Текст
                    СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
I 
ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИИ
I)))))
IPKMM и погрузпчно-
РАЗГРУЗОЧНЫЕ СРЕДСТВА
[opiffl’Mrte
С. А. Ширяев
б.АЛшов
Л.Б.Миршин

С.д.Ширяев Utyuoi H.LMipgiMH ТРАНСПОРТНЫЕ И ПОГРУЭОЧНО РАЗТРУЭОЧНЫЕ СРЕДСТВА Допущено У МО по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 240100.01 - «Организация перевозок и управление на транспорте (Автомобильный транспорт)» направления подготовки дипломированных специалистов 653400 - «Организация перевозок и управление на транспорте» Москва Горячая линия - Телеком 2007
УДК 656.135.5.004.3:621.86(075) ББК 39.38 Ш64 Рецензенты: кафедра «Организация перевозок и менеджмента на транспорте» Северо- Кавказского государственного технического университета, зав кафедрой канд. техн, наук, доцент Б В Чумаков, зам. начальника Управления автомобильных дорог администрации Волгоградской области доктор техн, наук, профессор В С. Боровик Ширяев С. А., Гудков В. А., Миротии Л. Б. Ш64 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства: учебник для вузов. Под ред. С. А. Ширяева. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 848 с. ISBN 978-5-93517-364-6. Систематизированы основные сведения об автотранспортных (АТС) и погру- зочно-разгрузочных (ПРС) средствах. Приведены основные сведения о класси- фикации и свойствах грузов, перевозимых автомобильным транспортом, таре, упаковке и маркировке грузов, поддонах и контейнерах. Рассмотрены вопро- сы, связанные с классификацией, системой обозначения, областью применения и конструктивными особенностями грузовых АТС. Даны основные технико- эксплуатационные характеристики АТС общего назначения, автомобилей и ав- топоездов-самосвалов, фургонов, цистерн, автомобилей, предназначенных для перевозок длинномерных, строительных, тяжеловесных грузов, а также грузов, доставляемых в пакетах и контейнерах. Представлена классификация и общая характеристика погрузочно-разгрузочных средств и грузозахватных устройств к ним, дано описание их устройства, работы и области применения. Рассмотрена технология выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Освещены вопросы, связанные с выбором автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств. Приведена классификация складов. Рассмотрена организация основных склад- ских технологических процессов. Даны основы проектирования складов и пока- затели их работы. Рассмотрены вопросы, связанные с механизацией и автомати- зацией погрузочно-разгрузочных работ при перевозке различных видов грузов, а также безопасностью, охраной труда и окружающей среды при перевозке гру- зов и производстве погрузочно-разгрузочных работ. Для студентов, обучающихся по специальности 240100.01 - «Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте», будет полезен специа- листам в области автомобильного транспорта. ББК 39.38 ISBN 978-5-93517-364-6 © С. А. Ширяев, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, 2007 © Волгоградский государственный технический университет, 2007 © Оформление издательства «Горячая линия - Телеком», 2007
Предисловие Уважаемый читатель, учебник, который Вы держите в руках, предназначен для студентов высших учебных заведений и написан в полном соответствии с программой учебной дисциплины ’’Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства”, Государст- венного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 653400 "Организация перевозок и управление на транспорте". Дисциплина "Транспортные и погрузочно-разгрузочные сред- ства" занимает одно из ведущих мест в системе подготовки специа- листов по коммерческой эксплуатации автомобильного транспорта. Целью изучения этого курса является приобретение знаний в об- ласти автотранспортной и погрузочно-разгрузочной техники, ис- пользуемой на автомобильном транспорте. Дисциплина раскрывает современное состояние, тенденции и перспективы развития, авто- транспортных и погрузочно-разгрузочных средств, показывает их роль в системе доставки грузов, знакомит студентов с передовым отечественным и зарубежным опытом в данной области. Учебник состоит из 18 глав, которые условно можно разделить на две части. В первой части приведены основные сведения о классификации и свойствах грузов, перевозимых автомобильным транспортом, таре, упаковке и маркировке грузов, поддонах и контейнерах. Раскрываются вопросы, связанные с классификацией, системой обозначения, областью применения и конструктивными особенностями грузовых автотранспортных средств (АТС). Даны основные характеристики, перечислены требования и показана область применения АТС общего назначения, автомобилей и автопоездов-самосвалов, фургонов, цистерн, автомобилей, пред- назначенных для перевозок длинномерных, строительных, тяжело-
4 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства весных грузов, а также грузов, доставляемых в пакетах и кон- тейнерах. Во второй части представлена классификация, общая характе- ристика и область применения погрузочно-разгрузочных средств и грузозахватных устройств. Приведены эксплуатационные качества погрузочно-разгрузочных средств и грузозахватных устройств. Рассмотрена технология выполнения погрузочно-разгрузочных ра- бот. Подробно освещены вопросы, связанные с выбором авто- транспортных и погрузочно-разгрузочных средств, и приведены примеры их выбора. Серьезное внимание авторы уделили складам и складским операциям. Приведена классификация складов. Рас- смотрена организация основных складских технологических про- цессов. Даны основы проектирования складов и определения пока- зателей их работы. Рассмотрены вопросы, связанные с механизаци- ей и автоматизацией погрузочно-разгрузочных работ при перевозке различных видов грузов. Уделено внимание безопасности, охране окружающей среды при перевозке грузов и производстве погру- зочно-разгрузочных работ. В книге содержится большое количество иллюстраций, кото- рые существенно дополняют и облегчают восприятие изложенного материала. Несмотря на свой внушительный объем, учебник не может с одинаковой степенью полноты осветить все затрагиваемые в нем вопросы, поэтому авторы рекомендуют обращаться к литератур- ным источникам, данным в конце книги, изучение которых позво- лит студентам получить более полное представление по тем или иным разделам данного курса. Учебник предназначен для студентов высших учебных заведе- ний, обучающихся по специальности 24.01.00.01 ’’Организация пе- ревозок и управление на транспорте (автомобильный транспорт)”, и будет полезен специалистам в области автомобильного транспор- та в их практической работе. Авторы книги будут признательны всем читателям за критиче- ские замечания и пожелания, которые могут возникнуть после ее прочтения. Корреспонденцию просьба отправлять по адресу: 400131, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, ВолгГТУ, кафедра "Автомобильные перевозки" или по адресам электронной почты: ap@vstu.ru; sh-sa@mail.ru
Введение Развитие промышленности в конце XVIII - начале XIX веков заложило основы машинного производства и обусловило совре- менный уровень развития практически всех отраслей экономики. Отличие машинного от ручного индивидуального производства за- ключалось главным образом в использовании паровой энергии и различных машин, позволивших в гигантских масштабах увели- чить производительность труда. Процессы индустриализации повлекли за собой необходимость в операциях по перемещению грузов, причем не только в сфере производства, но и в сфере распределения товаров. Владельцы промышленных и торговых предприятий начали приобретать ме- ханизмы и машины, облегчающие труд при погрузочно-разгру- зочных, транспортных и складских работах. В основе транспортирования и перемещения грузов лежат три основных операции: погрузка, транспортирование и разгрузка. Погрузочно-разгрузочные работы выполняются везде, где имеет место движение товарно-материальных ценностей. Это может быть: рабочее место, на котором перемещаются конкретные изделия; участок, цех, завод, где происходят операции транспор- тирования и перемещения материалов, запасных частей полу- фабрикатов и изделий в соответствии с технологическими про- цессами; товаропроводящая сеть, с помощью которой грузы дохо- дят до конечного потребителя; система утилизации и рециклиро- вания, в которой отходы производства вывозятся к местам утилизации, а часть материалов или изделия возвращаются для повторного использования. В любых транспортных системах, на любом виде транспорта производятся операции погрузки и раз- грузки транспортных средств, разукомлектации партии грузов и их складирования, комплектации заказов и др.
6 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Из практики известно, что при доставке сырья, полуфабрика- тов или готовой продукции с места добычи или производства в места потребления или переработки осуществляется, как минимум, две грузовые операции: погрузка в транспортное средство и вы- грузка из него. В том случае если перевозка осуществляется раз- личными видами транспорта или требует складского хранения гру- за в ожидании транспортного средства, число грузовых операций увеличивается. Иногда на всем пути следования с одним и тем же грузом выполняется 10 и более операций. Очевидно, что многие современные отрасли экономики требуют применения разнообразных типов погрузочно-разгрузоч- ных машин и механизмов, обеспечивающих их эффективное функционирование. В связи с этим погрузочно-разгрузочные средства в настоящее время являются составной и неотъемлемой частью практически любого производственного и транспортного процесса. Связь между поставщиками грузов и их потребителями отводится транспорту, который для этих целей должен иметь различные транспортные средства. Современный мир трудно пред- ставить без транспорта. Транспорт является неотъемлемой частью экономической деятельности, которая призвана удовлетворять растущие потребности людей посредством перевозок грузов и пас- сажиров. Проблемы перемещения грузов огромны, и в своих подходах к решению этих проблем инженеры продемонстрировали и продол- жают демонстрировать большую изобретательность. Беспредель- ное многообразие перевозимых грузов и требований к их пере- возкам привело к созданию огромного количества транспортных средств, выполняющих эти перевозки. Транспорт перевозит сырье, топливо, материалы, полуфабри- каты, товары народного потребления и другие виды грузов и таким образом обеспечивает производственную деятельность всех пред- приятий и организаций и доставляет их продукцию потребителям. При этом продукция одних предприятий одновременно может яв- ляться сырьем для других. Тем самым транспорт способствует соз- данию экономических и производственных связей между отдель- ными предприятиями и целыми отраслями. Не является исключением и автомобильный транспорт, ко- торому принадлежит одно из ведущих мест в системе доставки грузов. На долю автомобильного транспорта приходится пример- но 80 % объема перевозок всех видов транспорта России при сравнительно небольшом грузообороте.
Введение 7 Опыт развитых стран показывает, что повысить эффективность работы автомобильного, равно как и других видов транспорта, невозможно без совершенствования технологии и организации процессов доставки грузов, включающих в себя правильный выбор наиболее совершенных моделей и типов подвижного состава и по- грузочно-разгрузочных средств, а также их рационального, согла- сованного и экономически выгодного использования. Парк транспортных и погрузочно-разгрузочных средств огро- мен и многофункционален. Каждое транспортное средство, погру- зочно-разгрузочная машина и механизм занимают свое определен- ное место в технологическом процессе, а все вместе составляют социотехническую систему, обеспечивающую нормальное функ- ционирование и развитие всей страны. Эффективная работа этой системы во многом зависит от качества используемой техники, ее правильного применения и эксплуатации. Очевидно, что последнее во многом определяется уровнем подготовки специалистов, кото- рые эту технику применяют в своей работе. Сведения, изложенные в учебнике, по мнению авторов, будут способствовать повышению образовательного уровня как будущих инженеров, так и уже сфор- мировавшихся специалистов и тем самым позволят им осознанно и эффективно управлять производственными процессами на авто- мобильном транспорте. Авторы прекрасно осознают, что не все приведенное в учеб- нике бесспорно и безальтернативно. Писать книгу о технике в эпоху ее стремительного развития, да еще в технократическом обществе, сложная и неблагодарная задача. "Все течет, все меняется" - это из- речение древних справедливо и в наши дни и как нельзя лучше отражает бурные изменения во всех сферах человеческой деятель- ности, в том числе и в затрагиваемой нами области. Что буквально недавно было вершиной человеческой мысли, техники и технологии, казалось совершенным, сегодня воспринимается обыденным и за- урядным. Меняются взгляды, подходы, методики, принципы рас- четов, классификации. Пересматриваются постулаты, казавшиеся незыблемыми. Бесспорно, мир вокруг нас сильно изменился, в том числе изменились и транспортные, и погрузочно-разгрузочные сред- ства. Они стали надежнее, компактнее, удобнее, "умнее", изменили свой дизайн, стали работать более эффективно и меньше загрязнять окружающую среду. Однако если внимательно приглядеться и вдуматься, то, по сути, принципиально новых (с точки зрения физики) решений не так уж много и совершенствование техники зачастую носит ярко выраженный эволюционный характер, заключающийся в посте-
8 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства пенном улучшении ее отдельных агрегатов и узлов. Например, современные двигатели внутреннего сгорания постоянно усовер- шенствуются, однако принцип их работы, определенный циклом Карно, остался неизменным. По прогнозам специалистов, реальная конкурентоспособная альтернатива этим двигателям в ближайшие 30-40 лет вряд ли отыщется. Это касается и принципов, заложен- ных в большинство конструктивных схем, по которым проекти- руется современная техника. Те же автомобили более чем за ПО лет своего развития претерпели на первый взгляд значительные изменения, однако в большей степени это относится к их внешнему облику. Здесь уместно привести слова известного американского менеджера, бывшего в свое время вице-президентом компании "Дженерал моторе”, Дж. Де Лориана [2], который, характеризуя развитие автомобилестроения США в 1950-70-е годы, говорил, что ”... со времени установления в 1949 г. на автомобилях авто- матической коробки передач и рулевого управления с усилителем никаких существенных новинок в продукции отрасли не было внедрено. Почти четверть века технического застоя. Вместо технического совершенствования своей продукции автомобильная промышленность пустилась в двадцатилетний сбытовой разгул, практически всучивая покупателю ту же самую старую машину под видом чего-то нового и полезного. На деле же ничего сущест- венно нового в ней не было. Но из года в год мы побуждали американцев продавать свои старые машины и покупать новые только потому, что изменялся их внешний облик, их дизайн... По сути, каждый год все, что мы предлагали потребителю, пред- ставляло собою лишь уже ранее приготовленный подогретый ужин". Эти слова во многом справедливы и сейчас, и не только применительно к автомобилям. С другой техникой то же самое. Изменились ли полиспасты, лебедки, домкраты, большинство грузозахватных устройств, изобретенные столетия назад, - да изме- нились, но, по существу, по своему функциональному назначению они остались теми же. Кроме этого перевооружение производства, в том числе и за- мена устаревших образцов транспортной и погрузочно-разгру- зочной техники (особенно в нашей стране), идет не столь быстро. На наших предприятиях, дорогах, складах эксплуатируется техни- ка, выпущенная 15-20 и даже более лет назад. Обновление парка машин и механизмов или дальнейшее их рациональное использо- вание напрямую зависит от того, насколько характеристики этой техники соответствуют условиям эксплуатации и требованиям со- временных стандартов и в какой степени знакомы с ними специа- листы, ее использующие.
Глава 1 ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ГРУЗОВ 1.1. Понятие транспортной характеристики груза Объектом перевозки при работе грузовых автомобилей явля- ются грузы. Груз - это товарная продукция, получаемая в резуль- тате деятельности различного рода производств и населения (сы- рье, материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, продукция сельского хозяйства), с момента ее предъявления к перевозке до момента сдачи потребителю. Транспортная характеристика грузов представляет собой сово- купность: физико-механических и физико-химических свойств; объемно-массовых характеристик; параметров тары и упаковки; характеристик опасности; специфических свойств грузов. Грузы каждого наименования обладают присущими только им физико-механическими и физико-химическими свойствами, объ- емно-массовыми характеристиками и степенью опасности, предъ- являются к перевозке в упаковке или без нее и др. Из вышесказан- ного следует, что у каждой номенклатуры груза своя транспортная характеристика, которая определяет режим перевозки, способы по- грузки, разгрузки, перегрузки и хранения, а также требования к техническим средствам выполнения этих операций. Транспорт- ная характеристика используется при решении задач, связанных с рационализацией перевозочного процесса: подборе целесообразных типов и моделей подвижного состава; выборе погрузочно-разгрузочных средств и грузозахватных устройств; выборе складского оборудования; выборе средств упаковки и пакетирования; разработке рациональных способов и схем погрузки-разгрузки и перевозки и т. д.
10 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Изменение транспортной характеристики груза приводит к изменению технических и технологических элементов процесса доставки грузов. Так, например, переход от перевозки навалом к перевозке в таре или упаковке таких грузов, как цемент или ми- неральные удобрения, требует кроме применения упаковочных ма- териалов и средств пакетирования использования других типов подвижного состава, складов и средств механизации погрузочно- разгрузочных работ. Кроме полного изменения транспортной ха- рактеристики груза, пример которой приведен выше, при разработ- ке рациональных процессов доставки грузов, приходится прибегать к изменению отдельных составляющих транспортной характери- стики: объемной массы, вида тары и упаковки, линейных размеров отдельных мест и др. 1.2. Классификация грузов Для успешной работы с огромной номенклатурой грузов (бо- лее пяти тысяч наименований), предъявляемых к перевозке авто- мобильным транспортом, необходимо знать их классификацию. В настоящее время существует несколько способов классификации грузов, которые основаны на разделении грузов по ряду обобщаю- щих признаков. В соответствии со свойствами грузов, характеризующими от- дельные операции по доставке грузов потребителям, грузы класси- фицируются по следующим признакам. По отраслевому признаку грузы разделяются: на промышленные (промышленные изделия, металл, руда, уголь, нефть и нефтепродукты и др.); сельскохозяйственные (зерно, фураж, овощи, фрукты, хлопок, живность, удобрения и др.); строительные (цемент, песок, щебень, бетон товарный, желе- зобетон, железобетонные плиты, фермы, кирпич и т. д.); торговые (пищевые продукты и промышленные товары, дос- тавляемые в торговую сеть, грузы для предприятий общественного питания и т. д.); коммунальные (мусор, пищевые отходы, снег и др.); прочие (грузы для выставок и соревнований, багаж, макулату- ра, возвратная тара и др.). По физическому состоянию грузы делятся: на твер- дые, жидкие и газообразные. По приспособленности к выполнению погру- зочно-разгрузочных работ грузы различают:
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов И на навалочные [различные сыпучие материалы, перевозимые без упаковки (навалом, насыпью) - уголь, песок, гравий, щебень, галька, кокс, руда, камень и др.]; тарно-упаковочные и штучные (грузы в мешках, кулях, паке- тах, ящиках, кипах, коробках, решетках, сетках, связках, а также грузы без упаковки; катно-бочковые - грузы в металлических, де- ревянных и фанерных бочках, барабанах, бухтах, рулонах и др.); жидкие или наливные (молоко, спирт, пиво, нефтепродукты, кислоты, различные химические растворы и т. п.); полужидкие и густеющие (товарный раствор, бетон, асфальт, штукатурная масса, гудрон, битум и др.); газообразные (кислород, азот, бутан, пропан, аргон и др.). Более подробная характеристика грузов, квалифицируемых по этому признаку, приведена в табл. 1.1. По габаритным размерам грузы могут быть: габаритными (габаритные размеры груза не превышают по ширине 2,5 м, по высоте в транспортном положении вместе с авто- мобилем - 3,8 м, при перевозке контейнера - 4 м, по длине со све- сом за задний борт кузова - 2 м); крупногабаритными (груз с размерами свыше 2,5 м по высоте, 2 м по ширине и 3 м по длине); негабаритными [габаритные размеры транспортных средств (вместе с грузом) превышают установленные ГОСТ предельные]. По условиям перевозки грузы, делятся: на обычные, перевозящиеся универсальным подвижным со- ставом; специальные, перевозящиеся специализированным подвижным составом; специфические (перевозящиеся специальным подвижным со- ставом), т. е. грузы, которые могут менять свое физическое состоя- ние в процессе перевозки. К ним относятся скоропортящиеся грузы (требующие ускоренных сроков доставки при соблюдении необхо- димых тепловых режимов), густеющие, застывающие и спекаю- щиеся (бетон, битум, асфальт и др.), смерзающиеся (влажный пе- сок, руда, уголь, кокс и др.), испаряющиеся (легкоиспаряющиеся жидкости, сухой лед), антисанитарные и живность. По условиям хранения: не требующие защиты от окружающей среды; требующие защиты от окружающей среды. По степени использования грузоподъемности подвижного состава: 1-го класса - грузы, при перевозках которых коэффициент ис- пользования грузоподъемности подвижного состава равен 1,0;
12 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 1.1. Классификация грузов по приспособленности к выполнению погрузочно-разгрузочных работ Наименование грузов Краткая характеристика грузов Т арно-упаковоч- ные и штучные Грузы в мешках, кулях, пакетах, кипах, ящиках, коробках, решетках, сетках, связках, а также грузы без упаковки массой одного места до 250 кг, за ис- ключением металлов, лесоматериалов; катно-боч- ковые грузы [в металлических, деревянных и фа- нерных бочках, барабанах, бухтах, рулонах (бума- га на катушках) массой одного места до 500 кг] Тяжеловесные Грузы в упаковке и без упаковки (в том числе ма- шины, контейнеры, железобетонные изделия и др.) массой одного места более 250 кг, за исключением металлов и лесоматериалов; катно-бочковые грузы массой одного места более 500 кг Металлы и метал- лические изделия Металлы всякие (в том числе металлолом) и ме- таллические изделия, перевозимые без упаковки и в металлической упаковке (тонколистовой металл в пачках и др.), независимо от массы одного места, за исключением тяжеловесных станций, машин и станков, относящихся к тяжеловесным грузам Лесоматериалы Лесоматериалы круглые всех пород любого диа- метра, шпалы, брусья, дрова, пиломатериалы всех размеров, изделия из дерева - детали домов, фанера ит. д. Огнеупорные Все виды изделий из огнеупорных материалов - ша- мотные, динасовые и другие, предназначенные для кладки металлургических и нагревательных печей Навалочные Различные сыпучие материалы, перевозимые без упаковки (насыпью, навалом), - уголь, песок, гра- вий, галька, кокс, руда и др. Мясные Мясо мороженое, охлажденное в тушах, полу- тушах и четвертинах Хлебобулочные изделия Хлеб печеный всякий, булочные и мелкие штуч- ные изделия, уложенные в специальные лотки Овощные россыпью Картофель, свекла, морковь, арбузы, редька и т. п. Зерновые россыпью Все виды зерновых культур (пшеница, рожь, яч- мень, овес и др.) Наливные Бестарные жидкие грузы, перевозимые в цис- тернах или других устройствах, размещаемых в кузове автомобиля
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 13 2-го класса - коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава от 0,71 до 0,99; 3-го класса - коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава от 0,51 до 0,70; 4-го класса - коэффициент использования грузоподъемности подвижного состава от 0,41 до 0,50; По степени опасности грузы подразделяются: на малоопасные (стройматериалы и разные промышленные и продовольственные товары); пылящие и горячие (цемент, мука, известь, минеральные удоб- рения, асфальт, битум и др.); опасные по своим размерам (крупногабаритные грузы, у кото- рых некоторые части или детали выступают за основные габариты автотранспортных средств); опасные. К опасным грузам согласно ГОСТ 19433-88 "Грузы опасные. Классификация и маркировка" относят вещества и предметы, ко- торые при транспортировании, выполнении перегрузочных работ и хранении могут послужить причиной взрыва, пожара или по- вреждения транспортных средств, складов, устройств, зданий и сооружений, а также гибели, увечья, отравления, ожогов, облу- чения или заболевания людей или животных. В соответствии с указанным ГОСТ опасные грузы разбиваются на девять классов: 1 - взрывчатые вещества (ВВ); 2 - газы, сжатые, сжиженные и растворенные под давлением; 3 - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); 4 - легковоспламеняющиеся твердые вещества (ЛВТ), самовоз- горающиеся вещества (СВ) и вещества, выделяющие воспламеня- ющиеся газы при взаимодействии с водой; 5 - окисляющие вещества (ОК) и органические пероксиды (ОП); 6 - ядовитые вещества (ЯВ) и инфекционные вещества (ИВ); 7 - радиоактивные материалы (РМ); 8 - едкие и (или) коррозионные вещества (ЕК); 9 - прочие опасные вещества. В российских документах опасные грузы классифицируются, основываясь на ДОПОГ (Европейское соглашение о международ- ной дорожной перевозке опасных грузов), к которому Россия при- соединилась в 1994 г. ДОПОГ разработан с целью унификации правил перевозки опасных грузов в международном сообщении.
14 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 1.3. Факторы, действующие на груз На груз в процессе доставки его от поставщика до потребителя влияют три группы внешних воздействий. Механические - удары, толчки, вибрация, статические нагруз- ки, трение, возникающие в процессе транспортирования, погрузоч- но-разгрузочных работ, перегрузки, складирования и др. Как пра- вило, механические воздействия на груз возникают из-за неисправ- ности кузовов подвижного состава, погрузочно-разгрузочных меха- низмов и машин, грузозахватных устройств, складского оборудо- вания, неправильного размещения груза в кузове подвижного со- става, нарушения технологических процессов доставки груза. Климатические - атмосферные осадки, газовый состав, темпе- ратура, влажность, запыленность воздуха, наличие в его составе микробиологических форм, свет. Биологические - влияние жизнедеятельности микроорганизмов, насекомых, грызунов. Под действием указанных факторов в массе груза происходят различные физико-химические, биохимические, микробиологиче- ские и другие процессы, свойственные отдельным видам продук- ции, приводящие к порче груза. 1.4. Физико-механические и физико-химические свойства груза Физико-механические и физико-химические свойства груза характеризуют состояние груза и определяют его способность вступать во взаимодействие с окружающей средой, с кузовами подвижного состава, грузозахватными устройствами, складски- ми помещениями, с другими грузами, а также влиять на здоро- вье людей. От этих свойств грузов во многом зависит выбор условий пе- ревозки, погрузки-разгрузки и хранения груза, а также требования к его таре и упаковке. Физико-механические свойства груза Данные свойства зависят от природы самого груза и в общем случае к ним относят: гранулометрический состав, сыпучесть, гиг- роскопичность, способность к слеживанию, реакцию на изменение температур и др. Кратко остановимся на основных из них. Гранулометрический состав - количественное распределение кусков (частиц) навалочных и насыпных грузов по крупности.
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 15 В зависимости от гранулометрического состава насыпные и на- валочные грузы делятся на четыре группы: особокрупные, крупно- кусковые, среднекусковые и мелкокусковые. Сыпучесть - способность насыпных и навалочных грузов пе- ремещаться под действием сил тяжести или внешнего динамиче- ского воздействия. Сыпучесть груза характеризуется величиной уг- ла естественного откоса и сопротивлением сдвигу. Угол естественного откоса - двугранный угол между плоско- стью груза и горизонтальной плоскостью основания штабеля (пло- щадки, на которой лежит груз). Различают угол естественного отко- са в покое и в движении. Величина угла естественного откоса зави- сит от рода груза, его гранулометрического состава и влажности. Под воздействием динамических нагрузок (особенно вибрации) угол естественного откоса уменьшается и может даже равняться нулю. В связи с этим угол естественного откоса в движении всегда меньше, чем в покое. Сопротивление сдвигу объясняется наличием сил трения и сцепления между частицами груза. Наибольшими силами сцеп- ления между частицами вещества обладают влажные и плохосыпу- чие грузы (вязкие материалы). Силы сцепления возрастают с уве- личением влажности груза, однако у некоторых видов груза (песок, грунт и др.) есть критическое значение величины влажности, при достижении которой начинается резкое снижение сил сцепления частиц груза между собой. Скважистость - наличие и величина пустот между отдель- ными частицами груза. Пористость - наличие и суммарный объем внутренних пор и капилляров в массе груза. Способность уплотняться. Уплотнение груза происходит под действием на него статических или динамических нагрузок, за счет заполнения пустых пространств и более компактного расположе- ния отдельных частиц груза относительно друг друга. Степень уп- лотнения зависит от гранулометрического состава груза, его порис- тости и скважистости и является одним из важных факторов повы- шения статической грузоподъемности автотранспортного средства. Хрупкость - способность груза разрушаться, минуя видимую стадию пластических деформаций. Тара и упаковка таких грузов должны быть исправными и обеспечивать сохранность грузов при выполнении погрузочно-разгрузочных работ и транспортных опе- раций с ними. К хрупким грузам относятся изделия из стекла, ке- рамики, фарфора, телерадиоаппаратура, всевозможные приборы, шифер и др.
16 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Пылеемкостъ - способность грузов легко поглощать пыль из окружающей среды. Повышенной пылеемкостью обладают: волок- нистые материалы, меха, ткани, грузы повышенной влажности и др. Распыляемостъ - способность мельчайших частиц вещества образовывать с воздухом устойчивые взвеси и переноситься воз- душными потоками на значительные расстояния. Примером этого явления может служить пыление при перевозке и перегрузке муки, цемента, угля, зерновых культур и др. Распыляемость грузов за- трудняет работу людей и требует применения специальных средств индивидуальной и коллективной защиты. Для снижения пыления грузов необходимо: совершенствовать тару и упаковку; создавать специализированный подвижной состав, погрузочно-разгрузочные устройства и складское оборудование. Абразивность - способность частиц грузов истирать соприка- сающиеся с ними поверхности подвижного состава, погрузочно- разгрузочных машин, грузозахватных устройств, стеллажей и дру- гого оборудования. Слеживаемость - способность частиц груза образовывать дос- таточно прочную монолитную массу за счет сцепления между со- бой, прилипания к стенкам кузовов автотранспортных средств, по- верхностям грузозахватных устройств. Причинами слеживаемости являются: спрессовывание частиц груза под давлением верхних сло- ев; химические реакции в массе вещества; кристализация солей и др. На степень слеживаемости оказывают влияние свойства и ха- рактеристика самого груза, режим хранения и местные климатиче- ские условия. Сводообразование - процесс образования свода над выпуск- ным отверстием бункера, силоса, подвижного состава. Это свойст- во характерно для насыпных и навалочных грузов. Образование свода происходит в результате зацепления движущихся частиц гру- за за частицы, находящиеся в состоянии покоя. Вязкость - свойство частиц жидкости сопротивляться пере- мещению относительно друг друга под действием внешних сил. Вязкость характеризует внутреннее трение между частицами и объясняется силами молекулярного сцепления. Гигроскопичность - способность грузов поглощать влагу из воздуха. Влажность - процентное содержание влаги в массе груза. По- вышение влажности ряда грузов усиливает их слеживаемость, смерзаемость, сводообразование, а также увеличивает налипание груза на внутренних поверхностях кузовов, бункеров, грузозахват- ных устройств.
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 17 Реакции груза на изменение температур: смерзаемостъ - способность грузов терять свою сыпучесть в результате смерзания отдельных его частиц в сплошную массу. Смерзаемости подвержены каменные угли, руды различных метал- лов, многие навалочные грузы и т. д.; морозостойкость - способность грузов выдерживать воздей- ствие низких температур, не разрушаясь и сохраняя свои потреби- тельские свойства при оттаивании. Наиболее неблагоприятно низ- кие температуры воздействуют на свежие фрукты и овощи, жидкие грузы в стеклянной таре, некоторые резинотехнические изделия, полимерные материалы и др.; спекаемость - способность частиц некоторых грузов слипать- ся при повышении температуры массы груза. Спекаемость прису- ща таким грузам, как асфальт, гудрон и др. Предотвратить спекае- мость грузов практически невозможно, поэтому выгрузка таких грузов требует значительных трудовых затрат; теплостойкость - способность веществ под действием высо- ких температур противостоять развитию биохимических процес- сов, разрушению, окислению, плавлению, или самовозгоранию. Наиболее неблагоприятное воздействие высокие температуры ока- зывают на грузы растительного и животного происхождения, торф, бурые угли и грузы, содержащие легкоплавкие вещества; огнестойкость - способность грузов не воспламеняться и не изменять своих потребительских свойств (прочность, цвет, фор- му) под воздействием огня. Физико-химические свойства груза К этим свойствам относят: самонагревание и самовозгорание, коррозию, окислительные свойства. Самонагревание и самовозгорание происходят под действием внутренних источников тепла - химических и биохимических про- цессов, протекающих в массе груза и повышающих его температу- ру. Самонагреванию подвержены волокнистые материалы, сено, зерно, каменные и бурые угли, сланцы и др. Коррозия - разрушение металлов или металлических изделий при химическом или электрохимическом взаимодействии с внеш- ней средой. При перевозках грузов, подверженных коррозии, их тщательно упаковывают и не допускают их совместную перевозку с активными окислителями. Окислительные свойства - способность легко отдавать избы- ток кислорода другим веществам. Наиболее активными окислите- лями являются жидкие кислоты, щелочи, соли, минеральные удоб-
18 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства рения, перекись водорода и т. д. Окислители являются опасными видами грузов, и их перевозка, хранение и погрузка-разгрузка строго регламентированы ГОСТом. Характеристики опасности груза: огнеопасность - способность вещества в случае возникнове- ния очага загорания к прогрессирующему горению; взрывоопасность - способность грузов вызывать физический или химический взрыв; вредность - способность паров или взвешенных частиц веще- ства поражать органы чувств, кожный покров, дыхательные пути и легкие людей; ядовитость - свойство некоторых грузов представлять непо- средственную опасность для здоровья людей и животных; радиоактивность - способность некоторых веществ к радио- активным излучениям, опасным для здоровья и жизни людей и жи- вотных. 1.5. Объемно-массовые характеристики груза К массовым характеристикам грузов относят: плотность, навалочную плотность, удельную массу. Плотность-это масса однородного вещества в единице объе- ма. Единицей измерения плотности является кг/м3. В производст- венной практике в качестве единицы измерения плотности чаще всего используют т/м3. На транспорте понятие плотности исполь- зуют для расчета массы жидких грузов, перевозимых наливом, на- пример в цистернах. Навалочная плотность (объемная масса) - масса груза в еди- нице объема с учетом скважистости и пористости вещества. Нава- лочные и насыпные грузы представляют собой большое количество частиц различной формы и размеров. Между отдельными частица- ми и внутри них есть свободные пространства, обусловленные не- плотным прилеганием частиц друг к другу, а также наличием пор и капилляров внутри самого вещества. Поэтому объем, занимае- мый данными грузами, зависит не только от количества однород- ного вещества, но и от размера свободного пространства как внут- ри груза, так и между его отдельными частями. Удельная масса - масса единицы объема груза с учетом порис- тости вещества (т. е. с учетом объема внутренних пор и капилля- ров). Эта характеристика груза используется для расчета массы ле- соматериалов, железобетонных изделий и других видов грузов.
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 19 К объемным характеристикам грузов относят: удельный объем, удельный погрузочный объем. Удельный объем - объем единицы массы груза. Для навалоч- ных и насыпных грузов удельный объем - величина, обратная объ- емной массе, а для жидкостей - обратная плотности продукта. Удельный погрузочный объем - объем кузова подвижного со- става, который в среднем занимает одна тонна груза. 1.6. Тара и упаковка грузов Сохранность груза в процессе транспортирования в большой степени обеспечивается правильной подготовкой грузов к перевоз- ке и рациональной упаковкой. Под упаковкой понимается комплекс защитных мер и мате- риальных средств по подготовке продукции промышленного и сель- скохозяйственного производства к транспортированию и хране- нию, для обеспечения ее максимальной сохранности и придания транспортабельного состояния. Согласно ГОСТ 17527-86 ’’Упаковка. Термины и определения” упаковка представляет собой потребительскую и транспортную та- ру, прокладочные и амортизирующие материалы, вспомогатель- ные упаковочные средства (например, средства консервации) и ма- териалы. Грузы могут перевозиться в упаковке с применением всех или только отдельных ее элементов и без упаковки - навалом, насы- пью, наливом в специализированном или универсальном подвиж- ном составе. Упаковка должна соответствовать действующим стан- дартам или соглашениям между грузоотправителем и грузополу- чателем. Тара является одним из важнейших компонентов упаковки и представляет собой специальное изделие для размещения про- дукции, предохраняющее ее от порчи и повреждений при транс- портировании, погрузочно-разгрузочных операциях, складировании и хранении. По функциональным признакам, принадлеж- ности и условиям использования различают следую- щие основные виды тары: потребительскую, групповую, произ- водственную, тару-оборудование, транспортную, инвентарную и складскую. Потребительская тара - элемент упаковки, в которую расфа- совывают продукцию для доставки ее потребителям: бутылки, па- кеты, пачки, коробки и многое другое. Эта тара переходит вместе
20 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства с товаром в собственность потребителя. Потребительская тара мо- жет быть: индивидуальной - для упаковывания одного изделия; порционной - для размещения определенного количества продук- ции; подарочной, отличающейся ярким, красочным оформлени- ем, и т. д. Групповая тара - служит для комплектации и укрупнения пар- тий изделий, особенно мелкоштучных, предварительно упакован- ных в потребительскую тару или без нее. Групповая тара предна- значена для защиты товаров от воздействия агрессивных факторов окружающей среды и предохранения их от механических нагрузок. Производственная тара используется для упаковывания, пе- ремещения и хранения полуфабрикатов, запасных частей, готовой продукции, комплектующих изделий и других грузов внутри заво- да, цеха или между заводами, связанными кооперированными по- ставками. Производственную тару в основном изготавливают из металла, так как она должна выдерживать большие механические нагрузки. По условиям эксплуатации данная тара является много- оборотной. Тара-оборудование - специальное изделие, предназначенное для укладывания, транспортирования, временного хранения и про- дажи товаров методом самообслуживания. Тара-оборудование вы- полняет одновременно функции производственной и транспортной тары, а также торгового оборудования. Использование такой тары позволяет внедрять наиболее прогрессивную технологию товаро- движения "промышленность - транспорт - торговля" и способству- ет значительному повышению уровня механизации и автоматиза- ции погрузочно-разгрузочных работ и улучшению условий труда. Тару-оборудование рекомендуется применять для внутригородских и внутрирайонных перевозок. Транспортная тара - самостоятельная транспортная единица или часть укрупненной транспортной единицы - используется для упаковывания товаров и изделий, предварительно уложенных в по- требительскую, групповую тару или без первичной упаковки. Транспортная тара предназначена для защиты груза и внутренней упаковки (потребительской тары, групповой тары и др.) от воздей- ствия факторов окружающей среды, для обеспечения удобства пе- регрузочных работ, транспортирования, складирования, крепления к транспортным средствам. Инвентарная тара - является собственностью предприятия и подлежит возврату владельцу (например, ящики, корзины, лотки, тележки в магазинах самообслуживания).
