книги из ГПНТБ / Казаков А.П. Технология и организация перегрузочных работ учебник

но-водном сообщении вес пакета желательно приблизить к грузоподъ­ емности вагона или делать его кратным 1/2— x/s грузоподъемности полувагона. Для этой цели могут использоваться специальные склад­ ные полуконтейнеры и контейнеры-поддоны.

При перевозке технической древесины в ряде случаев может ока­ заться целесообразным ее переработка на щепу, перевозить которую можно как навалочный груз. Пульпу, образованную при смешиванйи щепы с водой, можно перекачивать насосами.

Важнейшее значение в дальнейшем совершенствовании способов перегрузки лесных грузов имеет автоматизация, которая начинает внедряться на некоторых крупных приречных лесных складах. Цен­ тральный научно-исследовательский институт механизации и автома­ тизации лесной промышленности (ЦНИИМЭ) разработал комплекс оборудования и технологические схемы, позволяющие комплексно механизировать и автоматизировать все погрузочно-разгрузочные работы на лесных складах [53].

Глава V

КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПЕРЕГРУЗКИ НАВАЛОЧНЫХ ГРУЗОВ

§19. Характеристика навалочных грузов

испособы их перевозки и хранения

Кнавалочным грузам относят разнообразные кусковые, зернистые

ипорошкообразные материалы, которые перевозят и хранят без упа­ ковки.

Вгрузообороте речного транспорта навалочные грузы занимают наибольший удельный вес.

По условиям перевозки и хранения навалочные грузы делятся на две основные группы:

а) грузы, которые можно хранить на открытых площадках и пере­

возить в открытых судах и вагонах (уголь, руда, нерудные строитель­ ные материалы, техническая соль и др.);

б) грузы, требующие для своего хранения и перевозки преимуще­ ственно закрытых складов и закрытых транспортных средств (пище­ вая поваренная и калийная соль и др.).

При выборе способа перегрузки необходимо учитывать физико­ механические и химические свойства навалочных грузов: объемный вес, влажность, слеживаемость, угол естественного откоса, допусти­ мую высоту штабелирования, подверженность самовозгоранию и др.

Угли разделяются на три группы: антрациты, каменные и бурые. Каждая группа состоит из нескольких классов (марок).

В портах уголь хранят на открытых площадках в штабелях. Пра­ вила хранения угля определяют специальными инструкциями.

81

Уголь каждого класса следует хранить в отдельных штабелях. При применении механизации размеры основания штабеля не огра­ ничиваются, их принимают в зависимости от эксплуатационных усло­ вий и способа производства перегрузочных работ. Высота штабелей на механизированных складах для антрацитов принимается До 10 м, а бурых углей — до 8 м.

Особенность бурого угля и некоторых каменных углей (например, марки Д) — способность к самонагреванию и самовозгоранию, явля­ ющаяся следствием их окисления. Процесс самовозгорания угля осо­ бенно усиливается при достижении им критической температуры (60°). Для проверки температуры угля в штабели закладывают металличе­ ские трубы, в которые опускают термометр.

Менее всего подвержены самовозгоранию антрациты и угли марки Т.

Основное средство предотвращения нагревания и самовозгорания угля — правильная укладка его с надлежащим уплотнением и устра­ нением циркуляции воздуха внутри штабеля. С этой целью поверх­ ность штабеля засыпают слоем угольной мелочи, уплотняемой кат­ ками или другим способом.

В связи с тем что измельчение угля ведет к понижению его каче­ ства, необходимо стремиться к уменьшению высоты сбрасывания и числа перевалок угля.

При длительном хранении и выветривании теплотворная способ­ ность угля понижается.

Руду перевозят в открытых судах и вагонах и хранят на открытых площадках в штабелях. Размеры в плане и высота штабелей могут при­ ниматься любыми и ограничиваются лишь возможностями перегрузоч­ ного оборудования.

К перевозке, перегрузке и хранению минерально-строительных ма­ териалов (песок, гравий, песочно-гравийная смесь, щебень, бутовый камень) не предъявляется каких-либо особых требований. Эти грузы не боятся атмосферных осадков и измельчения. Высота их складиро­ вания достигает 16 м.

Из солей речным транспортом перевозится в основном поваренная техническая, пищевая и отчасти калийная.

Техническую соль доставляют в порты в виде крупных зерен и кри­ сталлов, при перевозке она практически не слеживается.

Пищевую соль обычно перевозят в молотом виде. При длительной транспортировке и хранении она слеживается, образуя на своей по­ верхности твердую корку, а иногда превращается в монолитную мас­ су. Затвердевание соли происходит значительно быстрее в холодное время года.

Рыхление соли при выгрузке из судов — весьма трудоемкая опе­ рация. Для предотвращения слеживания соль лучше перевозить в немолотом виде. Однако в этом случае нужно в пунктах прибытия иметь солепомольные установки, что во многих случаях нецелесообразно.

