Техніка і технологія морського транспорту (порт). Конспект лекцій

60

яка проходить усередині контуру вагона і висипанням вантажу по бічній стінці вниз (рис. 31);

бічні з перекиданням вагона на кут 160 – 180 навколо поздовжньої осі, що проходять поза його контуром, збоку й значно вище рівня колії вагона і з розвантаженням вагона по бічній стінці вниз;

комбіновані з багаторазовим поворотом або нахилом вагона по черзі навколо поперечної й поздовжньої осей і з розвантаженням через дверний проріз.

Рис. 31. Роторний вагоноперекидач

При розвантаженні вагонів, ротор вагоноперекидача приводиться в обертання й повертає піввагон до необхідного положення, при якому насипний вантаж під кутом природного укосу починає розвантажуватися.

Сутність механізації трюмних робіт полягає в тому, що за допомогою машин переміщають вантаж із просвіту люка в палубний простір при завантаженні й з підпалубного простору на просвіт люка при розвантаженні.

Навалочний вантаж у підпалубний простір судна подають двома способами: бульдозером або машинами типу ПТС (рис. 32). Звичайно така машина являє собою агрегат, що складається із прийомного бункера й стрічкового висувного транспортера, що обертається навколо вертикальної осі на 360°. При завантаженні судна вантаж через випускний отвір бункера подають на транспортер, що переміщає його в будь-яку точку підпалубного простору. Ці машини встановлюють безпосередньо на вантаж або кріплять до комінгсів люка.

Рис. 32. Трюмний навантажувач ПТС-2

61

При розвантаженні навалочних вантажів застосовують бульдозери або машини типу ПСГ (рис. 33). У загальному виді конструкція цих машин являє собою самохідний конвеєр на гусеничному ходу з механічним захоплюючим пристроєм. Вільно пересуваючись у підпалубному просторі, машина захоплює вантаж із самих віддалених кутів трюму й через конвеєр подає його на просвіт люка.

Рис. 33. Трюмний навантажувач ПСГ-100

Механізацію трюмних робіт при завантаженні зерна (штивку) здійснюють за допомогою спеціальної машини – трюмного розкидача зерна (рис. 34). Зерно, що надходить у прийомний бункер машини, розкидним пристроєм, що представляє собою обертовий барабан з лопатами, переміщається в підпалубний простір на відстань до 15 м. Машина має механізм повороту, що дозволяє змінювати рух струменя зерна, що викидається, у будь-якому напрямку без перестановки машини.

Рис. 34. Трюмний розкидач

Широко розповсюджений у портах пневмотранспорт. Його застосовують для перевантаження насипних вантажів, у першу чергу зернових. Машини пневматичного транспорту підрозділяються на берегові стаціонарні й пересувні, плавучі та мобільні.

Берегові машини (рис. 35) призначені для роботи в складі спеціальних ВПК, мобільні – для здійснення робіт на універсальних комплексах, як правило, за прямим варіантом із суден у вагони або із суден у судна. Основним призначенням плавучих пневмоперевантажувачів є переміщення вантажу з великотоннажних морських суден у ліхтери, баржі й інші річкові судна малого тоннажу або навпаки.

Технологічну характеристику цих машин складають, крім типу, призначення й тип приводу, ще продуктивність, відстань переміщення вантажу, габа-

62

ритні розміри, маса (для мобільних машин), ступінь автоматизації й тривалість операцій по збиранню, настроюванню й демонтажу трас трубопроводів.

Рис. 35. Пневматичний перевантажувач

Перевантаження зерна мобільними пневмоустановками пов'язана з великими трудовитратами на збирання (складання) й розбирання трас трубопроводів, перестановку й заправлення машин. Продуктивність машин у великому ступені залежить від прямолінійності і якісного збирання трубопроводів, правильності регулювання сопла й машини.

Пневматичні перевантажувачі дозволяють виконувати перевантаження в несприятливих метеоумовах і вони більше задовольняють вимогам захисту навколишнього середовища при перевантаженні вантажів які порошать.

Спеціальний комплекс для наливних вантажів складається з морського й ЗВФ, складу у вигляді ємностей для зберігання, насосної станції, перевантажувальних трубопроводів і пункту дистанційного централізованого керування вантажними операціями. Нафта й нафтопродукти також зберігають у наземних, півпідземних, підземних, підводних і плавучих сталевих або залізобетонних резервуарах на нафтобазах.

