежуточную пружи­ ну. На корпусе укреплены упор, выполненный в виде продольной планки, нажимная планка и микропереключатель. Эти детали яв­ ляются общими для всех крюков захватного органа.

2 4 5

Рис. 105. Схема захват­

При установке автостропа па крышу контейнера крюки пере­ мещаются вверх относительно корпуса, сжимая пружины. Под воздействием упорной пружины вильчатый рычаг повернут вок­ руг оси и удерживает щуп в верхнем положении (щуп убран в тело крюка). При заходе в рымный карман крюк скользит вниз по дну кармана, не доходя до своего крайнего нижнего положе­ ния (полный ход крюка в направляющих— 115 мм, т. е. больше

упора.

После раздвижки кареток с захватными органами автостроп поднимается, причем крюк, зацепленный за рым, опускается до упора заплечиками в корпус. Одновременно рычаг, упираясь хвостовиком в упор, поворачивается вокруг оси и через вильча­ тый рычаг опускает щуп. Если в зеве захвата не оказалось рыма или он не находится в зоне действия щупа, последний занимает крайнее нижнее положение. В этом случае хвостовик вильчатого рычага не давит на нажимную планку и контакты микроперек­ лючателя остаются разомкнутыми.

Если рым контейнера попал в зев крюка, щуп при опускании упирается в рым и хвостовик вильчатого рычага давит на нажим­ ную планку. Контакты микропереключателя замыкаются. Щуп вместе с рымом перемещается относительно крюка вверх, пово­ рачивая вильчатый рычаг и сжимая промежуточную пружину. Хвостовик рычага скользит по нажимной планке, не оказывая на нее давления.

Контакты микропереключателей всех четырех рабочих орга­ нов включены в электрическую цепь управления механизмом

246

подъема последовательно и так, что если хотя бы одни из рымов контейнера не застроплен или застроплен неправильно, то в ка­ бине крановщика загорается сигнальная лампочка.

Таким образом полностью обеспечивается безопасность вы­ полнения перегрузочных операций.

При использовании автостропа на существующих кранах не­

Для автоматизации застропки и отстропки крупнотоннажных контейнеров проектируются и используются различные типы за­ хватов (спредеров). Одна из простых конструкций спредера по­ казана па рис. 106. Спредер подвешивается к крану на тросах 10 через блоки 9, смонтированные на раме 1. Наводка захвата осуществляется с помощью направляющих фиксаторов 7, при­ жимающихся к стенкам контейнера 6. На рисунке показаны так­ же узел крепления направляющего фиксатора 2, электрическая распределительная коробка 11, узел поворотного замка 3, верх­ ние угловые фитинга 4 и 8 и нижние угловые фитинги 5. Способ захвата контейнера с помощью поворотных замков за верхние угловые фитинги показан на рис. 107.

Конструированию спредеров для крупнотоннажных контейне­ ров в зарубежных странах уделяется большое внимание. Там создаются модели автоматических захватов с раздвижной рамой, гидравлическим приводом, системой автоматической блокировки п сигнализации, исключающей подъем ненадежно застропленного контейнера. В Англии и ФРГ получили распространение универсальные спредеры, предназначенные для захвата контей­ неров за верхние угловые фитинги и за нижнюю раму (рис. 108).

Для оснащения используемых в портах мощных перегружа­ телей изготовляются спредеры, способные одновременно захва­ тывать два 20-тонных контейнера. Эти спредеры оснащаются откидными фиксаторами, автоматически откидывающимися вверх в пределы габарита контейнера, с тем, чтобы обеспечить возможность беспрепятственной установки контейнеров в ячейки

двух подвижных балок коробчатого сечения. Оси балок смеще­ ны относительно центральной продольной оси на 260 мм. К тор­ цам балок крепятся поперечины, на которых установлены четы­ ре поворотных замка с управлением от электропривода. Система блокировки предотвращает подъем контейнера в случае, если хотя бы один из замков не вошел в гнездо фитинга или замки не повернуты на угол 90°. При поднятом контейнере пово­ рот замков исключается. Раздвижка захвата в зависимости от длины контейнера осуществляется двумя электроприводами, каждый из которых содержит электродвигатель, червячный

2 4 7

Рис. 108. Спредер для застропки снизу и за фитинги

248

узлов: нижнего и промежуточ­ ного захвата и верхней рамы с механизмом поворота. Нижний

основной захват имеет сварную рамную конструкцию. Балки его коробчатого сечения. Они соединены с торцов поперечными бал­ ками, на концах которых приварены коробки, в которых смон­ тированы штыревые поворотные замки. Для обеспечения жесткости конструкции захвата он дополнительно оборудован поперечными связями, которые используются также для креп­ ления кронштейнов, предназначенных для стыковки с промежу­ точным захватом. Нижний захват по отношению к промежуточ­ ному является навесным. Соединение обоих захватов между собой производится при помощи поворотных штыревых замков промежуточного захвата, служащих для работы с контейнерами типа УУК-Ю. Для облегчения наводки нижнего автоматического захвата на 20-тоиные контейнеры он оборудован центрирующи­ ми устройствами, лапы которых выдвигаются посредством гидро­ цилиндров. В момент наводки лапы занимают положение ниже запорных штыревых замков примерно на 0,5 м. Центрирование осуществляется по четырем стенкам контейнера с таким расче­

249

поворотом всех четырех штыревых замков па 90° осуществляется автоматическая строповка.

