Техніка і технологія морського транспорту (порт). Конспект лекцій

70

рять ємність для матеріалу, що зачерпується, і примусово стуляються в тілі штабеля або купи вантажу, при завантаженні й які розмикаються в підвішеному положенні при розвантаженні.

Рис. 45. Клинові ВЗП: а – важельно-клинові;

б– клинові для підйому вантажу за бічні поверхні;

в– шарові г – для бетонних виробів

Залежно від системи підвіски й кінематичної схеми приводу щелеп грейфери розділяють на канатні й привідні (з приводом).

У канатних грейферах підвіску й замикання щелеп здійснюють за допомогою гнучкого органа (каната) і лебідки. У свою чергу їх розділяють на одноканатні й багатоканатні.

Одноканатними грейферами називають такі, у яких підйом або спуск і закривання щелеп здійснюється одним вантажним канатом.

Конструктивне виконання одноканатних грейферів завжди базується на застосуванні замкових пристроїв, які зв'язують головку грейфера з нижньою траверсою в процесі підйому завантаженого грейфера, і розмикаються при розвантаженні грейфера, здійснюваної вручну або при зустрічі грейфера з упором. Одноканатний грейфер звичайно підвішують на крюк (гак) або траверсу крана.

У багатоканатних (двохабо четирьохканатних) грейферів одна група канатів служить для утримання грейфера, а інша – для розмикання й замикання щелеп.

При одночасному опусканні вантажних і замикаючих канатів грейфер незалежно від положення щелеп опускається й лягає на вантаж. При вбиранні (натягуванні) замикаючих канатів щелепи грейфера замикаються, захоплюючи вантаж. Після замикання щелеп включаються піднімальні канати, які синхронно рухаються із замикаючими канатами, і відбувається підйом грейфера із замкнутими щелепами.

У привідних (моторних) грейферів є механізм примусового закриття й відкриття щелеп. Він розташовується поруч із грейфером або поза ним. Привід може бути: електричним, гідравлічним, пневматичним, електромагнітним.

Привідні грейфери, так само як і одноканатні, є встаткуванням крюкових кранів, але на відміну від них працюють за схемою багатоканатних грейферів.

71

Замикаючий канат при захопленні (черпанні) вантажу й розвантаженні приводиться механізмом, що зв'язує головку грейфера з його траверсою.

За призначенню грейфери розділяються на: «нормальні» (ківшеві), що підгортають – зі збільшеним розмахом щелеп, лісові (лапчасті) і спеціальні – для конкретних видів вантажів (рис. 46).

Рис. 46. Грейфери: а – двощелепний; б – багатощелепний; в – для метала; г – для лісу

За конструкцією пристосування (елемента) який захоплює вантаж вони можуть бути двощелепні й багатощелепні (поліпи).

Великокускові матеріали перевантажують багатощелепними грейферами (чотирьох-, шести- і восьми пелюстковими), форма щелеп у яких гострокутна клиноподібна (рис. 46, б). У їхній конструкції потрібно дотримуватися двох умов: запобігти просипу (висипання) дрібних фракцій і заклинювання щелеп.

Основними параметрами й розмірами грейфера є: власна маса грейфера; номінальна маса зачерпнутого вантажу (в/п); геометрична місткість грейфера; габаритні розміри відкритого й закритого грейфера.

Основними вихідними величинами, які визначають цільове призначення грейфера, є насипна щільність вантажу й вантажопідйомність крана, для якого призначений грейфер.

Електромагнітна ВЗО (вантажопідйомні електромагніти) застосовують для перевантаження феромагнітних вантажів – чорних металів, чавунних паць і металобрухту, перевезених окремими місцями або навалом. Їхня робота заснована на використанні електромагнітних сил притягання. Електромагніти мають круглу або прямокутну форму, працюють на постійному струмі, який підводить до них по електричному кабелі. В/п електромагнітів залежить від їхньої форми й розмірів, а також форми, розмірів, температури й хімічного складу металу, що перевантажується. Електромагніти пристосовані для перевантаження вантажів будь-якої форми.