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 21 Складская тара - предназначена для размещения и укладки, хранения и комплектации продукции на складе (лотки, коробки, ящики и др.). По жизненному циклу тару подразделяют на: разовую (однократного использования); возвратную (повторного использо- вания с мелким ремонтом или без него) и оборотную (многообо- ротную), т. е. многократного использования. По конструкции тара может быть складной, разборной, неразборной, разборно-складной, плотной, решетчатой и т. п. По возможности доступа тара делится на открытую и закрытую. По прочности или от способности сохранять свою первоначальную форму (выдерживать механиче- ские нагрузки и деформироваться) различают: жесткую, полужест- кую и мягкую тару. Жесткая тара имеет большую механическую прочность и не изменяет форму при транспортировании и хранении груза. Полужесткая тара сохраняет свою первоначальную форму при небольших механических нагрузках. Мягкая тара принимает различную форму в соответствии со степенью наполнения грузом. Основное назначение мягкой та- ры - хранение и транспортирование сыпучих и волокнистых ма- териалов. По специфическим свойствам выделяют герметич- ную и негерметичную тару. Герметичная тара бывает изотермиче- ской и изобарической, сохраняющей соответственно заданную тем- пературу и давление в течение определенного времени. В зависимости от формы существуют следующие ви- ды транспортной тары: ящики, бочки, фляги, барабаны, канистры, баллоны, кассеты, мешки, сетки и другие виды. В качестве материалов для изготовления транспортной тары используют дерево, картон, бумагу, металл, ткань, полимеры и их различные комбинации. Материал тары определяет способность ее конструкции выдерживать механические нагрузки и выбирает- ся в зависимости от свойств груза. В нашей стране наибольшее распространение получила деревянная тара, на производство кото- рой приходится около 50 % всех расходов. Расходы на производст- во картонной и бумажной тары составляют 35-38 %, а металличе- ской - 10 %. Для сравнения расходы на производство деревянной тары в США не превышают 4 %, в Финляндии - 1,5 %. Основное место в структуре потребления тарных материалов этих стран за- нимают тарный картон (более 50 %) и полимерные материалы
22 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства (около 25 %). На производство тары в России расходуется около 30 млн. м3 древесины (в пересчете на круглый лес), 500 тысяч т бу- маги, 40 тысяч т пластмасс, 1,1 млн. т металла и др. [34]. В качестве прокладочных и амортизирующих материалов ис- пользуют: древесину, стружки, опилки, бумагу, картон, пенопласт, вату, ткани и др. Улучшение структуры производства и потребления тарных ма- териалов, снижение материалоемкости и стоимости транспортной тары могут быть достигнуты за счет: увеличения объемов бестар- ных перевозок; расширения сферы применения многооборотной и возвратной тары; использования прогрессивных тарных материа- лов и конструкций тары, унификации и стандартизации тары и др. Наиболее крупным резервом экономии тарных материалов являют- ся бестарные перевозки грузов с использованием специализиро- ванного подвижного состава, универсальных и специальных кон- тейнеров, ящичных поддонов, пакетирования груза на плоских поддонах с применением полимерных пленок. Современная упаковка должна соответствовать следующим основным требованиям: соответствовать роду и характеру перевозимого груза; обеспечивать возможность применения погрузочно-разгрузоч- ной техники и многоярусного штабелирования; надежно защищать груз от внешних воздействий; соответствовать размерам упаковываемой продукции; быть оптимальной по стоимости и привлекательной по внеш- нему виду; быть по возможности универсальной (т. е. позволять упаковы- вать в одну и ту же упаковку продукцию разных видов); быть прочной и в то же время легкой. 1.7. Маркировка грузов Упаковка, кроме свойств, перечисленных в предыдущем разде- ле, обладает еще одним не менее важным свойством - она, как пра- вило, является еще и носителем информации. Для этого на ее по- верхности наносят маркировку. Под маркировкой понимают надписи и условные знаки, нано- симые на тару и упаковку для опознания груза и характеристики способа обращения с ним при транспортировании, хранении и вы- полнении погрузочно-разгрузочных операций. Маркировка позволя- ет установить связь между грузом и перевозочным документом, а также отличить одну партию груза от другой. Маркировка долж-
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 23 на содержать основные, дополнительные и информационные над- писи, а также манипуляционные знаки. Основные надписи содержат данные о контракте, номер грузо- вого места и число мест в партии, пункт назначения и другие сведения. Дополнительные надписи - наименование грузоотправителя и пункт отправления груза. Информационные надписи характеризуют массу грузового места, нетто (чистая масса самого груза) и брутто (масса груза вме- сте с тарой) в килограммах, а также его габаритные размеры и объ- ем в кубических метрах (последние два показателя в том случае, ес- ли длина, ширина высота или диаметр грузового места более одно- го метра). Манипуляционные знаки предназначены для обозначения спо- собов обращения с грузом, вида груза и его упаковки. Основные манипуляционные знаки приведены в табл. 1.2. Таблица 1.2. Манипуляционные знаки, наносимые на тару и упаковку Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- рых наносят мани- пуляционный знак Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- рых наносят мани- пуляционный знак Осторожно, хрупкое 2 Хрупкие, бью- щиеся, ломкие, прецизионные и другие реагиру- ющие на сотря- сение грузы Боится нагрева Грузы, которые следует предохра- нять от солнеч- ных лучей и на- грева Боится сырости Грузы, чувстви- тельные к воз- действию влаги Крюками не брать Грузы в мягкой таре и кипах, ког- да при перегру- зочных работах недопустимо упо- требление крю- ков Ограничение температуры т Диапазон тем- ператур, при ко- торых следует хранить груз или манипулировать им Боится излучения FOTO Грузы, на свойс- тва которых вли- яет любой вид лучистой энер- гии (например, непроявленные фотопленки)
24 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 1.2 Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- | рых наносят мани- пуляционный знак Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- рых наносят мани- пуляционный знак Герметичная упаковка (@ Грузы особо чувст- вительные к воз- действию окружа- ющей среды. Знак запрещает при транспортирова- нии и хранении вскрывать и по- вреждать тару Место строповки § Грузы, которые можно стропо- вать только в оп- ределенных мес- тах. Знак указы- вает место распо- ложения канатов или цепей для подъема груза Штабелировать запрещается На груз с этим знаком при транс- портировании и хранении не до- пускается класть другие грузы Предел по коли- честву ярусов в штабеле 'S' Максимальное количество оди- наковых грузов, которые можно штабелировать один на другой, где п - предель- ное количество Вилочные погрузчики не использо- вать Запрещается ис- пользование ви- лочных погруз- чиков Поднимать непосредствен- но за груз мм./мХ ям 1^11 Поднимать за упа- ковку запрещает- ся. Подъем осу- ществляется не- посредственно за груз Здесь подни- мать тележкой запрещается £ Указывает места, где нельзя приме- нять тележку при подъеме груза Верх, не кантовать it Указывает пра- вильное верти- кальное положе- ние груза Открывать здесь Упаковку откры- вать только в ука- занном месте I Не катить ф Груз не следует подвергать каче- нию
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 25 Окончание табл. 1.2 Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- рых наносят мани- пуляционный знак Манипуляцион- ный знак и над- пись на ярлыке Виды грузов и случаи, в кото- рых наносят мани- пуляционный знак Не зажимать Упаковка не дол- жна зажиматься по указанным сторо- нам груза Зажимать здесь Указывает места, где следует брать груз зажимами Штабелирова- ние ограничено ... kg max Ограничена воз- можность штабе- лирования груза Защищать от радиоактивных источников г* Проникновение излучения может привести к поте- ре потребительс- ких качеств груза Тропическая упаковка Знак наносят на груз в тех случаях, когда поврежде- ния упаковки при транспортировании, выполнении погрузочно-разгрузочных операций или хранения мо- гут привести к порче груза вследствие неблагоприят- ного воздействия тропического климата. Надпись "Тропическая упаковка" печатается красной краской. Обозначения: Т - знак тропической упаковки; 00-00 - месяц и год упаковывания Скоропортя- щийся груз Грузы, подверженные интенсивной порче. Для защи- ты груза требуются соответствующие мероприятия (искусственное охлаждение, нагревание или провет- ривание). Знак наносят на грузы, которые транспор- тируют в соответствии с правилами перевозки скоро- портящихся грузов, установленными транспортными министерствами. Надпись "Скоропортящийся груз" печатается синей краской Центр т яжести > Расположение знака указывает место центра тяжести груза. Знак наносят в тех случаях, когда центр тяже- сти не совпадает с геометрическим центром тяжести Маркировку груза по назначению подразделяют: на то- варную, грузовую (отправительскую), транспортную, специальную и экологическую. Ответственность за правильность нанесения то- варной, экологической и специальной маркировки несет изготови- тель продукции, транспортной маркировки - отправитель и пере- возчик, принявший груз к перевозке.
26 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Товарная маркировка наносится предприятием-изготовителем. В данной маркировке указывается: род груза, сведения об условиях его применения и назначения, наименование предприятия-изго- товителя. Грузовая (отправительская) маркировка включает в себя над- писи с наименованием грузоотправителя и грузополучателя, а так- же пункт отправления груза и пункт его прибытия. Транспортная маркировка содержит сведения о количестве мест в перевозимой партии груза и номер товарно-транспортного документа, по которому груз принят к перевозке от отправителя. Специальная маркировка предназначена для указаний по пра- вильному обращению с грузом при его перевозке, выполнении по- грузочно-разгрузочных операций и хранении. Грузоотправитель наносит специальную маркировку в виде предупредительных над- писей или манипуляционных знаков (табл. 1.2). При отправке гру- зов за границу маркировочные надписи наносятся на языке, ука- занном в заказе-наряде (как привило, на английском). В настоящее время большое распространение в мире получила маркировка груза (товара) с помощью штрихового кодирования. Штриховой код или бар-код (bar-code) - комбинация темных и светлых вертикальных полос (штрихов) различной ширины с на- несенными под ними цифрами, дающая возможность кодировать, считывать и расшифровывать информацию о продукции (товаре) с использованием современных компьютерных технологий. Системы штрихового кодирования довольно разнообразны. Наибольшее распространение из них получили Универсальный товарный код (УТК или UPC), разработанный в США в начале 1970-х годов, Европейский товарный код (ЕТК или EAN), и ряд других (рис. 1.1). Необходимо отметить, что США являются лиде- ром по разработке и применению штриховых кодов. Европейская международная ассоциация кодов EAN (European Article Numbering Association International) была создана в 1977 го- ду. Объединение этой организации с Северо-Американской ассо- циацией товарной продукции UCC (Uniform Code Council) привело к образованию глобальной международной системы идентифика- ции EAN/UCC (или UCC/EAN). Система EAN/UCC объединяет 97 национальных организаций в 99 странах мира. Членом этой организации является и наша стра- на. В настоящее время более 80 % всей продукции, выпускаемой в мире, маркируется кодом EAN-13, состоящим из 13 цифр. Основ- ным признаком этого кода являются две длинные полосы в начале кода и его конце (см. рис. 1.1)
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 27 Код EAN-13 *CLK-150* Код 39 пшжш 0 4612345678900 Код UPC llllinilMIIIIIIIII (01) 05412345678908 (10) 4512ХА Код UCC/EAN-128 0150 Код 2/5 Интерливд Рис. 1.1. Основные виды штриховых кодов Код ITF-14 В коде EAN записана следующая информация: три первые цифры - это ПЕРФИКС или номер национальной организации - члена EAN. Принято считать, что этот номер указывает на страну, где произведена продукция. Например, 400...440 - Германия, 30...37 - Франция, 80...83 - Италия, 45...49 - Япония, 00...09 - США, Канада, 690 - Китай, 869 - Турция, 880 - Южная Корея, 460...469 - Россия. Следующие шесть цифр регистрационный но- мер предприятия (которое производит и реализует товар) внутри национальной организации - члена EAN. В России право присвое- ния этих номеров дано ассоциации ЮНИСКАН/EAN РОССИЯ - национальной организацией товарной нумерации - члену EAN. В последующих трех цифрах предприятие изготовитель зашифро- вывает: наименование товара, его потребительские свойства, раз- меры, массу, цвет и т. п. Последняя 13-я цифра - контрольная. Она используется для проверки правильности считывания штрих-кода специальным устройством - сканером и вычисляется из предыду- щих двенадцати. Кроме основной версии штрихового кода EAN-13 разработан и укороченный (’’усеченный") вариант EAN-8, который исполь- зуется для маркировки товаров в малоразмерной упаковке. Использование того или иного штрихового кода обусловле- но рядом обстоятельств. Так, например, следует учитывать, что код
28 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства EAN имеет небольшие размеры и поэтому требует высококачест- венной печати, кроме этого при поступлении товаров в розничную сеть только он может быть считан сканерами, установленными в расчетных отделах магазинов. Для кодирования отгрузочных упаковок, имеющих, зачастую неровную или даже гофрированную поверхность, лучше использовать код ITF-14 (код с прямоуголь- ным контуром), так как он намного больше кода ЕТК и поэтому не требует высококачественной печати. Для кодирования большого объема информации на ограниченной поверхности лучше всего подходит код "2 из 5 с чередованием" (Код 2/5 Индастриал или Код 2/5 Интерливд), а код UCC/EAN-128 (Serial Shipping Container Code) незаменим при маркировке и последующей идентификации логистических грузовых единиц (контейнеров, паллетов, пакетов и ряда других). Общеевропейская система сертификации экологических свойств товаров предусматривает единую экологическую марки- ровку, которую для сокращения называют эко-маркировкой (рис. 1.2). Эко-маркировка обозначает безвредность для окружающей среды товара в целом, возможность использования самого изделия и его частей или его упаковки в качестве отходов потребления (знак рециклирования и др.), конкретную опасность, которую то- вар (груз) представляет для окружающей среды или человека. При маркировке грузов необходимо соблюдать ряд правил. Грузоотправитель, до предъявления к перевозке тарно-упаковоч- ных и штучных грузов, обязан замаркировать каждое грузовое ме- сто в соответствии с ГОСТ 14192-77 и с нормативными актами со- ответствующих видов транспорта. Транспортная маркировка дол- жна быть нанесена на каждое грузовое место. Транспортную маркировку располагают: на ящиках - на одной из боковых сторон; на бочках и барабанах - на днище; на мешках - V/// 1 Рис. 1.2. Эко-маркировка товара: 1 - знак "Белый лебедь" (Скандинавия); 2 - эко-знак (Япония); 3 - знак рециклиро- вания ИСО; 4 - знак "Зеленая точка" (ФРГ)
Глава 1. Транспортная характеристика, классификация и свойства грузов 29 в верхней части у шва; на тюках - на одной из боковых поверхно- стей; на кипах - на торцевой поверхности; на других видах тары (баллонах и др.), а также на грузах, неупакованных в транспортную тару - на наиболее удобных, хорошо просматриваемых местах. Маркировку на неупакованные в транспортную тару грузы до- пускается наносить непосредственно на груз. На малогабаритных ящиках высотой 200 мм и менее допускается маркировка на смеж- ных стенках тары (в том числе на крышке). Если для перевозки груза применяется тара, бывшая в упот- реблении, то старая маркировка должна быть на ней уничтожена грузоотправителем. Маркировка должна быть ясно видимой и разборчивой. Лако- красочные материалы, применяемые для маркировки, должны быть водостойкими, быстро высыхающими, светостойкими, устойчивы- ми к воздействию низких температур, прочными на истирание и размазывание. Не допускается применять материалы, влияющие на качество упакованного груза. Маркировка должна наноситься непосредственно на тару или на ярлыки (металлические, пластмассовые, фанерные, тканевые) краской или штемпелем по трафарету, выжиганием, печатанием типографским или другими машинными способами. Площадь мар- кировочного ярлыка должна быть не менее 60 см2. На ярлыках до- пускается четко и разборчиво наносить от руки наименование гру- зополучателя и пункта назначения, а также маркировку перевозчи- ка при условии обеспечения их сохранности при транспортировке. Маркировка должна производиться на упаковке условными обо- значениями (знаками), выраженными надписью, буквами, цифрами или рисунками (символами) с применением контрастной краски. Цвет краски должен резко отличаться от цвета тары или груза. Маркировка мест груза должна быть четкой, ясной и надежной. При перевозке таких грузов, как металлические прутки, трубы, громоздкого или с длинными рукоятками инструмента и т. д., в ад- рес нескольких грузополучателей, допускается нанесение марки- ровки путем окраски концов масляной краской, по которой можно легко определить принадлежность их к одной партии. Если невозможно выразить манипуляционными знаками спо- соб обращения с грузом, грузоотправитель обязан также применять предупредительные надписи, например: "Наверх не ставить", "Открывается здесь" и другие. Манипуляционные знаки и надпи- си должны наноситься в верхнем углу от основной маркировки, за исключением знаков: "Стропить здесь" и "Центр тяжести", ко- торые следует наносить в обозначаемых ими местах.
30 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Вопросы для самоконтроля 1. Дайте определение понятию ’’груз”. 2. Что входит в понятие ’’транспортная характеристика груза"? Какой круг задач решается с помощью этого понятия? 3. Приведите основные физико-механические свойства грузов. 4. Какие физико-химические свойства грузов Вам известны? 5. Какие факторы действуют на груз при его доставке от по- ставщиков до потребителей? 6. Приведите и дайте определения объемно-массовым характе- ристикам грузов. В каких единицах измеряется навалочная плот- ность груза и его удельный погрузочный объем? 7. Приведите классификацию грузов по приспособленности к выполнению погрузочно-разгрузочных работ и степени исполь- зования грузоподъемности подвижного состава. 8. Какие грузы относят к разряду опасных? Приведите класси- фикацию опасных грузов. 9. Что понимается под тарой и упаковкой грузов? В чем разли- чие между упаковкой и тарой? 10. Приведите классификацию тары по функциональным при- знакам, принадлежности и условиям использования. 11. Как делится тара по конструктивным признакам, жизнен- ному циклу, прочности и специфическим свойствам? 12. Из каких материалов изготавливается тара и за счет чего может быть улучшена структура производства и потребления тар- ных материалов? 13. Какие требования предъявляются к современной упаковке? 14. Что такое "маркировка” грузов и какие цели она пре- следует? 15. Какие знаки и надписи наносят на тару и упаковку грузов при его маркировке? 16. Как классифицируется маркировка по назначению? 17. Что представляет собой штриховой код и какие системы штрихового кодирования Вам известны? 18. Что такое эко-маркировка грузов, и для каких целей она используется? 19. Перечислите основные правила, которые необходимо со- блюдать при маркировке грузов.
Г лава 2 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2.1. Классификация автотранспортных средств В настоящее время в России все разновидности автотранспорт- ных средств (АТС), классифицируют по ряду признаков. По применению автомобили разделяют на транспортные и специального назначения. К транспортным автомобилям относят подвижной состав, предназначенный для перевозок грузов или пассажиров. К АТС специального назначения - автомобили, выполняющие специальные задачи. Примерами таких АТС могут служить: по- жарные автомобили, автокраны, автовышки, автолифты, санитар- ные (кареты скорой медицинской или ветеринарной помощи), спортивные, передвижные ремонтные мастерские и др. Транспортные автомобили разделяются на грузовые и пасса- жирские. Последние, в зависимости от количества перевозимых в них человек, делятся на автобусы и легковые. К разряду легковых относят автомобили, вместимость которых не превышает 8 человек (не считая водителя). Автомобили вместимостью свыше 8 человек считаются автобусами. По своим конструктивным схемам грузовые, автобусы и легковые АТС подразделяют следующим образом. Грузовые АТС делятся на одиночные автомобили и автопоез- да. Автопоезда состоят из автомобилей-тягачей, приспособленных для буксировки прицепов и собственно прицепов различных кон- струкций. Автопоезда бывают (рис. 2.1): прицепными, состоящими из бортовых автомобилей с прице- пами (одним или несколькими) и прицепами-роспусками; седельными, представляющими комбинацию седельных тяга- чей с полуприцепами. Прицеп представляет собой транспортное средство (как прави- ло несамоходное), присоединяемое к автомобилю-тягачу с помо-
32 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 2.1. Грузовые автопоезда: а - прицепной автопоезд: 1 - прицеп- ной автомобиль-тягач, 2 - низкорам- ный прицеп; б - седельный автопоезд: 1 - седель- ный автомобиль-тягач, 2 - полупри- цеп; в - автопоезд для перевозки длинно- мерных грузов: 1 - автомобиль-тя- гач, 2 - прицеп-роспуск, 3 - коники; г - трехзвенный автопоезд: 1 - седель- ный автомобиль-тягач, 2 - полупри- цеп, 3 - прицеп щью тягово-сцепного устройства, которое передает тяговые и уп- равляющие усилия от автомобиля-тягача к прицепу. Полуприцеп (седельный прицеп) отличается от прицепа тем, что соединение с автомобилем-тягачом происходит с помощью седельно-сцепного устройства (седла), которое передает не только тяговые и управ- ляющие усилия от автомобиля-тягача к полуприцепу, но и воспри- нимает вертикальные усилия от части его собственной массы и массы перевозимого груза и передает ее на раму тягача. Прицеп- роспуск (прицепная ось или просто роспуск) - прицеп с коником и изменяющейся длиной дышла, применяемый для перевозок длинномерных грузов. Коник представляет собой поворотное уст- ройство для крепления длинномерных грузов на прицепе-роспуске и автомобиле-тягаче. Опорная горизонтальная балка коника обыч- но фиксируется съемными штырями и может наклоняться влево или вправо, обеспечивая сбрасывание груза. Дышло - сцепное уст- ройство прицепа, представляющее собой удлиненную стержневую конструкцию, соединяемую с тягово-сцепным устройством авто- мобиля-тягача. Автобусы подразделяются на одиночные, сочлененные и авто- бусные поезда, т. е. автобусы с прицепом. Наибольшее распростра- нение в нашей стране получили одиночные автобусы. Легковые автомобили по своей основной конструктивной схе- ме различаются главным образом формой и устройством кузова. По внешней форме закрытый кузов современного легкового авто- мобиля может быть трех-, двух- и однообъемным. Трехобъемными называют кузова, в которых четко просматривается сопряжение
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 33 трех объемов - пассажирского салона, отсека двигателя и багажни- ка, например: ВАЗ-2106, ГАЗ-24-10. В двухобъемных кузовах один объем образуют пассажирский салон и, обычно, багажник (разде- ленный или не разделенный перегородкой), а второй объем зани- мает обычно силовой агрегат. Примеры: Москвич-2141, ВАЗ-2104, ФИАТ-126. У однообъемных моделей весь кузов представляет со- бой единый объем, например: Рено-Эспас, Форд-Аэростар. Клас- сификация легковых автомобилей по типам кузовов показана на рис. 2.2 (в скобках, после названия кузовов, даны их иноязычные синонимы). Одним из основных классификационных подразделений каж- дого вида АТС является их градация по размерностям. Рис. 2.2. Типы кузовов легковых автомобилей: а - автомобили с закрытыми кузовами (со сплошной жесткой стационарной кры- шей): 1 - седан (Sedan, Berline, Limousine, Saloon); 2 - купе (Coupe, Gran turismo); 3 - хардтоп-седан (Sedan-Hardtop, Sport-Sedan); 4 - хардтоп-купе (нет данных); 5 - фастбек (Fastback, Fliessheck); 6 - комби или хетч-бек (Hatchback, Heckklap- penlimousine); 7 - универсал (Kombi, Break, Station Wagon); 8 - лимузин (Limou- sine, Pullman Van, Kastenwagen); 9 - бескапотный кузов (нет данных); 10 - фургон (нет данных); б - автомобили с открытыми кузовами: И - фаэтон (Phaeton, Convertible); 12 - фа- этон-универсал (Universal, Mehrzwech); 13 - кабриолет (Cabriolet); 14 - кабриолет- хардтоп (нет данных); 15 - родстер (Roadster, Spider); в - автомобили с комбинированным кузовом: 16 - брогам (Brougham); 17 - ландо (Loundoulet); 18 - тарга (Targa); 19 - пикап (Pick-up). 2—98
34 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства По размерности АТС классифицируются следующим об- разом. Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы подразде- ляются по грузоподъемности и полной массе (в тоннах). Различают следующие классы грузовых АТС (табл. 2.1). Легковые автомобили различаются по рабочему объему ци- линдров двигателя (в литрах), а автобусы - по габаритной длине (в метрах) на следующие основные классы (табл. 2.2). Таблица 2.1. Классификация грузовых АТС Класс АТС Грузоподъемность, т Полная масса, т Особо малый До 0,5 До 1,2 Малый 0,5-2,0 1,2-2,0 Средний 2,0-5,0 2,0-8,0 Большой 5,0-15,0 8,0-14,0 14,0-20,0 20,0-40,0 Особо большой Свыше 15,0 Свыше 40,0. Таблица 2.2. Классификация легковых автомобилей и автобусов Легковые автомобили Автобусы Класс АТС Рабочий объем двигателя, л Класс АТС Рабочий объем двигателя, л Особо малый Малый Средний Большой Высший До 1,1 Свыше 1,1 до 1,8 Свыше 1,8 до 3,5 Свыше 3,5 Рабочий объем не регламентируется Особо малый Малый Средний Большой Особо большой (сочлененные) До 5,5 6,0-7,5 8,0-10 11-12 16,5-24,0 (двухзвенные до 18,0) По назначению (виду перевозок) АТС классифици- руются следующим образом: грузовые - для местных перевозок и междугородных; автобусы - городские, пригородные, междугородные, местно- го (сельского) назначения, общего назначения, туристские, экскур- сионные, школьные и маршрутные такси; легковые - личные, служебные, такси, прокатные.
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 35 Кроме того, грузовые АТС, в зависимости от устройства кузо- вов и других конструктивных особенностей, определяющих харак- тер их использования, подразделяются на грузовые АТС общего назначения и специализированные. Автомобили, прицепы и полуприцепы общего назначения (прил. 2) используются для перевозок различных грузов и имеют неопроки- дывающийся бортовой кузов, оборудуемый в ряде случаев дугами с тентом. К специализированным АТС относятся автомобили, прицепы и полуприцепы, имеющие различные кузова, предназначенные для перевозки грузов определенных видов или обладающих наличием погрузочно-разгрузочных устройств. Более подробно грузовые АТС общего назначения и специализированные АТС будут рас- смотрены в п. 2.4 настоящего учебника. По возможности использования на дорогах различных катего- рий (по величине осевых масс) все автотранспортные средства подразделяются на дорожные и внедорожные. Дорожные АТС предназначены для работы по дорогам общей сети и делятся на две группы А и Б: группу А составляют АТС с осевыми массами наиболее нагру- женной оси свыше 6 до 10 т включительно, предназначенные для эксплуатации на дорогах с асфальтобетонным, цементобетонным и приравненным к ним покрытиями 1-П1 категории, а также на до- рогах IV категории, одежды которых построены или усилены под осевую массу Ют; группа Б - АТС с осевыми массами наиболее нагруженной оси до 6 т включительно, предназначенные для эксплуатации на всех дорогах. Внедорожные АТС используются вне дорог общей сети, так как осевые массы наиболее нагруженной оси этих АТС превы- шают 10 т. В случае перевозок тяжеловесных и крупногабаритных грузов, пропуск которых по дорогам разрешается, исходя из несущей спо- собности дорожных одежд и сооружений, все АТС в соответствии с "Инструкцией по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом Российской Федерации", при- нятой Минтрансом РФ в 1996 году, делятся на две категории. К "категории 1" относят все АТС, масса которых с грузом или без груза и (или) осевая масса превышают хотя бы один из пара- метров, приведенных в разделе I прил. 1 (табл. П.1.1 - П.1.4), а так- же АТС, габариты которых с грузом или без груза по высоте, ши-
36 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства рине и длине превышают хотя бы одно из значений, установленных в разделе 1 (п. 3.1 прил. 1), но не относятся к категории 2. "Категорию 2” составляют АТС, весовые параметры которых с грузом или без груза соответствуют величинам, приведенным в разделе II прил. 1. Кроме вышеназванных основных классификационных групп, все виды АТС могут подразделяться по разным конструктивным признакам. По конструктивной компоновке грузовые автомоби- ли делятся на капотные, короткокапотные, или бескапотные\ ав- тобусы могут быть вагонной или капотной компоновки. В зависимости от двигателя, различают следующие основные типы АТС: с бензиновым двигателем внутреннего сгорания (поршневым или роторно-поршневым, оснащенным карбюратором или систе- мой впрыска топлива с воспламенением от искры); дизельным двигателем внутреннего сгорания (поршневым, с воспламенением от сжатия, работающим на тяжелом жидком дизельном топливе); газовым двигателем (газобаллонные автомобили, оснащенные поршневыми или роторно-поршневыми двигателями, использую- щие в качестве моторного топлива сжиженные и сжатые газы); электрическим двигателем (электромобили, двигатели кото- рых работают на электроэнергии аккумуляторных батарей). По типу движителя АТС подразделяются: на колесные (имеют колеса с пневматическими шинами); полугусеничные (ос- нащены комбинированным движителем, состоящим из управляе- мых колес или лыж, устанавливаемых на переднюю ось и гусениц); колесно-гусеничные (имеют сменные колесные и гусеничные дви- жители); автомобили-амфибии (обладают водонепроницаемым кузовом, снабжены гребным винтом) и автомобили на воздушной подушке. По колесной формуле (числу осей) колесные АТС могут быть двух-, трех-, четырех-, пятиосными и более. Для обо- значения общего количества осей (колес) АТС и идентификации ведущей используется система, состоящая из двух цифр, разделен- ных знаком умножения. Первая цифра указывает общее число ко- лес на АТС, а вторая - количество ведущих из них. Например, за- пись 4x2 может означать, что рассматриваемое АТС имеет четыре колеса, два из которых ведущие. Однако из практики известно, что, в большинстве случаев, задняя ось (оси) грузовых АТС комплекту- ется не двумя одиночными (односкатными) колесами (с каждой
Глава 2 Основные виды автотранспортных средств 37 стороны оси по одной шине), а двумя спаренными (двухскатными) колесами. В этом случае двухскатные колеса считаются за одно ко- лесо, а для учета этого обстоятельства в систему обозначения ко- лесной формулы грузовых АТС через точку вводят третью цифру: "1", означающую, что все колеса односкатные или "2", показы- вающую, что задняя ведущая ось укомплектована двухскатными колесами. С учетом вышесказанного запись 4x2.1 будет означать, что АТС имеет четыре односкатных колеса, два из которых веду- щие (или две оси, одна из которых ведущая), а запись 6x4.2 рас- шифруется так - АТС имеет 6 колес (три оси), четыре колеса (две оси) из которых ведущие двухскатные. Следует помнить, что описанная выше система обозначения колесной формулы не распространяется на переднеприводные ав- томобили и автопоезда с одноосными тягачами. Для этого типа АТС первая цифра обозначает количество ведущих колес, а вторая общее число колес. Наиболее распространенными колесными формулами подав- ляющего большинства автомобилей в мире являются: 4x2, 4x4, 6x2 и 6x4. В последнее время в отечественной практике начинает исполь- зоваться классификация АТС, разработанная Комитетом по внут- реннему транспорту Европейской экономической комиссии ООН (Правила ЕЭК ООН), приведенная в табл. 2.3. Общеевропейская система классификации предназначена для уп- рощения разработки и применения различных требований и стан- дартов к АТС: технических, экологических, юридических. Этой сис- темой пользуются при составлении всевозможных документов, связанных с производством и сертификацией АТС, применением дорожного законодательства, при составлении таможенных согла- шений и т. д. Все АТС по европейской классификации делятся на четыре категории, каждая из которых обозначается соответствующей буквой: L, М, N или О (категория L в табл. 2.3 отсутствует). К категории L относятся АТС, которые имеют менее четырех колес (мотоциклы, мотороллеры, трехколесные транспортеры и т. д.). Категория L делится на две основные подкатегории. Пер- вая (LI - L2) - это АТС, рабочий объем двигателей которых не превышает 50 см3, а максимальная конструктивная скорость - не более 40 км/ч. Вторая подкатегория (L3 - L5) состоит из двух- и трехколесных АТС с техническими параметрами больше тех, что вошли в первую категорию, но при этом их полная масса пс должна превышать 1000 кг.
38 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 2.3. Классификация автотранспортных средств, принятая в Правилах ЕЭК ООН Категория АТС Тип автотранспортного средства Полная масса, т Примечание Ml АТС с двигателем, предназна- ченные для перевозки пасса- жиров и имеющие не более 8 мест для сидения (кроме места водителя) Не регламен- тируется Легковые автомобили М2 Те же, имеющие более 8 мест- для сидения (кроме места во- дителя) До 5,0 Автобусы М3 Свыше 5,0 Автобусы, в том числе со- членные N1 АТС с двигателем, предназна- ченные для перевозки грузов До 3,5 Грузовые и специальные автомобили N2 Свыше 3,5 до 12,0 Грузовые, спе- циальные ав- томобили и ав- томобили-тя- гачи N3 Свыше 12,0 О1 АТС без двигателя Свыше 0,75 Прицепы и по- луприцепы 02 Свыше 0,75 до 3,5 03 Свыше 3,5 до 10,0 04 Свыше 10,0 до 10,0 Категория М включает в себя АТС, имеющие не менее четырех колес или три колеса и полную массу более одной тонны и предназначенные для перевозки пассажиров. Это легковые авто- мобили, микроавтобусы и автобусы. Категория М подразделяется на три подкатегории: Ml, М2 и М3. К первой (Ml) относятся автомобили, имеющие помимо водителя не более 8 мест для сидения (практически все легковые автомобили и некоторая часть микроавтобусов). Вторая (М2) включает автомобили, в которых, помимо водителя, более 8 мест для сидения, но их полная масса
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 39 не превышает при этом пяти тонн. Подкатегорию М3 составляют транспортные средства массой более пяти тонн, предназначенные для перевозки пассажиров. Категория N объединяет все грузовые автомобили, начиная от пикапов и заканчивая карьерными самосваламии. Она, как и предыдущая, делится на три подкатегории: Nl, N2, N3. В первую (N1) включены АТС полной массой менее 3,5 т. Во вторую (N2) - полной массой от 3,5 до 12 т. В третью (N3) - свыше 12 т. Следует учитывать, что при классификации седельных тягачей берется в рас- чет не полная масса автопоезда в целом, а только полная масса самого автомобиля (снаряженная масса плюс допустимая нагрузка на седло). К категории N, помимо грузовых АТС с четырьмя и бо- лее колесами, относятся и трехколесные грузовики полной массой более одной тонны. Категория О включает прицепы и полуприцепы. Она делится на четыре подкатегории: 01, 02, 03 и 04. В первую (01) входят одноосные прицепы (за исключением полуприцепов), максималь- ной полной массой менее 0,75 т, во вторую (02) подкатегорию входят прицепы и полуприцепы полной массой от 0,75 до 3,5 т, за исключением тех, которые относятся к подкатегории О1. В третью (03) - прицепы и полуприцепы полной массой от 3,5 до 10 т, а в четвертую (04) - прицепы и полуприцепы полной массой более 10 т. Необходимо отметить, что при классификации седельных тя- гачей берется в расчет не полная масса автопоезда в целом, а толь- ко полная масса самого автомобиля. Полная масса седельного ав- гомобиля-тягача состоит из его массы в снаряженном состоянии, массы водителя и других пассажиров, находящихся в кабине авто- мобиля и части полной массы полуприцепа, которая передается на седельное устройство тягача. Полная масса полуприцепа состоит из его массы в снаряженном состоянии и грузоподъемности. Использование в нашей стране классификации АТС, принятой в Правилах ЕЭК ООН, обеспечивает более удобный и единообраз- ный подход при рассмотрении технической документации на оте- чественные и зарубежные автотранспортные средства. 2.2. Система обозначения автотранспортных средств В России до настоящего времени система обозначения АТС про- изводится в соответствии с отраслевой нормалью ОН 025 270-66 Минавтопрома СССР, введенной в действие в 1966 году. Она пред- ставляет собой сочетание буквенных и цифровых обозначений, на-
40 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства писанных через дефис (например: ГАЗ-53, КамАЗ-5320, ВАЗ-2109, ЛиАЗ-677). Буквенное обозначение (марка) - это, обычно, аббревиатура или условное название завода-изготовителя (например: ЗИЛ - завод имени Лихачева, ВАЗ - Волжский автомобильный завод, "Урал” - Уральский автомобильный завод). Цифровая комбинация (индекс) в системе обозначения АТС со- стоит из ряда цифр, расшифровка которых приведена ниже. Первая цифра обозначает класс АТС: по рабочему объему дви- гателя - для легкового автомобиля; по габаритной длине - для ав- тобуса; по полной массе - для грузового автомобиля, прицепа и по- луприцепа. Вторая цифра указывает на тип АТС: легковой авто- мобиль обозначается цифрой 1, автобус - 2, грузовой автомобиль или пикап - 3, седельный тягач - 4, самосвал - 5, цистерна - 6, фургон - 7, цифра 8 - резерв, специальное АТС - 9. Для прицепов и полуприцепов вторая цифра обозначает тип прицепного состава в соответствии с автомобилем-тягачом, т. е. 1 - это прицеп для лег- кового автомобиля, 2 - пассажирский прицеп к автобусу и т. д. Третья и четвертая цифры индексов указывают на порядковый номер модели, а пятая - говорит о том, что это не базовая модель, а модификация. Шестая цифра обозначает вид исполнения: для холодного климата - 1; экспортное исполнение для умеренного климата - 6; экспортное исполнение для тропического климата - 7. Некоторые АТС имеют в своем обозначении через тире при- ставку 01, 03, 04 и т. п. Эти цифры указывают на то, что данная мо- дель АТС является переходной или имеет какие-то дополнитель- ные комплектации. Право присвоения цифрового индекса предоставлено Научно- му автомоторному институту (НАМИ). В соответствии с ОН 025 270-66 в табл. 2.4-2.6 приведены две первые цифры индексов, присвоенные грузовым и легковым авто- мобилям, автобусам, прицепам и полуприцепам. Для примера при- ведем расшифровку нескольких обозначений АТС: КамАЗ-5320 - грузовой автомобиль с бортовой платформой полной массой от 14 до 20 т (об этом говорят первые две цифры индекса - 53, см. табл. 2.4), 20-й модели (две вторые цифры индек- са), производства Камского автомобильного завода; ВАЗ-2109 - легковой автомобиль с рабочим объемом двигате- ля от 1,2 до 1,8 л (две первые цифры 21, см. табл. 2.5), 9-й модели, производства Волжского автомобильного завода. ПАЗ-3205 - автобус длиной от 6 до 7,5 м (две первые циф- ры 32, см. табл. 2.5), 5-й модели, производства Павловского авто- бусного завода.
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 41 Таблица 2.4. Индексы грузовых и специальных автомобилей Полная масса, т Типы автомобилей С борто- вой плат- формой Седель- ные тягачи Само- свалы Цис- терны Фур- гоны Специ- альные До 1,2 13 14 15 16 17 19 Свыше 1,2 до 2,0 23 24 25 26 27 29 Свыше 2,0 до 8,0 33 34 35 36 37 39 Свыше 8,0 до 14 43 44 45 46 47 49 Свыше 14 до 20 53 54 55 56 57 59 Свыше 20 до 40 63 64 65 66 67 69 Свыше 40 73 74 75 76 77 79 Таблица 2.5. Индексы легковых автомобилей и автобусов Легковые автомобили Автобусы Рабочий объем двигателя, л Индекс Габаритная длина, м Индекс До 1,2 И До 5,0 22 Свыше 1,2 до 1,8 21 6,0-7,5 32 Свыше 1,8 до 3,5 31 8,0-9,5 42 Свыше 3,5 41 10,5-12 52 16,5 и более 62 Таблица 2.6. Индексы прицепов и полуприцепов Типы прицепов Прицепы Полуприцепы Легковые 81 91 Автобусные 82 92 Грузовые (бортовые) 83 93 Самосвальные 85 95 Цистерны 86 96 Фургоны 87 97
42 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ОдАЗ-9771 - означает полуприцеп (9), фургон (7), модель - 71, полной массой от 16 до 24 т, производства Одесского автосбороч- ного завода (табл. 2.6). ГКБ-8335 - прицеп (8), бортовой (3), 35-й модели, рассчитан- ный на полную массу от 14 до 20 т (табл. 2.6). До введения в действие ОН 025 270-66 индексация основных моделей отечественных автомобилей, прицепов и полуприцепов производилась следующим образом: после буквенного обозначе- ния (марки) завода-изготовителя (ГАЗ, ЗИЛ, "Москвич" и т. п.) че- рез дефис присоединялось двух- или трехзначное числовое обозна- чение. Например, ЗИЛ-130, ГАЗ-52, "Урал-375", полуприцеп ОдАЗ-885. При этом каждый завод-изготовитель применял индек- сы в определенных пределах. Так, например завод имени Лихачева (ЗИЛ) использовал цифры от 100 до 200, Горьковский автозавод (ГАЗ) - от 10 до 100 и т. д. Для обозначения модернизированной и модифицированной автомобильной техники к базовому обозначе- нию через дефис добавлялись буква или двухзначное число. На- пример, ЗИЛ-130-76, ЛАЗ-699Р, ГАЗ-24-10. Прицепной состав (в основном на ранее выпущенных моделях) имел следующие условные обозначения прицепного состава: П - прицеп; ПП - полуприцеп, Н - низкорамный, Т - тяжеловоз, М - отличительный индекс нового прицепа, созданного взамен уста- ревшего того же типа. Первая цифра указывает количество осей, вторая - величину полезной нагрузки в тоннах. Например, обозначе- ние прицеп 2-ПН-6М: 2 - двухосный, П - прицеп, Н - низкорам- ный, 6 - полезная нагрузка 6 т, М - создан взамен прицепа 2-ПН-6. Обозначения из европейской классификации автотранспорт- ных средств практически никогда не фигурируют в индексе, идущем вслед за названием автомобиля (VOLVO 340, MERCEDES- BENZ 2444, SCANIA 113 М, MAN 19.343 FLT), который можно увидеть на его кабине, в проспектах, каталогах или рекламе. Конеч- но, многие фирмы отражают в этом индексе грузоподъемность, полную массу, рабочий объем двигателя или его мощность, но в со- ответствии с собственной классификацией, не связанной с обще- европейской [72]: 2.3. Система идентификации автотранспортных средств Идентификация (от лат. identificare - отождествлять) - это установление одного конкретного автомобиля среди всех осталь- ных, в том числе и тех, что имеют одинаковую с ним марку, мо- дель и модификацию. Процедура идентификации состоит в сопос-
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 43 тавлении номеров, нанесенных (выбитых) на кузов или раму АТС с соответствующими номерами, указанными в его техническом паспорте. Идентификация проводится сотрудниками ГИБДД во время тех- нического осмотра АТС и преследует следующие основные цели: установить, соответствие между данным конкретным автомо- билем и документами на него; подтвердить принадлежность автомобиля его владельцу; опознать автомобили, числящиеся в угоне и т. д. У подавляющего числа АТС, произведенных в России и стра- нах СНГ, вместо единого идентификационного номера, на элемен- ты конструкции нанесены и обозначены в техпаспорте три номера: номер кузова, номер двигателя и номер шасси. Идентификационный номер (VIN), в соответствии со стан- дартом Международной организации по стандартизации ISO 3779, содержит 17 знаков. Комбинация цифровых и буквенных обозна- чений, из которых состоит идентификационный номер, делится на три части. Первая часть - это Международный идентификационный код изготовителя (WMI), включающий в себя три знака. Первый и вто- рой знаки обозначают соответственно географическую область и страну, где сделан автомобиль, а третий знак - код самого изгото- вителя, который чаще всего присваивается региональному филиалу фирмы. Например, если АТС выпущен на заводе в Северной Аме- рике, то первый знак в его Международном идентификационном коде изготовителя будет от 1 до 5. Цифры 6 и 7 присваиваются ма- шинам из Океании, а 8, 9 и 0 - из Южной Америки. Автомобили, произведенные в Африке, маркируются латинскими буквами от А до Н, в Азии - от J до R, в Европе - от S до Z. Первый знак четко определяет географическую область производства АТС, чего нель- зя сказать о втором знаке WMI, который определяет конкретную страну-производителя. Это вызвано тем, что одна и та же буква или цифра может быть присвоена различным странам (например, бук- ва А - США, Канаде или Мексике). В связи с этим страну, где про- изведено АТС, лучше определять по сочетанию первого и второго знака WMI. Например, если первые два знака состоят из цифр и букв от 1А до 1Z, то это - США, если от 2А до 2W - это Канада, от W0 до W9 - Германия и т. д. Третий знак WMI для одной и той же фирмы тоже может быть различным и присваивается каждому конкретному ее филиалу в зависимости от места его расположения, । ипа выпускаемых машин и т. д.