Комплекси можуть бути оборотними й необоротними, тобто що допускають як завантаження, так і розвантаження суден, або призначеними тільки для завантаження або розвантаження. Вантажі переміщаються самопливом, які перекачують береговими насосами або насосами танкера, а також комбінованим способом – тими й іншими насосами одночасно через буферні резервуари.

Наливні вантажі на суховантажних причалах, як правило, перевантажуються насосами танкера, іноді використовуються переносні насоси. Шланги, що мають великий діаметр і масу, піднімають і переміщають спеціально виділеним краном.

Для з'єднання берегової трубопровідної мережі із судновою системою використовуються спеціальні приєднувальні пристрої, які можуть бути підрозділені на два основних типи: шлангопідйомні та шлангуючі (стендери).

63

Шлангопідйомний пристрій служить для підйому, подачі на борт, підтримки й регулювання в процесі перевантажувальних робіт кінцевої гнучкої ланки берегового трубопроводу, що у цьому випадку, як правило, являє собою ділянку гнучкого шланга необхідної довжини.

Спеціалізований шлангуючий пристрій (стендер) являє собою конструкцію, у якій кінцеві ланки берегових трубопроводів є керованими й безпосередньо з'єднуються із судновими патрубками.

Сучасні стендера (рис. 36) представляють із себе трубчасту опору й систему шарнирно-зчленених патрубків з кінцевим криволінійним трубчастим патрубком для з'єднання із судновим трубопроводом. Діаметр шлангуючих стендерів досягає одного і більше метрів.

Рис. 36. Стендер

На рис. 36 наведена схема пристрою стендера на якій зазначені: 1, 3 – патрубки зовнішній і внутрішній; 2 – шарнір; 4 – противаги; 5 – стиковий патрубок; 6 – трубчаста опора.

Основними характеристиками стендера є зона дії й пропускна здатність. Розмір зони дії впливає на складність конструкції, масу й вартість стендера. Необхідність великих зон обслуговування обумовлюється розмаїтістю типорозмірів суден і схем розташування суднових патрубків прийому-зливу на вантажній палубі, можливими рухами судна при перевалці вантажу.

6 Вантажозахватні пристрої

6.1 Класифікація вантажозахватних пристроїв

ВЗП залежно від складності установки їх на вантажопідйомних машинах підрозділяються на знімні ВЗП і ВЗО.

До знімних ВЗП відносяться всі ВЗП, які навішують на перевантажну машину, при використанні яких захват і звільнення вантажу здійснюються за участю стропальника. До них відносяться стропи, ківші, сітки, рами, а також пристрої, які обладнані штиковими замками, кліщовими й іншими пристроями для захвата й звільнення вантажу. Стропи, вантажні сітки й ківші за принципом використання відносяться до універсальних ВЗП.

64

До знімних ВЗО перевантажних машин відносяться всі ВЗП, при використанні яких захват і звільнення вантажу здійснюються за допомогою апаратів керування з кабіни машини без участі стропальника. До цих ВЗП відносяться грейфери, електромагніти, спредери, а також всі робочі органи автонавантажувачів і електронавантажувачів, які навішують на каретку вантажопідйомника.

Знімні ВЗП являють собою різне суміщення основних елементів, які підрозділяються за функціональному призначенню на захвати, суміщені елементи й механізми керування. Класифікація ВЗП наведена на рис. 37.

Рис. 37. Класифікація ВЗП

ВЗП служать з’єднувальною ланкою між ПТМ і вантажем. Вид вантажу і його впакування визначають конструкцію ВЗП.

Всі ВЗП можуть бути підрозділені за рядом ознак.

За способом керування: ручні, напівавтоматичні й автоматичні (дистанційні).

У ручних пристроях захват (застропка) і відчеплення вантажу здійснюється стропальником. У напівавтоматичних, як правило, відчеплення вантажу здійснюється без участі робітників, а в автоматичних – захват й відчеплення вантажу здійснюється без застосування ручної праці.

За способом повороту – вільно-поворотні й примусово-поворотні. Вільно-поворотні обертаються разом з гаком на його підп'ятнику під дією

зусилля такелажника, інерційних або вітрових навантажень. Примусово-поворотні обертаються спеціальним привідним поворотним

механізмом, вбудованим у ВЗП, або крюковою обоймою які керовані кранівником.

За областю використання: універсальні й спеціальні.

Універсальними ВЗП є гаки, які призначені для кріплення до них стропів або інших ВЗП.