Для питания исполнительных гндроцилнпдров па раме захвата установлена автономная насосная станция, бак для жидкости п система реверсивных золотников с электромагнит­ ным управлением. На нижнем захвате также установлена элек­ троаппаратура управления гидросистемой. Связь захватов с пультом управления кабины осуществляется посредством гибко­ го кабеля.

Для того чтобы перегружать 10-тонпые контейнеры, требу­ ется снять нпжпий захват. Отсоединение нижнего захвата про­ изводится поворотом штыревых замков. Наводка промежуточ­ ного захвата на 10-тонпые контейнеры осуществляется дистан­ ционно из кабины крана, поворот всех штыревых замков внутри фитингов после посадки промежуточного захвата на верхнюю раму контейнера производится с помощью (цепи. Самопроизволь­ ный поворот штыревых замков исключается фиксирующим устройством.

С помощью поворотного механизма, имеющегося на раме, захват может быть повернут па угол 250°. Поворотно-опорный механизм с электроприводом установлен между блоковой рамой н промежуточным захватом. Он снабжен двухрядовой шаровой опорой с внутренним зацеплением. Редуктор привода размещен в средней части промежуточного захвата на кронштейне.

Мощность электродвигателя поворотного механизма 1 квт. Тормоз встроенный. На раме смонтированы четыре блока полпспастной подвески диаметром 500 мм каждый. Рама снабжена механизмом для демпфирования колебаний захвата с контейнером. Нижний захват оборудован блокировочными уст­ ройствами электромеханического действия. В каждом корпусе

Рис. 110. Зах­ ват для круп­ нотоннажных контейнеров системы ВНИИПТМАШа

250

состоянии, все четыре штока опущены вниз, а концевые выклю­ чатели с нормально открытыми .контактами в этом положении разрывают цепь электромагнитных золотников, управляющих гидроцилищфами поворота штыревых замков. Когда захват опу­ щен, коробки штыревых замков захвата размещаются над угло­ выми фитингами контейнера. Штоки блокировочного механизма выдвигаются вверх и тем самым воздействуют на выключатели. Контакты всех четырех выключателей в электрической схеме соединены последовательно, и поэтому цепь управления электро­ магнитных золотников не может быть подготовлена к работе, пока все четыре угловые коробки захвата плотно не установятся. Тогда на пульте загорается сигнальная лампа. Поворот замков осуществляется включением из кабины гидропривода, при этом вторично включается сигнал. При повороте замков в открытое положение зажигается лампочка другого Цвета. При случайном нажатии кнопки управления штыревыми замками их поворот на угол 90° исключается.

3. Демпфирование крутильных и маятниковых колебаний груза

Колебания, имеющие место при работе с контей­ нерами, по своему характеру делятся на два класса: крутильные, возникающие при повороте груза, и маятниковые, возникающие при перемещении груза вдоль или поперек контейнерной пло­ щадки.

При повороте груза, подвешенного на гибкой канатной под­ веске, опорный момент создается в результате закручивания тросов. По окончании поворота п отключения привода за счет инерции груза и раскручивания тросов возникают крутильные колебания, мешающие установке груза и служащие иногда при­ чиной его повреждения. Особенно нежелательны крутильные ко­ лебания при наводке автоматических захватных устройств на захватываемый груз, в частности, при работе автостропа, по­ скольку увеличивается время застропки и тем самым снижается производительность работы крана.

Для гашения к р у т и л ь н ы х к о л е б а н и й , возникающих при повороте груза на гибкой канатной подвеске, в ЦНИИ МПС разработай принцип гашения крутильных колебаний с помощью гидродемпфера. Гидродемпфер выполняется в виде гидроцилин­ дра моментного действия. Корпус гидроцилиндра связан с тра­ версой, а вал — с грузонесущим валом поворотного механизма.

При описании дифференциальными уравнениями движения системы «траверса—демпфер—груз» (расчетная схема демпфе­ ра приведена на рис. 111) приняты следующие упрощения: не учитывается упругость вала и корпуса демпфера; колебания ва-

251