Перевозят пищевую поваренную и калийную соли в крытых транс­ портных средствах и хранят в закрытых складах. Техническую соль можно хранить на открытых складах.

62

Соли обладают повышенной гигроскопичностью, восприимчивы к посторонним запахам, агрессивны по отношению к гидротехническим сооружениям и вызывают сильное ржавление металла.

Большинство массовых навалочных грузов хранится на открытых складах. Потребную емкость Еск и площадь FCKсклада рассчитывают так же, как и для других грузов в зависимости от расчетного суточного

P K ИСП

Расчетное количество груза p, укладываемого на 1 м2 площади, зависит от характеристики груза (объемной массы у) и допустимой высоты складирования h:

р = hy.

При ориентировочных расчетах ее можно принимать для открытых складов навалочных грузов равной 1,1 т/м2, для закрытых 0,9 т/м2; коэффициент использования полезной площади открытых складов

Кисп = 0,41 Hr 0,54.

^Более точно площадь склада можно определить по площади штабе­ лей и их размещению в плане.

Емкость базисного склада равна планируемому максимальному количеству груза, которое должно скопиться на причале к моменту закрытия навигации или будет накоплено за межнавигационный пери­

од к моменту открытия навигации для отправления водным транс­ портом.

§ 20. Основные средства комплексной механизации перегрузочных работ с навалочными грузами

Для погрузки навалочных грузов в суда широкое распространение получили конвейерные установки благодаря высокой их производи­ тельности (до 6000 т/ч). В прикордонной части они заканчиваются пе­ редвижной или стационарной конвейерной стрелой, которая может подниматься, поворачиваться и выдвигаться (рис. 51). Сочетание этих движений позволяет обслуживать всю площадь трюмов без передвиж­ ки судна и уменьшает высоту падения груза при сбрасывании.

Для того чтобы конвейерная стрела могла менять вылет, чаще всего применяют телескопические (рис. 51, а, г) и челноковые (рис. 51, в) конвейеры. В речных портах получила также распространение кон­ вейерная стрела со сбрасывающей тележкой (рис. 51, б). На стрелу груз из штабелей, бункеров и от вагонозагрузочных устройств обычно подается системой конвейерных линий.

83

Конструктивное оформление погрузочных конвейерных устройств зависит от конкретных условий, типа загружаемых судов, способа по­ дачи груза, производительности и т. д.

Для уменьшения силы удара и пыления груза к концу конвейер­ ной стрелы подвешивают телескопическую вертикальную трубу. Для загрузки подпалубных пространств на конец трубы навешивается по­ воротный ленточный разбрасыватель.

На погрузке навалочных грузов в суда применяют также порталь­ ные и плавучие краны и мостовые перегружатели, достоинство кото­ рых состоит в том, что они могут перегружать груз в судно непосред­ ственно из вагона.

Песок и песчано-гравийную смесь, добываемые со дна реки, грузят в суда с помощью плавучих кранов, землесосов и многочерпаковых снарядов.

Следует отметить, что за рубежом навалочные грузы иногда пода­ ют на причал с помощью специальных видов транспорта, например ленточных конвейеров, подвесных дорог, длина которых может до­ стигать нескольких десятков километров.

Для выгрузки навалочных грузов из судов применяют различные грейферные краны и реже ковшовые элеваторы и установки с ротор­ ным заборным устройством. Установки гидротранспорта используют в основном для выгрузки песка и гравийно-песчаной смеси. Машины,

служащие для выгрузки из судов навалочных грузов, должны авто­ матически их захватывать.

В ряде случаев на порталах кранов, предназначенных для разгруз­ ки судов, устраивают бункеры (рис. 52), что позволяет сократить продолжитель ность цикла благодаря исключению поворота.

84

Груз го бункера может подаваться или в вагоны, или на выкидной консольный конвейер, или на конвейерную линию, проходящую под порталом. Так как согласовать передвижку крана при разгрузке судна

перемещения в тыловые склады.

Проводится работа по увеличению производительности порталь­ ных грейферных перегружателей. С этой целью стремятся освободить перегружатель от горизонтального перемещения груза и оставить за ним лишь основное рабочее движение — подъем и спуск грейфера и изменение вылета стрелы, остальные же движения сделать установоч­ ными. Этим требованиям в значительной степени отвечает перегружа­ тель «Пантограф» производительностью 1500 т/ч (рис. 5 ). Он имеет шарнирную систему балок в виде параллелограмма 5, установочное положение (вылет консоли 3) которого изменяется при помощи гидро­ цилиндра 8. Кроме того, вся крановая часть перегружателя может передвигаться по порталу. На портале расположен выдвижной гори-

Рис. 53. Портальный перегружатель:

а— при работе по варианту судно—бункер; б— при работе по варианту склад — бункер

85

зонтальный конвейер 10, на одном конце которого находится приемный бункер 9, а на другом — отвальный конвейер 7. Перемещение подня­ того грейфера 1 к бункеру производится вращением при помощи гид­ роцилиндра 4 рычага 2. Грейферная лебедка 6 расположена на верх­ ней ферме. Управляют перегружателем из кабины 11. Система конвей­ еров перегружателя реверсивная, что позволяет использовать их для перемещения грузов в обратном направлении — со склада в судно.