Спеціальні ВЗП застосовуються при перевантаженні конкретних видів

65

вантажів.

За взаємодією з вантажем (способу захвата вантажу): що охоплюють, підтримуючі, затискні, що зачерпують і притягають.

Підтримуючі, коли вантаж зачеплений за елементи ВЗП й підтримується ними. Захват вантажу здійснюється способом:

підвішування зачепом за рами, кільця, вушка, гаки, цапфи, кутові фітинги

й ін.;

введення захватних органів у зазори (отвори), які є у вантажів або ЗУВМ; підхвату за виступи або нижню поверхню вантажів або ЗУВМ.

Затяжні (охоплюючі). Захват вантажу здійснюється способом обхвату й стягування.

Затискні. ВЗП називаються затискними, якщо вантаж затискається елементами ВЗП і утримується за рахунок сили тертя.

Які притягають. Коли вантаж утримується (притягається) за рахунок вакуумної, магнітної або електромагнітної взаємодії між ВЗП й вантажем. ВЗП які притягають підрозділяються на вантажопідйомні магніти й вакуумні захвати (присоси).

Які зачерпують. Коли вантаж зачерпується елементами ВЗП й розміщається усередині його. Захват вантажу здійснюється способом однобічного, двобічного або багатобічного захоплення (черпання).

У групі ВЗП які зачерпують окремо виділяються ємнісні, коли вантаж не зачерпується елементами цих ВЗП. Заповнення такого ВЗП (ємностей) навалочними й насипними вантажами, чавуном, металобрухтом і іншими вантажами здійснюватися із застосуванням вантажопідйомних засобів або вручну.

6.2 Знімні вантажозахватні пристрої

При підйомі й транспортуванні різних вантажів найбільшу історію застосування й поширення мають універсальні вантажозахватні засоби – стропи. Виходячи із цього, з'явився термін стропування – спосіб обв'язки, кріплення й підвішування вантажу до гака вантажопідйомного механізму за допомогою стропів.

Стропи – відрізки канатів або ланцюгів, з'єднані в кільця або оснащені кінцевими й навісними ланками, які забезпечують швидке, зручне й безпечне стропування або відстропку вантажів.

Стропи призначені для перевантаження вантажів шляхом обхвату їх по периметру і є затяжними ВЗП, а при заведенні їх під вантаж без обхвату – підтримуючими. Їх виготовляють зі сталевих або рослинних канатів, синтетичних стрічок і круглих сталевих ланцюгів з петлями, кільцями або сергами на кінцях (рис. 38). За конструктивним виконанням стропи підрозділяються на кільцеві, кінцеві, комбіновані й групові.

Вибір стропів здійснюють залежно від габаритів вантажу і його маси при дотриманні кута між гілками стропа не більше 90°.

Одно- і багатогілкові (рос. многоветвевые) стропи служать для стропування елементів за одну або кілька точок. Багатогілкові (групові) стропи комплектуються з одногілкових стропів з навісними й вантажозахватними ланками.

66

Рис. 38. Одногілкові стропи: а – відрізок каната; б, в – універсальні; г, д, е – з кінцевими петлями; ж – з крюком;

з – з закладним пальцем; и, к – схеми підвішування на крюк універсальних строп

Стропові ВЗП для виконання підйомно-транспортних операцій підвішують безпосередньо на гак крана за допомогою сполучних ланок (підвісок) або ними комплектують траверси (рами, кранові підвіски) різної конструкції (рис.

39).

Рис. 39. Багатогілкові стропи: а – двогілковий; б – чотирьохгілковий; в – чотирьохгілковий на траверсі

Траверси – це знімні ВЗП, які призначені для стропування довгомірних і великогабаритних вантажів. Основне призначення траверс – берегти вироби і конструкції, які піднімають від впливу стискальних зусиль, що виникають у них при застосуванні звичайних стропів. Крім того, траверси застосовують і в тих випадках, коли стропи не забезпечують максимально припустимого кута

67

між гілками (рос. ветвями) стропів та виникає небезпека руйнування стропа. Залежно від конструктивного виконання траверси можуть бути підрозді-

лені на крюкові (рис. 35, в) і зі спеціальними пристроями для захвата вантажу – ВЗП. Кількість ВЗП, що прикріплюються до них, визначається транспортними характеристиками вантажів і в/п ПТО.

Конструктивно траверси підрозділяються на площинні (плоскі) й просторові (рис. 40).