Найбільш поширені електромагнітні ВЗП круглої форми. При необхідності перевантаження вантажів поздовжньої форми можна застосовувати прямокутні електромагніти або траверси (рис. 47) з підвішеними до них круглими або прямокутними електромагнітними ВЗП.

Востанні роки одержали поширення магнітні ВЗП з постійним магнітом.

Уних вантаж захоплюється автоматично при опусканні на нього магніту. Для

72

від'єднання магнітного пристрою від вантажу подається напруга, яка нейтралізує магнітний потік усередині. Такий магніт незалежний від зовнішніх джерел енергоживлення, що забезпечує безпеку ЗРР.

Рис. 47. Траверси з електромагнітами

Недоліком вантажопідйомних електромагнітів є їх значима власна маса, яка зменшує вантажопідйомність крана.

Принцип дії вакуумних ВЗП полягає в тому, що у встановленій на поверхні вантажу камері яка його піднімає, створюється розрідження повітря (вакуум), у зв'язку з чим під дією атмосферного тиску виникає сила взаємодії (притягання) між вантажем і ВЗП.

Класифікація вакуумних ВЗП наведена на рис. 48.

Рис. 48 Схема класифікації вакуумних ВЗП

У безнасосних ВЗП вакуум створюється одноразовою зміною об’єму порожнини вакуумної камери захоплення (ВКЗ) під дією ваги вантажу, що піднімається.

Гнучкі тарілчасті ВЗП (рис. 49, а) характерні тим, що вакуум у них створюється розрідженням повітря при деформації гумової камери.

Поршневі вакуумні ВЗП (рис. 49, б) характерні тим, що вакуум у ВКЗ створюється за рахунок зміни об’єму, з'єднаного із ВЗК циліндра при переміщенні поршня в циліндрі або, навпаки, при переміщенні самого циліндра щодо поршня.

Вакуумні ВЗП з діафрагмою (рис. 49, в) близькі за принципом дії до поршневих, так як зміна об’єму ВКЗ у них здійснюється переміщенням еластичної

73

діафрагми. Застосування діафрагми замість поршня значно зменшує влучення (потрапляння) атмосферного повітря у ВКЗ.

Рис. 49 Вакуумні ВЗП

Сильфонні вакуумні захвати (рис. 49, г) з гофрованим складним циліндром за конструкцією й принципом дії аналогічні ВЗП з діафрагмою.

Для поштучних вантажів використовується широкий спектр механічних автоматичних ВЗП.

Так, для пакетованих матеріалів застосовується ВЗП портального типу, яке в якості робочого органа має чотири вертикально-поворотних вилочних підхватів.

Автоматичне ВЗП для труб великого діаметра виконано у вигляді траверси, яку навішують на гак крана, обладнаної горизонтальними опорами, якими ВЗП опирається на трубу. На торцях траверси розміщаються рухомі повзуни, які забезпечують захват й відстропку труби.

Найбільше поширення в портах одержали автоматичні ВЗП для перевантаження контейнерів – спредери (рис. 50).

Рис. 50. Спредер для контейнерів: 1 – канати і блоки (2) поліспасту; 3 – кутові коробки проміжного захвата; 4 – кутові коробки нижнього захвата; 5 –захватна рама; 6 – лапи; 7 – штиковий замок; 8 – поворотний пристрій; 9 – блокова рама

Спредери (автоматично керовані захвати) використовують на перевантаженні великогабаритних контейнерів міжнародного стандарту ІСО. Відомі різні конструкції спредерів, але для всіх їх загальними характерним є наявність рами із вмонтованими в кутах поворотними штиковими замками, які здійсню-

74

ють захвата й транспортування контейнера за верхні кутові фітинги.

6.4 Змінні вантажозахватні органи навантажувачів

ВЗП і ВЗО навантажувачів, як правило, є частиною конструкції машини. Більшість навантажувачів постачається з набором ВЗП або ВЗП постачаються окремо й навішують на машини в порту. Класифікація ВЗП навантажувачів наведена на рис. 51.

Конструкція ВЗП забезпечує їхнє знімання й установку на каретки навантажувачів протягом 10 – 15 хв.

Вилочний захват (рис. 52, а) складається з 2-х вил, розташованих паралельно в горизонтальній площині, які прикріплюються до каретки вантажопідйомника.