44 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Вторая - описательная часть номера транспортного средства (VDS) состоит из шести цифровых или буквенных знаков. Фирмы, производители АТС, могут заполнять ее по собственному усмотре- нию. Обычно в описательную часть заносят сведения о количестве осей автомобиля, типе его кабины, используемом двигателе, грузо- подъемности, полной массе или типе кузова. Каждый из этих показателей зашифрован определенной буквой или цифрой в соот- ветствии со стандартами конкретной фирмы. Общего стандарта для всех автопроизводителей не существует. Третья - указательная часть номера транспортного средства (VIS) состоит из восьми знаков, причем последние четыре знака обязательно должны быть цифрами. Обычно изготовитель с по- мощью первого знака указывает год постановки модели на произ- водство, а с помощью второго знака - завод, выпустивший транс- портное средство. Последние шесть знаков - это порядковый но- мер произведенного им автомобиля. В качестве примера приведем расшифровку идентификацион- ных номеров нескольких зарубежных автомобилей [72]: У одного из седельных тягачей VOLVO F12 идентификацион- ный номер, выбитый на раме, состоит из следующих букв и цифр: YV2H3A1ASNB493103. В соответствии со справочным пособием фирмы они обозначают следующее. Идентификационный код изготовителя WMI - первые три знака (YV2) - говорят о том, что автомобиль изготовлен региональным европейским отделением VOLVO TRUCK CORPORATION со штаб-квартирой в шведском городе Гетеборг (первый знак Y свидетельствует о том, что автомо- биль изготовлен в Европе.) Далее следует шестизначная описа- тельная часть номера (H3A1AS). По первому знаку можно опре- делить, что на тягаче установлена кабина серии НТ, расположенная над двигателем (бескапотная компоновка), по трем последующим (ЗА1) - что он укомплектован двигателем TD122FH, по пятому знаку (А) - что колесная формула автомобиля 4x2, а привод тор- мозной системы - пневматический. Шестой знак (S) не несет какой-либо информации. В указательной части (NB493103) первая буква (N) говорит о том, что данная модель запущена в серию в 1992 году, вторая буква (В) о том, что название сборочного за- вода - VOLVO EUROPA TRUK NV, а последующие цифры - это заводской номер выпущенного автомобиля. Как уже говорилось выше, описательную часть идентификаци- онного номера АТС автомобильные фирмы заполняют в соответ- ствии со своими стандартами, поэтому проведем еще одну расшиф- ровку VDS одного из грузовиков фирмы "Скания”, модели
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 45 SCANIA-113 М, которая состоит из следующих букв и цифр: РА4х2А. Первая буква (Р) означает то, что автомобиль имеет кабину бескапотной компоновки. Вторая буква (А) свидетель- ствует, что перед нами седельный тягач. Три последующих знака (4x2) - это его колесная формула, а последняя буква (А) - тип под- вески. В данном случае автомобиль оснащен передней рессорной и задней пневматической подвеской. Из сказанного выше следует, что идентификационный номер АТС позволяет определить географический регион и страну, где оно выпущено, а также год его постановки на производство. Мож- но узнать и дату выпуска автомобиля (по его заводскому номеру), если запросить у соответствующей фирмы архивные данные, в ко- торых записано, когда машина с данным номером вышла из ворот завода. Одним словом, идентификационный номер зарубежных транспортных средств несет в себе массу полезной информации, которую можно с успехом из него извлечь, если иметь в своем рас- поряжении стандарты Международной организации по стандарти- зации и справочное пособие интересующей вас фирмы. 2.4. Грузовые автотранспортные средства Грузовые АТС по типу кузова разделяются на автомобили, прицепы и полуприцепы общего назначения с кузовом типа ’’грузо- вая платформа” и специализированные. Грузовые платформы АТС общего назначения используются для перевозки большой номенклатуры грузов навалом или в таре. Различают несколько видов таких платформ: платформа с откидными бортами - деревянный или металли- ческий кузов с бортами, откидывающимися на три или одну сторо- ну. Для лучшего использования грузоподъемности АТС при пере- возках легковесных грузов применяют съемные надставные высо- кие решетчатые борта. Для автомобилей особо малой грузоподъем- ности грузовую платформу делают грузо-пассажирской типа "пикап”; грузовая универсальная платформа - платформа без бортов, с низкими бортами, с высокими решетчатыми бортами и скамейка- ми, с тентом. У специализированных АТС, как уже говорилось выше, кузова специально приспособлены для перевозки одного груза или группы грузов, а также могут быть оборудованы дополнительными меха- низмами. Специализированные АТС обладают перед универсальными рядом преимуществ, основными из которых являются:
46 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства большая сохранность количества и качества перевозимого груза; более высокий уровень механизации погрузочно-разгрузоч- ных работ; позволяют перевозить специфические виды грузов (например, разогретый, асфальт, битум, сжиженные газы и др.); повышают безопасность и улучшают экологические характе- ристики при перевозках определенных видов грузов; увеличивают, как правило, производительность труда работни- ков, участвующих в транспортном процессе; обеспечивают в ряде случаев совмещение перевозки с техноло- гией приготовления продукта (например, получение однородного состава бетона в бетоновозах); позволяют осуществлять доставку груза за пломбой отправите- ля без взвешивания и пересчета товаров. Благодаря преимуществам специализированного подвижного состава его удельный вес в структуре грузового парка составляет порядка 60-70 %. Однако использование специализированных АТС имеет и свои недостатки, которые необходимо учитывать при выборе подвижно- го состава для перевозки того или иного вида груза. К наиболее существенным недостаткам специализированных АТС, в сравнении с универсальными, относят следующие: большую стоимость; снижение грузоподъемности; повышение трудоемкости обслуживания и ремонта; необходимость в более квалифицированных водителях; уменьшение коэффициента использования пробега. Классификация специализированного подвижного состава приведена на рис. 2.3. Изучая грузовые АТС, необходимо несколько подробнее оста- новиться на достоинствах и недостатках одиночных автомобилей и автопоездов, которые, часто (особенно в зарубежной литературе), называют жесткими и сочлененными АТС. Такое название позво- ляет, на наш взгляд, более полно охарактеризовать особенности, присущие данным транспортным средствам. Жесткое АТС сочетает в единой конструкции силовую уста- новку и грузовое устройство (кузова различных типов). Сочлененное АТС состоит из двух частей: двигательной (тягач) и грузовой (прицеп, полуприцеп). Из приведенных определений видно, что сочлененное транс- портное средство обладает рядом преимуществ перед жестким:
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 47 С опущенным полом и двухступенчатой рамой С прямым полом и одноступенчатой рамой С прямым полом и прямой рамой Нераздвижной Раздвижной Скелетная конструкция с грузонесущими элементами Рис. 2.3. Классификация специализированного подвижного состава: А - по элементу, воспринимающему нагрузки; Б - по конструкции рамы; В - по возможности изменения колесной базы или габаритной длины; Г - по наличию дополнительного оборудования; Д - по типу кузова прицеп, полуприцеп может быть оставлен на грузовой площад- ке или площадке таможенного досмотра, а тягач в это время можно использовать; сочлененные АТС очень маневренны даже при большой длине, это позволяет им разворачиваться на малых площадках (жесткое АТС обладает маневренностью только при малой длине). Прицепы, буксируемые автомобилями-самосвалами или тяга- чами при помощи дышла, могут быть одноосными, двухосными и многоосными. Одноосные прицепы имеют большое распростра- нение, как для грузовых, так и для легковых автомобилей. Двух- и трехосные прицепы предназначены для работы с автомобилями и седельными тягачами средней и большой грузоподъемности. За рубежом грузовики, как уже говорилось выше, подразделя- ют на классы по полной массе. Причина такого деления - большой спрос перевозчиков грузов на специализированный подвижной со- став. Это, в свою очередь, практически привело к отказу автозаво-
48 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства дов от выпуска АТС с готовыми кузовами и переориентировало их на производство автомобилей типа ШАССИ (АТС без кузова, пол- ностью готовые к работе). Заказчик вправе сам выбрать тип кузова и грузоподъемность АТС в заданной комплектации [80]. В Европе все грузовые автомобили делятся на три класса [49]: легкие, полной массой до 6 т, средние - от 6 до 15 т, тяжелые - свыше 15 т (табл. 2.7). В США таких классов - восемь. К первому классу относят машины полной массой до 2721 кг, а к восьмому - более чем 14968 кг. Таблица 2.7. Классификация и некоторые параметры современных грузовых автомобилей Класс АТС Полная масса, т Грузоподъемность при наличии кузова, v Мощность двигателя, л.с. Аналоги в России и странах СНГ Легкий 1,3-2,0 2,0-3,5 3,5-6,0 0,4-0,9 0,9-1,7 1,7-3,2 40-190 60-230 80-230 ИЖ, УАЗ УАЗ ГАЗ Средний 6,0-7,5 7,5-15 3,2-4,8 4,8-9,0 90-230 90-450 ГАЗ ЗИЛ, Урал Тяжелый 15-19 (2 оси) 24-36 (3 оси) 9-11 15-16 175-530 190-530 КамАЗ, МАЗ КрАЗ, МАЗ Легкий класс грузовых автомобилей состоит из трех групп: первая группа представляет собой обычные легковые АТС, приспособленные для перевозки мелких партий груза (с кузовами "фургон” или ’’пикап"). В Европе много грузовичков на базе машин особо малого и малого классов. Причем фургон - это зачастую обычный трехдверный хэтчбек или универсал без боковых стекол и заднего сидения, в котором перегородка или сетка отделяет пе- редние сидения от грузового отсека. Кроме таких автомобилей су- ществуют и специально спроектированные фургоны увеличенной вместимости (типа нашего ИЖ-2715). В США большим спросом пользуются грузовики полной массой до 4,5 т с 3-6-местными ка- бинами и открытыми кузовами типа "пикап". Повышенной спрос на такие автомобили вызван тем, что они, обладая комфортом легко- вого автомобиля, имеют хорошую проходимость и широкие техно- логические возможностями по перевозкам различных видов грузов;
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 49 вторая группа - специально спроектированные развозные ав- томобили полной массой до 3,5 т. Машины первой и второй групп составляют большую часть грузового автомобильного парка Евро- пы, США, Японии; третья группа - автомобили (преимущественно фургоны) пол- ной массой от 3,5 до 6 т. В большинстве случаев это увеличенные образцы второй группы, предназначенные для внутригородских перевозок грузов. Автомобили легкого класса составляют абсолютное большин- ство среди всех грузовых автомобилей. На их долю приходится примерно 85-87 % от производства всех грузовых автомобилей. Оптимальный срок службы и пробег грузовиков легкого класса в разных условиях эксплуатации может различаться в 2-3 раза. По данным немецкой автотранспортной консультационной службы DEKRA, для легких грузовиков при определении рентабельности перевозок амортизационные пробеги (пробеги с минимальными за- тратами на ремонт) составляют 120-200 тыс. км. На самом деле в благоприятных условиях эксплуатации грузовик с жесткой рамой может проходить до 500-700 тыс. км. Основные параметры грузо- виков легкого класса европейского, американского и японского производства приведены в табл. 2.8 [49, 85]. Таблица 2.8. Основные параметры грузовиков легкого класса Тип автомобиля Полная масса, т Примерная грузо- подъемность, т Мощность двигателя, л. с. Легкий фургон 1,4-1,9 0,47-0,77 48-90 Пикап европейского и японского производства 2,4-2,95 0,81-1,28 76-122 Пикап американского производства 1,9-4,76 0,39-2,38 114-304 Развозной фургон 2,1-3,5 0,8-1,95 69-143 Легкий фургон американ- ского производства 2,24-4,85 0,75-2,64 142-294 Легкий грузовик 3,5-6,0 1,6-3,1 76-143 Средний класс грузовиков составляют автомобили полной мас- сой от 6 до 15 т. Рациональная сфера их использования на перевоз- ках средних по размеру партий легковесных грузов на большие расстояния, а также для местных перевозок относительно тяжелых
50 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства грузов. Объемы перевозок, выполняемые грузовиками среднего класса, не так велики, как для автомобилей тяжелого класса, поэто- му их производится меньше, чем тяжелого класса. В год в Западной Европе продается только около 100 тыс. грузовиков среднего клас- са. Основные типы кузовов этих автомобилей - бортовая платфор- ма с тентом и фургон. В отличие от АТС легкого класса, которые нередко служат личной машиной владельца, грузовики среднего класса предназна- чены исключительно для коммерческой эксплуатации - интенсив- ной перевозки грузов с годовыми пробегами от 25 до 200 тыс. км. Для удешевления перевозок, все без исключения грузовики, начиная с машин полной массой 5-6 т, монтируют на рамном шас- си, с цельными балками ведущих мостов и ведомых осей на рессо- рах или пневмоподвеске. Другие варианты шасси не применяют из- за их неконкурентоспособное™ для условий, в которых работают АТС этого класса. Кабина расположена над двигателем, за двигате- лем и (очень редко) впереди двигателя. Характерной особенностью эксплуатации автомобилей сред- ней грузоподъемности является, как правило, неполное использо- вание предельно допустимых нагрузок на оси. Это связано с тем, что рассматриваемый класс грузовиков применяют там, где нера- ционально использовать легкие грузовики полной массой до 6 т и тяжелые - свыше 16 т. Например, при перевозках партии грузов массой в 5-10 т или легковесных грузов (одежда, мебель, упако- ванная бытовая техника и т. д.), когда полезного объема грузового отсека АТС, зачастую, недостаточно для ее оптимальной загрузки. Такие грузовики используют также в коммунальном хозяйстве го- родов, монтируя на них специализированное оборудование для об- служивания коммуникационных сетей, пожарной охраны и так да- лее, нагрузка от которого на оси АТС не превышает допустимую. Наиболее распространенные АТС средней грузоподъемности - это, конечно, специализированные фургоны с устройствами для механизации погрузки-разгрузки типа "грузоподъемный борт", а так- же обычные бортовые (платформа с тентом). Грузовик среднего класса может служить не только как развозной городской фургон, но и в качестве тягача с прицепом на магистральных перевозках. В первом случае развозная машина отличается хорошей маневрен- ностью, малой погрузочной высотой, удобством погрузки-вы- грузки, причем ей хватает относительно слабого двигателя. Во вто- ром - грузовик оборудуют удлиненной усиленной рамой, кузовом большой вместимости, кабиной со спальным местом, мощным дви- гателем, многоступенчатой коробкой передач и т. д. Для некоторых
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 51 видов перевозок седельные или прицепные автопоезда полной мас- сой 18-34 т выгоднее одиночных машин тяжелого класса той же полной массы [49]. Фирмы, производящие грузовики среднего класса, наряду с ав- томобилями общего назначения, в малых количествах делают са- мосвалы с трехсторонней разгрузкой, и даже седельные тягачи для буксировки полуприцепов. Некоторые фирмы предлагают полно- приводные шасси 4x4 для более тяжелых дорожных условий. По сравнению с российскими грузовиками среднего класса, та- кими как ГАЗ и ЗИЛ, все европейские грузовики этого же класса имеют компоновку "кабина над двигателем" и колесные формулы - только 4x2 и 4x4. Варианты подвесок выбирают в зависимости от условий работы и требований к сохранности перевозимых грузов. Наибольшее распространение получила подвеска на малолистовых параболических рессорах переменной толщины. Традиционную под- веску на полуэллиптических рессорах используют редко, так же редко используется и относительно сложная пневмоподвеска. Час- то сочетают различные виды подрессоривания, например, парабо- лические рессоры в передней подвеске и пневмоподвеску заднего моста. Оба моста снабжаются стабилизаторами поперечной устой- чивости, которые никогда не устанавливают на отечественных гру- зовиках [49]. Большинство европейских автомобилей средней грузоподъем- ности рассчитаны на хорошие дороги - у них низкая посадка, низ- копрофильные бескамерные шины, установленные на ободах диа- метрами 17,5 и 19,5 дюйма. В то время как шинами на ободах 20 и 22,5 дюймов - считающихся нормальными - оснащают только более тяжелые модели полной массой 12-15 т и полноприводные модификации для плохих дорожных условий. Колесные тормозные механизмы - барабанные или дисковые, причем последние ставят не только у передних, но и у задних колес. Привод - пневматиче- ский или гидропневматический. Антиблокировочные тормозные системы для автомобиля и автопоезда многие фирмы предлагают на заказ [49]. Двигатели - только дизельные, обычно с непосредственным впрыском топлива 4- и 6-цилиндровые, мощностью - от 85 до 270 л. с. Двигатели с меньшими значениями мощности устанавли- вают на грузовики, эксплуатируемые в городских условиях, а маги- стральные грузовики и тягачи комплектуют двигателями большей мощности. Механизмы сцепления, как правило, с диафрагменной пружи- ной и гидравлическим приводом. Коробки передач - механические
52 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 5- и 6-ступенчатые, а для автопоездов - 8... 18-ступенчатые. По же- ланию клиентов устанавливают автоматическую коробку передач. Условия работы водителя зачастую близки к уровню легковых автомашин. Кабины установлены на пружинной подвеске с амор- тизаторами, имеют гидравлический механизм опрокидывания. Си- денье водителя нередко оснащают пневмоподвеской и устройством для регулирования в трех-четырех направлениях, а рулевое колесо - регулировкой угла наклона. Для работы в холодных климатических условиях, на автомобилях устанавливают: электронную термосис- тему для запуска и прогрева двигателя без водителя; обогреваемые зеркала заднего вида; автономные (не связанные с системой охла- ждения двигателя) обогреватели, а также системы с осушением и очисткой воздуха, кондиционеры [49]. Многие европейские фирмы, такие как "Мерседес-Бенц", МАН, ИВЕКО и другие, производят довольно широкую гамму машин средней грузоподъемности. Например, "Мерседес-Бенц" предлага- ет два семейства автомобилей этого типа - Т2 и LK, где только основных моделей - 22. Они различаются полной массой (от 5,99 до 15 т) и мощностью двигателей (от 88 до 240 л. с.). По данным DEKRA за 4-8 лет работы амортизационные пробе- ги этих грузовиков составляют 150-300 тыс. км. При работе АТС на дальних перевозках за 4-6 лет работы амортизационные пробеги составляют примерно до 300-400 тыс. км. Автомобили, вырабо- тавшие амортизационный срок службы, как правило, снимаются с эксплуатации и перепродаются по остаточной стоимости (если это экономически выгодно). Основные параметры европейских и американских грузовиков среднего класса показаны в табл. 2.9. Таблица 2.9. Основные параметры европейских и американских грузовиков среднего класса Место производства АТС Полная масса одиночного АТС, т Полная масса автопоезда, т Мощность двигателя, л. с. Европа 6,5-10,0 10,0-13,0 13,0-15,0 8,0-22,0 13,4-26,0 18,7-38,0 115-220 143-250 155-267 США 6,35-11,8 11,8-14,97 До 25 22,6-30,4 136-304 162-375
Глава 2 Основные виды автотранспортных средств 53 Тяжелый класс АТ - это грузовики полной массой свыше 15 т. Удельный вес автомобилей данного класса в общем количестве грузовых АТС не превышает 5-6 %. Тяжелые грузовики предна- значены для перевозки крупных партий грузов на большие рас- стояния. В структуре тяжелого класса АТС преобладают седельные тягачи, предназначенные для буксировки различных прицепов и полуприцепов. Одиночные тяжелые грузовики (точнее их шасси) используют, как правило, в качестве специальных шасси для уста- новки самосвального кузова, бетономешалки, мусоронакопитель- ного кузова, всевозможных грузозахватных устройств и др. Особенностью этого класса машин является то, что они полно- стью используют предельные значения массы и габарита, а также нагрузок на оси, разрешенные соответствующими законодательст- вами. Сегодняшние требования стран Европейского союза (ЕС) действуют с 1993 года, но во многих государствах ЕС пока сохра- няются нормативы, как правило, более либеральные. Основной фактор, от которого зависит полная масса АТС, - максимально допустимая нагрузки на одинарную ведущую и ведо- мую (поддерживающую) оси автомобиля или автопоезда, которые не должны превышать - 11,5 и 10 т соответственно. Для автомоби- лей со спаренными осями, нагрузка зависит от межосевого рас- стояния и составляет для двухосной тележки 16... 19 т, трехосной - 21...24 т. Полная масса двухосного автомобиля не должна превы- шать 18 т, из которых 6,5 т приходится на переднюю и 11,5 т - на заднюю оси [49]. Полная масса трехосного автомобиля ограничена 25 т (с пнев- моподвеской задних колес - 26 т). Полная допустимая масса четы- рехосных грузовых автомобилей, а также прицепов не должна быть больше 32 т, автопоездов - 40 т (контейнеровозов - 44 т). Однако следует отметить, что национальные законодательства некоторых стран Европы позволяют эксплуатировать и более тяжелые автопо- езда (например, в Финляндии и Швеции разрешено эксплуатиро- вать автопоезда полной массой до 60 т, в Нидерландах и Норвегии масса прицепных автопоездов ограничена 50 т). Максимальная габаритная ширина автомобиля или автопоезда в Евросоюзе (по бортам кузова) не должна превышать 2,55 м (в не- которых случаях 2,6 м), а общая высота - 4,0 м. Предельная габа- ритная длина одиночного автомобиля - 12,0 м, седельного автопо- езда- 16,5 м и прицепного - 18,75 м. В США тоже существуют нормативы габаритных и весовых ограничений для федеральной сети автодорог, принятые на всей 1ерритории страны. Кроме этого в каждом штате или группе шта-
54 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тов существуют свои нормативы на длину и массу АТС. В связи с этим перевозчики при выборе АТС должны учитывать особенно- сти штатных и федеральных дорожных кодексов. Габаритные ог- раничения в США довольно либеральные, а вот весовые ограниче- ния, наоборот, довольно жесткие. Полная масса обычного для США пятиосного седельного авто- поезда не должна превышать 80000 (12000 + 34000 + 34000) фун- тов (36,29 т). Габаритная длина такого автопоезда - до 60 футов (18,29 м), а стандартная длина полуприцепа - 48 футов (14,63 м). Грузоподъемность этого автопоезда - 22...23 т при вместимости полуприцепа 100-104 м3. В некоторых штатах США разрешены не только пятиосные, но даже семи- и девятиосные автопоезда полной массой до 63,6 т. Общая длина седельного автопоезда ли- митируется только по длине кузова полуприцепа, которые для раз- ных штатов могут быть длиной от 7,62 до 17,37 м. В результате габаритная длина автопоезда может изменяться от 10,5 до 22 м. В ряде штатов разрешена эксплуатация трех- и четырехзвенных автопоездов суммарной длиной свыше 30 м. Нагрузка на одиноч- ную ведущую ось тягача для сети дорог между штатами не должна превышать 9,07 т, а на двухосную тележку - 15,42 т. Полная мас- са пятиосного автопоезда, работающего на федеральной сети до- рог, ограничена 36,3 т. Во многих штатах предельные полные мас- сы автопоездов заметно больше при увеличении числа осей. Причем строго учитывается расстояние между осями тягача полу- прицепа - чем оно больше, тем меньше колеса разрушают дорож- ное покрытие. Для повышения эффективности перевозок важно максимально использовать грузовместимость АТС, в частности, его грузоподъ- емность и объем кузова (см. главу 9). К сожалению, часто на прак- тике тяжелые автопоезда работают с недогрузкой - везут легкие, но объемные грузы. Поэтому для повышения их грузовместимости применяют особо низкопрофильные шины и специальные типы пневмоподвесок, позволяющие снизить погрузочную высоту при- цепов и полуприцепов на 200-350 мм (см. главу 7). В результате некоторые полуприцепы полной массой 34 т (предназначены для 40-тонных автопоездов) достигли полезного объема 94-100 м3. Од- нако во многих случаях и этого не достаточно, чтобы загрузить 24-25 т. Поэтому используют не полуприцепы, а прицепы. Это примерно на 10-15 % увеличивает загрузку автопоезда. Следует отметить, что габаритные размеры кузовов АТС увязаны и с разме- рами стандартных европоддонов, предназначенных для перевозки пакетированных грузов (см. главу 6).
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 55 В Японии дорожное законодательство фактически не ограни- чивает габаритную длину одиночных грузовиков, зачастую тяже- лые модели Super Great, имеют длину до 12 м, что недопустимо в Европе и Америке. При этом длина кузова достигает 9,5 м. Весо- вые ограничения более либеральные, полная масса автопоездов может достигать 60-70 т. В России согласно приложению 1 максимальная масса, прихо- дящаяся на ведущую или ведомую ось двухосного грузовика или прицепа, не должна превышать 10 т, а на двухосную тележку -18 т (в ряде случаев 20 т). Полные массы 2-, 3-, и 4-осных автомоби- лей не должны превышать 18, 25 и 30 т соответственно (при усло- вии, что расстояние между кратными осями АТС не менее 3,0; 4,5 и 7,5 м соответственно). Для 3-, 4-, и 5-осного автопоезда полные предельные массы - 28, 36 и 38 т соответственно. В отношении га- баритных размеров автопоездов новые российские нормативы бо- лее либеральные, чем в Западной Европе. Предельная длина се- дельного или прицепного автопоезда не должна превышать 20 м, одиночного автомобиля 12 м. Ширина не должна превышать 2,5 м, для рефрижераторов - 2,6 м. По данным DEKRA, амортизационные пробеги тяжелых грузо- виков существенным образом зависят от назначения машин, спе- цифики и интенсивности ее работы. Грузовики с двигателями сред- ней мощности (300-350 л. с.), эксплуатирующиеся с невысокой ин- тенсивностью, имеют амортизационные пробеги 480-840 тыс. км. Автопоезда для магистральных перевозок, оснащенные более мощ- ными двигателями, - 600-1000 тыс. км (за 4-6 лет). После таких пробегов грузовикам требуется достаточно серьезный ремонт, по- сле чего они вполне могут продолжать работать и дальше, однако уже без высокой надежности, присущей им ранее [85]. Для уменьшения себестоимости перевозок и снижения отри- цательного воздействия на окружающую среду практически все европейские автоперевозчики стремятся добиться разрешения на эксплуатацию более тяжелых, чем это предусмотрено сущест- вующими в настоящее время законодательствами, АТС. Однако главная проблема такого шага заключается в опасности прежде- временного разрушения дорог и автомагистралей, на строительство которых затрачено огромное количество средств. Кроме этого большегрузные транспортные средства могут создать серьезные помехи и без того напряженному движению во многих странах "тесной" Европы. В более "просторных" Швеции и Финляндии уже сегодня разрешены автопоезда длиной соответственно 22 и 24 м и полной массой до 60 т. Во многих штатах США и провинциях
56 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Канады эксплуатируют 3- и даже 4-осные автопоезда, состоящие из седельного тягача, полуприцепа и одного-двух прицепов с об- щим числом осей до 11 и длиной от 22 до 30 м. В Австралии нашли распространение так называемые дорожные поезда, применяемые для дальних перевозок руды (через весь континент). Эти автопоез- да состоят из многих прицепов (целые автомобильные составы), а их полная масса доходит до 140-200 т. Грузовики легкого, да и среднего класса делают более сорока автомобильных фирм мира, а основных изготовителей тяжелых грузовиков всего семнадцать: семь компаний в Западной Европе, шесть - в Северной Америке, четыре - в Японии. Среди западноевропейских компаний признанный лидер - "Мерседес-Бенц". Ему принадлежит четвертая часть европейского рынка грузовиков. Оставшиеся три четверти делят шесть компа- ний: "Вольво", МАИ, "Скания", ИВЕКО, "Рено", ДАФ. В США лидирует "Фрейтлайнер", принадлежащий "Мерседе- су". Затем идут "Нэвистар Интернешнл" и группа "Паккар" с авто- мобилями марок "Кенворт" и "Питербилт". Замыкает шестерку сильнейших компания "Макк", принадлежащая "Рено", "Вольво" и "Форду". В Японии крупнейшим производителем грузовиков тяжелого класса является компания "Хино", принадлежащая "Тойёте". Кроме нее на рынке присутствуют автомобили и других японских фирм: "Митсубиси", "Ниссан дизель", "Исудзу". В Корее наиболее известный изготовитель тяжелых грузови- ков - машиностроительный гигант "Хёндэ". Тяжелые АТС выпус- кают в Бразилии, Китае, Индии, Турции и других странах. Сущест- вует и ряд небольших европейских и американских фирм, произво- дящих машины в незначительных количествах (несколько тысяч или сотен штук в год). Это "Татра" и ЛИАЗ в Чехии, "Штейр" и КуАФ в Австрии, "Вестерн Стар" в Канаде и др. В России производством тяжелых грузовиков занимается ОАО "ТФК КАМАЗ". Кроме этого, к тяжелым грузовикам можно отно- сить почти все модели уральского автомобильного завода, хотя они в силу своих специфических особенностей иногда и не достигают полной массы 15 т, а также все трехосные машины на базе модели ЗИЛ-133 завода имени Лихачева. В странах СНГ тяжелые грузовики выпускают фирмы МАЗ и КрАЗ. Многие годы в нашей стране преобладали грузовые автомоби- ли малой и средней грузоподъемности полной массой от 5,3 до 12 т (ГАЗ-51, -52, -53, -3307; ЗИЛ-150, -164, -130, -431410). Доля же
Глава 2. Основные виды автотранспортных средств 57 машин легкого класса, таких как ИЖ и УАЗ, была невысока, что приводило к нерациональному использованию ГАЗов и ЗИЛов на перевозках малых партий грузов. В настоящее время Российский рынок активно пополняется автомобилями легкого класса, основу которых составляют автомобили типа ’’Газель” (ГАЗ-3302 и его различные модификации, полной массой до 3,5 т и грузоподъемно- стью 1,5 т) и "Бычок" (ЗИЛ-5301, грузоподъемностью около 3 т). Технические параметры и внешний вид грузовых АТС регла- ментируется не только национальными или международными нор- мами, но и требованиями, предъявляемыми потребителями к под- вижному составу. К ним относятся: минимальная себестоимость перевозок; комфорт для водителя; минимальное воздействие на окружающую среду (актуаль- ность повышения экологических характеристик АТС неуклонно возрастает, начиная с 1970-х годов). Перечисленные выше три требования и определяют направле- ния, по которым развивается автомобилестроение грузовых АТС. Вместе с тем нельзя сбрасывать со счетов и национальные тради- ции и веяния моды, которые создают некоторое стилевое разнооб- разие конструкций грузовиков, включая и их компоновку. Напри- мер, в США водители предпочитают работать на грузовиках ка- потной компоновки, так как они более безопасны при столкнове- ниях и водительское сидение меньше вибрирует. В "тесной" Евро- пе грузовики капотной компоновки - редкость. На европейских и японских грузовиках в основном использу- ется дизельный двигатель. Только на самых легких грузовиках ус- танавливают бензиновый двигатель. В США бензиновый двига- тель - основной двигатель легких грузовиков. АТС средней грузо- подъемности укомплектовываются преимущественно дизелями, а тяжелые автомобили - только дизелями. В Европе из всех экс- плуатируемых двигателей внутреннего сгорания примерно 30 % ди- зельных. В Америке таких двигателей только 10 %. Одной из при- чин этого являются цены на бензин. Средняя цена одного галлона (4,544 л) бензина в Европе составляет 4,5 доллара, в Америке - только 1,5 доллара [49]. Вопросы для самоконтроля 1. По каким признакам классифицируются автотранспортные средства в России? 2. Какие автомобили относятся к категории транспортных и специальных?
58 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 3. Приведите классификацию грузовых автомобилей, автобу- сов и легковых автомобилей по конструктивным схемам. 4. Каким образом все виды АТС классифицируются по размер- ности и назначению? 5. Какие АТС относятся к категории специализированных? 6. Приведите классификацию АТС по величине осевых масс. 7. Перечислите конструктивные признаки, по которым делятся АТС и охарактеризуйте их в зависимости от этих признаков. 8. Какая система обозначения АТС применяется в России? 9. Что представляет собой общеевропейская система класси- фикации АТС? 10. На какие классы делят АТС в Европе? Дайте характеристи- ку каждому из этих классов. 11. Что понимается под системой идентификации АТС, какие цели преследует эта система?
Глава 3 АВТОМОБИЛИ-САМОСВАЛЫ И САМОСВАЛЬНЫЕ АВТОПОЕЗДА Самым распространенным видом подвижного состава при пе- ревозках навалочных (сыпучих) грузов (песка, гравия, щебня, гли- ны, грунта, угля, зерна, картофеля, свеклы и др.), полужидких (то- варного бетона, раствора, штукатурной массы, горячего асфальта и т. п.) и скальных грузов (породы, руды, камня) являются автомо- били-самосвалы и самосвальные автопоезда. Автомобиль-самосвал - это специализированный грузовой автомобиль, отличающийся от обычных грузовых автомобилей тем, что процесс разгрузки полностью механизирован. Для этого кузов - прочная металлическая платформа - шарнирно крепится на раме автомобиля и может наклоняться назад или на боковую сто- рону на угол 45-55°. Наклон кузова приводит к естественному вы- сыпанию груза под действием силы тяжести. Механизированная разгрузка позволяет значительно снизить время выгрузки груза и устраняет потребность в грузчиках. Загрузка автомобилей-само- свалов осуществляется различными погрузочными механизмами (например, экскаваторами, ковшовыми погрузчиками и другими погрузочными средствами, см. главу И). Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда делятся по ряду признаков. По типу подвижного состава - одиночный автомо- биль-самосвал (без прицепа), самосвальный автопоезд (самосвал- тягач с одним или двумя прицепами-самосвалами), прицеп-само- свал, полуприцеп-самосвал. По дорожным условиям автомобили-самосвалы подраз- деляются: на автомобили-самосвалы для работы вне дорог и по специальным дорогам', автомобили-самосвалы для эксплуатации по дорогам общей транспортной сети. Условия эксплуатации авто-
60 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства мобилей-самосвалов, как правило, тяжелые: перевозка грузов с мест добычи в карьерах, котлованах, вывозка грунта при строительстве промышленных и жилых объектов, отсыпка насыпей дамб и т. д. Поэтому по проходимости различают внедорожные боль- шегрузные автомобили-самосвалы, дорожные (колесная формула 4x2 или 6x4) и автомобили-самосвалы повышенной проходимости (колесная формула 4x4, 6x6 и др.). По грузоподъемности различают следующие автомоби- ли-самосвалы: малой 2 т); средней (свыше 2 до 6 т); большой (свыше 6 до 14 т); особо большой (большегрузные свыше 14 т) грузоподъемности. По эксплуатационному назначению они могут быть строительные, сельскохозяйственные, карьерные (предназначены для массовых перевозок руды, скальных и сыпучих грузов из карь- еров) и узкоспециализированные (автомобили-самосвалы, перево- зящие груз одного вида, например, раствор или бетон). Первые два типа автомобилей-самосвалов обычно относят к разряду универ- сальных (автомобили-самосвалы, осуществляющие перевозки до- вольно широкой номенклатуры грузов по дорогам общей сети в ус- ловиях городских и пригородных сообщений). По принадлежности к определенным видам перевозок - для технологических перевозок, для пригородных и городских перевозок. По направлению разгрузки - односторонняя назад, односторонняя на боковую сторону, двусторонняя на боковые стороны, трехсторонняя назад и на боковые стороны. По конструкции привода самосвального меха- низма - с гидравлическим, пневматическим, механическим, элек- трическим и комбинированным приводами. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда отличают- ся друг от друга, прежде всего, как и любой другой специализиро- ванный подвижной состав, конструкцией кузовов, выполненных в виде платформ различного типа. Кузов автомобиля-самосвала является наиболее трудоемкой, металлоемкой и быстроизнашиваемой частью самосвальной уста- новки. Он проектируется как пространственная, тонкостенная, не- сущая конструкция, испытывающая нагрузку при подъеме от воз- действия, с одной стороны, размещенного в платформе груза и, с другой стороны, от усилия гидроцилиндра подъемного механиз- ма. Построение рациональной силовой схемы платформы зависит от направления разгрузки самосвала, числа открывающихся бортов и расположения гидроцилиндра.
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 61 Форму кузовов автомобилей-самосвалов и размеры платформ определяет ряд факторов: физико-механические свойства перево- зимых грузов, требования прочности кузова, стремление к универ- сальности кузовов для возможности перевозки в них относительно разнообразной номенклатуры грузов и, наконец, направление раз- грузки. В поперечном сечении кузова автомобилей-самосвалов могут иметь прямоугольную и полуэллиптическую форму. В продольном сечении, кузова чаще всего имеют корытообразную форму. Кроме этого бывают кузова ковшового и совкового типов (рис. 3.1). Прямоугольный тип кузова - это универсальный кузов, позво- ляющий производить разгрузку груза на три стороны (как и на бор- товом грузовом автомобиле) и перевозить не только навалочные, но и тарно-упаковочные и штучные грузы. При прямоугольном се- чении кузова снижается центр тяжести и повышается жесткость, а его емкость при тех же габаритных размерах больше, чем у кузо- вов с корытообразным и полуэллиптическим сечением. Однако при выгрузке некоторых грузов часть их застревает в углах, поэтому кузова разгружаются не полностью. Более полная выгрузка обеспе- чивается при корытообразном и полуэллиптическом сечении кузо- вов. Повышенная прочность этих кузовов позволяет использовать их при экскаваторной погрузке навалочных грузов. Корытообразная форма кузова обычно используется при раз- грузке назад, но может быть применена и для разгрузки на сторону. Для увеличения жесткости кузовов такого типа их неоткидные бор- та усиливают стойками или шпангоутами, а откидные - ребрами. Полуэллиптические кузова лучше сопротивляются ударным нагрузкам при погрузке, однако не могут обеспечить полноту выгрузки груза при сбрасывании на сторону, повышают центр Прямоугольный Ковшовый Рис. 3.1. Формы кузовов автомобилей-самосвалов
62 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тяжести автомобиля-самосвала и, следовательно, снижает его ус- тойчивость. Прямоугольное, корытообразное и полуэллиптическое попе- речное сечения имеют кузова универсальных автомобилей-само- свалов. Кузова ковшового и совкового типов применяются для само- свалов большой и особо большой грузоподъемности. У ковшовых кузовов нет открывающихся боковых бортов. Борта в этом случае выполняют в виде наклонной стенки, угол наклона которой обычно равен 20-30° к горизонтали. Ковшовые кузова могут быть с одно- сторонней разгрузкой назад, с разгрузкой на бок и с трехсторонней разгрузкой. Конструкция ковшовых кузовов более простая, чем у платформ с открывающимися бортами, имеет меньшую массу и большую прочность. Кроме этого использование ковшовых кузо- вов на автомобилях-самосвалах позволяет снизить центр тяжести груженого автомобиля и несколько сместить его в сторону кабины, что увеличивает устойчивость и равномерность распределения массы автомобиля на его оси. Однако существенным недостатком такой конструкции является необходимость увеличивать углы на- клона относительно платформ с открывающимися бортами (обыч- но до 70-80°), чтобы при разгрузке груз не остановился на наклон- ной стенке борта. На строительных самосвалах с разгрузкой назад открывающийся задний борт обычно подвешивается на верхних шарнирах. Такая подвеска борта называется фартучной. Борт от- крывается и закрывается под воздействием собственного веса ссы- пающегося груза. Замки борта размещены снизу. Автомобили-самосвалы большой и особо большой грузоподъ- емности не имеют заднего борта кузова. Для предотвращения по- терь груза при движении задняя часть пола кузова несколько при- поднята. Недостаточная боковая устойчивость затрудняет приме- нение ковшовых платформ на прицепах-самосвалах. Кроме того, недостатком платформы ковшового типа является также нерацио- нальное использование объема. В качестве примера на рис. 3.2 по- казан строительный автомобиль-самосвал МАЗ-551603-223 с цель- нометаллическим кузовом ковшового типа с фартучной подвеской заднего борта. Кузова карьерных самосвалов имеют днища не только с при- поднятой задней частью, но и с наклонной основной частью впе- ред. Наклон днища вперед делается в целях снижения центра тяже- сти автомобиля-самосвала и увеличения нагрузки на переднюю ось. Такие кузова называются кузовами совкового или У-образного типа. Они позволяют осуществлять более полную выгрузку груза.