Вэтом случае груз на конвейер подается складской машиной. Перегружатель действует полуавтоматически — оператор лишь

управляет лебедкой при зачерпывании груза грейфером и в начале

его подъема, далее грейфер автоматически поднимается, разгружается над бункером и возвращается к трюму.

В ряде портов для выгрузки навалочных грузов используются пе­ регружатели мостового типа (рис. 55). Такие перегружатели изготов­ ляют небольшой длины, одноили двухконсольными.

Производительность перегружателей колеблется от 200 до 2000 т/ч. Мостовые перегружатели большой длины для увеличения маневрен­ ности часто оборудуют грейферной тележкой с крановой поворотной

стрелой или катучими поворотными кранами.

Плавучие краны, широко применяемые на речных причалах для перегрузки навалочных грузов, благодаря автономной силовой уста­ новке можно быстро перебрасывать и устанавливать в любом месте, отведенном для выгрузки груза.

Основными захватными устройствами для перегрузки навалочных грузов кранами являются грейферы, на которые разработана сетка типов и параметров [85]. Выбор типа грейфера зависит от рода груза, типа крана и его грузоподъемности. Различают грейферы для круп-

86

нокусковых, мелкокусковых, зернистых и порошкообразных грузов. По системе замыкания и раскрытия грейферы делят на одноканатные, двухканатные и приводные (моторные).

Основным типом грейфера для портовых кранов является двухка­ натный.

Рис. 55. Перегружатели мостового типа:

а— одноконсольный с отвалообразователем; б— двухконсольный

Подавляющая часть навалочных грузов перегружается двухчелю­ стными грейферами (рис. 56, а). Для зачистки остатков грузов в трю­ мах судна используют специальные штивующие грейферы (рис. 56, б), имеющие увеличенный размах челюстей. Они захватывают груз с боль­ шой площади, могут дальше проникать в подпалубные пространства и, сгребая груз на елани, снижают объем зачистных работ. Их при­ менение эффективно только в заключительный период разгрузки судна.

87

береговой конвейер 8. В процессе выгрузки судна перегружатель постепенно передвигается вдоль причала. По ширине трюма груз за­ бирается в результате перемещения элеваторов по консоли. Когда один

Рис. 57. Норийно-конвейерные перегружатели:

а— передвижные с четырьмя нориями; б— передвижной с отвалообразователем

слой груза выбран, элеваторы опускают нижё и выгружают второй слой. Проектная производительность перегружателя 1500 т/ч.

Имеется проект аналогичного плавучего норийно-конвейерного перегружателя на понтоне. При использовании такой установки

89

остается нерешенным вопрос о механизации зачистки трюмов и

тель или на конвейер, проходящий вдоль причального фронта. Произ­ водительность подобных установок достигает 400 т/ч.

Проектируются роторно-конвейерные разгружатели. Груз в трюме открытого судна захватывается ротором и передается на приемный ленточный конвейер. Проектная производительность перегружателя

1200—1500 т/ч.

Рис. 58. Роторный конвейерный перегружатель

Во Франции на р. Сене эксплуатируется роторно-конвейерный пе­ регружатель /рис. 58) производительностью 1000 т/ч. Перегружатель состоит из неподвижного портала 1, две опоры которого опираются на бычки, а две — на береговую стенку.

К порталу шарнирно прикреплена рама наклонного конвейера 4, уравновешиваемая противовесом 3. На нижнем конце конвейера по обеим сторонам смонтированы два черпаковых ротора 5 с десятью черпаками.

Для разгрузки судно заводится под портал и к нему прикрепляет­ ся конец каната береговой лебедки. Наклонный конвейер опускает­ ся специальным механизмом на груз в судне. При включении роторов и конвейера в работу судно начинает перемещаться лебедкой со ско­ ростью 0,02—0,03 м/сек. С наклонного конвейера груз передается на верхний горизонтальный конвейер 2, с которого поступает на бере­ говой конвейер и далее идет на склад.

За один рабочий ход перегружатель снимает в судне слой груза шириной до 7 м и глубиной 1,5—1,6 м. Затем роторы поднимаются и судно перетягивается вхолостую со скоростью 0,5 м/сек в обратном направлении. За это время с помощью тележки производится необхо­ димое боковое смещение конвейера с роторами для забора следующей полосы груза в судне. Для полной выгрузки требуются примерно четыре протяжки судна. При заборе нижнего слоя сзади роторов опу-

90