з)

Рис. 52. ВЗП та ВЗО авто- і електронавантажувачів

Вони призначені для перевантаження широкої номенклатури вантажів, які штабелюються таким чином, що знизу під вантажем є вільний простір для введення вил. Простір утворюється за рахунок: наявності у вантажів штатних підкладок або піддонів; спеціальної конфігурації нижньої частини вантажу; за рахунок використання сепараційних підкладок у вигляді брусків або дощок.

75

Рис. 51. Класифікація ВЗП навантажувачів

76

Вилочні захвати можна використовувати як зачепи при перевантаженні пакетів у строп-стрічках і м'яких контейнерів. Крім того, вилочні захвати іноді застосовують як основа для навішення інших ВЗП (ківшів, змінних металевих піддонів і т. п.). Технологічну характеристику вилочних захватів становлять: вантажопідйомність, розміри вил, маса, конструкція пристроїв для навішення ВЗП на каретку навантажувача й наявність або відсутність пристрою зближення й розсовування вил.

Для перевантаження вантажів великої довжини вилочні захвати оснащуються подовжувачами.

Багатовилочні захвати (рис. 52, д) служать для механізованого зняття із гребінчастих піддонів пакетів тарно-поштучних вантажів і наступного укладання їх в транспортних засобах щільним штабелем.

Багатовилочні захвати характеризуються вантажопідйомністю, габаритними розмірами, конфігурацією, довжиною й розмірами перерізу вил; масою, кількістю вил і відстанню між ними; конструкцією пристроїв для навішення ВЗП на каретку навантажувача й можливістю зміни відстані між вилами.

У комплекті із двовилочним захватом іноді, а із багатовилочним – завжди використовується зштовхувач (рис. 52, е). Він призначений для укладання вантажу в щільний штабель без піддонів і прокладок.

Зштовхувачі з технологічної точки зору характеризуються зусиллям, яке, розвивається зштовхувачем, масою, робочим ходом і габаритними розмірами в складеному стані.

Крім зштовхувача з вилочними захватами застосовують верхній притиск, (рис. 52, ж) який призначений для надійної фіксації поштучних вантажів при транспортуванні шляхом притиску їх до вил навантажувача. Він придатний для фіксації вантажів різної висоти.

Характеристикою притиску є його робоче зусилля, хід, маса, габаритні розміри, спосіб кріплення до каретки навантажувача або до вилочного захвата.

Штирьовій захват (рис. 52, б) являє собою прикріплений одним кінцем до каретки вантажопідйомника один або кілька штирів (стрижнів) для захвата вантажу. Їм перевантажують різні вантажі із центральним отвором (кільцеподібних і трубчастих) для введення штиря (штирів), а також пакети в стропстрічках і м'які контейнери.

Багатоштирьовий захват може також використовуватися для перевантаження вантажів у мішках, стандартних рулонах і бочках, покладених між штирями горизонтально.

Штирові захвати характеризуються призначенням; кількістю штирів, їхнім розташуванням і розмірами між ними; довжиною, конфігурацією й розмірами перерізу штирів; масою й габаритними розмірами всього захвата; конструкцією пристроїв для навішення ВЗП на каретку навантажувача; наявністю на штирях яких-небудь спеціальних пристроїв.

Вилочні й штирові захвати часто оснащені механізмом бічного зсуву (зміщення) (рис. 52, з), метою якого є полегшити водієві націлювання захвата на вантаж і вантажу на місце укладання. Крім того, бічний (поперечний) зсув (зміна позиції) дозволяє притискати пакети до бортів і друг до друга при укла-

77

данні, збільшуючи тим самим щільність штабелювання.

Каретка поворотна у вертикальній площині (рис. 52, і) призначається для кантування (перевертання) поштучних вантажів і перекидання ящиків і коробів із сипкими вантажами, що дозволяє розвантажувати їх без застосування ручної праці.

Важільно-кліщові автоматичні зачепи до навантажувачів поширені в портах, особливо широко застосовують механічний захват для бочок типу 3МБ (захват механічний бочковий). Як правило, на каретку навішують два захвати й бочки перевантажують по двох відразу.