Глава 3 Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 63 Рис. 3.2. Автомобиль-самосвал МАЗ-551603-223 При перевозках влажных грузов или растворов в зимнее время днища кузовов (а иногда и неоткидных бортов) некоторых автомо- билей-самосвалов оборудуют устройствами для их обогрева. Для этого днища и борта выполняются двойными. Между стенками днища и бортов циркулируют отработавшие газы двигателя. Обог- рев кузовов применяется обычно на строительных и карьерных са- мосвалах. Это предотвращает примерзание перевозимых грузов к поверхностям кузовов. Навалочные и насыпные грузы обладают достаточно высокой абразивностью, поэтому основным материалом для изготовления кузовов автомобилей-самосвалов служит металл (в основном сталь). Металлические кузова кроме абразивной стойкости имеют достаточную прочность, позволяющую при погрузке принимать груз большими порциями при сбрасывании его с высоты 1,5-3,0 м из ковшей экскаваторов, различных погрузчиков и бункеров, одна- ко увеличивают массу автомобилей-самосвалов и самосвальных автопоездов. Ведущие производители автомобилей-самосвалов по- стоянно ведут поиск новых материалов и конструкций кузовов, увеличивающих их долговечность и уменьшающих массу. Напри- мер, самосвальные полуприцепы французской фирмы "Голъом" изготавливаются из специальной стали и имеют в сечении U-об- разную форму. Кузова обладают высоким сопротивлением абра- зивному износу и ударам. Они выполняются из согнутого листа толщиной 5 мм, без каких-либо приваренных поперечин-усили- телей [75]. Такая конструкция кузова не вызывает увеличения его массы. Уменьшение массы самосвального автопоезда может быть так же достигнута за счет использования в его составе безрамных полуприцепов-самосвалов несущей конструкции (рис. 3.3). Другой путь снижения собственной массы полуприцепов-самосвалов - применение алюминиевых сплавов для изготовления бортов, кузо- вов в целом и даже рам. Для получения равнопрочной (на смятие)
64 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 3.3. Полуприцеп-самосвал с несущим кузовом фирмы "Carenzi” (Италия): 1 - седельный тягач; 2 - гидравлический подъемник; 3 - несущий кузов; 4 - задняя ось тележки кузова конструкции кузова из алюминиевого сплава, толщину алюминие- вого листа несколько увеличивают. Из-за меньшей плотности алю- миниевый лист легче стального тех же размеров на 50 %, и увели- ченные затраты на материал быстро окупаются в эксплуатации за счет снижения расхода топлива при ездках без груза и возможно- сти увеличения грузоподъемности автопоезда. Собственная масса полуприцепов-самосвалов с кузовами из алюминия на 1,4-1,8 т меньше собственной массы аналогичных АТС одинаковой грузо- подъемности, но со стальными кузовами. Кроме этого, для сниже- ния собственной массы прицепов и полуприцепов-самосвалов в ка- честве материалов кузовов могут применяться армированные пла- стмассы. Опытные образцы самосвального кузова, выполненного из армированного стеклопластика, примерно в два раза легче соот- ветствующего кузова, изготовленного из алюминиевых сплавов. Механизм опрокидывания кузова на современных автомоби- лях-самосвалах выполняется чаще всего с гидравлическим приво- дом. Это объясняется тем, что данный тип привода, при относи- тельно малой массе и компактности конструкции, может развивать значительные усилия для сбрасывания больших масс перевозимых
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 65 грузов, достаточно надежен и безопасен в работе. Затраты времени на подъем и опускание кузова составляют в среднем от 10 до 25 с. Гидравлические подъемные механизмы состоят из цилиндра или цилиндров; масляного насоса с краном управления; рычажно-ба- лансирного механизма, соединяющего шток цилиндра с кузовом, и привода. Насосы гидропривода приводятся в действие от коробки отбора мощности с использованием энергии двигателя автомобиля. Опускание кузова после разгрузки осуществляется за счет его соб- ственной массы. Исключение составляют самосвалы особо боль- шой грузоподъемности, на которых опускание кузова происходит как за счет его массы, так и принудительно за счет воздействия на поршни гидравлических цилиндров давления масла при изменении направления его подачи. В табл. 3.1 приведены шесть наиболее распространенных принципиальных схем автомобилей-самосвалов с гидравлическим подъемным механизмом. Отличие схем состоит в направлении разгрузки и платформы, размещении основного ис- полнительного органа - гидроцилиндра и устройстве подъемного механизма. Гидравлические подъемные механизмы классифицируют по следующим основным признакам: числу гидроцилиндров (в основном бывают с одним или двумя цилиндрами); месту крепления гидроцилиндра - под платформой, перед плат- формой; с цилиндрами, расположенными с двух сторон платформы (слева и справа; спереди и сзади); начальному расположению гидроцилиндров (горизонтально, вертикально, наклонно); конструкции гидроцилиндров - простые (поршневые или плун- жерные одностороннего или двухстороннего действия); телескопи- ческие одностороннего или двухстороннего действия; системе воздействия на кузов - с неподвижными цилиндрами, имеющими шток с роликами и салазками у кузова; с качающимися цилиндрами и шарнирным креплением штока к кузову (табл. 3.1, схемы а - д); с качающимися цилиндрами и рычажной системой воздействия на кузов (табл. 3.1, схема е); с качающимися цилинд- рами и рычажной зубчатой системой с переменным передаточным числом. В современных конструкциях автомобилей-самосвалов широ- кое распространение получили телескопические гидроцилиндры одностороннего действия, устанавливаемые под платформой, шес- теренные масляные насосы, агрегатированные с коробкой отбора мощности. Включение в работу гидросистемы обеспечивает кран 3—98
Таблица 3.1. Основные принципиальные схемы автомобилей-самосвалов с гидравлическим подъемным механизмом Принципиальные схемы автомобилей-самосвалов Краткая характеристика схем <\ 1 2 Данная схема получила наибольшее распространенние. Платформа 1 разгружает- ся на одну сторону - назад. Гидроцилиндр 2 расположен под платформой и пере- дает усилие непосредственно на ее основание. По этой схеме выполнены само- свальные установки автомобилей-самосвалов ЗИЛ-ММЗ-555, ЗИЛ-ММЗ-4502, MA3-503A и другие I 111 А\ " " " Гидроцилиндр 2 размещен между кабиной и платформой 1 и воздействует на ее передний борт. При таком расположении гидроцилиндра платформа может раз- гружается только назад. Этой схемой оснащаются самосвалы, имеющие шасси с расположением кабины над двигателем и привод только на задние колеса (4x2 и 6 х 4). Для обеспечения рационального распределение полной нагрузки по мос- там, центр тяжести платформы существенно смещен назад. При этом образуется зазор между кабиной и платформой, в котором легко может быть размещен гид- роцилиндр. Такое расположение гидроцилиндра имеет ряд преимуществ: отсутст- вует сосредоточенная нагрузка на несущую систему платформы, что позволяет снизить массу (металлоемкость) платформы; снижаются усилия на гидроцилиндре (позволяет при заданном давлении рабочей жидкости уменьшить диаметр гидро- цилиндра); уменьшается количество выдвижных звеньев в гидроцилиндре и соот- ветственно число уплотнительных узлов; облегчается доступ к гидроцилиндру при обслуживании. По такой схеме выполнены автомобили-самосвалы КамАЗ-5511, КрАЗ-6505 И |Г Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Продолжение табл. 3.1 Принципиальные схемы автомобилей- самосвалов Краткая характеристика схем Платформа 1 разгружается на три стороны, гидроцилиндр 2 распо- ложен под платформой. Эта самосвальная установка обеспечивает наибольшую универсальность автомобиля-самосвала: он может работать как тягач с прицепом-самосвалом (разгрузка на боковую сторону), так и одиночно (разгрузка назад и на боковую сторону). По такой схеме выполняются все сельскохозяйственные самосва- лы, в частности ЗИЛ-ММЗ-554М, ЗИЛ-ММЗ-4504, КАЗ-4540. На этих самосвалах платформа имеет прямоугольную форму и три от- крывающихся борта (два боковых и задний) Платформа 1 разгружается на две боковые стороны (направо и на- лево), гидроцилиндр 2 расположен под платформой. Такая схема применяется на автомобилях-самосвалах, предназначенных для систематической работы с прицепом-самосвалом. Отсутствие раз- грузки назад ограничивает эксплуатационные возможности авто- мобиля-самосвала при его работе без прицепа. Преимущества: бо- лее простая конструкция платформы с жестким (не открывающим- ся) задним бортом, унифицированным с передним бортом, менее металлоемка и трудоемка; значительно меньше, чем при разгрузке назад, нагружается рама шасси крутящим моментом, что позволяет не применять надрамник Глава 3 Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда
Окончание табл. 3.1 Принципиальные схемы автомобилей- самосвалов Краткая характеристика схем Разгрузка платформы 1 - двухсторонняя. Самосвал оснащен дву- мя гидроцилиндрами, расположенными впереди и сзади платфор- мы и передающими усилие соответственно на передний и задний борта. Преимуществами такой схемы является: снижение сосредо- точенной нагрузки на основание платформы (позволяет уменьшить металлоемкость основания и общую массу платформы); свобод- ный доступ к гидроцилиндрам при их обслуживании. Недостат- ком схемы является увеличение числа гидроцилиндров, что кроме увеличения стоимости снижает безотказность работы самосвала, так как гидроцилиндр и в первую очередь его уплотнительные кольца являются наиболее уязвимым местом гидравлического подъемного механизма________________________________________ Самосвальная установка снабжена рычажной системой подъема платформы 1 назад и поршневым гидроцилиндром 2. Усилие гид- роцилиндра передается не непосредственно на днище платформы, а через систему рычагов 3. Эта схема обладает следующими пре- имуществами: горизонтальное расположение гидроцилиндра улуч- шает условия его компоновки; поршневой гидроцилиндр имеет значительно более простое уплотнение выдвижного штока по срав- нению с уплотнениями многоступенчатого телескопического гид- роцилиндра, что повышает надежность гидропривода и позволяет увеличить давление; рычажная система в определенной степени препятствует боковому смещению платформы при опрокидывании назад, что повышает боковую устойчивость самосвала. Недостатками являются: трудоемкость в изготовлении и обслужи- вании, а также большая металлоемкость рычажной системы Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 69 управления. При подаче масла под давлением к гидроцилиндру его звенья выдвигаются и воздействуют на платформу, обеспе- чивая подъем одного ее края. Для ограничения угла наклона плат- формы и повышения надежности гидросистемы устанавливают ог- раничители. Кроме гидравлического привода опрокидывания кузова суще- ствуют и другие подъемные механизмы, например, механические, пневматические, электрические и электрогидравлические. Автомобили-самосвалы с механическим подъемным механиз- мом, приводимым от двигателя, не получили широкого распро- странения, что объясняется большим износом механизмов из-за трудности их защиты от пыли и грязи, а также поломками зубьев шестерен из-за ударного приложения нагрузки. Пневматические подъемные механизмы также не имеют широ- кого применения, так как при относительно невысоком давлении воздуха габаритные размеры подъемных механизмов получаются очень большими. Такие подъемные механизмы неудобны для раз- мещения на автомобиле, а большая их масса приводит к снижению грузоподъемности. В нашей стране созданы подъемные механиз- мы, в которых пневмоцилиндры заменены эластичными пневмати- ческими подушками. Подушки надуваются при помощи отрабо- танных газов двигателя. Создаваемое в пневматических подушках избыточное давление в 40-80 кПа позволяет наклонять кузов на стороны или назад. Электрические и электрогидравлические (комбинированные) подъемные механизмы приводятся в действие от электродвигателя. Такой привод проще, и подъемные механизмы могут работать при неработающем двигателе. Электрогидравлический привод целесо- образно использовать на прицепах-самосвалах, где простота при- вода подъемного механизма имеет особенно большое значение. По совокупности свойств, определяющих основные эксплуатационные качества, самосвалы, получившие наибольшее рас- пространение у нас в стране, могут быть разделены на семь групп. Шесть групп составляют строительные и сельскохозяйствен- ные автомобили-самосвалы, относящиеся к разряду универсальных и отличающиеся друг от друга в основном объемом кузова. Такие самосвалы выпускаются заводами ЗИЛ, ГАЗ, КамАЗ, МАЗ и КрАЗ (прил. 3). Универсальные автомобили-самосвалы собираются с ис- пользованием агрегатов и узлов обычных бортовых автомобилей, но их база, как правило, короче, чем у бортовых автомобилей. С целью повышения тягово-динамических качеств они имеют по- вышенное передаточное отношение главной передачи. Для привода
70 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства подъемного механизма кузова устанавливаются коробка отбора мощности и дополнительные рычаги включения и выключения гидравлического насоса и крана управления, размещенные в кабине водителя. Группа 1. Строительные самосвалы средней грузоподъем- ности (4-6т)с разгрузкой кузова назад рассчитаны для одиноч- ной работы (без прицепа). Самосвалы этой группы предназначены для перевозок грунта, песка, глины, щебня, гравия, асфальта, бето- на, строительных растворов, строительного мусора и других грузов и могут эксплуатироваться на автомобильных дорогах любой ка- тегории. Физико-механические свойства перечисленных выше гру- зов (плотность, гранулометрический состав, сыпучесть, текучесть и др.) обусловливают требования к конструкции кузова самосвала и в первую очередь его объему. Для рассматриваемых самосвалов оптимальное соотношение грузоподъемности и объема кузова должно быть в пределах 1,4-1,6 т/м3, так как разброс значений на- валочной плотности перевозимых ими грузов имеет примерно та- кой же диапазон. Другим важным требованием к конструкции кузова строитель- ного самосвала является герметичность - исключение потерь при перевозках легкосыпучих и полужидких грузов. Этому требованию в большой степени отвечает кузов с односторонней разгрузкой на- зад, с одним открывающимся задним бортом. Такой способ раз- грузки необходим во многих случаях эксплуатации строительного самосвала, например, при проведении планировочных работ или вывозе мусора на свалку, когда разгрузка ведется "в отвал”. Рассматриваемые АТС не предназначены для работы с прице- пом, так как в большинстве случаев им приходится работать на стесненных строительных площадках, что не позволяет маневриро- вать автопоездом. Погрузка таких жестких грузов, как камень, смерзшийся грунт, строительный мусор экскаваторами вызывает большие сосредото- ченные ударные нагрузки на детали кузова. Это предъявляет по- вышенные требования к его прочности. Во избежание повреждения кабины грузом, срывающимся с ковша экскаватора, на переднем борту платформы укрепляют козырек, защищающий заднюю стен- ку и окно кабины. Удельная мощность двигателей (отношение мощности двига- теля к полной массе самосвала) для строительных самосвалов должна быть от 7 до 9 кВт/т. Для повышения маневренности самосвалов их конструируют с короткобазным шасси, по сравнению с базовым бортовым авто-
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 71 мобилем. Например, самосвалы ЗИЛ-ММЗ-555, ЗИЛ-ММЗ-4502, ЗИЛ-ММЗ-45021 проектируются с базой 3300 мм, тогда как базо- вый бортовой автомобиль имеет базу 3800 мм. Недостаток корот- кобазных самосвалов - неустойчивость на скользких дорогах. При неумелом или неосторожном вождении самосвала на больших ско- ростях отмечены случаи заноса самосвала. Это вынудило конст- рукторов на строительном самосвале ЗИЛ-ММЗ-4505 применить шасси ЗИЛ-130Б2 с базой 3800 мм. В эксплуатации строительных самосвалов отмечаются частые случаи их перегрузки. Это объясняется большим разбросом значе- ний плотности переводимых грузов и приблизительным учетом ко- личества груза не по массе, а по объему. Поэтому возникают до- полнительные требования к надежности и простоте обслуживания самосвалов. В нашей стране самосвалы этой группы наиболее многочис- ленны (ЗИЛ-ММЗ-555, ЗИЛ-ММЗ-4502, ЗИЛ-ММЗ-4505 и другие). Группа 2. Строительные самосвалы средней грузоподъем- ности (5-6 т), предназначенные для систематической работы с прицепом-самосвалом. Самосвалы этой группы перевозят те же грузы, что и самосвалы группы 1, за исключением полужидких грузов (бетон, растворы). Они рассчитаны для эксплуатации на ав- томобильных дорогах всех категорий, но в отличие от группы 1 эти самосвалы не предназначены для работы на грунтовых дорогах, так как работа с прицепом в сложных дорожных условиях затруднена. Основное назначение этих самосвальных автопоездов - массовые перевозки нерудных материалов на строительные объекты с прича- лов, железнодорожных баз, из карьеров по установившимся мар- шрутам, в основном в больших городах. Характерными особенностями эксплуатации являются относи- тельно хорошие дороги, без крутых подъемов и спусков; специаль- но подготовленные погрузочно-разгрузочные пункты, обеспечи- вающие сквозное движение АТС без дополнительного маневриро- вания. Средние расстояния перевозок 15-25 км. Погрузка чаще всего осуществляется стационарными погрузочными средствами: транспортерами, бункерами, экскаваторами. Перегрузки самосва- лов наблюдаются реже, чем у самосвалов группы 1, что объясняет- ся длительными перевозками одинаковых грузов. Обязательным требованием для автопоезда является возможность разгрузки на боковые стороны. Автомобиль-самосвал, как правило, имеет раз- грузку на три стороны, а прицеп - на две боковые. Для обеспечения работы с прицепом-самосвалом на самосвале- тягаче устанавливается ряд дополнительных агрегатов и более
72 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства мощный двигатель. Его мощность, отнесенная к полной массе ав- топоезда, должна составлять не менее 6 кВт/т. Установка мощного двигателя, дополнительных агрегатов и кузова, имеющего разгруз- ку на две или три стороны, увеличивает себестоимость эксплуа- тации самосвала-тягача, по сравнению с одиночным автомоби- лем-самосвалом. К этой группе относится, например, самосвал ЗИЛ-ММЗ-4501 с прицепом-самосвалом ГКБ-818. Группа 3. Сельскохозяйственные самосвалы средней грузо- подъемности, предназначенные для систематической работы с прицепом-самосвалом (колесная формула 4X2 или 6x4). К этой группе относятся самосвалы: ЗИЛ-ММЗ-554М с прицепом ГКБ-819; ЗИЛ-ММЗ-4504 с прицепом ГКБ-8529; ГАЗ-САЗ-4509 с прицепом ГКБ-8536; КамАЗ-55102 с прицепом ГКБ-8527 и другие. Автомо- бильные перевозки грузов в сельском хозяйстве по дорожным ус- ловиям и расстоянию можно разделить на две группы. Первая груп- па перевозок - это перевозки на дальние расстояния (вывоз зерна на элеваторы, подвоз удобрений со складов или заводов, поездки в город, например, за строительными материалами и другими гру- зами). В связи с относительно дальними рейсами и движением только по автомобильным дорогам для таких перевозок экономи- чески целесообразно использовать автопоезда с одним или двумя прицепами. Вторая группа перевозок - это внутрихозяйственные перевозки на сравнительно короткие расстояния и часть в сложных дорожных условиях; движение по грунтовым дорогам, полю, лу- говине, мелким бродам, легким деревянным мостам; маневрирова- ние на внутрихозяйственных площадях, токах, внутри складов. В этих условиях могут эксплуатироваться только одиночные само- свалы без прицепа. Перевозки на дальние расстояния и внутрихо- зяйственные чередуются в течение сезона. По условиям проходимости, нагрузочным параметрам, распре- делению нагрузки по мостам требования, предъявляемые к само- свалам этой группы и самосвалам группы 1, аналогичны. По приспособленности к перевозке самых различных грузов (сельскохозяйственные продукты, удобрения, строительные мате- риалы, бытовые товары, оборудование, тарно-упаковочные и штуч- ные грузы) к самосвалам этой группы предъявляются наиболее универсальные требования. Эти самосвалы часто используют как бортовые грузовые автомобили, например, для перевозки скота и птицы. Разнообразие грузов обусловливает и самые разные способы погрузки; шнеками из бункеров уборочных машин, транспортерами, сенокосилками, экскаваторами, кранами. Очень часто применяется
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 73 ручной способ погрузки и разгрузки. Большая номенклатура гру- зов, условий погрузки и разгрузки определяет требования к конст- рукции кузова сельскохозяйственного самосвала. Он имеет прямо- угольную форму с тремя открывающимися бортами (двумя боко- выми и одним задним). Борта открываются на нижних шарнирах, что уменьшает подсыпание груза под колеса. Большие разбросы навалочной плотности перевозимых грузов, от 3,0 до 0,4 т/м3 (трава, силос) вынуждают выпускать платформы сельскохозяйственных самосвалов с комплектами для надставления бортов. Важнейшее требование к платформе сельскохозяйственно- го самосвала - надежное уплотнение, исключающее потери зерна через зазоры в притворах бортов. Это обеспечивается установкой съемных резиновых уплотнителей. Для предохранения зерна от вы- дувания при перевозках, а также для защиты грузов от атмосфер- ных осадков в комплект самосвала входит тент для укрытия. Как и для самосвалов группы 2, обязательным требованием является возможность разгрузки платформы на боковые стороны, что обес- печивает работу с прицепом. Автомобили-самосвалы выпускают как с трехсторонней, так и с двухсторонней разгрузкой платформы. Прицепы-самосвалы, как правило, имеют двустороннюю разгрузку. Относительная мощность двигателя при работе в составе автопоез- да должна быть не менее 6 кВт/т. На самосвалах-тягачах устанав- ливают дополнительные агрегаты, обеспечивающие работу с при- цепом (аналогично самосвалам группы 2). Группа 4. Сельскохозяйственные самосвалы повышенной проходимости (колесная формула 4x4 и 6x6), рассчитанные для систематической работы с прицепом-самосвалом. В основном предназначены для внутрихозяйственных перевозок (КАЗ-4540 с прицепом ГКБ-8535, Урал-5557 с прицепом ГКБ-8551 и Урал-55223). Высокая проходимость этих АТС обеспечивает на- дежную работу по бездорожью в весенний и осенний периоды. Од- нако использование шасси со всеми ведущими колесами сущест- венно увеличивает себестоимость производства и обслуживания самосвала. Требования к конструкциям кузовов этих самосвалов те же, что и для группы 3. Группа 5. Строительные самосвалы большой грузоподъем- ности рассчитаны для одиночной работы (без прицепа); колесная формула 4x2 и 6x4. Используются при массовых перевозках на- сыпных и навалочных грузов на крупных строительных объектах и на карьерных разработках на короткие расстояния. Из-за боль- шой полной массы и осевых нагрузок могут перемещаться только по автомобильным дорогам, допускающим осевую нагрузку более
74 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 100 кН на ось. Большую часть времени эти самосвалы эксплуати- руются вне автомобильных дорог в сложных условиях: крутые подъемы и спуски в карьерах; движение по грунту при планировке строительных площадок и т. д. Погрузка в основном производится экскаваторами с объемом ковша до 3 м3. При сбрасывании в платформу самосвала таких тя- желых грузов, как камень, скальные породы, мерзлая земля и тому подобное возникают большие ударные нагрузки на днище и борта кузова. Возможны перегрузки в результате большого разброса плотности перевозимых грузов. Особо тяжелые условия эксплуата- ции предъявляют повышенные требования к прочности шасси и са- мосвальной установки. Из находящихся в эксплуатации самосвалов к этой группе от- носятся MA3-503A, МАЗ-5549, МАЗ-5551, КрАЗ-256, КрАЗ-256Б, КрАЗ-6505. Группа 6. Строительные автопоезда-самосвалы большой грузоподъемности. При отсыпке насыпей, строительстве дорог и плотин широкое распространение получают самосвальные авто- поезда в составе универсального автомобиля-самосвала и прицепа- самосвала или седельного тягача и полуприцепа-самосвала. Основ- ные технические характеристики отечественных прицепов-само- свалов и полуприцепов-самосвалов приведены в прил. 3. Большегрузные самосвальные автопоезда используют при ор- ганизации массовых и стабильных перевозок насыпных и навалоч- ных грузов по установившимся маршрутам в городах и пригородах. Специально подготовленные погрузочно-разгрузочные пункты обеспечивают прямоточное движение автопоездов. Маршруты про- кладываются по дорогам и городским улицам, допускающим осе- вые нагрузки свыше 100 кН. Преобладают сравнительно большие (для самосвалов) расстояния перевозок в 15-20 км. Кузов, как тяга- ча, так и прицепа должен иметь возможность разгрузки на боковые стороны. В нашей стране самосвалы-тягачи для таких автопоездов выпускаются на базе грузовых автомобилей семейств КамАЗ, МАЗ и КрАЗ. Наглядное представление об универсальных автомобилях-са- мосвалах, эксплуатируемых в России, дают рис. 3.4-3.11. При открытых разработках полезных ископаемых в карьерах, при добыче строительных материалов, при гидротехническом строительстве, когда приходится осваивать большие объемы гру- зов, применяются автомобили-самосвалы и автопоезда особо большой грузоподъемности, называемые карьерными, которые со- ставляют седьмую группу автомобилей самосвалов.
Глава 3 Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 75 Рис. 3.4. Автомобиль-самосвал ЗИЛ-ММЗ-554 Рис. 3.5. Автомобиль-самосвал Рис. 3.6. Автомобиль-самосвал КамАЗ-55102 с прицепом ГКБ-8527 МАЗ-5549 Рис. 3.7. Самосвальный автопоезд в составе автомобиля-тягача КамАЗ- 54101 и полуприцепа ГКБ-9575 Рис. 3.8. Автомобиль-самосвал Урал-55571-30 Рис. 3.9. Автомобиль-самосвал КамАЗ-55111 Рис. 3.10. Автомобиль-самосвал КамАЗ-65115-018-13 Рис. 3.11. Автомобиль-самосвал Урал-63615-01
76 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Группа 7. Карьерные самосвалы особо большой грузоподъ- емности. Они не предназначены для движения по автомобильным дорогам, и поэтому на них не распространяются весовые и габа- ритные ограничения. Их эксплуатируют по бездорожью или на специально подготовленных трактах при длительных перевозках по одному маршруту. Конструкции таких самосвалов существенно отличаются от конструкции дорожных самосвалов всех групп. Тя- желые дорожные условия работы карьерных автомобилей-самосва- лов требуют, для повышения их динамических качеств, проходи- мости, надежности и долговечности, установки на них двигателей с высокой удельной мощностью; большего числа ведущих осей и количества ступеней в трансмиссии; гидромеханических коробок передач; использование дизель-электрического привода ведущих колес (мотор-колеса), а также блокировки дифференциалов и тор- мозов-замедлителей. Тяжелые дорожные условия работы карьерных автомобилей- самосвалов требуют, для повышения их динамических качеств, проходимости, надежности и долговечности, установки на них дви- гателей с высокой удельной мощностью; большего числа ведущих осей и количества ступеней в трансмиссии; гидромеханических ко- робок передач; использование дизель-электрического привода ве- дущих колес (мотор-колеса), а также блокировки дифференциалов и тормозов-замедлителей. В настоящее время тяжелые карьерные и строительные само- свалы производят такие фирмы, как БелАЗ, МоАЗ (Беларусь), Cat- erpillar Inc. (США), Komatsu Mining System Inc. (Япония), Liebherr Mining Equipment Co. (Германия), Perlini и Astra (Италия). Бело- русский автозавод в год выпускает около 950 автомобилей грузо- подъемностью от 30 до 200 т следующих моделей: БелАЗ-7540, БелАЗ-7547, БелАЗ-7548, БелАЗ-7555, БелАЗ-75492, БелАЗ-7513, БелАЗ-7514, БелАЗ-75303 и др. На очереди машины грузоподъем- ностью 300 тонн и более. Могилевский автозавод (МоАЗ) специа- лизируется на изготовлении модели МоАЗ-75051 грузоподъемно- стью 23 т. Полезная нагрузка некоторых зарубежных самосвалов достигает 364 т. В настоящее время одним из самых больших авто- мобилей на планете является "'Caterpillar 797". Он способен пере- возить до 400 т руды. Сконструировать этот гигантский грузовик фирму " Caterpillar Inc." заставили меняющиеся условия добычи руды. В частности, 10-15 лет назад самые большие экскаваторы оборудовали ковшом, способным захватить до 60 т породы, поэто- му самосвалов грузоподъемностью 200 т вполне хватало. В по- следние годы появились экскаваторы, которые способны захваты-
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 77 вать уже 100 т груза. Этот самосвал оборудован механической трансмиссией (в отличие от большинства зарубежных аналогов, где использована электротрансмиссия: дизель вращает генератор, а колеса - встроенные в них электромоторы) и двумя V-образными 12-цилиндровыми дизельными двигателями, установленными тан- демом. Суммарная мощность двигателей равна 3400 л. с. Макси- мальная скорость груженого самосвала - 65 км/ч. Расход топлива - 783 л/100 км. Топливный бак имеет объем 6813 л. Цена одного "Caterpillar 797" - 3,4 млн. долларов. Одним из главных критериев технического совершенства са- мосвалов является выбор компоновочных решений. Современные одиночные карьерные самосвалы марки БелАЗ выпускаются с ко- лесной формулой 4x2, МоАЗ изготавливает двухосные полнопри- водные грузовики МоАЗ-75051 (4x4), у которых для повышения проходимости все колеса выполнены односкатными и с одинако- вым размером колеи. Зарубежные самосвалы имеют колесную формулу 4x2, 4x4, 6x4 или 6x6. Подавляющее большинство фирм- изготовителей выпускает двухосные грузовики с ведущим задним мостом, одинарными передними колесами и короткой базой. Пос- леднее обстоятельство обеспечивает самосвалу хорошую маневрен- ность, что является важным качеством в условиях работы в карье- ре. Однако трехосные модели менее маневренны, чем их двухос- ные собратья, для них свойственны повышенный износ шин сред- него и заднего мостов. Зарубежные и отечественные карьерные самосвалы оснащают- ся двигателями, удельная мощность которых составляет 5,2-7,5 л. с. на тонну полной массы. Эта величина непосредственно влияет на производительность грузовика, причем повышение мощности дает увеличение скорости машины при движении на подъем с грузом. Грузонесущие кузова тяжелых самосвалов, разработанных в Беларуси, изготавливаются из высокопрочной стали. Кузов имеет защитный козырек над кабиной, обеспечивающий требования стандарта по защите водителя от падающих сверху предметов. Ка- ждая модель карьерного самосвала может снабжаться кузовами различной вместимости. Для разгрузки служат двух- или трехсту- пенчатые силовые гидроцилиндры, которые опрокидывают кузов назад на угол 45-60°. В зависимости от производительности гид- равлического насоса и класса грузоподъемности самосвала весь процесс занимает от 9 до 27 с. Кабины на современных карьерных самосвалах располагаются в зоне наилучшей обзорности, имеют эффективную термо-, шумо- и виброизоляцию, высокопроизводи- тельные системы отопления и вентиляции с фильтром для очистки воздуха.
78 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 3.12. Карьерный самосвал БелАЗ-7549 Рис. 3.13. Карьерный самосвал БелАЗ-7528 На рис. 3.12 показан один из карьерных самосвалов грузоподъ- емностью 80 т - двухосный БелАЗ-7549, выпуск которого был на- чат в 1988 году, а на рис. 3.13 - одна из новейших разработок Мин- ского автозавода - трехосный полноприводный шарнирно-сочле- ненный карьерный самосвал БелАЗ-7528, грузоподъемностью 36 т. Сочлененные самосвалы эксплуатируются уже несколько де- сятилетий. Их появление было обусловлено необходимостью транспортного обеспечения интенсивно развивающейся добычи полезных ископаемых открытым способом и реализации много- численных крупномасштабных проектов в области промышленного и энергетического строительства. Кроме этого свою роль в форми- ровании новых требований к карьерному и в значительной степени к строительному автотранспорту сыграло увеличивающееся при- менение гидравлических экскаваторов, которые могут работать в любых погодных условиях и со всеми видами геологических по- род. Возросшие эксплуатационные возможности гидравлических экскаваторов обусловили изменения в конструкции транспортных средств, работающих с ними в одном технологическом комплексе. Такими транспортными средствами и стали шарнирно-сочленен- ные самосвалы. АТС подобной конструкции нашли признание практически во всем мире, а во многих странах стали главной альтернативой тра- диционным самосвалам. Опыт их эксплуатации в различных ре- гионах планеты показывает, что они незаменимы при перевозках насыпных грузов в районах с полным отсутствием дорожной сети. Вместе с тем, в отличие от карьерных самосвалов с жесткой рамой, габаритная ширина шарнирно-сочлененных самосвалов, как прави- ло, не превышает 2,5 м, что позволяет им двигаться по дорогам общего пользования. В настоящее время доля сочлененных само- свалов в общемировом объеме поставок карьерных самосвалов уже
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 79 превышает 50 % (десять лет назад было только 30 %) и имеет тен- денцию к дальнейшему увеличению [80]. Конструктивная схема шарнирно-сочлененного самосвала га- рантирует полное использование сцепного веса и исключает выве- шивание или разгрузку одного из колес и тем самым улучшает его проходимость. Главное, что отличает АТС этого типа от других, является наличие механизма сочленения, который соединяет мо- торную и грузовую секции автомобиля. Этот узел, непосредствен- но связывающий переднюю и заднюю рамы машины, включает вертикальный и горизонтальный шарниры, которые позволяют по- ворачивать секции в горизонтальной плоскости влево или вправо на угол до 45° или ’’складывать” машину, а также независимо и не- ограниченно перемещать секции в вертикальной поперечной плос- кости вокруг общей продольной оси. Реализация больших углов складывания секций, чего невозможно добиться при автомобиль- ной схеме установки управляемых колес на поворотных цапфах, обеспечила высокую маневренность машины во время работы в различных эксплуатационных ситуациях. Более простой стала схема поворотного механизма, поскольку не требуется введения поворотной трапеции, а если и передние колеса являются ведущи- ми, - мощных и дорогостоящих карданных шарниров равных угло- вых скоростей и усиленных поворотных цапф. Выполнение колес передней моторной секции неповоротными обеспечивает появ- ление дополнительного свободного объема, который можно ис- пользовать для установки широкопрофильных шин большой раз- мерности. Выбор определенного типа автомобиля-самосвала зависит от дорожных условий, свойств перевозимых материалов, фронта по- грузочных и разгрузочных работ, партионности грузов, производи- тельности погрузочных механизмов и т. д. При массовой перевозке сыпучих строительных материалов целесообразно применение ав- томобилей-самосвалов грузоподъемностью 7-10 т. При перевозке камня, щебня и скальных пород используются автомобили- самосвалы грузоподъемностью до 27 т. При массовых перевозках породы и работы в карьерах применяются автомобили-самосвалы грузоподъемностью до ПО т и самосвальные поезда до 200 т. Вы- бор типа автомобилей-самосвалов с тем или другим направлением сваливания груза зависит от условий перевозки. Так, для дорожно- го строительства и засыпки перемычек при строительстве гидро- электростанций целесообразно применять автомобили-самосвалы со сваливанием груза на стороны; при использовании автомобиля- самосвала с прицепом автомобиль-самосвал должен иметь устрой-
80 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ство для выгрузки груза только на стороны, а прицеп или полупри- цеп-самосвал - на стороны и назад. Это объясняется тем, что при разгрузке автомобиля-самосвала назад обязательно необходима предварительная постановка прицепа под углом 90° к оси автомо- биля-самосвала, что связано с дополнительным маневрированием и затратой времени. Сравнительный анализ технических показателей по большому количеству отечественных и зарубежных автомобилей-самосвалов выявил две основные тенденции: первая заключается в том, что самосвальные кузова устанавли- ваются на нескольких модифицированных шасси серийных грузо- вых автомобилей, имеют, как правило, сравнительно небольшую грузоподъемность; вторая тенденция состоит в том, что, начиная с грузоподъем- ности 14-15 т, целесообразно выпускать самосвальные кузова, предназначенные для установки на специальные шасси, которые приспособлены к работе в карьерах и на строительных площадках с перегрузкой на 10-15 %. Основными направлениями в развитии автомобилей-самосва- лов является дальнейший рост грузоподъемности, увеличение объ- ема кузова и количества осей, снижения собственной массы и др. Для карьерных автомобилей-самосвалов, на которых осуществля- ется перевозка вскрышных пород и руды, удельная объемная гру- зоподъемность должна находиться в пределах 2,0-2,5 т/м3, для уг- левозов 1,0-1,5 т/м3. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция роста мощности и глубины карьеров и обусловленно- го этим спросом на высокопроизводительную горную и транспорт- ную технику. По данным Parker Bay Company на 760 карьерах в 63 странах мира работают около 14 тысяч единиц техники общей стоимостью более 30 млрд, долларов США. Самую значительную долю (около 10 тыс. единиц) составляют карьерные автосамосвалы грузоподъемностью более 90 т. При этом, на долю автосамосвалов грузоподъемностью 120 т и выше приходится более 60 % всего парка большегрузных машин. Отмечена общая тенденция в разви- тии и распространении в мире карьерного автотранспорта - увели- чение суммарной грузоподъемности мирового карьерного парка самосвалов (грузоподъемностью 190 т и выше) и рост средней его грузоподъемности при одновременном сокращении общего парка эксплуатируемых машин. По данным World Mining Equipment са- мый большой парк автосамосвалов (38,7 %) эксплуатируется на уг- ледобывающих карьерах мира.
Глава 3. Автомобили-самосвалы и самосвальные автопоезда 81 Вопросы для самоконтроля 1. Что представляют собой автомобили-самосвалы и для пере- возок каких грузов они предназначены? 2. Перечислите основные признаки, по которым классифици- руются автомобили-самосвалы. 3. Какие факторы определяют форму и размеры самосвальных кузовов? 4. Охарактеризуйте основные преимущества и недостатки раз- личных типов кузовов автомобилей-самосвалов. 5. Какие материалы используют для изготовления самосваль- ных кузовов и какие существуют пути увеличения прочности кузо- вов и снижения их собственной массы? 6. С помощью каких механизмов происходит опрокидывание самосвальных кузовов? Проанализируйте их преимущества и не- достатки. 7. На какие основные группы делятся автомобили-самосвалы? Дайте характеристику каждой из этих групп. 8. Перечислите основные тенденции и направления современ- ного развития автомобилей-самосвалов.