Рис. 40. Траверси: а – балочна зі збалансованими стропами; б – гратчаста; в – зі скобою для навіски на крюк; г – перетин балок траверс; д – балочна складена зі змінною довжиною; е – балансирна для підйому вантажу двома кранами

Площинні траверси виконують балковими або ґратчастими у вигляді ферм. Найпоширенішими є балкові траверси. Ґратчасті траверси виготовляють звичайно у вигляді найпростіших ферм трикутної або трапецієподібної форми.

Просторові траверси складаються або з окремих площинних траверс, або із системи балок з монтажем об'ємних конструкцій, технологічного встаткування й т. п.

Вантажні сітки залежно від вантажу, що перевантажується, виконуються з різних матеріалів (сталевого, рослинного, прядив'яного або синтетичного канатів), мають різний розмір і в/п. Вантажні сітки й ківші до гака крана підвішують за допомогою групового стропа. Вантажні сітки можуть бути віднесені як до підтримуючих, так і затяжних ВЗП.

Підтримуючі ВЗП.

Лапчасті й виделкові підхвати (рис. 41, а – г) за способом підведення лап (вил) під вантаж розрізняють із неповоротними, горизонтальноповоротними й вертикально-поворотними лапами (вилами).

Коромислеві підхвати (рис. 41, д, е) застосовують для вантажів, які мають наскрізні отвори, під якими можна розмістити поворотний навколо вертикальної або горизонтальної осі несучий елемент – коромисло, яке сприймає вагу вантажу.

Підхвати-футляри (рис. 41, ж) застосовують для завантаження й розван-

68

таження пакетів як на піддонах, так і без піддонів. Нижні кінці основних ланцюгових підвісок кріпляться до стрижнів, що з'єднують Г-образні важелі, які при натягнутих ланцюгах підхоплюють піддони полками кутків. При ослабленні ланцюгів, підхват звільняється від вантажу.

Рис. 41. Підхвати: а, б – лапчасті; в, г – виделкові; д, е – коромислеві; ж – підхват-футляр

Затискні ВЗП.

Кліщові захвати – розповсюджена група знімних ВЗП, які утримують вантаж у висячому положенні за рахунок сили тертя між поверхнею захвата й вантажу. Їх виготовляють за типом кліщів, стяжок і затисків.

Кліщові захвати залежно від способу захвата й утримання вантажу поділяються на що охоплюють (рис. 42), які кінцями важелів охоплюють вантаж або його елементи, і затискні, які важелями втримують вантаж шляхом стиску (фрикційні) і розпирання зсередини (клинові).

Рис. 42. Охоплюючі кліщеві захвати:

а – подвоєні на траверсі; б – півавтоматичний

У фрикційних самозатискних захватах вантаж утримується силою тертя шляхом його стискування притискними елементами. Найбільшого поширення набули важільні та важельно-канатні самозатискні захвати.

Важільні захвати (рис. 43, а) виконують у вигляді важільних систем, важелі яких несуть на вільних кінцях захватні органи, якими затискається вантаж, що утримується в захваті силою тертя.

Важельно-канатні захвати (рис. 43,б) мають канати, що огинають блоки затискних важелів.

69

а)

б)

Рис. 43. Фрикційні захвати:

а – важільні; б – важельно-канатні

У ексцентрикових ВЗП (рис. 44) затискним органом є ексцентрик (кулачок, диск, важіль), насаджений на вал так, що центр його зміщений відносно осі валу. Ексцентрикові ВЗП поділяються на дві групи: з одностороннім і двостороннім розташуванням ексцентриків. Найбільшого поширення вони набули для переміщення листових матеріалів.

Рис. 44. Ексцентрикові ВЗП:

а – з одностороннім розташуванням ексцентриків; б – з двостороннім

Клинові (цангові) ВЗП (рис. 45) призначені для вантажів, які мають порожнину, зазвичай у вигляді круглого отвору, для взаємодії з елементами розпирання ВЗП. Основними частинами клинового ВЗП є розміщені в отворах вантажу рухомі в горизонтальному напрямку елементи розпирання і конусоподібний клин, рухомий у вертикальному напрямку.

6.3 Змінні вантажозахватні органи кранів

Найпоширенішим знімним ВЗО який зачерпує, як у кількісному відношенні, так і за конструктивних типах, є грейфери.

Грейфером називається ВЗП для сипучих матеріалів, виконане у вигляді керованих канатами піднімальних механізмів, щелеп ківшової форми, які утво-