Кліщовий захват застосовується більшою мірою для короткомірного круглого лісу (рис. 52, в) і складається з 2-х стулок (рос. створок) на шарнірах що замикаються й розмикаються із приводом від гідравлічної системи навантажувача.

Стріла безблокова кранова (рис. 49, н) призначена для роботи з різними поштучними вантажами складної конфігурації, які за своєю формою й (або) розміру неможливо укладати на піддони. Вона може мати незмінний або змінний виліт одного гака або спеціальну підвіску з гаками, які застосовують як непривідні зачепи до навантажувача.

Технологічну характеристику підвісок становлять: вантажопідйомність, конфігурація й кількість крюків (гаків), призначення ВЗП, відстань від центра підвісу вантажу до передньої площини каретки навантажувача й власна маса.

Бічний захват складається з 2-х бічних затискних важелів із пластинами на кінцях. Бічні гідравлічні захвати (захвати бічні неповоротні) застосовують для перевантаження вантажів шляхом їхнього бічного затиску. Вони призначені для перевантаження кіп (стосів), рулонів, тюків, міцних ящиків і бочок, пакетів кольорових металів і барабанів. Технологічно найбільш ефективні бічні захвати з лапами, що мають роздільне керування руху, система включення яких дозволяє також здійснити одночасний бічний зсув лап в одну або іншу сторону з вантажем або без нього, не використовуючи спеціальний додатковий механізм поперечного зсуву.

Використовуються також повноповоротний захват (рис. 52, л) для тюків і кіп (стосів) – на 360 .

До технологічної характеристики бічних гідрозахватів відносять: вантажопідйомність, зусилля стиску вантажу, спосіб керування захватом, максимальний і мінімальний розміри розсування (розведення) лап, конфігурацію й розміри лап, габаритні розміри й маса захвата, конструкцію пристроїв для навішення на каретку навантажувача.

Затиск універсальний для круглих вантажів (рис. 52, к) призначається для перевантаження рулонів паперу й картону, бочок, барабанів з можливістю їхнього кантування (перевертання) у вертикальній площині на кут до 180° як в одну, так і в іншу сторону, що дозволяє захоплювати й штабелювати вантажі або вертикально (на торець), або горизонтально (на утворюючу).

Технологічну характеристику кантувача становлять: момент який розвивається при кантуванні, габаритні розміри й маса.

З рухомих зачепів з гідроприводом у портах знайшли застосування кон-

78

тейнерні ВЗО. Для перевантаження контейнерів використовуються спредери, аналогічні крановим, і торцеві або бічні захвати.

Спредери є основним ВЗО портальних автонавантажувачівконтейнеровозів, їх також навішують на фронтальні й бічні автонавантажувачі, а також річстакери.

Торцеві й бічні захвати використовують на фронтальних навантажувачах для перевантаження порожніх контейнерів.

Характеризуються торцеві й бічні захвати типом, призначенням, вантажопідйомністю, габаритними розмірами й масою, відстанню від центра ваги вантажу до передньої плити каретки навантажувача, тиском у гідросистемі й конструкцією пристроїв для навішення на каретку.

Грейфери до навантажувачів використовують у портах для перевантаження насипних і навалочних вантажів (рис. 52, м), а також для перевантаження круглого й короткомірного лісу, Підвішують грейфери до каретки навантажувача або до спеціальної стріли.

У технологічну характеристику грейферів до навантажувачів входять ті ж параметри, що й для кранових, а також відстань від центра ваги ВЗО з вантажем до передньої плити каретки.

Ківші (рис. 52, г) застосовують для перевантаження насипних і навалочних вантажів, а також для внутрішньопортового транспортування й складських робіт з деякими тарно-поштучними вантажами (каучук). Навішують ківші безпосередньо на каретку навантажувача або на двовилочний захват.

Ківші бувають двох видів: звичайні й бульдозерно-грейферні у яких захоплення (черпання) здійснюється грейферною щелепою.

Вантажопідйомні електромагніти до навантажувачів використовують у портах досить рідко. Магніти підвішують, як правило, до гака безблокової стріли.

Вакуумні захвати до навантажувачів призначені для вантажних операцій з деякими специфічними вантажами, які з міркувань схоронності не допускають застосування більше «грубих» ВЗП.