Глава 4 АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ФУРГОНЫ Автомобили-фургоны - специализированные грузовые авто- мобили с кузовом типа фургон (от французского fourgon - закры- тый кузов грузового автомобиля, прицепа или полуприцепа). Автомобили-фургоны по численности занимают второе место (после автомобилей-самосвалов) в автомобильном парке специали- зированных автотранспортных средств нашей страны. Их функ- циональное назначение заключается в обеспечении наиболее со- хранной доставки тарно-упаковочных и штучных грузов, нуждаю- щихся в защите от влияния факторов окружающей среды при минимальных затратах на транспортную тару и упаковку. Послед- нее свидетельствует в пользу широкого использования фургонов, так как затраты на тару и упаковку составляют значительную долю в общей стоимости перевозимых грузов. Например, в США эти за- траты достигают 20 % от розничной стоимости товаров. Для перевозки основной части грузов торговли и быта исполь- зуют в основном автомобили-фургоны различных конструкций, которые по своему назначению можно подразделить на две основ- ные группы. В первую группу входят универсальные фургоны (фургоны об- щего назначения), предназначенные для перевозки грузов, не тре- бующих специальных условий при транспортировании. К ним от- носятся и фургоны с поднимающейся и сдвигающейся крышами для перевозки тарных грузов при механизированных процессах по- грузочно-разгрузочных работ. Вторую группу составляют специализированные фургоны, ис- пользуемые для перевозки скоропортящихся грузов, а также пере- возок хлебобулочных и кондитерских изделий, мебели, одежды и т. д. В этих случаях кузова фургонов дооборудуются дополни-
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 83 тельными устройствами и установками, необходимыми для пере- возки конкретного специфического груза. Подробная классифика- ция кузовов автомобилей-фургонов приведена в табл. 4.1. Автомобили-фургоны общего назначения (универсальные) rqji- жны удовлетворять следующим основным технико-эксплуатацион- ным требованиям. Таблица 4.1. Классификация кузовов автомобилей-фургонов Признак классификации Вид кузова Грузоподъемность До 2,1 т включительно От 2,1 до 5 т включительно От 5,1 до 8 т включительно Требование к возможно большей сохранности перевозимого груза Без обеспечения температурного ре- жима; с сохранением температурного режима (изотермический, вентилируе- мый); с поддержанием температурно- го режима (охлаждение или подогрев), с поддержанием искусственного мик- роклимата Форма в поперечном сечении Прямоугольный; трапециевидый (бун- керный); прямоугольный с усеченны- ми верхними боковинами Количество секций и дверей Односекционный (одно- и двухдвер- ный); двухсекционный (трехдверный); трехсекционный (трех- и четырехдвер- ный); четырехсекционный (четырех- дверный и более) Тип привода наклона, опуска- ния кузова (пола), осуществле- ния погрузки и выгрузки Гравитационный; гидравлический; пнев- матический; электрический; комбини- рованный Приспособленность к механизи- рованному выполнению погру- зочно-разгрузочных работ Пол-конвейер; шнековая разгрузка; пол-рольганг; грузоподъемный борт; кон- сольный или портальный кран; элект- роталь; съемные: двери, крыша, боко- вые стенки, кузов; наклоняемый, опус- каемый пол, широкий дверной проем; пол, выдерживающий движение ви- лочных погрузчиков
84 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 1. Фургоны (автомобили, прицепы и полуприцепы) по габа- ритным размерам, весовым ограничениям, скоростным свойствам и тому подобное должны соответствовать технико-эксплуатацион- ным требованиям, предъявляемым к базовым моделям. 2. Снаряженная масса фургона, отнесенная к грузоподъемно- сти (коэффициент тары), должна быть как можно меньшей, а объем и площадь кузова фургона должны обеспечивать наиболее полное использование номинальной грузоподъемности базовой модели. 3. Пробег фургонов до капитального ремонта должен быть не менее пробега до капитального ремонта базовых моделей, а кон- струкция кузова должна обеспечивать малую трудоемкость прове- дения ремонтных работ. 4. Внутренняя форма кузова, исходя из условий наилучшего размещения груза в стандартной таре, должна иметь прямоуголь- ное сечение (допускаются скругления радиусом до 0,15 м). Внут- ренняя высота кузова должна быть не менее 1,8 м, так как при меньшей высоте затруднена работа грузчиков и невозможно ис- пользование автомобильных погрузчиков. 5. Внутренние размеры кузовов-фургонов должны согласовы- ваться с габаритными размерами стандартных поддонов, контейне- ров и другой стандартной тары. 6. Фургоны грузоподъемностью 1,5 т и выше должны выпол- няться без надколесных ниш, а пол кузова при грузоподъемности фургона 4,5 т и выше должен допускать въезд погрузчика общей массой не менее 2,5 т. 7. Фургоны должны иметь, как правило, две двери: боковую и заднюю. Двери должны надежно фиксироваться в открытом со- стоянии, угол открывания задних дверей - 270°, боковых дверей - 180°. Проем задней двери должен соответствовать поперечному се- чению внутренней части кузова, а ширина боковой двери должна быть не менее 1,3 м. Дверные запоры должны предусматривать устройства для пломбирования и сохранности пломбы от повреждения. 8. Фургоны с погрузочной высотой более 0,5 м оборудуются устройствами для удобного доступа внутрь грузового помещения (лестницами, трапами, подножками, перилами, поручнями), они не должны выступать за габариты кузова по длине и ширине. 9. Материал внутренней облицовки должен выбираться с уче- том санитарно-гигиенических требований (допускать мойку, дезин- фекцию), а запасное колесо устанавливаться вне кузова фургона. 10. Кузова фургонов должны иметь внутреннее освещение для работы в темное время суток, оборудованы системой вентиляции,
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 85 исключать попадание внутрь отработавших газов, пыли, влаги, па- ров от аккумуляторных батарей, а также паров топлива из системы питания двигателя. Достаточно широкое применение автомобилей-фургонов обу- словливается рядом преимуществ. основными из которых являются: обеспечение лучшей сохранности качества и количества пере- возимого груза (как правило, дорогостоящего); значительное увеличение коэффициента использования грузо- подъемности при перевозках легковесного груза за счет укладки грузов на большую высоту без потери его в пути; отсутствие необходимости сопровождения грузов экспедито- рами при перевозках за пломбой отправителя; снижение затрат на тару и упаковку груза. Однако при использовании автомобилей-фургонов необходимо учитывать и их недостатки, основными из которых являются: уменьшение грузоподъемности по сравнению с базовыми мо- делями; увеличение стоимости кузовов-фургонов; повышение затрат на техническое обслуживание и ремонт под- вижного состава; иногда усложнение процесса погрузки и выгрузки груза. К специальным фургонам предъявляются дополнительные тре- бования, обусловливаемые свойствами отдельных грузов, таких как скоропортящиеся продукты, хлеб и хлебобулочные изделия, мебель ит. д. в Рис. 4.1. Автомобили-фургоны на шасси автомобилей: * а - КамАЗ-53215; б - ГАЗ-33022 (Газель); в - ГАЗ-66-12
86 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 4.2. Полуприцеп-фургон на шасси полуприцепа ЧМЗАП-9906 В качестве примера на рис. 4.1 показаны автомобили-фургоны, смонтированные на шасси различных автомобилей, а на рис. 4.2 - полуприцеп-фургон, размещенный на шасси полуприцепа ЧМЗАП- 9906, предназначенные для перевозки различных продуктов пита- ния, товаров народного потребления, почты, медикаментов и тому подобное с полной изоляцией от воздействия окружающей среды. 4.1. Автомобили-фургоны для перевозки скоропортящихся грузов К скоропортящимся грузам относятся различные пищевые продукты (мясо, мясопродукты, жиры, молоко и молочные продук- ты, рыба и рыбопродукты, овощи, фрукты и т. д.), требующие при перевозке соблюдения температурного режима, определенной влажности и строгого выполнения санитарно-гигиенических тре- бований. Причинами порчи пищевых продуктов являются жизнедея- тельность микроорганизмов и биохимические реакции, происхо- дящие в продуктах под действием ферментов. Активное развитие и действие микроорганизмов происходит при определенных плю- совых температурах (20—30 °C), в то же время при температурах ниже нуля оно существенно задерживается. Вследствие этого мно- гие скоропортящиеся продукты надо хранить и перевозить при по- ниженных температурах, хотя некоторые пищевые продукты пор- тятся под действием пониженных температур, и их необходимо пе- ревозить только при положительных температурах. В зависимости от способа температурной обработки скоропор- тящиеся продукты делятся на пять групп: свежие, не подвергающиеся никакой обработке, способной из- менить их естественное состояние (температура продукта соответ- ствует температуре окружающего воздуха или той, которую он приобретает в процессе остывания до начала перевозки);
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 2П охлажденные, подвергающиеся охлаждению, как правило, до температуры от -6 до + 4 °C; замороженные, с температурой от -7 до -17 °C; глубокозамороженные, охлажденные до -18 °C и ниже; подогретые, с температурой выше окружающего воздуха. Для обеспечения сохранности скоропортящихся грузов в про- цессе их перевозки необходимо соблюдать определенный темпера- турный режим, при котором нежелательные изменения в продуктах приостанавливаются или замедляются. Соблюдение температурно- го режима наряду с быстротой доставки особенно важно при пере- возках на дальние расстояния, так как для большинства скоропор- тящихся продуктов санитарными нормами установлены сроки хра- нения и реализации, исчисляемые с момента их приготовления. Для сохранения качества скоропортящихся продуктов питания, подвергаемых охлаждению, замораживанию и глубокому замора- живанию, используется так называемая "цепочка холода", пред- ставляющая собой совокупность технических средств и методов, с помощью которых продукты сохраняют свои потребительские свойства (рис. 4.3). Рис. 4.3. "Цепочка холода”
88 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Благодаря этой цепочке можно увеличить интервал времени и расстояние между производством и потреблением таких продуктов, не изменяя их качества. Сохранение необходимой температуры скоропортящихся про- дуктов при их доставке потребителю требует применения специа- лизированного подвижного состава, в частности, автомобилей, ос- нащенных изотермическими (от греческих isos - равный, одинако- вый и therme - теплота, жар) кузовами. Автомобили-фургоны с изотермическими кузовами подразде- ляются: на изотермические автофургоны, автомобили-ледники и ав- томобили-рефрижераторы. Изотермические автофургоны Кузова такого подвижного состава имеют термоизоляцию сте- нок (включая пол, крышу, двери), которая существенно ограниче- вает теплообмен между внутренней и наружной поверхностями ку- зова, и не имеют принудительного охлаждения или подогрева. Изо- термические автофургоны предназначены для перевозки продуктов на короткие расстояния (в основном внутри города) при темпера- туре погрузки. В зависимости от суммарного коэффициента теплопередачи "К" изотермические фургоны могут быть выполнены в виде: изотермического транспортного средства с нормальной изоля- цией кузова, (маркируется буквами IN), К < 0,7 Вт/(м2 °C); изотермического транспортного средства с усиленной изоляци- ей (IR), К< 0,4 Вт/(м2 °C). Нормальная теплоизоляция кузова обеспечивает при наружной температуре окружающего воздуха +35 °C изменение температуры внутри фургона не более чем на 1°С за час, а усиленная теплоизо- ляция при тех же условиях позволяет поддерживать ту же темпера- туру внутри фургона, что и при погрузке. Изотермический кузов обычно состоит из каркаса, наружной и внутренней обшивки и термоизоляции. Каркас выполняют дере- вянным или деревянно-металлическим. В качестве наружной об- шивки в настоящее время широко применяют алюминиевый лист, декапированную сталь (очищенную от поверхностных окислов, с помощью травления слабыми растворами кислот) или стеклоар- мированный пластик. Внутреннюю обшивку обычно выполняют из окрашенной оцинкованной стали толщиной 0,4-0,8 мм, стеклоар- мированного пластика, гладкого или тисненного алюминия или ок- рашенной дерево-волокнистой плиты. Например, кузова несущей конструкции итальянской фирмы Franger Frigor выполнены из
Глава 4 Автомобили и автопоезда-фургоны 89 стеклопластика толщиной 5 мм. В качестве изоляционных материа- лов используют пенопласт и другие материалы с малой объемной массой, например, мипору, алюминиевую фольгу. До последнего времени для изоляции кузовов широко использовался пенополиу- ретан. Применение этого материала было обусловлено его хо- рошими изоляционными качествами; достаточной прочностью для создания с его применением жестких кузовов несущей конструк- ции; малой плотностью; отсутствием собственного запаха; невос- приимчивостью к посторонним запахам; неподверженностью гние- нию, поражению грибками и плесенью, а также минимальной гиг- роскопичностью. Для автофургонов, перевозящих продукты при низких температурах, а также свежие продукты, толщина слоя пе- нополиуретана составляет 80-100 мм. В последнее время на смену пенополиуретану пришел пенополистирол. Широкое распрост- ранение у нас в стране и за рубежом получила изоляция типа "сендвич". В сэндвич-панелях внутренняя и внешняя обшивки и тепло- изоляционный материал составляют единое целое - монолитную панель, которая служит элементом несущей конструкции. Этим обеспечиваются, кроме хорошей теплоизоляции, прочность и, од- новременно, легкость конструкции, ее герметичность и влагоне- проницаемость. В качестве теплоизоляционного материала исполь- зуется пенополиуретан или пенополистирол, получаемый прессо- вым способом. Пенополистирол обладает высокой прочностью, низким коэффициент теплопроводности, малым удельным весом. Этот материал химически- и водостоек, не поддается старению, устойчив к тряске, не деформируется, не воспринимает запахов, не гниет, не изменяет своих механических свойств, в диапазоне температур от - 30 до +80 °C, не воспламеняется, имеет низкую гигроскопичность и экологически безвреден. Примером применения пенополистирола в сендвич-панелях изотермических фургонов может служить изотермический фур- гон ’'Энергия", выпускаемый по Финской технологии на шасси ГАЗ-3302. Многослойная конструкция фургона склеивается специ- альным клеем, не разрушающимся при перепадах температур, динамических нагрузках и вибрациях. Обшивка выполняется из армированного стекловолокном пластика, устойчивого к ультра- фиолетовым лучам, не разлагающегося на солнце, паро- и водоне- проницаемого, приспособленного к обработке моющими и дезин- фицирующими растворами. В зависимости от задаваемых тепло- технических характеристик кузова толщина панелей может изме- няться в диапазоне от 30 до 100 мм [76, 77].
90 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Автомобили-ледники Такие автомобили имеют изотермический кузов и временный источник холода. В качестве такого типа источников применяют сухой лед, батареи, заполненные эвтектическими растворами раз- личных солей, холодильно-аккумуляторные агрегаты и др. Источ- ник холода должен понижать температуру внутри порожнего кузо- ва и поддерживать ее затем при наружной температуре +30 °C в за- висимости от класса транспортного средства на уровне не выше +7 °C для класса А (международное обозначение RNA); -10 °C - для класса В (RRB) и -20 °C - для класса С (RRC). Оборудование для размещения источника холода должно позволять догрузку из- вне. Одна заправка источника холода должна обеспечивать под- держание указанной температуры в кузове на протяжении 12 часов. Коэффициент теплопередачи для классов В и С не должен превы- шать 0,4 Вт/(м2 °C). В последние годы все большее распростране- ние получают установки для охлаждения кузовов с применением жидкого азота (температура кипения - 196 °C), который является не токсическим и не горючим веществом. Его применение позво- ляет обеспечить быстрое охлаждение всех зон кузова в диапазоне Рис. 4.4. Автомобили-фургоны с изотермическими кузовами на шасси автомобилей: а-ГАЗ-ЗЗО2 ("Газель"); б-ЗИЛ-5301 ("Бычок"); в-ГАЗ-3307; г-КамАЗ-53215 б г
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 91 Рис. 4.5. Автомобили-фургоны с изотермическими кузовами и с под- нимающимися боковыми панелями на шасси автомобилей: а - ЗИЛ-5301 ("Бычок"); б - КамАЗ-5320 температур от +12 до -30 °C. Вместе с тем необходимо помнить, что он может причинить ожоги из-за низких температур и вызвать удушье в закрытом помещении. Автомобили-ледники предназначены для перевозок охлажден- ных или замороженных продуктов на небольшие расстояния. На рис. 4.4 и 4.5 показаны автомобили-фургоны с изотермиче- скими кузовами, выпускаемые в России. Автомобили-рефрижераторы Перевозки скоропортящихся продуктов на большие расстояния возможны лишь с применением автомобилей и автопоездов-рефри- жераторов, оснащенных изотермическим кузовом и холодильными установками постоянного действия, самостоятельно вырабатываю- щими холод. Охлаждение внутреннего объема кузова может происходить: за счет испарения или оттаивания хладагентов и смесей (непо- средственное испарение сжатых сжиженных газов в испарителях с принудительной циркуляцией воздуха и оттаивание заморожен- ных хладагентов эвтектических растворов); за счет поглощения тепла нагнетанием в кузов охлажденного и отсасыванием теплого воздуха. Холодильная установка рефрижератора позволяет понижать температуру в кузове (при средней наружной температуре воздуха, равной +30 °C) и затем поддерживать ее в следующих пределах для классов: А (международное обозначение FNA) - от +12 до 0 °C включительно; В (FRB) - от +12 до -12 °C включительно; С (FRC) - от +12 до -20 °C включительно; Д (FRD)- с определенным практи- чески постоянным уровнем температуры в пределах, не превы- шающих +2 °C; Е (FRJE)- как и для Д, но не превышающих -10 °C;
92 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 4.6. Автомобили-рефрижераторы на шасси автомобилей: а - ГАЗ-ЗЗО2 (Тазельи), б - ГАЗ-3309 Рис. 4.7. Автомобили-рефрижераторы японской фирмы ISUZU F (FRF) - как и для Д, но не превышающих -20 °C. Коэффици- ент теплопередачи для классов В, С, Е и F не должен превышать 0,4 Вт/(м2оС). У нас в стране широкое распространение получили автомоби- ли-рефрижераторы, выпускаемые на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ. В качестве примера на рис. 4.6 и 4.7 показаны авто- мобили-рефрижераторы, предназначенные для перевозки в охлаж- денном и замороженном виде скоропортящихся пищевых продук- тов, а также медицинских препаратов, требующих стабилизирован- ной температуры. Автофургоны с отапливаемым кузовом В этом случае подвижной состав имеет изотермический кузов, оборудованный установкой для принудительного подогрева внутри кузова и затем поддержания температуры в течение не менее 12 ч на постоянном уровне не ниже + 12 °C при средней наружной темпе-
Глава 4 Автомобили и автопоезда-фургоны 93 Рис. 4.8. Автомобили-рефри- жераторы с многосекционны- ми мультитемпературными ку- зовами ратуре -10 °C для класса А (CAN) и -20 °C для класса В (CNB). Коэффициент теплопе- редачи кузова класса В не дол- жен превышать 0,4 Вт/(м~ °C). Таким подвижным составом доставляются овощи и фрукты в условиях пониженных тем- ператур. В связи с тем, что очень час- то потребителю требуются раз- ные скоропортящиеся грузы, то АТС выпускаются с секционны- ми кузовами, в которых монти- руются мультитемпературные холодильные установки, а секции разделяются стационарными или сдвигающимися перегородками (рис. 4.8). В городских услови- ях, где потребности в продуктах питания возрастают, а торговая сеть отличается территориальной разбросанностью и, как правило, частым потреблением небольших объемов продуктов выгодно ис- пользовать автомобили с несколькими дверями (рис. 4.9), что дает возможность ускорить перегрузочные процессы и обеспечить вы- грузку части груза [38 ]. Температура в кузове транспортного средства (при одной и той же мощности холодильной установки) зависит от габаритных размеров кузова, длительности и условий перевозки. Например, при температуре окружающего воздуха (То.в) равной +30 °C, под- держивать температуру -20 °C для замороженных и глубокозамо- роженных продуктов можно в фургоне длиной не более 9 м. Рост Тов до +40 °C при сохранении той же температуры продуктов потребует уменьшения длины фургона до 8 м. Если нужно пере- возить груз при температуре от +6 до +8 °C, то длина кузова будет 11м при Т0.в = +30 °C и 10 м - при Тов = +40 °C. Эти зависи- мости справедливы при объеме кузова более 30 м3. Для кузовов объемом менее 30 м3 и Тов = =+30 °C поддерживать темпера- туру -20 °C внутри фургона можно при его объеме не более 15 м3. При той же мощности холодильной установки и тех о.в Рис.4.9. Автомобиль-фургон с мно- годверным изотермическим кузо- вом фирмы "Mersedes-Benz"
94 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 4.10. Расположение эв- тектических плит в кузове ав- томобиля-фургона в зависи- мости от его внутреннего объема: а - при 11 м3; б -при 17 м3; в - при 23 м3 же условиях окружающей среды увеличение объема до 24 м3 приводит к росту температуры внутри фургона до 0 °C. Фирмы, выпускающие холодильное оборудование, обычно указывают, как обеспечить необходимый температурный режим в кузове АТС при различной температуре окружающей среды и данных условиях работы. Например, фирма Carrier Transicold для своих установок использует коэффициент теплопроводности с за- пасом в 1,1-2,5 раза. Это значительно уменьшает теплопотери в окружающую среду и позволяет за 8 ч работы осуществлять до 20 открываний дверей фургона. Размещение эвтектических плит в ку- зове автомобиля-фургона в зависимости от его объема показано на рис. 4.10 [38]. 4.2. Автомобили-фургоны для перевозки хлебобулочных изделий, мебели, животных и птицы. Автофургоны - торговые точки Автомобили-фургоны для перевозки хлебобулочных изделий Специализированными автомобилями-фургонами перевозится основная масса хлебобулочных изделий, размещенных на специ- альных лотках. Такие автомобили-фургоны имеют кузова, разде- ленные на секции, оборудованные сварными металлическими ячей- ками для размещения лотков с хлебобулочными изделиями. С пра- вой стороны кузова имеются двери по числу секций. Кузова обору- дуются вентиляционными люками с регулируемыми заслонками. Доставка хлебобулочных изделий может также осуществляться
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 95 Рис.4.11. Автомобили-фургоны для перевозки хлебобулочных изделий на лотках, смонтированные на шасси автомобилей: а - ГАЗ-ЗЗО7 (может иметь 160, 200,240 лотков); б - ГАЗ-3302 ("Газель"), рас- считан на 84 лотка; в - ЗИЛ-5301 ("Бычок"), оборудуется 180 лотками; г - внут- реннее устройство секции фургона (видны направляющие для лотков) в контейнерах, которые выставляются непосредственно в торговые залы магазинов. При таких перевозках контейнеры необходимо доставлять в фургонах. Транспортировка различных продуктов в магазины и предприятия общественного питания происходит по заранее составленным и контролируемым графикам. Ассортимент, время и количество поставляемых продуктов обусловливается до- говорами между тремя участниками перевозок: автотранспортными предприятиями, поставщиками и торговой сетью. В России для перевозки хлеба заводами специализирован- ных автомобилей выпускаются в основном автомобили-фургоны (рис. 4.11) на шасси автомобилей ГАЗ-53-12, ГАЗ-3307, 3308, 3309, ГАЗ-3302 (’’Газель”) и ЗИЛ-5301 (’’Бычок"). Автофургоны-мебелевозы Эти АТС представляют отдельную группу специализированных фургонов. Конструкции кузовов автомобилей-мебелевозов должны удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям: кузов должен обеспечивать надежную защиту груза от попада- ния пыли, грязи и атмосферных осадков;
96 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства для закрепления мебели в кузове и предохранения полирован- ных поверхностей необходимо иметь специальное оборудование; высота кузова должна обеспечивать перевозку мебельных из- делий в нормальном положении, пол кузова должен быть ровным, а погрузочная высота - по возможности наименьшей. Автомобили-мебелевозы выпускаются заводами специализи- рованных автомобилей на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ и др. Кузова этих автомобилей деревометаллические, имеют зад- нюю двухстворчатую дверь, снаружи обшиты листовой сталью. Внутри кузова оборудованы приспособлениями для предохранения мебели от повреждения при перевозке. Автомобили-фургоны для перевозки животных и птицы Перегон крупного рогатого скота, овец, свиней, как правило, приводит к большим потерям их живой массы. Перевозка же жи- вотных автомобильным транспортом на расстояния до 600 км ока- зывается выгоднее не только перегона, но и перевозок железнодо- рожным транспортом на параллельных маршрутах. Автомобили и автопоезда для перевозки животных должны иметь: высокие скоростные качества, достаточную вместимость; кузов, предохраняющий животных и птицу от атмосферных воз- действий; устройства, предохраняющие травмирование животных во время движения; вентиляцию кузова; отсеки по длине кузова с жижесборниками; кольца для привязки животных. Одесским ав- тосборочным заводом выпускаются две основные модели для пе- ревозки крупных животных - ОдАЗ-857Б и для мелкого скота - ОдАЗ-857Д. Птицу перевозят в контейнерах-клетках или многоярусных фургонах в холодное время, а в теплое время в птицевозе, кузов которого изготовлен в виде открытого каркаса с размещением на нем клеток. Автофургоны - торговые точки В последнее время широкое распространение получила улич- ная торговля. Для этих целей заводы изготовители выпускают ав- тофургоны с торговыми кузовами на шасси автомобилей, ГАЗ-3302 ("Газель") и ЗИЛ-5301 ("Бычок"), предназначенные для перевозки грузов и уличной розничной торговли промтоварными изделиями и продуктами питания (в том числе требующими холодильной об- работки). Кроме того такие АТС позволяют организовывать пере- движные мини-кафе на колесах, закусочные, мини-бары и другие точки быстрого питания (fast food), торговать печатной продукци-
Глава 4. Автомобили и автопоезда-фургоны 91 Рис. 4.12. Внешний вид (а) и внутреннее устройство (б) торгового кузова модели КТ-310, установленного на шасси автомобиля ГАЗ-ЗЗО2 "Газель” ей, медикаментами и многими другими товарами. В качестве при- мера таких фургонов на рис. 4.12 показан внешний вид и внутрен- нее устройство торгового кузова модели КТ-310, установленного на шасси автомобиля ’’Газель". Грузоподъемность кузова 0,68 т, длина кузова 3,1 м, объем - 11,3 м . Кузов оборудован одним рабо- чим местом. В зависимости от требований потребителей может комплектоваться холодильной витриной на 210-350 литров и холо- дильным шкафом на 650-1300 литров (для торговли мясными, мо- лочными изделиями и рыбой), а также другим оборудованием. 4.3. Сфера применения автофургонов В заключение главы, когда основные типы автофургонов рас- смотрены, необходимо остановиться еще на одном признаке клас- сификации этих АТС - сфере применения. По этому призна- ку автофургоны можно разделить на подвижной состав для город- ских (местных) и междугородных перевозок, так как условия их эксплуатации существенно отличаются друг от друга и влияют на компоновку, грузоподъемность и другие характеристики фургонов. Городской фургон - это, как правило, автомобиль особо малой или малой грузоподъемности, предназначенный для перевозок мелкопартионных грузов. Для этих целей промышленностью вы- пускаются автомобили-фургоны на базе легковых и грузовых ав- томобилей малого и среднего классов. Автофургоны грузоподъем- ностью не более 500 кг изготавливаются с цельнометаллическим несущим кузовом небольшого объема и задней одно- или дву- створчатой дверью. Фургоны грузоподъемностью 1000 кг выпол- няются с цельнометаллическим кузовом вагонного типа, обеспечи- 4—98
98 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства вающим легкий доступ к грузу для быстрой разгрузки и погрузки товаров. В местных перевозках торговых грузов, преимущественно для универсамов, имеющих ограниченные складские площади, гру- зов коммунального и сельского хозяйства наиболее целесообраз- ным является применение съемных кузовов фургонов-контейнеров, экономящих время на погрузочно-разгрузочные операции и скла- дирование. Перевозку скоропортящихся пищевых продуктов в городских условиях осуществляют развозные автомобили. Обычно это реф- рижераторные или изотермические кузова, устанавливаемые на шасси автомобилей, предназначенных для эксплуатации в городе (см. рис. 4.7-4.9). Городские условия эксплуатации характеризуют- ся небольшими скоростями движения, частыми остановками с от- крытием дверей, связанным с выгрузкой продуктов различным по- требителям, продолжительными стоянками для выполнения погру- зочно-разгрузочных операций. За рубежом автофургоны такого назначения выпускаются фирмами "Fiat" (Италия), "Daimler-Benz" (Германия), "Renault" (Франция), "Ford" (Великобритания, США) и др. Характерной особенностью малотоннажных развозных автомоби- лей является небольшая погрузочная высота (320-650 мм). Это достигается за счет использования переднеприводной компоновки автомобиля. Автофургоны, предназначенные для междугородных перевозок грузов или доставки больших партий грузов, выполняются на шас- си большегрузных автомобилей-прицепов и полуприцепов. Общей тенденцией развития фургонов такого класса является, применение безрамного с несущим основанием цельнометаллического кузова из легкого сплава, преимущественно с ровным полом и прямо- угольным поперечным сечением. Для облегчения выполнения по- грузочно-разгрузочных работ в конструкции фургонов предусмат- риваются широкие боковые двери (иногда сдвигающиеся) и задние двери. В нашей стране для доставки грузов со значительным грузо- оборотом и в междугородном сообщении используются полупри- цепы-фургоны ОдАЗ-794, 795, 935, которые по ходовой части уни- фицированы с базовой моделью ОдАЗ-885 (бортовая платформа), а по элементам кузова - между собой. Кузова полуприцепов-фур- гонов безрамные, клепаные, со ступенчатым полом, несущей кон- струкции. Они оборудуются унифицированными боковыми и зад- ними дверями. Конструкция запоров дверей позволяет устанавли- вать пломбу. Боковые стенки полуприцепа фургона состоят из стального каркаса, к которому приклепывают обшивку из дюралю-
Глава 4 Автомобили и автопоезда-фургоны 99 миниевого листа. Кузов оборудован люками для естественной вен- тиляции грузового помещения. Основные технико-эксплуатационные показатели автомоби- лей-фургонов различного назначения приведены в прил. 4. Вопросы для самоконтроля 1. Дайте характеристику автомобилям-фургонам. Какое место они занимают в структуре парка грузовых АТС? 2. Приведите классификацию автомобилей-фургонов. 3. Каким требованиям должны удовлетворять фургоны общего назначения, специальные и специализированные? 4. Перечислите преимущества и недостатки при перевозках грузов автомобилями-фургонами. 5. Какие грузы относятся к категории скоропортящихся? 6. Что представляет собой "цепочка холода"? Какие цели она преследует? 7. Назовите типы автомобилей-фургонов, использующихся для перевозок скоропортящихся грузов, и охарактеризуйте их. 8. Что представляют собой "сендвич-панели"? С какой целью и в каких автомобилях-фургонах они используются? 9. Охарактеризуйте автомобили-фургоны, перевозящие хлебо- булочные изделия. 10. Перечислите основные требования, которые предъявляются к автомобилям-фургонам, предназначенным для перевозки мебели, животных и птицы? 11. Что из себя представляют автофургоны-торговые точки? 12. На какие типы делятся автофургоны по сфере применения?
Глава 5 АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ЦИСТЕРНЫ Значительное место среди специализированного подвижного состава занимают автомобили и автопоезда-цистерны. Цистерна (от латинского cistema - водоем, водохранилище) - емкость для хранения или перевозки жидкостей. Автоцистернами перевозится широкая номенклатура грузов: жидкие нефтепродукты, удобрения, питьевая и техническая вода, жидкие пищевые продукты, цемент, мука, известь, зерно, глинис- тые растворы, битум, сжиженные газы и т. д. В них перевозят, с од- ной стороны, жидкий кислород с температурой - 218 °C, с другой - расплавленный алюминий с температурой + 270 °C. Автомобили- цистерны изготавливаются примерно в следующем соотношении: для перевозки нефтепродуктов - 45 %; молока - 25 %; питьевой во- ды - 15 %; цемента - 5 %; аммиачной воды - 3 %; сжиженных газов - 2 %; глинистых растворов - 2 %; муки - 1 %; прочих грузов - 2 %. Независимо от назначения автомобилей-цистерн их отличие от универсальных грузовых автомобилей (прицепов, полуприце- пов) состоит в том, что они имеют резервуар для размещения груза и различные погрузочно-разгрузочные механизмы. Основные типы автомобильных цистерн и их краткая характе- ристика приведены в табл. 5.1. Автомобили-цистерны классифицируется по следующим при- знакам. В зависимости от вида перевозимых грузов автомо- били-цистерны подразделяются на АТС для перевозки: жидких грузов; сыпучих материалов; сжиженных газов. По типу базового шасси, на котором смонтировано технологическое оборудование: автомобиль-цистерна; прицеп- цистерна; полуприцеп-цистерна.
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 101 Таблица 5.1. Основные типы автомобильных цистерн и их краткая характеристика Номер схемы Схема автомобильных цистерн Краткая характеристика схемы 1 Автопоезд в составе: автомобиль- цистерна и прицеп-цистерна ХЕ Хи ХЕ- 2 г,тЬ~ — — _ф. Полуприцеп-цистерна обычной несущей конструкции 3 Полуприцеп-цистерна несущей конструкции с пониженным цен- тром масс III П П 11 4 1 Полуприцеп-цистерна несущей конструкции с пониженным цен- тром масс 5 Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с самосвальной раз- грузкой 6 Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с поперечным рас- положением цистерн 7 =3 Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с вертикальным расположением цистерн 8 Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с хопперной раз- грузкой обычной конструкции 9 4» Полуприцеп-цистерна рамной конструкции с хопперной раз- грузкой с использованием резино- вых воздушных мешков (на схе- ме выделены)
102 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства По проходимости: обычной или повышенной проходи- мости. По назначению: транспортные, предназначенные только для транспортировки грузов (автомобиль-цистерна); транспортно- заправочные, предназначенные как для транспортировки грузов, так и заправки, например, топливом других АТС (автомобиль- цистерна-заправщик); По вместимости (грузоподъемности) цистерны де- лят на цистерны малой (до 2 т), средней (свыше 2 до 5 т), большой (свыше 5 до 15 т) и особо большой (более 15 т) грузоподъемности. По типу несущего шасси - рамные и несущие конст- рукции (см. табл. 5.1). По типу технологического оборудования для выгрузки: с выгрузкой продукта под действием гравитацион- ных сил; пневмовыгрузкой; выгрузкой с помощью шнеков (механи- ческая), расположенных на цистерне или автономно; с самосваль- ной разгрузкой или комбинированной. Гравитационная система раз- грузки как самостоятельная применяется в основном на автоцис- тернах небольшой вместимости, предназначенных для перевозки жидких грузов. Резервуары цистерн по конструктивным признакам разделяются: по форме поперечного сечения - на круглые, эллиптические и прямоугольные (со скругленными углами и стенками); форме продольного сечения - цилиндрическо-конические (табл. 5.1, схема 1-7); хопперного типа (табл. 5.1, схема 8-9); по- стоянного или переменного сечения, которое может быть умень- шено как в передней части цистерны (табл. 5.1, схема 1-7), так и в передней и задней ее части; наличию отсеков и волнорезов - с одним или с несколькими от- секами (секциями); без волнорезов, с одним или несколькими вол- норезами; теплоизоляционным характеристикам - без теплоизоляции, с термоизоляционной защитой, с устройствами для подогрева пе- ревозимого груза; виду материала и его покрытию - металлические (из обычной углеродистой, высокопрочной или нержавеющей стали; из алю- миниевых сплавов - алюминия с легирующими добавками, в ос- новном хрома и магния); из синтетических материалов (например, пластмассы, армированной стекловолокном); без покрытия или со специальным покрытием внутренних поверхностей (эмалью, свин- цом, эпоксидной смолой).
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 103 Взаимное расположение продольных осей резервуаров цистерн и АТС позволяют выделить цистерны горизонтального, наклонно- го, вертикального и поперечного расположения (см. табл. 5.1). Автоцистерны проектируют с учетом транспортной характери- стики грузов. Например, при задаваемом проектировщиком объеме цистерны, плотность перевозимых грузов позволит ему рассчи- тать нагрузку на шасси и элементы цистерны. Кроме этого, знание плотности, вязкости и электризуемости грузов поможет правиль- но выбрать характеристики насоса для разгрузки и определить ско- рость перекачивания продуктов. Величина давления насыщенных паров - сформулировать требования к прочности цистерны и ха- рактеристикам дыхательных клапанов и насосов. Выбор материала цистерны, антикоррозионных покрытий для ее наружных и внут- ренних поверхностей, а также агрегатов технологического обору- дования во многом определяется химической агрессивностью предполагаемых для перевозки грузов и коррозионной стойкостью выбираемых материалов и покрытий. Необходимость в теплоизо- ляции цистерны и оборудовании ее системой подогрева зависит от температуры застывания транспортируемых грузов и ряда других. При конструировании цистерн стремятся, чтобы собственная масса цистерны была минимальной, ее центр тяжести расположен как можно ниже, объем резервуара был разделен на несколько от- секов и обеспечивалась его быстрая разгрузка, конструкция цис- терны была технологичной в изготовлении, а затраты на ее произ- водство и эксплуатацию наименьшими. Существенное значение при конструировании цистерн имеет правильный выбор ее поперечного сечения. Например, цистерны круглого сечения технологически просты в изготовлении, имеют небольшую удельную металлоемкость, обладают большой прочно- стью и поэтому их использование целесообразно для перевозки грузов под давлением (сжиженные газы и жидкости) или в случае пневматической разгрузки сыпучих материалов. Однако эти цис- терны имеют большую высоту и высокое расположение центра тяжести. Автоцистерны эллиптического сечения применяют в том слу- чае, когда необходимо понизить центр тяжести. Однако нужно помнить, что такое сечение уменьшает прочность резервуара по сравнению с резервуаром круглого сечения, а изготовление по- следнего дешевле. Снизить центр тяжести можно и за счет разме- щения на шасси полуприцепов двух цилиндрических резервуаров рядом (см. табл. 5.1, схема 7). Разгрузка их может осуществляться
104 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства под действием силы тяжести или насосами - разгрузка сжатым воздухом не применяется, так как эллиптические цистерны обла- дают недостаточной жесткостью в направлении малой оси эллипса. Автоцистерны прямоугольного сечения имеют при одинаковой площади наиболее низко расположенный центр тяжести и наилуч- шее использование габаритных размеров, при той же вместимости у них минимальная длина и наименьшая чувствительность к коле- баниям жидкости и боковой качке. Однако стоимость изготовления таких цистерн довольно высока. К автомобилям-цистернам предъявляются следующие техни- ко-эксплуатационные требования'. наличие надежной герметизации люков; удобное расположение шлангов и их укрытие от загрязнения; оснащение резервуара подножками, поручнями, площадками; оснащение устройствами дистанционного привода открывания и закрывания крышки люка; оснащение подвижного состава контрольными приборами для определения степени загрузки, а также сигнальными устройствами ограничения наполнения; по окончании механизированной разгрузки не должно оста- ваться груза в резервуаре; наличие страховочных устройств, предотвращающих самопро- извольное включение механизмов оснащения цистерны во время движения; наличие средств срочной остановки выгрузки груза; установка внутренних перегородок для снижения силы гидрав- лического удара жидкости или равномерного размещения груза; разгрузочными механизмами, установленными на цистерне должен управлять один человек. Основные характеристики некоторых автомобилей и атопоез- дов-цистерн приведены в прил. 5. 5.1. Автоцистерны для перевозки нефтепродуктов Автомобили-цистерны в зависимости от вида транспор- тируемого нефтепродукта (плотности этих нефтепродук- тов) делят на цистерны: для топлив (бензина, дизельного топлива, газотурбинного топлива, керосина, лигроина); для масел (моторно- го, трансмиссионного, индустриального, турбинного, компрессор- ного, электроизоляционного, приборного); мазутов и битумов. В технических характеристиках автомобильных цистерн ука- зывают вид и плотность нефтепродуктов, для которых они предна-
Глава 5 Автомобили и автопоезда-цистерны 105 значены. Цистерны, перевозящие жидкие топлива, можно исполь- зовать для транспортировки масел без предварительной очистки. Для перевозки топлив в цистернах, перевозящих до этого масло, их необходимо очистить и промыть. В автомобильных цистернах, транспортировавших мазуты, перевозка топлив и масел запрещена даже после промывки и очистки. Цистерны для перевозки жидкого топлива Цистерны для перевозки жидкого топлива изготавливают на шасси автомобилей семейства ГАЗ, ЗИЛ, КраЗ, КамАЗ, Урал, МАЗ, прицепов и полуприцепов различной грузоподъемности. Они пред- назначены для перевозки топлива с основных нефтебаз к автоза- правочным станциям и промежуточным хранилищам, а также для перевозки и заправки топливом различных транспортных средств. В зависимости от назначения автомобильные цистерны для перевозки жидкого топлива разделяются на транспортные и топливозаправочные. Несмотря на различные технико-эксплуатационные характери- стики автоцистерн для перевозки жидких топлив их конструктив- ные решения имеют много общего. В качестве примера на рис. 5.1 показан общий вид автомобиля-цистерны АЦ-4,2-53А, предна- значенной для перевозки жидкого топлива плотностью не более 860 кг/м3. Эти цистерны, как правило, представляют собой сварной ре- зервуар, который может иметь цилиндрическое, эллиптическое и реже прямоугольное сечение, изготавливаемый из углеродистой листовой и нержавеющей стали или алюминия. Внутри цистерны помещены специальные перегородки-волнорезы (рис. 5.2), способ- ствующие уменьшению колебаний жидкости при движении АТС и смягчающие гидравлические удары в момент его разгона и осо- бенно резкого торможения. Этими перегородками цистерна делит- ся на отсеки, сообщающиеся друг с другом через щели между вол- норезами. Заполняются цистерны на нефтехранилищах самотеком, если емкость, из которой поступает топливо, расположена выше цистерны или при помощи стационарного насоса, если емкость расположена ниже цистерны. Сливается топливо через шланг (на- порно-всасывающий рукав), закрепленный одним концом к слив- ному крану, а другим - к приемному устройству резервуара, уста- новленного в пункте разгрузки. Слив осуществляется большей ча- стью самотеком. Для ускорения процессов заполнения и слива топлива из резервуаров автомобили-цистерны могут снабжаться дополнительным оборудованием. Например, на них могут устанав-
106 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 5.1. Автомобиль-цистерна АЦ-4,2-53А: 1 - огнетушитель; 2 - шасси автомобиля; 3 - цистерна; 4 - крышка горлови- ны; 5 - лестница; 6 - пеналы для рукавов; 7 - отстойник с трубопроводом; 8 - электрооборудование; 9 - элементы крепления цистерны; 10 - трубопро- воды гидравлической системы; 11 - информационная табличка; 12 - цепь за- земления глушитель; 13 - глушитель; 14 - запасное колесо; 15 - штуцер га- зовой обвязки; 16 - пломба; 17 - реечный указатель уровня; 18 - дыхатель- ный клапан; 19 - площадка Рис. 5.2. Автоцистерны фирмы IVECO для перевозки нефтепродуктов: а - двухсекционная с объемом отсеков: 1 - 11800 л; 2 - 4800 л; б - многосекци- онная с объемом отсеков: 1 - 5650 л; 2 - 4950 л; 3 - 7200 л; 4, 5, 6 - по 7150 л
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 107 ливать центробежно-лопастные насосы, которые приводятся от двигателя автомобиля через двухступенчатую коробку отбора мощ- ности и карданный вал. Все резервуары автомобильных цистерн имеют горловины, смотровые окна, указатели уровня жидкости и дыхательные клапа- ны. Наливная горловина служит для заполнения резервуара, а так- же для монтажа и ремонта агрегатов, расположенных в ней. Кроме того, горловина является резервным объемом, заполняемым при расширении жидкого топлива вследствие его нагрева. Для предо- хранения стальных резервуаров от коррозии внутреннюю поверх- ность покрывают цинком. Все цистерны, предназначенные для перевозки жидких нефте- продуктов, снабжаются дыхательными клапанами (в зависимости от размеров цистерны от одного до трех) - предохранительными устройствами, установленными на горловине (крышке горловины) или на самой цистерне и предназначенными для сообщения внут- ренней полости цистерны с атмосферой. Дыхательные клапаны подразделяются на вдыхательные, ды- хательные и комбинированные. Вдыхательный клапан предназначен для сообщения внутрен- ней полости цистерны при понижении давления (разрежении) в ней через воздушный фильтр с атмосферой, что предупреждает ее смя- тие при сливе жидкости. Клапан срабатывает при разрежении в цис- терне от 2 до 3 кПа. На цистернах, оборудованных вдыхательным клапаном, устанавливается также и дыхательный клапан. Дыхательный клапан предназначен для сообщения внутренней полости цистерны с атмосферой и поддержания в ней давления около 101,3 кПа. Он вступает в работу при засорении воздушного фильтра и служит для предохранения нефтепродуктов от обводне- ния, а также уменьшения потерь их при испарении. Комбинированный клапан соединяет внутреннюю полость цистерны с атмосферой, если давление в ней отличается от допус- тимого. Кроме этого технологическое оборудование цистерн включает: гидравлическую систему трубопроводов, систему управления, кон- трольно-измерительные приборы, электрическое и противопожар- ное оборудование. Автомобили-топливозаправщики в обязатель- ном порядке комплектуются фильтрами тонкой очистки и счетчи- ками расхода топлива, а также самонаматывающимися барабанами для раздаточных рукавов с наконечниками и кранами. С помощью контрольно-измерительных приборов определя- ются: уровень налива нефтепродуктов в цистерну (звуковой или
108 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства световой сигнал); время работы насоса; частота вращения вала на- соса (манометры и вакуумметры); температура нефтепродукта; расход нефтепродукта при заправке (счетчики расхода); наличие воды в отстойнике и т. д. Количество и расположение контрольно- измерительных приборов на АТС в основном зависит от назначе- ния автоцистерны и конструкции базового шасси. Эта аппаратура обычно усложняется с увеличением вместимости цистерны. Противопожарное оборудование автоцистерн при транспорти- ровке нефтепродуктов обязательно. Автоцистерны должны обору- доваться ручными огнетушителями, которые располагаются по обеим сторонам кабины водителя снаружи, а на прицепах-цис- тернах и полуприцепах-цистернах - на их переднем и заднем дни- щах. Для отвода статического электричества при выполнении опе- раций на нефтебазах, имеющих твердое покрытие проезжей части, автоцистерны должны снабжаться шнуром с вилками для подклю- чения к стационарной системе заземления, тросом с клином для за- земления цистерны при работе в полевых условиях и цепью, при- крепляемой к отстойнику и соприкасающейся с дорогой на длине не менее 200 мм при движении автомобиля. В общем случае технологическое оборудование автоцистерн позволяет выполнять следующие операции: наполнять цистерну нефтепродуктами (в том числе с помощью насоса, не входящего в оборудование цистерны); выдавать нефтепродукты из цистерны с помощью насоса или самотеком; перемешивать нефтепродукт в цистерне; производить откачку нефтепродукта из раздаточных и прием- ного рукавов в цистерну; перекачивать нефтепродукты из одного резервуара в другой, минуя цистерну. Технологическое оборудование цистерн выбирается в зависи- мости от операций, которые должны выполняться, особенностей шасси автомобиля, на котором монтируется оборудование, и отли- чается большим разнообразием. Цистерны для перевозки масла и битума Перевозки масел осуществляются в цистернах-масловозах. Для перевозок масла нескольких сортов одним автомобилем цистерна разделяется герметичными перегородками на секции. Каждая сек- ция имеет заливную горловину и сливную трубу с перекрывающим краном и шлангом. Ввиду значительной вязкости масла, затруд-
Глава 5 Автомобили и автопоезда-цистерны 109 няющей его слив из цистерны, в их конструкции предусматривает- ся подача сжатого воздуха в пространство цистерны над маслом. Это намного ускоряет слив масла из цистерны. Битум перевозится в цистернах-битумовозах. Этот тип цис- терн позволяет транспортировать битумные материалы, разогретые до температуры в 200 °C, от нефтеперерабатывающих заводов до потребителей (строительные площадки; места ремонта улично- дорожной сети, строительства новых дорог и др.). Для обеспечения потребительских свойств битума и эффектив- ной работы с ним конструкция цистерны предусматривает: сохра- нение постоянства температуры битума в цистерне при транспор- тировании его без подогрева; подогрев битума в цистерне до рабо- чей температуры; забор битума из битумохранилищ и битумопла- вильных котлов насосом; перекачивание битума, минуя цистерну. Автомобили-битумовозы оборудуются, как правило, цистер- нами сварной конструкции, эллиптической формы и постоянного сечения по длине (рис. 5.3). Корпус цистерны обладает повышенной прочностью, изготов- ляется из конструкционной стали толщиной не менее 4 мм, имеет теплоизоляцию из синтетических материалов (как правило, мине- ральной ваты) толщиной 50-100 мм. Снаружи теплоизоляция об- лицована тонколистовой сталью. Для придания цистерне жесткости и гашения гидравлических ударов внутри ее корпуса устанавлива- ются одна или несколько перегородок. Сверху цистерна имеет за- ливную горловину (одну или несколько), закрывающуюся безопас- Рис. 5.3. Автомобиль-битумовоз (автогудронатор СД 203-3): 1 - бмзъьъъ шасси; 2 - цистерна; 3 - распределитель (дозатор); 4 - термометр; 5 - привод битумного насоса; 6 - лестница; 7 - заливная горловина с защитой от повреждений; 8 - шкала указателя уровня; 9 - система подогрева
по Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ной откидной крышкой, которая ограничивает давление в цистер- не и отжимается при возникновении избыточного давления. В гор- ловину вставлен сетчатый фильтр для предупреждения попадания посторонних частиц в цистерну. Защитный кожух предохраняет крышку горловины от возможных механических повреждений лю- ка в аварийных ситуациях и от перелива при наполнении цистерны. В задней части цистерна под днищем имеет фланец для при- соединения сливного трубопровода или донный клапан, через ко- торый битумный материал подается в систему распределения (дозирования). Внутри цистерны установлены дыхательная труба, соединяющая внутреннюю полость цистерны с атмосферой, трубо- проводы наполнения и опорожнения цистерны с помощью битум- ного насоса. По всей длине цистерны расположена жаровая П-об- разная труба, внутри которой смонтирована горелка для разогрева битумного материала. Количество битумного материала в цистерне определяется по шкале указателя уровня, расположенной на задней стенке цистерны. Для контроля температуры битумного материала на передней стенке цистерны устанавливается термометр. Все автомобильные цистерны, предназначенные для перевозки вязких нефтепродуктов (тяжелого топлива, вязкого масла, битума), оборудуются обогревательными устройствами. Подогрев осущест- вляется паром или при помощи отопителей, работающих на ди- зельном топливе, керосине или сжиженном газе, а иногда цистерны обогреваются при помощи электричества. Форсунки нагревают змеевик, внутри которого под действием насоса циркулирует масло или битум. Система подогрева может быть снабжена термостатом, отключающим горелки при достижении заданной температуры би- тумного материала, и датчиками уровня, выключающими горелки при низком уровне битумного материала в цистерне. Автомобили-цистерны, выпущенные до введения новой индек- сации (см. главу 2, п. 2.2) и выпускаемые до настоящего времени, имеют условное обозначение, которое включает следующие основ- ные классификационные признаки: тип базового шасси (автомо- биль - А, прицеп - П, полуприцеп - ПП); тип цистерны (транс- портная - Ц, топливозаправочная - ТЗ), номинальная вместимость (м3), марка базового шасси. Например, на рис. 5.1 изображена цистерна АЦ-4,2-53А, аббре- виатура которой расщифровывается так: автомобиль-цистерна, ем- костью 4,2 м3 , на шасси автомобиля ГАЗ-53 А. Автомобили-цис- терны, перевозящие битум маркируются буквами - АЦБ (автомо- биль-битумовоз).
Глава 5 Автомобили и автопоезда-цистерны 111 Рис. 5.4. Автомобиль-цистерна на шас- Рис. 5.5. Автомобиль-битумовоз си автомобиля КамАЗ-551110 вмести- АЦБ-12-05 на шасси автомоби- мостью 10,2 м3 ля КамАЗ-5410 Внешний вид современных отечественных автомобилей-цис- терн на шасси автомобилей КамАЗ показан на рис. 5.4-5.5. К автотранспортным средствам, перевозящим нефтепродукты предъявляются следующие дополнительные требования'. впускная труба с глушителем должна быть вынесена в сторону радиатора с наклоном выпускного отверстия вниз. Если располо- жение двигателя не позволяет устанавливать выпускную трубу пе- ред радиатором, допускается выводить ее в правую сторону вне зо- ны цистерны и зоны топливных коммуникаций; топливный бак должен размещаться на наибольшем удалении от двигателя, выпускной трубы и электрических проводов, защи- щаться со стороны передней и задней стенок металлическими щит- ками, а со стороны днища - металлической сеткой с размерами ячейки 10x10 мм; при этом расстояние от щитков и сетки должно быть не менее 20 мм; в электросети обязательно наличие плавких предохранителей пли автоматических выключателей, а также приспособлений для отключения аккумулятора из кабины водителя; электролампы, находящиеся внутри кузова, должны быть за- щищены сеткой или решеткой; электропроводка должна монтироваться в металлических тру- бах или рукавах, а разводка осуществляется с помощью пылене- проницаемых распределительных коробок; автомобили-цистерны должны оборудоваться двумя огнетуши- телями, которые устанавливаются вне кабины водителя, и заземле- нием для отвода статистического электричества при движении и во время заполнения и слива жидкого топлива; Автотранспортное средство должно быть снабжено системой информации об опасности.
112 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 5.2. Автоцистерны для бестарной перевозки жидких пищевых продуктов В автомобилях-цистернах перевозят молоко, пиво, квас, питье- вую воду, фруктовые соки, виноградные вина, уксус и т. д. Пре- имущество бестарного способа доставки жидких пищевых продук- тов на специализированном подвижном составе заключается в со- кращении времени погрузочно-разгрузочных работ, уменьшении потерь груза при транспортировании, экономии затрат на тару и улучшении санитарно-гигиенических условий в процессе доставки. Резервуары цистерн, перевозящих жидкие пищевые продукты, изготавливаются, как правило, из химически нейтральных мате- риалов (коррозионно-стойких сталей или специальных алюминие- вых сплавов, реже из пластмасс) эллиптического сечения. Для об- легчения мойки внутренние поверхности цистерн полируются, а углы скругляются. Кроме того, резервуары при необходимости теплоизолируют. Слой термоизоляционного материала размещают между стенками резервуара и наружной облицовкой. Автомобиль- ные цистерны для перевозки некоторых жидкостей (например, пи- ва) имеют герметические резервуары. Во многих странах мира объемы перевозок молока занимают первое место из объемов перевозок всех пищевых продуктов. Для перевозок молока со сборных пунктов (молочных ферм, пастбищ) на места переработки, а также доставки его с территории районных молочных заводов и крупных заготовительных пунктов на город- ские молочные заводы применяют автомобили, прицепы и полу- прицепы, на которых устанавливаются цистерны, как правило, эл- липтической формы. Цистерна для перевозки молока состоит из двух (или трех) скрепленных между собой отдельных секций, за счет чего уменьшается взбалтывание молока при перевозке. Каж- дая секция имеет заливные горловины, герметически закрытые крышками. На крышках устанавливаются клапаны двойного дейст- вия, которые не допускают повышения давления в секциях сверх атмосферного при их заполнении и предупреждают понижение давления при сливе. Через заливные горловины кроме наполнения цистерны молоком, производится осмотр и мойка ее внутренней полости. Секции имеют сливные краны клапанного типа, органы управления которыми расположены вверху цистерны и закрыты предохранительными колпаками. К каждому крану присоединен сливной молокопровод, смонтированный на заднем торце цистерны. У большинства отечественных молоковозов применена ваку- умная система наполнения цистерны с использованием разреже-
Глава 5 Автомобили и автопоезда-цистерны 113 ния, создаваемого во впускном трубопроводе двигателя автомоби- ля. При работе двигателя воздух отсасывается поочередно из сек- ций цистерны, и в ней создается разрежение. Для предотвращения попадания паров бензина в секции устанавливается обратный кла- пан, а для предотвращения попадания молока в двигатель - жидко- отделитель. Регулирование верхнего уровня молока при заполне- нии секций осуществляется системой сигнализации с вмонтиро- ванным в горловине каждой секции замыкателем. Как только уровень молока достигает замыкателя, то подача энергии на зажи- гание прекращается, и двигатель глохнет. Разгрузка осуществляет- ся самотеком. Для обеспечения потребительских свойств молока в течение длительного времени (транспортировки, продажи непосредствен- но из цистерны) молоко предварительно охлаждается, а цистерны теплоизолируются. Для теплоизоляции используются ячеистый пластик, пенопласт, пенополиуретан и другие синтетические мате- риалы. Толщина слоя теплоизоляции составляет от 50 до 100 мм. Теплоизоляция резервуаров позволяет перевозить молоко при на- ружной температуре + 30° С. При этом температура перевозимого молока повышается не более чем на 3 °C за 10 часов. Мойка цистерн осуществляется при помощи переносного или устанавливаемого непосредственно на цистернах моющего обору- дования. Цистерны для перевозки молока могут быть приспособлены для бестарной перевозки пива и хлебного кваса путем установки определенного комплекса оборудования, в который должны вхо- дить распределители, рукава для подвода углекислого газа в сек- ции, баллоны с углекислым газом, усилители люка и др. Кроме то- го, как было сказано выше, изготавливаются и специальные герме- тичные цистерны. Практика перевозок показала, что такой подвижной состав дает значительный экономический эффект. Бес- тарная перевозка обеспечивает сохранность вкусовых качеств пива (кваса), устраняет сверхнормативные затраты времени на погру- зочно-разгрузочные операции и ликвидирует дополнительные рас- ходы на содержание тары. При эксплуатации автомобилей-молоковозов и цистерн для пе- ревозки пива и кваса предъявляются жесткие санитарно- гигиенические требования к организации мойки и дезинфекции цистерн. Для мойки и дезинфекции цистерн применяются специ- альные устройства, состоящие из труб, в которые вмонтированы форсунки, позволяющие менять угол распыла воды и дезинфекци- онной жидкости.
114 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Кроме автоцистерн, в мировой практике для перевозки молока используются контейнеры-цистерны. Заполненные контейнеры- цистерны устанавливаются на полуприцепы, которые могут пере- возить до трех таких цистерн. 5.3. Автоцистерны для перевозки сыпучих материалов В настоящее время сыпучие грузы (цемент, известь, гипс, мука, сахар, зерно, отруби, комбикорма, минеральные удобрения и дру- гие) в большинстве своем перевозятся бестарным способом в авто- мобилях и полуприцепах-цистернах. Технология такой доставки обеспечивает сохранность груза при погрузке, транспортировании и разгрузке, а также защищает окружающую среду от пыли, что имеет особое значение в условиях города. Автомобили и автопоезда-цистерны для перевозок сыпучих грузов выпускаются с гравитационной, механической и пневмати- ческой разгрузкой. При гравитационном способе разгрузка проис- ходит под влиянием собственной массы при наклоне цистерны и включении вибраторов. Для механической разгрузки характерно применение выгрузных шнеков, устанавливаемых в нижней части цистерны. Из цистерн, оснащенных системой пневматической раз- грузки, груз выгружается под давлением сжатого воздуха, созда- ваемым специальным компрессором. Расположение цистерн относительно горизонта может быть го- ризонтальным, наклонным или вертикальным. Преимущества го- ризонтального и наклонного расположения резервуаров, по срав- нению с вертикальным, заключается в большем использовании площади платформы и снижении центра тяжести цистерны, что по- вышает ее устойчивость. Однако такое расположение резервуара связано с большими затратами энергии на его опорожнение из-за невозможности разгрузки груза самотеком. Для снижения центра тяжести автомобилей-цистерн, имеющих вертикальное расположе- ние резервуаров, целесообразно общий объем груза распределить по резервуарам (чаще всего двум). При горизонтальном или наклонном расположении резервуа- ров они изготавливаются в форме цилиндров с полусферическими днищами. Вертикально расположенные резервуары цистерн выпол- няются в виде цилиндров, переходящих книзу в усеченный конус и имеющих полусферическую верхнюю часть. Иногда вертикально расположенные резервуары изготавливают сферической формы. Автомобилями- и автопоездами-цистернами транспортируется до 85 % всего производимого в стране цемента. При перевозке, по-
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 115 грузке и выгрузке цемента необходимо учитывать особенности его транспортной характеристики: легкую распыляемость; большую гигроскопичность; зависимость от атмосферных условий; склон- ность к слеживаемости и сводообразованию при перевозках; доста- точно высокую абразивность. Цементная пыль вредно отражается на здоровье людей. Перевозка незатаренного цемента в кузовах универсальных ав- томобилей и автомобилей-самосвалов сопряжена с большими по- терями и загрязнением окружающей среды вследствие распыления. В ненастную погоду такой способ перевозки вообще недопустим из-за порчи груза. Перевозка цемента в автомобилях-цистернах (автоцементовозах) не только устраняет эти недостатки, но и по- зволяет механизировать процессы погрузки и выгрузки. Автоцементовозы предназначены для бестарной перевозки по- рошкообразных и пылевидных строительных материалов (цемента, извести, сухой золы, минерального порошка). Цементовоз (рис. 5.6) состоит из седельного тягача и цистерны-полуприцепа. В качестве тягача используются автомобили семейства ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ, Урал и др. Цементовозы отечественного производства в основном унифи- цированы и имеют систему погрузки-разгрузки при помощи сжато- го воздуха, поступающего от компрессора. Различают цементовозы с пневматической разгрузкой (например, ТЦ-4, ТЦ-10); с пневма- тической самозагрузкой и пневматической выгрузкой (например, ТЦ-6, ТЦ-11, ТЦ-2А). Компрессорная установка монтируется на автомобиле-тягаче непосредственно за кабиной водителя и приводится в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности, карданную Рис. 5.6. Автомобиль-цементовоз: / - седельный тягач; 2 - компрессорная установка; 3 - загрузочный люк; 4 - полу- прицеп-цистерна; 5 - откосы; 6 - разгрузочный рукав с краном; 7 - короб аэролотка
116 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 5.7. Схема пневматической загрузки автоце- ментовоза: 1 - заборный рукав с наконечником (соплом); 2 - за- грузочно-распределительная труба; 3 - датчик уров- ня цемента; 4 - фильтр (тканевой) первичной очистки воздуха; 5 - фильтр (рукавный) вторичной очистки воздуха; 6 — ротационный компрессор; 7 - масляный фильтр и клиноременную передачи. Компрессор соединяется с цистерной при помощи гибкого шланга с быстроразъемным замком. Несущая цилиндрическая цистерна с эллиптическими днищами расположена с уклоном в сторону разгрузки. В верхней части цистерны имеется один или два загрузочных люка с резиновыми прокладками, герме- тически закрываемых крышкой при помощи рычага с винтом и гайкой. Для удобства доступа к загрузочным люкам цистерна мо- жет быть оборудована лестницей и площадкой с перилами. Загруз- ка и разгрузка цистерны осуществляется с помощью компрессора. При загрузке цистерны цементом (рис. 5.7) компрессор создает в цистерне разрежение около 0,065 МПа, контролируемое по мано- метру-вакуумметру, установленному на цистерне. При этом цемент через заборный рукав с наконечником и трубу поступает в цистер- ну. Наконечник позволяет создавать регулируемый подсос атмо- сферного воздуха в заборный рукав для изменения состава всасы- ваемой цементно-воздушной смеси. Для равномерного распределе- ния цемента по цистерне по всей длине трубы выполнена щель. Объем цемента, загруженного в цистерну, контролируется с по- мощью датчика уровня цемента. После подачи звукового сигнала
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 117 о том, что цистерна загружена, наконечник вынимается из цемента и после некоторой выдержки, необходимой для очистки шланга от цемента, вакуум-компрессор отключается. Для уменьшения загряз- нения атмосферы воздухом, выходящим из цистерны при ее загруз- ке, на последней устанавливают фильтры первичной и вторичной очистки. Загрузка цемента может производиться также и через за- грузочный люк. При разгрузке цемента из цистерны сжатый воздух подается компрессором к воздухораспределителю, затем через трубопровод к аэроднищу цистерны и по трубопроводу к форсунке загрузочного патрубка. Давление воздуха в цистерне ограничивается редукцион- ным клапаном, а наличие обратных клапанов исключает попадание цемента в трубопроводы в обратном направлении. Сжатый воздух поступает под аэроднище цистерны, представляющее собой лоток, закрытый слоями пористой хлопчатобумажной ткани, уложенной на металлическую сетку, проникает сквозь сетку и слои ткани, дро- бится на мельчайшие струйки и, смешиваясь с цементом, сообщает ему текучесть. Аэрированный цемент по наклонной плоскости аэроднища попадает в разгрузочный патрубок к форсунке. Поток воздуха, выходящий из форсунки, захватывает цемент и по шлангу транспортирует его к месту выгрузки на расстояние до 50 м и на высоту до 30 м. Кроме того, известны автомобили-цементовозы, у которых система пневморазгрузки сочетается с использованием гравитаци- онной разгрузки, обеспечивающейся с помощью самосвального ку- зова, примером может служить цистерна БЦМ-50 (модели 56423), установленной на шасси автомобиля Урал-55571 (рис. 5.8). Рис.5.8. Автомобиль-цементовоз БЦМ-50
118 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 5.9. Схема разгрузки резервуаров: а - муковоза; б - зерновоза Для бестарной перевозки муки применяются полуприцепы- цистерны безрамной конструкции, имеющие два вертикальных ре- зервуара с цилиндрической средней частью и усеченными конуса- ми вверху и внизу (см. табл. 5.1, схема 7). Использование собственной массы груза в сочетании с раз- грузкой муки сжатым воздухом обеспечивает значительное сокра- щение времени разгрузки. В нижней части резервуаров размещает- ся аэрирующее устройство, состоящее из аэрирующего днища и пористой перегородки (рис. 5.9, а). Сжатый воздух от компрессо- ра поступает к сферическим днищам, аэрирующим устройствам и к разгрузочному наконечнику на поддув. Муковозы, как и цементовозы, могут разгружать муку по шлангам на значительные расстояния и высоту. На рис. 5.9, б пред- ставлена схема пневматической разгрузки зерновоза. Конструкция зерновоза несколько упрощена из-за того, что зерно обладает большей текучестью и отпадает необходимость в аэрирующем уст- ройстве, разрыхляющем груз в нижнем слое. Перевозка сыпучих сельскохозяйственных грузов, таких как минеральные удобрения (гранулированные или порошковые), ком- бикорма и так далее осуществляется в цистернах различного типа, с системами гравитационной или пневморазгрузки. Гравитацион- ная система разгрузки реализуется с помощью самосвальных цис- терн постоянного диаметра по длине и при использовании цистерн хопперного типа. Разгрузка самосвальных цистерн производится при наклоне их с помощью многозвенных гидроцилиндров, распо- лагаемых на раме АТС за кабиной водителя. Угол подъема цистер- ны составляет примерно 40-50°. При гравитационном способе раз- грузки цистерн хопперного типа упрощается их конструкция, но уменьшается вместимость. Для увеличения полезного объема ем- костей используются надувные мешки (см. табл. 5.1, схема 8, 9). Многосекционные цистерны с пневматической разгрузкой широко используются в странах Западной Европы для перевозки кормов для скота.
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 119 5.4. Автоцистерны для перевозки бетона и строительных растворов Бетон представляет собой приготовленную смесь цемента, во- ды и наполнителя. Он должен быть доставлен в пункт назначения без нарушения однородности смеси, т. е. без отслаивания жидкой части, так как в этом случае смесь становится непригодной для ис- пользования. Кроме того, находясь продолжительное время в пути, бетон может затвердевать, теряя свои качества, а зимой при низких температурах воздуха он подвергается схватыванию, примерзая к днищу и бортам кузова. Специализированный подвижной состав для перевозки товар- ного бетона применяется двух типов: автомобили-бетоносмесители и автомобили-самосвалы с простыми системами подогрева кузова в зимнее время. В строительстве для перевозок бетонной смеси на значитель- ные расстояния (строительство дорог и сельскохозяйственных объ- ектов) от бетоноприготовительных пунктов с сохранением требуе- мой консистенции смеси широко применяются автомобили-бето- носмесители, которые обеспечивают непрерывное перемешивание смеси в процессе перевозки. Кроме того, они могут доставлять су- хие компоненты бетонной смеси и приготавливать её по прибытии к месту бетонирования. Автобетоносмесители могут использовать- ся при температурах окружающего воздуха от -30 до + 40 °C. Автобетоносмеситель (рис. 5.10-5.11) состоит из шасси авто- мобиля, на котором смонтирована дополнительная рама с установ- ленным на ней технологическим оборудованием: смесительным барабаном, загрузочно-разгрузочным устройством, системой пода- чи воды, приводом барабана и системой управления. Смеситель- ный барабан представляет собой резервуар (чан) с встроенными в него винтовыми лопастями. При вращении барабана по часовой стрелке происходит равномерное перемешивание смеси, при вра- щении его в обратном направлении - разгрузка. Барабан устанав- ливают под углом 15° к горизонту на трех опорах: сферическом подшипнике, смонтированном на цапфе и вваренном в днище, а также двух опорных роликах, установленных на раме, на которые опирается бандаж барабана. В существующих конструкциях автомобилей-бетоносмесите- лей привод смесительного барабана выполняется в трех возможных вариантах: механический - с приводом от автономного двигателя ДВС; гидравлический - с приводом от вала отбора мощности дви- гателя АТС; гидравлический - с приводом от автономного ДВС.
120 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 5.10. Автобетоносмеситель модели С-942 на шасси автомо- биля КрАЗ: 1 - загрузочно-разгрузочное устрой- ство; 2 - смесительный барабан; 3 - бак для воды; 4 - привод смеси- тельного барабана; 5 - система уп- равления; 6 - рама; 7 - шасси Управление приводом осуществляется рычагами, а контроль работы двигателя привода и его запуск - с помощью контрольно- измерительных приборов на приборном щитке. Загрузочно-разгрузочное устройство снабжено воронкой, же- стко закрепленной на раме, выходной носок которой размещен в горловине барабана. Приемный лоток охватывает выходное от- верстие барабана и направляет бетонную смесь к приемному жело- бу, угол наклона которогр может регулироваться специальным винтом. Шарнирное закрепление желоба позволяет поворачивать его в горизонтальной плоскости. Желоб при необходимости может наращиваться дополнительным звеном. Вода в смесительный бара- бан подается из бака центробежным насосом через счетчик ее рас- хода и разбрызгиватель, установленный напротив выходного от- верстия барабана. Объем замеса смеси в автобетоносмесителях на шасси одиноч- ных автомобилей составляет примерно 4...7 м3 , а на шасси полу- прицепов - 9... 16 м3.
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 121 Автобетоносмеситель 581411 на шасси автомобиля КамАЗ-55111 Рис.5.11. Современные бетоносмесители, производимые в России и Беларуси Автобетоносмеситель АБС-7 на шасси автомобиля МАЗ-63035-40 Автомобили-бетоносмесители, маркируются буквами - АБС. Кроме того, существуют и другие обозначения данного типа АТС. При массовых перевозках товарного бетона с бетонных заво- дов на строительные площадки, особенно в городских условиях и расстояниях в пределах 20-30 км, целесообразно применение ав- томобилей-самосвалов. Для перевозки бетона в холодное время го- да кузова автомобилей-самосвалов оборудуются двойным днищем и системой его обогрева отработавшими газами двигателя. Для бо- лее быстрой и полной очистки кузова от налипшей смеси при вы- грузке ее предусмотрен пневматический вибратор, приводимый в действие от пневматической системы автомобиля. Вибратор включается автоматически после достижения заданного угла подъ- ема кузова. Частота колебаний вибратора равна 3,5...4,5 Гц. Для транспортировки строительных растворов, перемешива- ния их в пути и порционной выдачи на строительных объектах ис- пользуют автомобили-растворовозы. Авторастворовозы имеют стальные цистерны с лопастным механизмом для перемешивания (побуждения) раствора, представляющим собой стальной вал, рас- положенный внутри цистерны, снабженный винтовыми лопастями. Цистерны располагаются на шасси горизонтально, вверху цистер- ны - загрузочные горловины, а в ее средней части - шиберные за- творы-отсекатели (задвижки, представляющие собой стальной лист с отверстием, облицованный с обеих сторон текстолитом), которые позволяют выдавать раствор порциями. При выгрузке раствор из цистерны отводится с помощью выдвижного ленточного транспор- тера в приемную емкость. Для аварийной разгрузки в задней части цистерны имеется люк. Привод лопастного побудителя, шиберного отсекателя и транспортера - гидравлический с использованием на- соса, который, в свою очередь, вращается от вала отбора мощности
122 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства двигателя. При перевозке раствора в авторастворовозах он остается однородным, и его можно использовать без дополнительного пере- мешивания. Известковое молоко, представляющее собой смесь воды, из- вести и песка, на строительные объекты доставляется с помощью полуприцепов-известковозов У-5А и У-135 различной грузоподъ- емности, тягачами которых могут быть автомобили семейства ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ. Известковозы состоят из двух цистерн цилиндриче- ско-конической формы, закрепленных вертикально на раме полу- прицепа. Внутри каждой цистерны расположено перемешивающее устройство - вертикальный вал с тремя лопастями, изготовленны- ми в виде крыльчаток (две горизонтальные и одна наклонная). Привод перемешивающего устройства состоит из электродвигателя и червячного редуктора, установленных в верхней части цистерны. Вакуум-насос, установленный на раме, также имеет привод от электродвигателя. Вакуум-насос может работать как в режиме "раз- режение”, так и в режиме "нагнетание”, обеспечивая тем самым за- грузку и разгрузку цистерн. Электродвигатель привода перемеши- вающего устройства и вакуумного насоса работает от электросети в пунктах загрузки-разгрузки. 5.5. Автоцистерны для перевозки сжиженных газов, химических веществ и грузов, транспортируемых при высоких температурах Автоцистерны для перевозки сжиженных газов В сжиженном виде перевозят такие газы как кислород, водо- род, азот, этан, метан, бутан и другие. Сжиженные газы имеют температуру ниже - 100 °C, поэтому автоцистерны для их перевоз- ки напоминают по конструкции термос. Они состоят из двух емко- стей: наружной (соприкасающейся с наружным воздухом) и внут- ренней (куда заливают сжиженный газ), вставленных друг в друга. В пространстве между емкостями размешают теплоизоляционный материал и создают разряжение до 2,63 Па. С целью уменьшения нагрева содержимого цистерны за счет теплопроводности деталей, установленных между наружной и внутренней емкостями (трубо- проводы заливного и выпускного отверстий опоры внутренней ем- кости), их изготавливают минимального сечения из материалов, об- ладающих малой теплопроводностью. Автоцистерны для перевозок сжиженного газа выпускаются двух типов: низкого и высокого давления. Автоцистерны первого
Глава 5 Автомобили и автопоезда-цистерны 123 типа разгружаются насосами высокого давления. Автоцис- терны высокого давления (са- моразгружающиеся) опорожня- ются посредством погружения в сжиженный газ электронагре- вателей для испарения продук- та и его "саморазгрузки". Автоцистерны для сжижен- ных газов представляют собой Рис. 5.12. Газозаправочные цистер- ны на шасси автомобилей ЗИЛ и КамАЗ цилиндрические резервуары с полусферическими днищами изготовленные из высокопроч- ной конструкционной стали (например, хромоникелевой стали, отличающейся высокими меха- ническими свойствами при низкой температуре), подвергающейся закалке с последующим отпуском, или алюминиевых сплавов. По- сле изготовления цистерны подвергают гидравлическим испытани- ям под давлением, превышающим рабочее. Внутри резервуара имеются поперечные волногасители. Для наполнения цистерны жидким газом, слива из нее и отвода образовавшегося пара газа цистерна оборудуется трубопроводом. Испаряемость газа в течение суток не превышает 1 % от объема внутренней емкости. В трубо- проводах установлены ограничитель уровня (в наливном) и быст- родействующие клапаны для предотвращения утечки газа из резер- вуара в случае обрыва трубопроводов. Указатель уровня жидкости размещается в средней части цистерны. Рекомендуется заполнять резервуар не более чем на 90 %. Автомобиль или полуприцеп- цистерна и вся его металлическая арматура заземляются. Авто- цистерны, перевозящие сжиженные газы, окрашивают в светло- серый цвет. В качестве примера на рис. 5.12 показаны газозаправочные ав- тоцистерны объемом 12 м3 (а) и 20 м3 (б), которые предназначены для транспортирования, хранения и заправки сжиженными угле- водородными газами газобалонных автомобилей. Автоцистерны смонтированы на базе полуприцепов и транспортируются седель- ными тягачами соответственно, ЗИЛ-442160 и КамАЗ-54112 (или МАЗ-5432). Автоцистерны для перевозки химических веществ Для перевозок ацетона, растворителей для лаков, целлулоид- ных растворителей, метилового спирта, синтетических топлив из каменноугольных смол, жидкого аммиака, графита, бутадиена, кре-
124 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства озота, серной кислоты с концентрацией 70-98 % , каустической со- ды и других химических веществ используются в основном цис- терны, изготовленные из малоуглеродистой и нержавеющей стали, алюминия и его сплавов. Внутренние поверхности цистерн, изготовленных из нержа- веющей стали и алюминия, обычно не имеют защитных покрытий. В цистернах из нержавеющей стали перевозятся азотная и уксусная кислоты, обезвоженные ацетат и четыреххлористый углерод, ам- миачный раствор, фенол. В алюминиевых цистернах - жидкие азот и кислород, формалин, перекись водорода и другие вещества. При перевозке ряда веществ в цистернах, изготовленных из малоуглеродистой стали, внутренняя поверхность последних обли- цовывается алюминием, цинком, медью, оловом, кадмием, рези- ной, свинцом и различными синтетическими материалами. На- пример, цистерны для перевозки хлористого цинка, формалина, гипохлорида натрия, соляной и серной кислоты с концентрацией менее 70 % облицовываются резиной. Бисульфат натрия транспор- тируется в цистернах, покрытых эбонитом. Треххлористый эти- лен, бутан, жидкий сероуглерод требуют цинкового покрытия. Жидкая сера и авиационный спирт перевозятся в цистернах с по- крытием из распыленного алюминия, а фосфорная кислота - с по- крытием из свинца. Ряд химических грузов предъявляют высокие требования к чистоте металла, из которого изготавливаются цис- терны. Например, цистерны для формалина изготовляются из алю- миния 99,5 %-ной чистоты, перекись водорода требует еще более высокой чистоты алюминия - 99,8 % и т. д. Трубы и арматура цистерн обычно выполняются из тех же ма- териалов, что и сами цистерны. Для некоторых веществ, перевози- мых в цистернах из малоуглеродистой стали, таких как бутадиен, формалин, треххлористый этилен, пропан, растворители для лаков, каустическая сода - арматура изготавливается из пушечной стали. В цистернах для перевозки хлористого цинка и соляной кислоты трубы и арматуру покрывают резиной. При транспортировке би- сульфата натрия применяют покрытие эбонитом и т. д. Автоцистерны для перевозки грузов с высокой температурой Ряд грузов приходится перевозить при высоких температурах. Связано это с тем, что при снижении температуры груза, послед- ний застывает (консистентная смазка, деготь, битум, жидкая сера и т. п.) и его разгрузка из автоцистерны становится невозможной. При заполнении, транспортировании, разгрузке и очистке цис- терн под грузы, перевозимые при высоких температурах, автоцис-
Глава 5. Автомобили и автопоезда-цистерны 125 терны подвергаются влиянию термических напряжений. При за- полнении автоцистерны горячим грузом днище нагревается и расши- ряется быстрее верхней части, что может привести к короблению и другим повреждениям автоцистерны. Уменьшение деформаций может быть достигнуто правильной конструкцией каркаса, опор, подбором толщины и материала автоцистерны. Так для транспор- тировки грузов с температурой до 120 °C внутренняя обшивка вы- полняется из сталей толщиной около 3 мм, для грузов с более вы- сокой температурой применяют стали толщиной не менее 3,6 мм. Цистерны из нержавеющей стали, во избежание местных перегре- вов обшивки, перед загрузкой горячего груза рекомендуется пред- варительно подогревать теплой водой. Это вызвано тем, что не- ржавеющая сталь имеет низкую теплопроводность и относительно высокий коэффициент линейного расширения. Предварительный подогрев требуется также в случае использования для очистки ав- тоцистерн химических растворов, нагретых до 80-95 °C. При транспортировании алюминия в расплавленном состоянии используются стальные автоцистерны цилиндрической формы вместимостью 5 т с изоляцией из керамики. Автоцистерны обору- дованы крышками и расположенным внизу устройством для слива металла непосредственно в печь завода. Такая доставка алюминия потребителям обладает рядом преимуществ: не требуется вторич- ной переплавки, связанной с большими затратами энергии; снижа- ются стоимость продукции, потери алюминия и т. д. В заключение главы необходимо отметить, что основными на- правлениями совершенствования конструкции автомобильных цис- терн являются: применение несущих резервуаров (безрамные цистерны); изготовление цистерн из легких сплавов и синтетических ма- териалов; повышение производительности, надежности и долговечности погрузочно-разгрузочных механизмов; увеличение объемов резервуаров и более широкое применение полуприцепов-цистерн. Вопросы для самоконтроля 1. Для чего предназначены автомобили-цистерны и как они классифицируются? 2. Перечислите основные технико-эксплуатационные требова- ния, предъявляемые к автомобилям-цистернам.