7Технологія перевантаження тарно-поштучних вантажів

7.1Особливості перевантаження тарно-поштучних вантажів

Особливостями тарно-поштучних вантажів є малі розміри й маса вантаж-

ного місця; велика розмаїтість тари, її параметрів і фізико-хімічних властивостей, що безпосередньо впливають на перевантажувальний процес, відносно погана пристосованість до комплексно-механізованого перевантаження. У зв'язку із цим трудомісткість їхнього перевантаження значно вища, ніж інших вантажів, а продуктивність праці й інтенсивність обробки транспортних засобів набагато нижча. Майже всі ці вантажі вимагають критого зберігання, перевозять їх у критому залізничному й автомобільному рухомому складі й у внутрішніх вантажних приміщеннях суден.

До перевезення тарно-поштучні вантажі можуть пред'являтися: з поштучним укладанням; у пакетах на піддонах або в строп-стрічках; у контейнерах.

У контейнерах тарно-поштучні вантажі можуть перевозитися: з по-

79

штучним укладанням; у пакетах на піддонах або в строп-стрічках. Якщо тарнопоштучні вантажі завантажуються в контейнер (розвантажуються з нього) вантажовласником поза територією порту, то в порту розглядається технологія перевантаження контейнерів. Якщо ж завантаження (розвантаження) контейнера тарно-поштучними вантажами здійснюється в порту, то технологія їхнього перевантаження аналогічна технології обробки вагонів і автомобілів. Технологія завантаження (розвантаження) вмісту контейнера одержало назву стафірування.

Пакетування тарно-поштучних вантажів може здійснюватися вантажовласником поза територією порту. У такому випадку пакетні перевезення здійснюють за схемою «від дверей до дверей», тобто вантаж транспортують пакетами від відправника до одержувача й розглядається технологія перевантаження пакетів.

При поштучному (безпакетньому) пред'явленні вантажу до перевезення його можна пакетувати у порту відправлення в процесі розвантаження із сухопутних або річкових транспортних засобів. Якщо далі вантаж у пакетованому виді відправляють до порту призначення й у ньому розформовують, то такі перевезення називають міжпортовими. Ефективність їх набагато нижча, ніж за схемою «від дверей до дверей», оскільки значну частину перевантажувальних операцій у процесі доставки товару від відправника до одержувача здійснюють із непакетованим вантажем.

Міжпортові пакетні перевезення, трохи зменшуючи, а при використанні строп-стрічок у якості пакетоформуючого засобу навіть збільшуючи трудомісткість і вартість ЗРР у порту відправлення, забезпечують при правильній технології перевезення й застосуванні суден відповідних типів істотне зниження часу стоянки флоту, а також дають значний позитивний ефект у порту призначення.

При безпакетньому (поштучному) перевезенню на суднах, у вагонах і автомобілях тарно-поштучні вантажі, як правило, пакетують для полегшення перевантажувальних операцій і зберігання в порту. Такі вантажі можна віднести в умовну категорію пакетуємих вантажів. Однак існує велика група тарнопоштучних вантажів пакетування яких не доцільно, тому що існують досить ефективні технології їхнього поштучного перевантаження. Такі вантажі можна віднести в умовну категорію непакетуємих вантажів.

Таким чином, характерною рисою технології портових ЗРР із деякими тарно-поштучними вантажами є їхнє укрупнення в багатомісні транспортні одиниці, які зберігають на всьому протязі транспортного процесу або його морської частини, протягом внутрішньопортового перевантаження й зберігання тільки на час виконання однієї або декількох перевантажувальних операцій. Поштучне переміщення таких тарно-поштучних вантажів по одному на всьому протязі технологічного процесу в портах застосовують винятково рідко на спеціальних комплексах, оснащених машинами безперервного транспорту, які безпосередньо взаємодіють із ТЛ промислових підприємств, які розташовані на території порту або в безпосередній близькості від нього.

Іншою особливістю технології перевантаження тарно-поштучних вантажів є велика розмаїтість ПТМ які застосовуються, технологічного оснащення й прийомів здійснення робіт. Все це робить технологічну підготовку виробництва