126 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 3. Приведите классификацию резервуаров автомобилей-цистерн, перечислите их преимущества и недостатки. 4. Какие параметры учитывают при проектировании цистерн? 5. Охарактеризуйте автомобили-цистерны, предназначенные для перевозок нефтепродуктов. Какое оборудование устанавливается на эти цистерны? 6. Какие дополнительные требования предъявляются к цистер- нам, перевозящим нефтепродукты? 7. Дайте краткую характеристику автомобилям-цистернам, пе- ревозящим бетон и строительные растворы. 8. Расскажите об особенностях цистерн, предназначенных для перевозки сжиженных газов. 9. Охарактеризуйте автомобили-цистерны, предназначенные для перевозок химических веществ и грузов с высокой температу- рой. 10. Перечислите основные направления совершенствования конструкции автомобильных цистерн
Глава 6 АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ В КОНТЕЙНЕРАХ И ПАКЕТАХ 6.1. Назначение, классификация и область применения контейнеров Перевозки грузов в контейнерах широко применяются как у нас в стране, так и за рубежом. Впервые контейнеры были использова- ны в 20-х годах прошлого века, однако начало контейнерной рево- люции относят к апрелю 1963 года, когда в США заработала пер- вая морская линия по перевозкам контейнеров (Пуэрто-Рико - Бал- тимор). С тех пор использование контейнеров для перевозки самых разнообразных грузов выросло в огромной степени и получило широкое распространение на всех видах транспорта, включая и ав- томобильный. Контейнером, по определению международной организации по стандартизации (ISO) - называется единица транспортного оборудования, обладающая: постоянной технической характеристикой и достаточной проч- ностью для многократного использования; специальной конструкцией, обеспечивающей перевозку грузов одним или несколькими видами транспорта без промежуточных перегрузочных операций; приспособлениями, обеспечивающими быструю погрузку, раз- грузку и перегрузку с одного вида транспорта на другой; такой конструкцией, которая позволяет легко загружать его; внутренним объемом, равным 1 м3 и более. Основные типы контейнеров показаны на рис. 6.1. Главным параметром контейнера является масса брутто (q6v) - максимальная масса перевозимого груза (Сортах), размещенного в контейнере (грузоподъемность), вместе с массой тары контей- нера G?TK): <7бр “ 6Гр max + Цт к • (6.1)
128 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 6.1. Основные типы контейнеров: а, в - крупнотоннажный; б - открытый контейнер с торцовой дверью и тентом; г - контейнер-платформа половинной высоты; д - контейнер-рефрижератор; е - контейнер-цистерна; ж, з- среднетоннажные контейнеры К основным параметрам контейнеров, помимо массы брутто, от- носят и составляющие части этой величины - массу тары контей- нера, называемую часто собственной массой контейнера и его грузоподъемность, а также внутренний объем (емкость) контейнера. Внутренний объем контейнера Ув к - это объем, ограниченный его внутренними поверхностями. Отношение внутреннего объема контейнера к его грузоподъемности, называют удельным объемом VK.v, м3/т: Wy = Vb к/б^гр.шах- (6-2) Величина, обратная удельному объему контейнера, носит на- звание удельной (объемной) грузоподъемности qK N\ Як.у = 1/Vк.у = (^бр~ ^ткУКк* (6-3) Отношение собственной массы контейнера к его грузоподъем- ности называется коэффициентом тары (к7), который является од-
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 129 ним из важных показателей, характеризующих конструктивные особенности контейнера: = #Т.К /#бр- (6-4) Контейнеры классифицируют по главному параметру - массе брутто, условиям обращения, назначению, виду и конструктивному решению. По массе брутто контейнеры разделяют: на малотоннажные (до 1,25 т) - эксплуатируются преимущест- венно на автомобильном транспорте в прямом автомобильном со- общении для перевозок грузов мелкими партиями; среднетоннажные (свыше 1,25 до 5 т) - широко используют в смешанном автомобильно-железнодорожном сообщении, а также и в прямом автомобильном (рис. 6.1, ж, з); крупнотоннажные (свыше 5 до 30 т) - предназначены в основ- ном для смешанных железнодорожно-водно-автомобильных, вод- но-автомобильных и железнодорожно-автомобильных перевозок и могут быть использованы также в прямом автомобильном сооб- щении для перевозок грузов, поставляемых крупными партиями (рис. 6.1, а, в). Габаритно-весовые параметры крупнотоннажных и средне- тоннажных контейнеров (табл. 6.1) рекомендованы стандартом ISO-668 и согласуются с ГОСТ 18477-73. По конструкции контейнеры могут быть с жестким карка- сом, сборно-разборные (или складывающиеся), решетчатые и мяг- кие (эластичные или полужесткие, то есть изготовленные из мягких или эластичных материалов, например, резинокордные или из не- опрена, полиэтилена и т. д.), открытые (рис. 6.1, б) и закрытые. Независимо от типоразмера и специализации конструкция кон- тейнеров с жестким несущим каркасом включает в себя угловые стойки, продольные и торцовые верхние и нижние балки, в углах которых расположены фитинги (подробнее см. главу 11), пред- ставляющие собой детали специальной конструкции, обеспечива- ющие присоединение контейнеров к грузозахватным устройствам погрузочно-разгрузочных машин, подвижному составу железнодо- рожного и автомобильного транспорта, а также крепление контей- неров при складировании их на площадках и при перевозке мор- ским транспортом. По форме контейнеры изготавливают в большинстве случаев прямоугольного сечения, однако широко известны также контей- неры в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды (с крыш- 5—98
130 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства кой или без), шарообразные контейнеры, контейнеры-цистерны (рис. 6.1, ё) и др. В зависимости от применяемого материала контей- неры могут быть металлические (стальные, алюминиевые или из сочетания этих металлов), деревометаллические, из синтетичес- ких материалов (пластмассы, неопрена и других полимерных мате- риалов). Основными размерами контейнеров являются: габаритные размеры (длина, ширина, высота), внутренние размеры, размеры дверного проема (у некоторых типов специализированных контей- неров могут быть размеры крышки или люка и др.). По условиям обращения различают контейнеры: многооборотные - обращаются между грузоотправителем и грузополучателем в течении определенного жизненного цикла, ус- тановленного техническими условиями; контейнеры разового использования - находятся в обращении только при доставке груза от грузоотправителя до грузополучателя и не возвращаются владельцам. По назначению контейнеры могут быть универсальными, специализированными и специальными. Универсальные контейнеры получили наибольшее распрост- ранение. Они представляют собой каркас, защищенный со всех сторон гофрированным или листовым металлом, в торцовую или боковую стенку которого вмонтирован дверной блок, с запорными механизмами. Торцовая и боковые стенки контейнера, а также кры- ша не являются несущими элементами, в связи с чем, к ним предъ- являются минимальные требования по жесткости. Универсальные контейнеры предназначены для перевозки многих видов грузов в таре или упаковке или пакетированном виде. В этих контейнерах транспортируют самые разнообразные грузы (в основном товары народного потребления): ткани, одежду, обувь, керамические изде- лия, книги, мебель и т. п. В связи с тем, что большинство этих то- варов относятся к категории ценных, основным требованием к кон- струкции универсальных контейнеров является обеспечение со- хранности перевозимых в них грузов. Универсальные контейнеры, в свою очередь, делят на унифици- рованные (рис. 6.2), которые обозначаются УУК (универсальный унифицированный контейнер) и неунифицированные, имеющие аббревиатуру АУК (автомобильный универсальный контейнер). После аббревиатуры через тире указывается масса контейнера брутто в тоннах. Например, запись УУК-5 расшифровывается так: универсальный унифицированный контейнер, массой брутто 5 т.
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 131 Рис. 6.2. Универсальные унифицированные контейнеры: а, б - среднетоннажные типа УУК-2,5 и УУК-5 соответственно; в - крупнотоннажный ICC Если после цифры 5 стоит буква У, то это значит, что контейнер усиленной конструкции. Все универсальные контейнеры независимо от типоразмера стандартизированы по следующим параметрам: массе брутто, габа- ритам и присоединительным размерам, по конструкции запорных и присоединительных устройств к подвижному составу железно- дорожного и автомобильного транспорта и к грузозахватным устройствам погрузочно-разгрузочных машин. Это позволяет ис-
Таблица 6.1. Основные характеристики универсальных контейнеров Обозначение типоразмера Масса брутто, 1 номинал Наружные размеры, мм Размеры дверного проема, мм Внутренние размеры, мм Внутрен- ний объ- ем, м3 Площадь пола, м2 длина ширина высота ширина высота длина ширина высота Контейнеры ISO серии 1 1АА 30 12192 2438 2591 2286 2261 11988 2330 2350 65,6 27,93 1А 30 12192 2438 3638 2288 2134 1988 2330 2197 61,3 21,93 1ВВ 25 9125 2438 2591 2288 2281 5831 2330 2350 48,9 20,6 1В 25 9125 2438 2438 2288 2134 5831 2330 2197 45,7 20,8 ICC 24 6058 2438 2591 2286 2281 5867 2330 2350 32,1 13,67 1С 24 6058 2438 2438 2286 2134 5867 2330 2197 30,0 13,67 1D 10 2991 2438 2438 2288 2134 2830 2330 2197 14,3 6,53 Среднетоннажные контейнеры УУКА-5(6) 5(6) 2100 2650 2591 1950 2280 1950 2515 2310 11,3 5,05 УУК-5(6) 5(6) 2100 2650 2400 1950 2100 1950 2515 2128 10,4 5,05 УУКП-5 5 2100 2650 2591 1950 2280 1950 2515 2310 11,3 5,05 УУК-5 5 2100 2650 2400 1950 2100 1950 2515 2128 10,4 5,05 УУК-5У 5 2100 1325 2400 1216 2080 1980 1216 2128 5,1 2,4 УУКП-3(5) 3(5) 2100 1325 2591 1225 2300 1980 1225 2380 5,7 2,26 УУК-3(5) 3(5) 2100 1325 2591 1225 2080 1980 1225 2128 5,1 2,26 Малотоннажные контейнеры АУК-1,25 1,25 1800 1050 2000 1020 1780 1720 960 1820 2,9 1,55 АУК-0,25 0,625 1150 1050 1700 1070 1500 1070 910 1520 1,46 0,93 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 133 пользовать универсальные контейнеры в смешанных перевозках грузов различными видами транспорта, реализуя принцип "от две- ри до двери”, при минимальных затратах времени и труда. Основные типы, параметры и размеры универсальных контей- неров в соответствии с ГОСТ 18477-79 приведены в табл. 6 1. Специализированные контейнеры, в конструктивном отно- шении отличаются от универсальных тем, что у них внутри несу- щего каркаса размещены или цистерны для перевозки жидких (сжиженных и пр.) грузов, или холодильные камеры (с агрегатами) для перевозки скоропортящихся грузов, или бункера для сыпучих грузов и другие емкости для размещения всевозможных видов грузов (см. рис. 6.1, д, е). Эти контейнеры предназначены для перевозки определенных видов грузов и имеют деление на ин- дивидуальные и групповые. Индивидуальные контейнеры используют для перевозки одного вида груза. В групповых контейнерах перевозят материалы и изделия од- нородные по своим физико-механическим, физико-химическим и биологическим свойствам (табл. 6.2). Таблица 6.2. Грузы, перевозимые в групповых специализированных контейнерах, и их конструктивные особенности Группа Доставляемые грузы Конструктивные особенности СК-1 Сыпучие исслеживающиеся и слабослеживающиеся грузы, требующие защиты от атмос- ферных осадков в виде порош- ков, гранул или зерен (напри- мер, кальцинированная сода) Водонепроницамый контей- нер в форме параллепипеда с люками в крыше и днище СК-2 Сыпучие сильнослеживающи- еся и смерзающиеся грузы, ис- слеживающиеся или слабосле- живающиеся тяжелые грузы с плотностью более 1,8 т/м3 (це- мент, мел, гипс, сухая штука- турка и др.) Пакетируемый открытый или закрытый (водонепро- ницаемый) контейнер в фор- ме усеченного конуса
134 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 6.2 Группа Доставляемые грузы Конструктивные особенности СК-3 Штучные грузы (готовая про- дукция машиностроения) и сы- пучих грузов в таре, требую- щие защиты от атмосферных осадков и механических по- вреждений Непакетируемый контейнер в форме параллелепипеда, закрытый, с раскрывающей- ся или съемной крышей, с дверными проемами в одной или обеих торцевых стен- ках, а также с раскрываю- щейся боковой стенкой СК-4 Жидкие и вязкие грузы, в ос- новном продукция химической и нефтехимической промыш- ленности (жидкий аммиак, пе- рекись водорода, фенол, жид- кий хлор и др.) Непакетируемый контейнер цилиндрической, эллипти- ческой или иной формы с люками в крыше, днище или боковых стенках, помещен- ный в каркас в виде парал- лелепипеда СК-5 Скоропортящиеся пищевые про- дукты, требующие при пере- возках соблюдения определен- ного температурного режима Непакетируемый закрытый изотермический контейнер, в форме параллелепипеда, с дверьми на одной торцевой стенке и с холодильной ус- тановкой - на другой (кон- тейнер-рефрижератор) Основные типы, параметры и размеры специализированных групповых контейнеров установлены ГОСТ 20231-74 (табл. 6.3). В соответствии с этим стандартом типоразмерный ряд специализи- рованных групповых контейнеров делится на пять групп (от СК-1 до СК-5). Буквы СК в маркировке контейнера указывают на его специализацию ("специализированный контейнер"), цифра после букв - на его принадлежность к той или иной группе. Кроме того после первой цифры через дефис обычно указывается масса брут- то контейнера в тоннах. Например, запись СК-2-10 будет означать: специализированный контейнер, второй группы, массой брутто - 10 тонн.
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах j 35 Таблица 6.3. Основные типоразмеры специализированных контейнеров Труп- па Тип и обозначение Масса брутто, т Внутрен- ний объем, м3 Внутренние размеры, мм Длина Ширина Вы- сота СК-1 СК-1-20 20,32 16,0 6058 2438 2438 СК-1-15 15,5 8,0 2991 2438 2438 СК-1-10 10,0 6,0 2650 2100 1420 СК-1-5 5,0 5,0 2100 1325 2400 СК-1-3,2 3,4 1,6 1350 1300 1275 СК-1-2,5 2,5 1,5 1350 1050 1420 СК-1-1,25 1,25 1,5 1350 1050 1420 СК-2 СК-2-15 15,5 8,0 2800/1840 2800/1840 1900 СК-2-10 10,0 4,0 2800/2180 1960/1440 1500 СК-2-5 5,0 2,0 1630 1500/1145 1900 СК-2-3 3,2 1,2 1630 1500/1145 1395 СК-3 СК-3-30 30,4 30,0 6058 2438 2438 СК-3-20 20,3 29,0 6058 2438 2438 СК-3-15 10,1 14,0 2991 2438 2438 СК-3-5 5,0 5,0 2100 1325 2400 СК-4 СК-4-30 30,4 16,0 6058 2438 2438 СК-4-20 20,3 20,0 6038 2438 2438 СК-4-10 10,1 8,0 2991 2438 2438 СК-4-5 5,0 4,0 2100 1325 2400 СК-4-1,25 1,25 1,5 1340 1050 1420 СК-5 СК-5-30 30,4 48,0 12192 2438 2438 СК-5-20 20,3 22,0 6058 2438 2438 СК-5-10 10,1 9,0 2991 2438 2438 К специализированным контейнерам, применяемым на автомо- бильном транспорте, относятся следующие (рис. 6.3-6.4). Складывающиеся контейнеры для овощных культур (например, картофеля), изготавливаемые из пяти щитов, соединенных между собой петлями и затворами. Каркас щитов металлический из сталь- ных уголков, обшивка решетчатая из дерева. Масса брутто контей- неров не превышает 0,5 т. Саморазгружающиеся контейнеры для сыпучих материалов, выполненные с одним или двумя боковыми разгрузочными люка-
136 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства б в Рис. 6.3. Специализированные жесткие контейнеры, предназна- ченные для транспортировки и временного хранения: а - овощей и фруктов; б - запасных частей; в - молочных продуктов, соков в пакетах ми, закрываемыми крышками, и наклонным днищем. При откры- тии боковых люков сыпучие материалы высыпаются из контейне- ра, что обеспечивает саморазгрузку контейнера без снятия с авто- мобилей. Масса брутто саморазгружающихся контейнеров не пре- вышает 5 т. Контейнеры для хлеба и хлебобулочных изделий, выпускаемые грузоподъемностью 0,3-0,5 т. Внутри эти контейнеры оборудуют устройствами для загрузки лотков. Некоторые контейнеры имеют двойные стенки, пространство между которыми заполнено тепло- изоляционным материалом. В этих контейнерах также делают вен- тиляционные отверстия для уменьшения конденсата тепловых па- ров при доставке горячего хлеба и хлебобулочных изделий. При- меняются также контейнеры каркасного типа (без сплошных стенок), используемые для доставки хлебобулочных изделий толь- ко специализированными автомобилями с крытым кузовом. Габаритные размеры контейнеров (длина и ширина по 1050 мм, высота 1150 мм), позволяют размещать в них 16 стандартных лот- ков. В большинстве случаев такие контейнеры оборудуют колеса- ми диаметром до 120 мм. Контейнеры для перевозок почтовых посылок, оборудованные ходовым устройством, выполненным в виде тележки с тормозным приспособлением, сблокированным с фиксатором руля, при пере- воде которого в вертикальное положение происходит затормажи- вание передних колес, гарантирующее устойчивость контейнеров при движении автомобилей. Контейнер вмещает 60-80 посылок. Мас- са брутто контейнера 650 кг. Габаритные размеры: длина 1850 мм, ширина 940 мм, высота 1760 мм.
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 137 Изотермические контейнеры выпускают с термоизоляцией и ис- пользуют для перевозки скоропортящихся продуктов (фасованное мясо, мясные и молочные изделия и др.) в системе торговли и сети общественного питания. В прямом автомобильном сообщении при- меняют малотоннажные изотермические контейнеры массой брут- то 0,5 т, которые в большинстве случаев оборудуют колесиками. Одна из таких конструкций (модель КИ-0,5) выполнена с термо- изоляцией и металлической обшивкой с охлаждением содержаще- гося в контейнере груза при помощи твердой углекислоты, загру- жаемой в специальный потолочный резервуар. Внутри контейнера предусмотрено шесть решетчатых полок. Эластичные и полужесткие контейнеры, применяемые для транспортировки порошкообразных и пылевидных грузов, а также различных жидкостей. Их изготавливают из неопрена, полиэтиле- на, нейлоновой ткани и других синтетических материалов. Пре- имущества эластичных контейнеров - незначительная собствен- ная масса (коэффициент тары - отношение собственной массы кон- тейнера к его грузоподъемности - у них в 6-8 раз меньше, чем у обычных контейнеров, и составляет 3-5 % от массы брутто); спо- собность к складыванию в порожнем состоянии в компактный па- кет, благодаря чему значительно упрощается и удешевляется их возврат. Контейнеры загружают через отверстие, расположенное в их верхней части. Выгрузка материалов из контейнеров произво- дится через отверстие, находящееся внизу и закрываемое специ- альным устройством. Для подъема кранами контейнеры оборуду- ются грузозахватным кольцом, прикрепляемым к прочному тяго- вому поясу. Масса брутто составляет 1,5-2 т. Полужесткие контейнеры представляют собой конструкции, состоящие из жестких элементов (крышки и днища) и мягких (бо- ковых стенок). Например, полужесткий контейнер (массой брутто Рис. 6.4. Специализированные эластичные полужесткие (а, г) и мягкие (б, в) контейнеры
138 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 2,0 т с внутренним объемом 1,5 м3, диаметром 1200 мм и высотой в груженом состоянии 1500 мм, в порожнем 300 мм) состоит из двух металлических дисков, соединенных оболочкой в виде цилин- дра. На верхнем диске имеются загрузочный люк и четыре кольца для строповки. В нижнем диске предусмотрены два разгрузочных люка с прорезиненными рукавами. Собственная масса контей- нера 100 кг. Специальные контейнеры предназначены для перевозок стро- го одного вида груза, имеющего специфические свойства. Значительное развитие контейнерных перевозок обусловлено тем, что они имеют ряд преимуществ: применение контейнеров ускоряет и удешевляет погрузочно- разгрузочные работы; повышается сохранность грузов (грузы предохраняются от пор- чи, влаги, распыления, боя, хищений и т. д.); существенно облегчаются операции по учету; доставка грузов происходит от склада к складу без промежу- точного хранения; имеется возможность размещения рекламы на боковых стенках контейнера. Недостатками контейнерных перевозок являются: снижение использования грузоподъемности; затраты на изготовление и ремонт контейнеров; организация обратной доставки порожних контейнеров; не исключена возможность безвозвратной потери контейнера. Все контейнеры в зависимости от вида перевозок разде- ляются на транзитные, участвующие в смешанных перевозках (различными видами транспорта), и местные, применяемые только на автомобильном транспорте. В смешанных, интермодальных и комбинированных перевозках используются стандартные 20- и 40-футовые контейнеры, размеры которых регламентированы ISO. Для учета парка контейнеров и контейнерных перевозок принята так называемая условная учет- ная единица - ДФЭ - двадцатифутовый эквивалент (twenty-foot equivalent unit - TEU), за которую взят интермодальный контейнер ISO размерами 20x8x8 футов (6058x2438x2438 мм) типа ICC. В ДФЭ рассчитываются показатели грузооборота контейнерных перевозок и грузопереработки на контейнерных терминалах, грузо- вместимости транспортных средств и т. п. В статистике перевозок грузов контейнер ISO типа 1А принимается за 2 ДФЭ, 1D ~ за 0,5 ДФЭ ит. д. [107, 109].
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 139 6.2. Автотранспортные средства для перевозки контейнеров Для перевозки контейнеров могут использоваться одиночные бортовые и специализированные автомобили и автопоезда. Наиболее распространенными автотранспортными средствами для перевозок контейнеров являются специализированные полу- прицепы-контейнеровозы и автомобили-самопогрузчики. Для ма- ло- и среднетоннажных контейнеров, помимо полуприцепов-кон- тейнеровозов, грузоподъемностью 5-10 т и самопогрузчиков ис- пользуют также бортовые автомобили и автопоезда общего на- значения. В бывшем Советском Союзе в конце 70-х годов для перевозок мало- и среднеттонажных контейнеров были разработаны и полу- чили широкое применение низкорамные полуприцепы-контейнеро- возы модели А-402, А-402М и А441 (рис. 6.5). Полуприцеп-контей- неровоз модели А-402 имеет грузоподъемность 5 т, предназначен для работы с седельным тягачом ГАЗ-52-06. На его низкорамной платформе размерами 3700x2180 мм могут размещаться малотон- нажные контейнеры массой брутто 1,25 и 0,625 т или среднетон- нажные массой брутто 5 и 3 т (УУК-5 - 1 шт., УУК-5У - 1 шт., УУК-2,5 - 2 шт., АУК-1,25 - 4 шт., АУК- 0,625 - 6 шт.). Собствен- ная масса полуприцепа 2050 кг. Полуприцеп-контейнеровоз А-402М отличается от А-402 наличием откидывающихся металлических бортов у низкорамной платфор- мы и дополнительной площадки над одноосной тележкой для размещения контейнера массой брутто 3 т. Благодаря наличию бортов у основной платформы полуприцеп может быть исполь- зован не только для перевозки мало- и среднетоннажных кон- тейнеров, но и различных тарно- штучных грузов, а предусмот- ренная площадка над одноосной тележкой позволяет улучшить использование полуприцепа при перевозке порожних контейне- ров. Полуприцеп-контейнеровоз модели А441 грузоподъемнос- Рис. 6.5. Полуприцепы-контейнеро- возы: а - модели А-402; б - модели А-441
140 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тью Ют, имеет три грузовые площадки и предназначен для ра- боты с седельным тягачом ЗИЛ-130 (ЗИЛ-441510). Передняя и задняя площадки имеют размеры 1880x2200 мм, а средняя - 3700 х 2200 мм. На этой модели полуприцепа-контейнеровоза мож- но перевозить следующие типы контейнеров: 1 шт. У У К-5 (или УУК-5У) + 2 шт. УУК-2,5; 1 шт. УУК-5 + 4 шт. АУК-1,25; 2 шт. УУК- 2,5 + 4 шт. АУК-1,25. Для перевозок среднетоннажных контейнеров на междугород- ных маршрутах был создан полуприцеп-контейнеровоз модели А-493 грузоподъемностью 14,5 т. Он выполнен с двухосной тележ- кой и рассчитан на работу с седельным тягачом КамАЗ-5410. Для перевозок крупнотоннажных контейнеров разработаны и успешно эксплуатируются различные типы прицепов-контейне- ровозов (прил. 6). Наибольшее распространение в нашей стране получили прицепы марки ЧМЗАП, выпускаемые Челябинским ма- шиностроительным заводом автомобильных прицепов ОАО "Урал- автоприцеп", и МАЗ, выпускаемые Минским автозаводом. Полуприцеп-контейнеровоз модели ЧМЗАП-9985 (выпускае- мый до 1986 года) грузоподъемностью 20,32 т предназначен для перевозки контейнеров массой брутто 20 т. Рама полуприцепа без настила с консольными поперечно расположенными балками. На концах балок смонтированы поворотные кулачки для фиксации и крепления контейнеров за нижние угловые фитинги. Тележка по- луприцепа - двухосная с рессорной подвеской балансирного типа. Данный контейнеровоз рассчитан на работу с седельным тягачом МАЗ-504ВП. Аналогичный полуприцеп-контейнеровоз ЧМЗАП-99858 (вы- пускается с 1987 года) такой же грузоподъемности, но с погрузоч- ной высотой примерно на 130 мм ниже, чем у полуприцепа ЧМЗАП-9985, позволяет использовать его для стандартных кон- тейнеров типа 1С или с повышенной высотой типа ICC, исполь- зуемых в настоящее время в смешанных перевозках. Для перевозки двух контейнеров типа 1С или ICC или одного контейнера типа 1А (1АА) используются полуприцепы-контейне- ровозы ЧМЗАП-9991 и ЧМЗАП-99589 и МАЗ-93892 (рис. 6.6). Гру- зоподъемность полуприцепа ЧМЗАП-9991 27 т (поэтому он может использоваться только при перевозке контейнеров типа 1А или 1АА с фактической массой брутто каждого контейнера не более 13,5 т), собственная масса 4700 кг, длина 12500 мм, ширина 2500 мм и погрузочная высота 1500 мм. Рама его прямая без настила, тележ- ка двухосная с расстоянием между осями 2000 мм. Полуприцеп ЧМЗАП-99589 имеет грузоподъемность 30,2 т, собственную массу -
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 141 Рис. 6.6. Полуприцеп-контейнеровоз МАЗ-93892 4500 кг, погрузочную высоту 1400 мм, габаритные размеры в мм (12460x2500x1470). Грузоподъемность полуприцепа МАЗ-93892 33 т, собственная масса 6000 кг, длина 12325 мм, ширина 2500 мм и по- грузочная высота 1415 мм. Для перевозки контейнеров типа 1А, 1АА, IB, 1ВВ, 1С, ICC в составе автопоезда используется автомобильный трехосный по- луприцеп-контейнеровоз МАЗ-9919 (рис. 6.7). Рассмотренные полуприцепы могут быть использованы только с тягачами, имеющими колесную формулу 6x4 (типа МАЗ-64229 или МАЗ-64221) или 6x2 и двигатель мощностью не менее 300 л. с. Отличительной чертой полуприцепов-контейнеровозов, участ- вующих в доставке крупнотоннажных контейнеров с увеличенной высотой типа 1АА или ICC, является их пониженная погрузочная 12260 5480 Рис. 6.7. Полуприцеп-контейнеровоз МАЗ-9919
142 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства высота. Разработка таких прицепов вызвана, с одной стороны, ши- роким использованием крупнотоннажных контейнеров, имеющих больший внутренний объем, за счет увеличения высоты (способ- ствующей их лучшей загрузке при доставке легковесных грузов), а - с другой - ограничениями дорожного габарита по высоте (4 м). Снижение погрузочной высоты полуприцепа-контейнеровоза по- вышает также устойчивость автопоезда с контейнерами во время движения. Особую категорию специализированного подвижного состава 'для контейнерных перевозок представляют автомобили и автопо- езда-самопогрузчики, обеспечивающие механизированную самопо- грузку и саморазгрузку контейнеров (см. главу 8). Наряду со специализированными полуприцепами и самопо- грузчиками для перевозок мало- и среднетоннажных контейнеров используют подвижной состав общего назначения или бортовые автомобили и автопоезда. Практически все отечественные модели бортовых автомобилей и автопоездов могут быть применены для перевозки указанных контейнеров. Выбор автомобиля или автопоезда соответствующей грузо- подъемности при контейнерных перевозках производят в зависи- мости от партии перевозимых контейнеров, типа контейнера, усло- вий погрузки и разгрузки, расстояния перевозки и других эксплу- атационных условий. Автомобильные контейнерные перевозки особенно эффективны при работе автомобилей-тягачей со сменными полуприцепами- контейнеровозами. В этом случае можно добиться наименьших простоев тягачей на обменных контейнерных пунктах, контейнер- ных площадках, терминалах и площадках таможенного досмотра. В смешанных автомобильно-железнодорожных и автомобиль- но-водных перевозках получают распространение перевозки грузов в полуприцепах контейнерах, конструктивно представляющих со- бой контейнер, смонтированный как единое целое на шасси АТС. Такие полуприцепы-контейнеры принято называть контрейлера- ми, а перевозки - контрейлерными. Особенность этого вида пере- возок состоит в том, что автомобили-тягачи доставляют полупри- цеп с грузом на контейнерные пункты и терминалы и оставляют его там. Затем автомобили-тягачи забирают уже прибывшие (на других видах транспорта) в эти места полуприцепы-контейнеры и везут их к месту назначения. Таким образом, полуприцепы слу- жат контейнерами на колесах, которые участвуют в железнодо- рожно-автомобильных или водно-автомобильных перевозках. Кро-
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 143 ме шасси АТС, контрейлеры могут иметь комбинированную ходо- вую часть, позволяющую перемещать их своим ходом не только по автомобильным дорогам, но и по железнодорожным путям. Контрейлеры с комбинированной ходовой частью носят название - роудрейлеров. 6.3. Пакетные перевозки грузов и автотранспортные средства для их выполнения Наряду с контейнерными перевозками в настоящее время наи- более прогрессивным технологическим процессом перемещения тарно-упаковочных и штучных грузов на транспорте является их перевозка в пакетах. Сущность этого способа заключается в том, что отдельные штучные затаренные или незатаренные грузы фор- мируются в укрупненную грузовую единицу (партию) - пакет. Грузовая единица - это основное понятие логистики. Под грузо- вой единицей понимается некоторое количество грузов, которые погружают, транспортируют, выгружают и хранят как единую мас- су. Эта масса своими параметрами интегрирует технологические процессы на различных участках цепи поставок в единое целое [26, 81, 123]. Основными характеристиками грузовой единицы яв- ляются: геометрические размеры и способность к сохранению це- лостности, а также первоначальной пространственной формы в процессе погрузочно-разгрузочных, складских, транспортных и других видах логистических операций. Различают две разновидности грузовых единиц: первичную и ук- рупненную. В первичной грузовой единице груз располагается в транспортной таре, например в ящиках, коробках, бочках, меш- ках. Укрупненная грузовая единица представляет собой грузовой пакет, сформированный на поддоне из первичных грузовых еди- ниц, т. е. грузов в транспортной таре. Аналогами первичной грузовой единицы на транспорте являет- ся грузовое место, а укрупненной грузовой единицы - транспорт- ный пакет. Под транспортным пакетом понимается укрупненное грузо- вое место, сформированное из отдельных мест в таре или без нее, скрепленное между собой с помощью универсальных или специ- альных, разового использования многооборотных средств пакети- рования на поддонах или без них. Для формирования пакета тарно-упаковочные и штучные грузы могут увязываться (скрепляться) между собой, а могут еще и укла-
144 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства дываться на поддоны. Пакет сохраняет форму и обеспечивает воз- можность механизации всего комплекса погрузочно-разгрузочных и складских работ. Для пакетирования грузов применяют различ- ные устройства и приспособления (поддоны, подкладные листы, кассеты, стропы, стяжки, обвязки и др.). Средства пакетирования классифицируют [3]: по назначению - из, универсальные и специализированные', условиям обращения - намногооборотные (используе- мые многократно) и одноразовые (предназначенные для одной от- правки); характеру работы - на несущие (предназначенные для их подъема и перемещения, а также для обеспечения сохранности формы пакетов) и скрепляющие (используются для крепления па- кетов грузов); конструкции - на жесткие (поддоны, подкладные листы, кассеты, стяжки, укрупненная упаковка), полужесткие и гибкие (стропы и обвязки). Поддоны являются наиболее распространенными и удобными средствами пакетирования различных тарно-упаковочных и штуч- ных грузов. Поддоном называется горизонтальная площадка минимальной высоты с надстройкой или без нее, приспособленная для механизи- рованной погрузки с помощью вилочной тележки, вилочного по- грузчика и других ПРС, используемая в качестве основания для сбора, складирования, перегрузки и транспортировки грузов [107]. В научно-технической литературе наряду со словом поддон часто используется заимствованное из английского языка слово паллет (pallet), что в переводе на русский язык и означает поддон. По оценкам зарубежных специалистов [АвтоТранс Инфо, 2002], в промышленно развитых странах количество паллет, находящихся в обращении, соизмеримо, а в некоторых случаях даже превышает численность жителей этих стран. Например, количество паллет в США в пять-шесть раз больше, чем население этой страны и оце- нивается примерно в 1,7-1,8 млрд. штук. При этом количество пал- лет постоянно увеличивается в среднем на 350-400 млн. штук в год. В Европе в настоящее время находится в обращении около 600 млн. паллет. По конструкции поддоны делятся на три основные группы: плоские, стоечные и ящичные. Размеры поддонов стандартизованы. Типы и основные параметры поддонов приведены в табл. 6.4.
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 145 Таблица 6.4. Типы и основные параметры поддонов Типы поддонов Основные размеры (ширинахдлинах высота), мм Масса брутто, т Назначение Плоские поддоны Однонастильный, двухзаходный, П2 800x1200x120 1000x1200x120 1,00 1,25 Д ля обращения на всех видах транспорта и международных пере- возках, преимущест- венно для транспор- тировки и складской грузопереработки Однонастильный четырехзаходный П4 800x1200x120 1000x1200x120 1,00 1,25 Двухнастильный четырехзаходный с окнами в ниж- нем настиле, 2ПО4 800x1200x150 1000x1200x150 1,00 1,25 Для обращения на всех видах транспор- та и международных перевозках Двухнастильный двухзаходный с вы- ступами, 2ПВ2 1200x1600x150 1200x1800x150 2,00 3,20 Для обращения на вод- ном, железнодорож- ном и автомобильном транспорте Ящичные и стоечные поддоны Ящичный с крыш- кой или без нее, имеющий не ме- нее 3 вертикаль- ных стенок, Я 835x1240x970 840x1240x1150 1040x1240x1150 1,25 1,25 1,25 Для обращения на всех видах транспорта Стоечный со съем- ными или несъем- ными стойками и обвязкой, С 1240x1640x1300 1240x1840x1300 3,2 3,2 Наибольшее распространение получили не имеющие надстроек плоские поддоны (рис. 6.8-6.9), которые, в свою очередь, могут быть однонастилънъши, имеющими платформу на брусках или ножках, и двухнастильными с плоским основанием, в котором сде- ланы окна. Если конструкция поддона обеспечивает ввод вилочно- го захвата погрузчика с двух сторон, то он называется двухзаход- ным, а если с любой, то четырехзаходным. Существуют также восъмизаходные поддоны, которые могут быть подняты с каждой
146 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 6.8. Конструкция плоских поддонов: а - однонастильный двухзаходный; б - однонастнльный четырехзаходный; в - двух- настильный четырехзаходный; г - двухнастильный двухзаходный с выступами из четырех сторон и в направлении каждой из четырех полудиаго- налей [15]. Плоский поддон состоит из следующих частей (рис. 6.8): верх- него настила 1, на который укладывают грузы; трех брусков 2, на которые опирается верхний настил, сечением 75x50 мм (если бру- ски деревянные или меньшего размера если бруски металличе- ские), которые в случае двухзаходных поддонов проходят по всей длине поддона, а в случае четырехзаходных превращаются просто в девять кубических брусков (шашек) 4, обеспечивающих заход вил погрузчика со всех четырех сторон; продольных балок (планки в ви- де полос) 5, представляющих собой горизонтальные элементы для соединения деревянных кубиков в четырех- и восьмизаходных поддонах; нижнего настила 3 (в случае двухнастильных поддо- нов), который придает дополнительную прочность поддону, а так- же, распределяя вес грузов на всю поверхность нижележащих гру- зов при штабелировании. В поддонах, предназначенных для перемещения грузов в под- вешенном состоянии, верхний настил выполнен с выступами для захвата стропами (см. рис. 6.15, б). Маркировка плоских поддонов состоит из цифр и букв. Пер- вая цифра указывает на количество настилов (при однонастиль- ным поддоне цифра в обозначении отсутствует). Буква П обозна- чает поддон. Затем может следовать цифра, обозначающая количе- ство заходов, или буквы О и В, соответственно указывающие на наличие окон в нижнем настиле и выступов. Таким образом, на- пример, маркировка 2П4 означает, что поддон двухнастильный четырехзаходный, а 2П4В2 - двухнастильный четырехзаходный с выступами. Существуют национальные и международные стандарты под- донов. В нашей стране основные типы, параметры и размеры уни- версальных плоских поддонов регламентированы ГОСТ 9078-85.
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 147 Рис. 6.9. Типы плоских поддонов: 7 - со сплошными настилами и свесами; 2 - со сквозным настилом и свесами; 3 - со сквозными настилами и свесами; 4 - со сплошными настилами; 5 - со сквоз- ным настилом и опиранием по длине; 6 - с решетчатыми настилами; 7 - со сплошным настилом и опиранием по длине; 8 - со сплошным настилом и опира- нием по периметру (вид снизу); 9 - со сплошным настилом и опиранием по длине; 10 - со сплошным настилом и опиранием по периметру (вид снизу); 77 - со сквоз- ными настилами и свесами; 72 - со сквозными настилами; 13 - со сплошными на- стилами и свесами; 14 - со сплошным настилом, свесами и опиранием по длине; 75 - со сплошным настилом и опиранием по ширине; 16 - со сквозным настилом, свесами и опиранием по длине; 17 - со сквозным настилом и опиранием по шири- не; 18 - со сплошными настилами; 79 - со сплошным настилом и опиранием по длине; 20 - со сквозным настилом и опиранием по длине. Поддоны с номерами 7, 3, 4, 6, 11 - 13 и 18 - имеют настил с двух сторон (двух- сторонние, двухнастильные), остальные односторонние (однонастильные); с 7 по 74, 16 п 19 - обратимые (оборотные), остальные - необратимые (одноразовые)
148 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В Европе наиболее распространенными являются европаллеты (в России - европоддоны), обрабатываемые вилочными погрузчи- ками, с габаритными размерами 1200x800x150 мм - EUR ("Евро- пул”) и 1200x1000x150 мм - FIN ("Предпочтительный" ИСО 3676) [44, 95, 109]. В США наиболее распространенный стандартный размер паллетов 40x48 дюймов, позволяющий расположить два паллета рядом в стандартном контейнере или трейлере. Кроме того, применяются паллеты с размерами 32x40, 36x42 и 48x48 дюймов. Другие страны также имеют свои стандарты размерных рядов пал- летов, например, в Австралии - 46x46 дюймов [109]. Для обеспечения эффективного процесса доставки грузов по- требителям размеры грузовых единиц, а также оборудования для их погрузки, транспортировки, разгрузки и хранения должны быть согласованы между собой. Это достигается с помощью единой сис- темы унификации размеров транспортной тары (ГОСТ Р 21140-88), которая должна кратно укладываться в размеры поддонов 1200x1000 и 1200x800 мм. Принцип создания такой системы за- ключается в том, что площадь поддона разделяют на сетку кратных поддону размеров, определяющих наружные и внутренние габари- ты транспортной тары. Для этого используют некоторую условную единицу площади, так называемый базовый модуль - прямоуголь- ник со сторонами 600x400 мм. Поддон размером 1200x800 мм со- держит 4 базовых модуля, поддон размером 1200x1000 мм - 5 ба- зовых модулей. Наиболее предпочтительными являются следую- щие наружные размеры транспортной тары (в мм): 1200, 800, 600, 400, 316, 300, 266, 240, 160, 142, 135, 133, 120 [124]. В настоящее время разработаны и успешно используются раз- личные компьютерные программы, которые позволяют: определять размеры потребительской упаковки и транспорт- ной тары; находить наиболее рациональные (с точки зрения использова- ния площади) варианты размещения груза на поддоне, поддонов в АТС (с учетом использования грузоподъемности) и на складском пространстве. Рекомендуемые схемы размещения транспортной тары на под- донах и поддонов в транспортных средствах показаны в табл. 6.5 и 6.6 [89, 97]. Материал, из которого изготавливают поддоны, должен обес- печивать их достаточную прочность и долговечность. Наибольшее распространение как у нас в стране, так и за рубежом получили де- ревянные поддоны. Например, из всей древесины, заготовляемой
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 149 Таблица 6.5. Схемы формирования пакетов на европоддоне Размер тары, мм Схема формирования пакета на поддоне размером 1200x800 мм Количество тары, устанав- ливаемое в одном слое на поддоне, шт Исполь- зование площади поддона, % В плане Пространственная 400x300 — 8 100 | | | | 300x240 f—f-z 13 98 к=гр=Уг в США, более 12 % идет на изготовление поддонов, обрешетки, подкладок и ящиков [8]. Парадоксально, но, обеспечив небывалый прогресс в области перевозок и складирования грузов, сами поддо- ны, несмотря на некоторое разнообразие их конструкций и типо- размеров, оказались в стороне от передовых достижений конст- рукторской мысли и новых разработок в области материалов | АвтоТранс Инфо].
150 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 6.6. Рекомендуемые схемы размещения грузовых пакетов, сформированных на европоддонах, в АТС Марка АТС Грузо- подъем- ность, т Внутренний размер кузова длинахширина Схема размещения поддонов с грузом размером 1200x800 мм в АТС Бортовые автомобили ГАЗ-3307 ЗИЛ-431410 2,5 6,0 3740x2170 3752x2326 ! I Г"! II _1 1 JI ЗИЛ-133-ГЯ КамАЗ-53212 MA3-53352 10,0 10,0 8,4 6128x2303 6100x2320 6260x2360 [L 1 Г1 1г । 1. i-.iL КамАЗ-5320 MA3-5335 8,0 8,0 5200x2320 4965x2360 Тп ==jiL МАЗ-5205А 20,0 9965x2320 1 । । Г 1 1 1 । 1. .1 Прицепы и полуприцепы ГКБ-817 5,5 4686x2322 । I L-Jr— I I I [ ||—1 ГКБ-8350 ГКБ-8352 8,0 10,0 6100x2317 6100x2317 । [_1г j МАЗ-8926 8,0 5500x2365 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 МАЗ-9398 26,2 12180x2420 Z] МАЗ-93801 13,5 8533x2365 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1- L .Г МАЗ-93971 20,0 11250x2365 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 и_ 1 1
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 151 В качестве других материалов используются металл (сталь, алюминиевые сплавы и др.), полимерные материалы. Из металлов (в основном из алюминия) изготавливается незначительное число паллет. На долю пластмассовых паллет приходится не более одной сотой части общего объема рынка поддонов. Однако, как считают эксперты, будущее именно за паллетами, изготовленными из поли- меров. Сейчас ежегодно выпускается не более одного миллиона пластмассовых паллет в год. По прогнозам, через пять лет ежегод- ный выпуск пластмассовых паллет достигнет 4-5 млн. штук. Пла- стмассовые поддоны, безусловно, обладают целым рядом преиму- ществ по сравнению с деревянными, основными из которых явля- ются: долговечность; удобство и простота очистки паллет; отсутствие сучков, заусенец, щепок, гвоздей, время от времени служащих причиной или легкого травматизма рабочих, или неожи- данного повреждения груза. Очевидно, что основное преимущество поддонов из полимерных материалов - долговечность. Деревянная паллета выдерживает в среднем только 10 переездов, поэтому еже- годно в мире 15 % из них (примерно 300 млн.) выходят из обраще- ния и заменяются новыми. В результате уничтожения неисправных деревянных поддонов сжигается около 6 млн. т древесины хвойных и лиственных пород. Таким образом, учитывая, что при производ- стве деревянных поддонов, ущерб окружающей среде наносится дважды - первый раз, когда вырубаются леса для изготовления пи- ломатериалов, второй раз, когда сжигаются отслужившие свой срок паллеты, - актуальность пластмассовых паллет становится все бо- лее очевидной. Несмотря на то, что пластмассовая паллета в сред- нем в 4, а иногда в 10 раз дороже деревянной, срок службы такой паллеты значительно больше и ее высокая цена многократно оп- равдывается, так как пластмассовые поддоны по своим конструк- тивным особенностям имеют большие преимущества перед дере- вянными. В частности, поддоны, изготовленные из пластмассы, снабжены прочными ребрами жесткости, которые могут быть рас- положены с учетом грузоподъемности поддона и его размеров и обеспечивают очень незначительную стрелу прогиба. Кроме того, отслужившие пластмассовые паллеты могут быть повторно пере- работаны в те же самые паллеты. В Европе вторичная переработка отходов пластмасс уже сейчас позволяет производить значительное число поддонов из регранулированного полиэтилена. Количество технологических разработок, предназначенных для производства пластмассовых поддонов, достигло уже нескольких десятков. Например, выпускаются так называемые гибридные пал- леты, верхняя часть которых изготовлена из полиэтилена, а ниж-
152 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства няя - из полиэтилентерефталата, получаемого при утилизации ши- роко распространенных полиэтиленовых бутылок (так называемых ПЭТ-бутылок) с добавлением стекловолокна или стеклонити. Такая паллета при двух циклах перемещений в месяц может прослужить около 5 лет. К сожалению, развитие "паллетизированного” бизнеса в России с ее расстояниями и огромным объемом грузоперевозок, пока явно недостаточно. Одной из главных причин такого положения дел яв- ляется отсутствие достаточного количества паллет [АвтоТранс Инфо]. В последние годы получают распространение поддоны однора- зового пользования из дешевых материалов, таких как прессован- ные бумага, картон и опилки. На плоские поддоны укладывают тарно-упаковочные и штуч- ные грузы, имеющие правильную форму, а также грузы в мешках, тюках, рулонах и т. д., транспортная характеристика которых поз- воляет выполнить их устойчивую укладку друг на друга в несколь- ко рядов. При невозможности многоярусного штабелирования па- кетов из-за возможного разрушения тары, применяются стоечные и ящичные поддоны многократного использования. Стоечным называется поддон, имеющий надстройку из жестко закрепленных, складных или съемных стоек, свободно стоящих или скрепленных связями и обычно расположенных по углам под- дона (рис. 6.10, а, б). Стоечные поддоны с несъемными или съем- ными стойками, расположенными, как правило, по углам поддона, используются как плоские, на которых груз удерживается от гори- зонтального смещения стойками. Это грузы в непрочной упаковке, которые не могут быть уложены в несколько рядов, грузы, не до- пускающие сжатия при многоярусной установке поддонов, грузы неправильной формы и т. д. Рис. 6.10. Виды стоечных (а, б) и ящичных (в, г) поддонов
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 153 Ящичным называется поддон, имеющий надстройку, состоя- щую из вертикально закрепленных складных или съемных стенок. При этом стенки ящичных поддонов могут быть сетчатыми, ре- шетчатыми или сплошными. Некоторые виды ящичных поддонов имеют крышки и применяются для различных грузов без упаковки или в мелкоформатной упаковке (мелкие изделия машинострои- тельной промышленности, парфюмерные товары и т. д.). ' Для широкого обращения внутри страны при прямых и смешан- ных перевозках грузов автомобильным, железнодорожным и вод- ным транспортом рекомендованы стандартные стоечные и ящич- ные сборно-разборные поддоны грузоподъемностью 1 т. Размеры стандартных стоечных и ящичных поддонов 835x1240x920 мм. В качестве примера стоечных и ящичных поддонов на рис. 6.11 показаны поддоны, разработанные на основе унифицированных элементов и узлов Научно-исследовательским и экспериментально- конструкторским институтом тары и упаковки (НИЭКИТУ) [89]. Стоечный поддон ТМ138 (рис. 6.11, а, б) грузоподъемностью 1 т, собственной массой 91 кг, с поворотными или съемными полками. Поддоны данного типа выпускаются высотой 970, 1050, 1150, 1250 и 1300 мм. Стоечный поддон ТМ143 (рис. 6.11, в) для крупногаба- ритных и длинномерных грузов. Грузоподъемность поддона до 2 т. Габаритная высота 1250,1800, 2000 мм. Собственная масса 103 и 142 кг. Стоечные ТМ131 (рис. 6.11, г) и ящичные ТМ139 (рис. 6.11, д) поддоны с откидной полустенкой. Грузоподъемность поддонов 1 т, габаритная высота 970, 1050, 1150 мм, собственная масса 76, 66 кг. Рис. 6.11. Стоечные ТМ138 (а - с под- нятыми полками, б - с полками в рабочем положении), ТМ143 (в), ТМ131 (г) и ящичные ТМ139 (Э), ТМ145 (е) поддоны, разработанные НИЭКИТУ
154 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Ящичные поддоны бескаркасного типа ТМ145 (рис. 6.11, ё) используются в основном для грузов с большой объемной массой. Высота поддонов 630 мм, собственная масса 59 кг, грузоподъ- емность 1 т. Плоские стоечные и ящичные поддоны с грузом должны до- пускать многоярусную установку их друг на друга и выдержи- вать нагрузку не менее четырехкратной номинальной грузоподъ- емности. Для перевозок грузов в пакетированном виде применяют также специальные поддоны и другие средства пакетирования, приспо- собленные для определенного вида груза (специальные поддоны для силикатного кирпича, поддоны для автомобильных двигателей и других агрегатов, увязочные стропы для длинномерных грузов и др.). Дадим краткую характеристику другим средствам пакетиро- вания, о которых говорилось выше. К жестким средствам пакетирования кроме поддонов относятся: подкладной лист - разновидность плоского поддона толщиной не более 3 мм, снабженный козырьком для облегчения захвата ра- бочими органами средств напольного транспорта (например, ви- лочными погрузчиками, см. главу 11). Материалом для подкладных листов может служить гладкий или гофрированный картон, древес- новолокнистые листы, алюминиевые и пластмассовые элементы; пакетирующая кассета, состоящая из рам и обоймы, куда за- кладывают или устанавливают груз с одновременным закреплением. Из гибких средств пакетирования (рис. 6.12) наиболее распро- странены: пакетирующий строп (состоит из жестких и гибких элементов с устройствами для закрепления в нем груза); пакетирующая стяжка (состоит из жестких разъемных под- вижных элементов; транспортный пакет образуется за счет соеди- нения этих элементов); Рис. 6.12. Гибкие средства пакетирования: а - лепестковый строп; б - стропы с дном из пластика; в - строп мешкового типа; г - кольцевой строп
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 155 пакетирующая обвязка (гибкие элементы в виде металлических или эластичных лент, полиэтиленовых термоусадочных и растяги- вающих пленок, с помощью которых уплотняется транспортный пакет на плоском поддоне или без поддона). Формирование пакета - ответственная операция, от которой зависит сохранность количества и качества перевозимого груза. Для наиболее полного использования поддона грузы на нем могут быть уложены на основание, ребро или торец. Для обеспечения ус- тойчивости пакета могут применяться дополнительные крепления в виде упаковочных лент, бандажей, натяжных приспособлений. Пакетирование грузов или формирование пакетов из груза вы- полняют вручную либо при помощи пакетоформирующих машин на промышленных предприятиях сразу же после затаривания или изготовления продукции (см. главу 11). Грузы в ящиках, мешках, кипах, картонных коробках, бочках и рулонах, пачках и связках па- кетируют на плоских поддонах. При этом важным условием для быстрого формирования пакета на плоском поддоне является одно- типность штучного груза по роду тары, массе и размеру. Можно формировать пакет и из разнотипных грузов, например из ящиков различного размера, но это замедляет работы по укладке пакетов и затрудняет их механизацию и автоматизацию. Для пакетирования грузов, не допускающих сжатия при штабе- лировании (хрупкие, в недостаточно прочной таре и т. п.) грузов неправильной формы (например, электродвигатели, генераторы, аккумуляторные батареи и т. п.), применяют стоечные поддоны. Мелкоштучные грузы без упаковки или в цеховой (первичной) упа- ковке (мелкие изделия машиностроительной, парфюмерной, рези- нотехнической промышленности и т. п.) укладывают в ящичные поддоны. Наиболее распространено пакетирование штучных грузов на плоских поддонах. Для сохранения пакетов при перевозке, особенно в смешанном автомобильно-железнодорожном или автомобильно-водном сооб- щении, уложенный на плоских поддонах груз необходимо скреп- лять (увязывать, оклеивать и тому подобное, рис. 6.13). Пакет, сформированный вперевязь (укладка груза выполняется крест-на- крест), является более устойчивым, и его в некоторых случаях можно перевозить без скрепления. Например, сохранность пакета из глиняного кирпича обеспечивается его укладкой способами, по- казанными на рис. 6. 13. Укладка кирпича на поддон ’’в елку" лучше обеспечивает со- хранность пакета от рассыпания. При этом способе укладки край-
156 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 6.13. Схема укладки кирпича пакетами на поддоны: а - укладка "в елку"; б - укладка на плашок; в - укладка с перекрестной перевяз- кой; г - укладка на ребро ние кирпичи опираются на треугольные бруски, прикрепленные к поддону. Допускается укладка глиняного кирпича на поддон без треугольных брусков, вместо них укладывают кирпичи на плашок, на которые опираются крайние кирпичи пакета. Опорные кирпичи, уложенные на плашок, удерживаются от сдвига специальными стальными пластинками или крюками, расположенными на торцо- вых сторонах поддона. Пустотелый сухой кирпич, а также керами- ческие камни укладывают на поддоны как с перекрестной перевяз- кой на плашок, так и на ребро. Во избежание разваливания кирпича при перевозке высота пакетов не должна превышать 1 м. При блочной укладке пакета, когда размеры отдельных мест груза не позволяют формировать пакет вперевязь, требуется увязка (скрепление пакета, рис. 6.14). Сохранность пакета, сформированного из деревянных ящиков, часто обеспечивается скреплением между собой только ящиков верхнего ряда обрезками металлической упаковочной ленты и гвоз- дями. Если требуется более надежное крепление, пакет целиком обвязывают металлической лентой, пропущенной под верхний на- стил поддона. Затяжка ленты осуществляется с помощью лентона- тяжной машины. Иногда для крепления пакета используют приспо- собления многократного применения. Пакеты из картонных коробок, мешков, бумажных кулей скре- пляют склеиванием пакета лентой, а также нанесением клея непо- средственно на короба, кули, мешки и т. д. Для этой цели приме- няют клей, обладающий свойством быстрого схватывания с после- дующей кристаллизацией и потерей скрепляющей способности. Для скрепления тарно-штучных грузов, уложенных в пакет, применяют пластмассовые термоусадочные пленки, надеваемые в виде чехла на пакет сверху (иногда с боковым обертыванием) при помощи специальных установок. Усадка пленки путем ее нагрева-
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 157 Рис. 6.14. Схемы скрепления пакетов различных грузов на стандартных поддонах: а - клеем, лентой, уголками; б - термоусадочной пленкой; в - растягивающейся пленкой; г - клейкой лентой; д - скрепление клеем и крафт-бумагой; е - проволо- кой с применением прокладки; ж - барабанов лентой ния осуществляется в специальных печах с помощью рамных на- гревателей, излучающих инфракрасные лучи, и тепловых пистоле- тов. Производительность установки 100 пакетов в час. Такой метод пакетирования является одним из наиболее прогрессивных. Он обеспечивает высокую степень сохранности груза, возможность па- кетирования грузов различных размеров и формы, сравнительно низкие затраты труда. При пакетных перевозках грузов, скрепленных термоусадочной пленкой, рекомендуется использовать плоские поддоны одно- и двухнастильные с выступами. Такие рекомендации вызваны тем, что при применении поддонов без выступов пленка при усадке "за- ходит" под нижний настил, закрепляясь в основном в углах. При этом значительная часть площади окон поддона, предназначенных для ввода вил погрузчика, закрывается пленкой, образуя дугу (рис. 6.15, а). При вводе вил пленка прорывается, а в процессе дальней- шего подъема пакета происходят стягивание ее с углов и наруше- ние целостности пакета. В поддонах с выступами пленка при усад- ке "заходит" под верхний настил поддона, оставляя свободными окна поддона для ввода вил 1 погрузчика (рис. 6.15, б). Целост- ность пакета при этом не нарушается, а экономия термоусадочной
158 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 6. 15. Схемы крепления пакетов термоусадочной пленкой на плоских поддонах: а - без выступов (нерекомендуемые); б - с выступами (рекомендуемые) пленки из-за снижения длины чехла на высоту поддона (150 мм) составляет примерно 10-12 % [89]. Весьма удобным способом крепления пакетов является также использование растягивающейся пленки. Для этой пленки не тре- буются нагревательные печи, что сокращает расходы по скрепле- нию пакетов. При креплении пакетов растягивающейся пленкой так же рекомендуется использование поддонов с выступами по этой же причине, что и при использовании в качестве средства скрепления растягивающихся пленок. Некоторые грузы пакетируют без применения поддонов, на- пример цветные металлы в отливках специальной формы. Прокат- ный металл, пиломатериалы и другие длинномерные грузы пакети- руют с использованием полужестких стропов многократного при- менения (рис. 6.12, г). Масса брутто таких пакетов 3-5 т. 6.4. Автотранспортные средства для перевозки грузов в пакетах Пакетированные грузы перевозят автомобилями и автопоез- дами общего назначения или специализированным подвижным составом (автомобили- и автопоезда-пакетовозы, автомобили-само- погрузчики). Для перевозки грузов в пакетах, не нуждающихся в защите от атмосферных воздействий, применяют бортовые авто- мобили и автопоезда различных моделей, а при необходимости вы- полнения операций по самопогрузке и саморазгрузке таких гру- зов - бортовые автомобили и автопоезда-самопогрузчики с крана- ми консольного и портального типа, грузоподъемными бортами и др. (см. главу 8).
Глава 6 Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 159 Если пакетированные грузы необходимо перевозить в автофур- гонах, то наиболее предпочтительными из них являются специали- зированные автомобили и автопоезда-пакетовозы, отличительной особенностью которых является наличие крытого кузова с боковы- ми раздвижными стенками, обеспечивающими возможность по- грузки и выгрузки пакетов груза вилочным погрузчиком без заезда внутрь кузова. Некоторые автофургоны для перевозки пакетиро- ванных грузов оборудуют подвижным полом и грузоподъемным устройством. Для перевозок пакетированных грузов автомобили-фургоны приспосабливают для заезда вилочной тележки или малогабарит- ного погрузчика с рампы склада внутрь кузова. Поскольку рампа склада не всегда имеет равную высоту с полом кузова автомобиля- фургона, для удобства въезда вилочных погрузчиков и тележек в кузов автомобиля-фургона рампы оборудуют переходными ме- таллическими трапами с регулируемой высотой. При перевозках пакетированных грузов в пункты, где складские рампы отсутству- ют, погрузку и выгрузку пакетов вилочным погрузчиком можно вести и с уровня земли с торцевой части фургона (если фургон оборудован подвижным полом или другим устройством для пере- мещения пакетов внутри кузова или с его боковых сторон, если бо- ковые стенки кузова являются раздвижными.) Перевозка пакетированных грузов является составной частью контейнерной транспортной системы, которая дополняет и совер- шенствует отдельные ее звенья. Подводя итог этой главы, хотелось бы обратить внимание на следующее. 1. В настоящее время контейнерные и пакетные перевозки за- трагивают все сферы экономической деятельности и являются од- ним из прогрессивных способов доставки грузов потребителям. Их применение в 2-3 раза ускоряет выполнение погрузочно-разгрузоч- ных операций, в 4-10 раз снижает их трудоемкость, на четверть со- кращается срок доставки грузов (по сравнению с мелкими отправ- ками) и в десятки раз повышается их сохранность. Уменьшается потребность в крытых складах и сокращаются капитальные вложе- ния на их строительство в 2,5-3 раза [3]. 2. Пакетирование грузов, обеспечивает: сохранность продукции в процессе доставки; повышение эффективности и снижение себе- стоимости транспортных, погрузочно-разгрузочных, складских и других операций; повышение производительности, а также, ис-
160 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства пользование грузоподъемности и грузовместимости автотранс- портных и погрузочно-разгрузочных средств; повышение уровня комплексной механизации и автоматизации транспортно-складских операций; возможность перегрузки (перевалки) на другой вид транспорта без переформирования; повышение безопасности при выполнении операций технологического процесса доставки грузов [26, 109]. 3. Использование при перевозках тарно-упаковочных и штуч- ных грузов плоских поддонов практически вдвое сокращает про- стои вагонов под погрузочно-разгрузочными операциями, а авто- мобилей - в 5 раз. Стоимость переработки одной тонны грузов уменьшается в 5-6 раз, производительность труда на погрузочно- разгрузочных работах возрастает в 7 раз. Склады используются в 1,5 раза эффективнее, примерно на треть снижаются расходы на транспортирование, убытки от повреждения грузов сокращаются в 15-20 раз. Размещение грузов в ящичных поддонах сокращает расходы на транспортирование примерно в 5 раз, а фактическое количество грузов, размещаемое в АТС и вагонах, увеличивается на 20 % [3]. 4. Контейнерные перевозки за рубежом развиваются как внутри стран, так и в международном сообщении. Они характеризуются следующими основными направлениями: преимущественным при- менением крупнотоннажных контейнеров массой брутто 20 и 30 т; созданием крупных контейнерных терминалов, оснащенных авто- матизированными системами управления; разработкой специали- зированных средств доставки контейнеров (в том числе и АТС); применением современных средств механизации погрузочно-раз- грузочных и складских работ; использованием современных ин- формационных технологий. 4. Контейнеры унифицированы и стандартизованы. Это позво- ляет унифицировать подвижной состав, размеры погрузочно-раз- грузочных пунктов, детали крепления контейнеров к автомобилям и другим транспортным средствам. 5. Для беспрепятственного обращения поддонов, используемых для перевозок грузов в международных сообщениях, европейские страны согласовали единый размер поддонов 1200x800x150 мм и 1200x1000x150 мм, которые носят название - европаллеты, и за- ключили соглашение по обмену поддонами. Стандартизация раз- меров паллетов ужесточила требования к габаритам упаковочных первичных модулей, которых должны придерживаться дизайнеры товаров и потребительской упаковки, так.как на паллете формиру-
Глава 6. Автомобили и автопоезда для перевозки грузов в контейнерах и пакетах 161 ется грузовая единица (обычно пакет), состоящая из целого числа рядов упаковок. Грузовую единицу транспортируют, складируют и обрабатывают как единое целое и тем самым добиваются сниже- ния издержек [109]. Вопросы для самоконтроля 1. Дайте определение контейнеру и охарактеризуйте его ос- новные параметры. 2. Приведите классификацию контейнеров. 3. Охарактеризуйте универсальные и специализированные кон- тейнеры. 4. Для перевозок каких грузов предназначены специальные контейнеры? Какие преимущества и недостатки присущи этому типу контейнеров? 5. Какими автотранспортными средствами перевозятся кон- тейнеры? 6. Что понимается под пакетными перевозками грузов? Их преимущества и недостатки. 7. Дайте определение понятиям "грузовая единица" и "транс- портный пакет". 8. Какие существуют средства для пакетирования и как они классифицируются? 9. Что такое поддоны? Их назначение, область применения и классификация. 10. Дайте характеристику плоским, стоечным и ящичным под- донам. 11. Что понимается под единой системой унификации размеров транспортной тары? 12. Какие материалы используются для производства плоских поддонов? 13. Что такое европоддон? Какие существуют стандарты на поддоны? 14. Что понимается под формированием пакета? Какие сущест- вуют способы формирования пакетов? 15. Дайте характеристику АТС, предназначенных для перевоз- ки пакетов. 16. Назовите преимущества и недостатки перевозок грузов в контейнерах и пакетах. 6—98
Глава 7 АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ДЛИННОМЕРНЫХ И ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ ГРУЗОВ 7.1. Автотранспортные средства для перевозки длинномерных грузов Основными разновидностями длинномерных грузов являются: лесоматериалы (хлысты - цельный ствол поваленного дерева с не- отрубленной вершиной, очищенный от сучьев, круглый лес и пи- ломатериалы); металл (в виде проката и труб). В общем объеме перевозок лесных грузов подавляющую долю составляют круглый лес и пиломатериалы. Круглый лес используют: в качестве сырья для получения пи- ломатериалов, шпал, фанеры, различных заготовок, дубильных экс- трактов и древесного угля; в строительстве; для изготовления свай, мачт и опор электролиний; для крепления горных выработок и др. Длина круглого леса регламентирована ГОСТ и колеблется от 0,5 до 18 м. В зависимости от условий перевозок круглые лесомате- риалы делятся: на короткие - длиной до 3 м; средние - свыше 3 до 13 м и длинные - свыше 13 м. По толщине круглые лесоматериалы делят: на мелкие - диаметром до 130 мм; средние - до 240 мм; крупные - 260 мм и более. Длинномерным считается круглый лес диаметром 220-360 мм и длиной 6-18 м. К пиломатериалам относятся доски, бруски, брусья, шпалы, различные заготовки и др. Длина пиломатериалов стандартизована и колеблется от 1 до 6,5 м. Пиломатериалы длиной более 6,5 м мо- гут изготовляться только по специальному заказу. Ширина пило- материалов 80-250 мм. Материалы с большей шириной изготовля- ются также по специальному заказу. Стальной прокат бывает нескольких видов: сортовой (простой и фасонный), листовой, специальный и трубы. К простому прокату относятся: круглая, квадратная, угловая, полосовая сталь и другие виды относительно простого профиля го- товой прокатной продукции. Круглую и квадратную сталь выпус-
Г л а в а 7. Л ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 153 кают в виде прутков с наибольшим диаметром, не превышающим 200 мм при длине прутка от 3 до 10 м. Фасонный прокат - рельсы, двутавровые и швеллерные балки, а также другие достаточно слож- ные по профилю виды продукции прокатных станов. Указанные виды проката обычно имеют длину 12—19 м, а рельсы - до 25 м. Листовой прокат изготавливается из: толстолистовой и тон- колистовой стали с толщиной листа соответственно 4-60 мм и 0,2-4 мм. Ширина и длина листа могут быть различных размеров в соответствии с сортаментом. К тонколистовой стали относят: кровельное железо, волнистую листовую сталь, оцинкованные лис- ты, белую и черную жесть. К специальным видам проката относят изделия сложного про- филя - дисковые вагонные колеса, бандажи, шестерни и т. п., кото- рые не являются длинномерными грузами. Все эти грузы перевозят на специализированных автопоездах, состоящих из автомобиля-тягача и прицепа-роспуска или из авто- мобиля-тягача, специального прицепа и прицепа-роспуска. Длин- номерный груз обычно укладывают на коники, расположенные на автомобиле (полуприцепе) и прицепе-роспуске, таким образом, чтобы при полном использовании грузоподъемности автопоезда распределение массы груза соответствовало бы грузоподъемности тягача и прицепа, что позволяет избегать перегрузок рессор и шин, а также исключает недопустимое провисание груза. Этого добива- ются изменением расстояния между кониками ZK за счет длины дышла прицепа и величины переднего /п си заднего свеса Z3X груза. Расстояние между кониками и величину заднего свеса можно определить по следующей зависимости: ~ О,л(к Arp — Zn>c)Zjp*, (7.1) ^з.с =: Д-р Д Д.С > (7.2) где Qa - общая масса груза, перевозимого автопоездом, т; L^- длина груза, м; - грузоподъемность прицепа-роспуска, т. Величина Znc для автомобилей-тягачей обычно равна 1,0-1,2 м, а для седельного полуприцепа - 2,5 м. Передний свес груза должен обеспечивать за- зор между грузом и кабиной не менее 0,5 м при прямолинейном движении, так как при поворотах АТС передний конец свеса груза движется по дуге. Для предохранения кабины между ней и грузом устанавливают стальной щит или стальную защитную металличе- скую сварную решетку. Коэффициент к, учитывающий вид длинно- мерного груза для хлыстов, равен - 0,33, для бревен - 0,37 и 0,5 - для сортиментов. Величина заднего свеса у автопоездов, состоящих
164 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства из автомобиля-тягача, полуприцепа и прицепа-роспуска, не превы- шает, как правило, 5-6 метров. Грузы длиной до 7 метров транспортируют на автопоезде, со- стоящем из прицепа-роспуска, который соединен с автомобилем- тягачом дышловой сцепкой. Для транспортировки грузов большей длины используют крестообразную тросовую сцепку, которая обеспечивает почти точное совпадение колеи колес прицепа-рос- пуска с колеей колес автомобиля-тягача. Для перевозки порожних прицепов-роспусков на автомобилях-тягачах в некоторых конст- рукциях прицепов предусмотрено складывающееся металлическое дышло. Кроме этого автопоезда, для обеспечения самопогрузки прицепов-роспусков на шасси, оснащаются лебедкой. В тех случаях, когда длина груза не превышает длины полу- прицепа более чем на 2,5 метра, могут использоваться обычные ав- топоезда, состоящие из автомобиля-тягача и полуприцепа. Эксплуатация автопоездов, перевозящих длинномерные грузы, осуществляется в разнообразных как дорожных, так и климатиче- ских условиях. Поэтому они должны обладать высокой проходи- мостью и маневренностью. Высокая проходимость автопоездов обеспечивается применением автомобилей-тягачей со всеми веду- щими колесами; арочных и широкопрофильных шин; прицепов с активными осями и др. Повышение маневренности автопоездов осуществляется при помощи устройств, позволяющих управлять колесами прицепа или полуприцепа-роспуска. Для перевозок хлыстов с лесозаготовительных пунктов потре- бителям применяют специализированные автомобили-лесовозы се- мейства ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ и КрАЗ с прицепами-роспусками и са- мосвальными прицепами. Автомобили оборудуются поворотными кониками с боковыми ограничительными стойками и лебедками с приводом от коробки передач, предназначенными для затаскива- ния прицепов-роспусков на раму при движении автопоезда без гру- за. Для надежного крепления перевозимого груза стойки коников автомобиля и прицепа имеют цепную стяжку. Для городских и пригородных перевозок круглого леса и пи- ломатериалов используют самосвальные полуприцепы-лесовозы. В практике перевозок широкое распространение получил само- свальный полуприцеп-лесовоз с боковой разгрузкой Т-235А. Полу- прицеп выполнен с использованием шасси ОдАЗ-885, на которое устанавливаются два пространственных самосвальных коника. Ко- ники пригодны для перевозок круглого леса, пиломатериалов и лю- бого другого длинномерного груза. Стойки коников удерживаются
Г лав а 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 165 в вертикальном положении либо вставными штырями, либо с по- мощью тросов или цепей, на которых лежит груз. Металл, как показывает практика целесообразно перевозить на специализированных автопоездах-металловозах, которые отвечают следующим основным техническим требованиям: автопоезд должен состоять из седельного тягача и полуприцепа; полуприцеп автопоезда должен быть платформенного типа с несущей рамой; рама полуприцепа должна иметь запас прочности с учетом возможной временной перегрузки не более 20 %, а размеры плат- формы - обеспечивать перевозку металла длиной до 12 м; полуприцеп должен быть оснащен самосвальными кониками или сбрасывателями груза, обеспечивающими синхронность рабо- ты в целях удобства и безопасности разгрузочных работ; конструкция платформы полуприцепа должна обеспечивать ведение погрузочно-разгрузочных работ средствами грузоотправи- теля и грузополучателя; размещение и закрепление груза на платформе должно соот- ветствовать правилам техники безопасности при перевозке. Автопоезда-металловозы с прицепом-роспуском, полуприце- пом-роспуском, полуприцепом с раздвигающейся рамой и с кузо- вом "безбортовая платформа" в основном оснащаются гидравличе- скими и механическими сбрасывателями груза. Распространенным представителем автопоезда-металловоза у нас в стране является ав- топоезд Т-268А (рис. 7.1), предназначенный для перевозки и меха- низированной разгрузки жесткого (непрогибающегося) прокатного металла (швеллера, круга, шестигранника длиной 6-12 м). Он со- стоит из автомобиля-тягача ЗИЛ-130 (ЗИЛ-431410) и одноосного прицепа-роспуска. Характерной особенностью этого автопоезда- металловоза является применение в качестве связующего элемента между грузонесущими площадками с кониками трубчатого дышла. Такая конструктивная схема способствует относительному умень- шению собственной массы автопоезда и исключает возможность перевозки на данном подвижном составе прогибающегося металла, Рис.7.1. Автопоезд-металловоз Т-268А
166 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 7.2. Самосвальный прицеп-металловоз с удлиняющейся плат- формой фирмы ”Kogel" (Германия) так как при его опирании на две плоскости по концам груз в про- цессе перевозки может коснуться дышла и поломать его. Примером полуприцепа-металловоза с удлиняющейся плат- формой может служить модель специализированного полуприцепа, изготавливаемая германской фирмой "Kogel” (рис. 7.2). Этот при- цеп имеет раму лонжеронного типа и платформу со сплошным по- лом, к которой крепят боковые ограничительные стойки (по 5 штук с каждой стороны), откидывающиеся при разгрузке. Самосвальная разгрузка металла производится четырьмя сбрасывателями, уста- новленными на платформе. Широкогабаритный листовой прокат перевозится на автопо- ездах-металловозах с увеличенной шириной грузовой платформы. Для устранения главного недостатка, присущего обычному способу сбрасывания такого вида груза с грузовой платформы - вонзания в землю одной из сторон металлического листа, разработан специ- альный самосвальный коник (рис. 7.3). Последовательность раз- грузки автомобиля-металловоза, оснащенного такими кониками, следующая: расстопорить стойки 4 со стороны разгрузки и сбрасы- ватель 2 с противоположной стороны, затем с помощью гидравли- ческих подъемников 8 поднять сбрасыватели на 10-15° (в этом по- ложении стойки совпадут с направлением разгрузки). Металличе- ский лист по роликам 3 сбрасывателей 2 и по роликам 5 стоек 4 начнет скользить в сторону разгрузки. Дальнейший подъем сбра- сывателей происходит до угла 30°, при этом упорные ролики 7 сбра-
Г л а в a 7. Я ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 167 Рис. 7.3. Схема разгрузки широкогаба- ритного листового металла сывателей будут обкатывать- ся по жесткому копиру 6, приваренному к основанию каждой стойки до тех пор, пока не потеряют контакт с ними. В результате этого стойки отбросятся вниз, а раз- гружаемый листовой прокат упадет на землю на некотором расстоянии от полуприцепа. Автопоезда-металловозы та- кой конструкции эффективны при доставке листового проката по- требителям, у которых нет погрузочно-разгрузочных средств. Трубы необходимы для сооружения различных трубопроводов. В места строительства они доставляются автомобильным транс- портом по следующим схемам: перевозка труб длиной 6-12 м от железнодорожных станций до места укладки или до сварочных баз, где трубы свариваются по не- сколько штук в плети; перевозка плетей длиной 24-48 м от сварочных баз до мест ук- ладки. В соответствии с этими схемами АТС для транспортировки труб по функциональному назначению делится на тру- бовозы (рис. 7.4-7.5), предназначенные для перевозки труб длиной до 12 м, и трубоплетевозы (рис. 7.6-7.7), используемые для пере- возки плетей из труб длиной до 36 м. Рис.7.4. Автомобиль-трубовоз МАЗ-7910 Рис. 7.5. Автопоезд-трубовоз 4426 на шасси автомобиля КамАЗ-43114
168 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис.7.6. Трубоплетевоз ПВ-301А Рис. 7.7. Автопоезд-плетевоз 44261 на шасси автомобиля КамАЗ-43114 Трубовозы выполняют на базе одиночных автомобилей и авто- поездов. Автопоезда-трубовозы делятся на прицепные, состоящие из автомобиля-тягача и прицепа-роспуска, и седельные, состоящие из автомобиля-тягача и полуприцепа. Трубоплетевозы представляют собой автопоезда, составленные на базе полноприводных автомобилей с двухосными прицепами- роспусками, выполненные по трем схемам: автомобиль-тягач и прицеп-роспуск, связанные между собой тягово-страховочным канатом; автомобиль-тягач и прицеп, соединенные седельными устрой- ствами через грузонесущую платформу; седельный автомобиль-тягач и полуприцеп. Тяговое усилие у автопоездов-трубовозов передается от авто- мобиля-тягача к прицепу-роспуску через дышло, а у автопоездов- плетевозов сама плеть передает усилие на прицеп-роспуск. Примером современных автопоездов трубо- и петлевозов мо- гут служить АТС, выпускаемые Камским автомобильным заво- дом. Полноприводный автопоезд-трубовоз модели 4426 на шасси КамАЗ-43114 (рис. 7.5) предназначен для перевозки труб, трубобу- ров и так далее по дорогам без твердого покрытия, по пересечен- ной местности. Предусмотрена механизированная погрузка и раз- грузка грузов путем подтягивания груза тросами по наклонным ка- натам. Автопоезд-плетевоз модели 44261 (рис. 7.7) также смонти- рован на шасси КамАЗ-43114 и предназначен для перевозки труб и плетей диаметром 530-1420 мм длиной до 36 м, по дорогам с
Г л а в а 7. Л ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 169 твердым покрытием, грунтовым и труднопроходимым, включая участки бездорожья. При перевозке труб большого диаметра для газо- и нефтепро- водов, а также штанг буровых установок, автомобили оборудуются специальными ложементами, предохраняющими изоляцию труб от повреждений и искривления прямолинейности оси. При перевозке грузов разной длины применяют телескопические дышла. Иногда сам груз служит связующим силовым элементом автопоезда. Трассы магистральных трубопроводов часто проходят по пере- сеченной местности, и трубы приходится перевозить в тяжелых дорожных и климатических условиях, поэтому автопоезда трубо- и плетевозы должны иметь надежные устройства для закрепления груза и его разгрузки, обеспечивающие сохранность труб от по- вреждений их стенок и торцов (установка опорных ложементов), а также высокие динамические качества, маневренность и прохо- димость. Для повышения проходимости автопоездов-трубовозов целесообразно применять в качестве автомобиля-тягача автомоби- ли повышенной проходимости, имеющие блокировочные устрой- ства в ведущих мостах и системы регулирования давления воздуха в шинах, а прицепы и полуприцепы с ведущими осями. Трубы жилищного и промышленного строительства, требую- щие особой осторожности при транспортировке и погрузке- выгрузке, перевозят на саморазгружающихся автопоездах-трубово- зах (см. главу 8). Погрузка и выгрузка длинномерных грузов может осуществ- ляться кранами, погрузчиками или устройствами, смонтированны- ми на автомобиле. Применение подвижного состава с разгрузоч- ными устройствами рационально при доставках малых партий груза и отсутствии у получателей стационарных разгрузочных ме- ханизмов. Краткая технико-эксплуатационная характеристика АТС для транспортирования длинномерных грузов приведена в прил. 7, табл. П.7.1-П.7.4. 7.2. Автотранспортные средства для перевозки железобетонных изделий и строительных конструкций С индустриализацией строительства в нашей стране железобе- тонные изделия и строительные конструкции (ЖБИ) стали основ- ным строительным материалом и соответственно грузом, который необходимо доставлять потребителям. Транспортная характеристика рассматриваемых грузов позво- ляет разделить их на две группы.
170 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К первой группе относят ЖБИ, перевозимые в универсальном подвижном составе (детали и конструкции небольших размеров: элементы фундаментов, лестничные марши и площадки, плиты балконов, перемычки, емкости водоснабжения и канализации, шахтная крепь и др.). Вторую группу составляют ЖБИ, требующие при перевозке применения специализированных автотранспортных средств (строительные конструкции больших габаритных размеров: стено- вые панели и панели перекрытий, плиты покрытий и перекрытий, колонны, сваи, балки и ригели, стойки линий электропередач (ЛЭП) и опоры светильников, фермы, объемные блоки, санитарно- технические кабины и элементы шахт лифтов). Целесообразность использования специализированных АТС для перевозки железобетонных конструкций обусловлена: значительными габаритными размерами и массой железобе- тонных конструкций; необходимостью соблюдения заданного пространственного положения и мест опирания изделий при перевозке; восприимчивостью к динамическим нагрузкам и рядом других условий. Основные типы железобетонных конструкций, их назначение, габаритно-массовые характеристики и требования, предъявляемые к перевозке, представлены в табл. 7.1-7.2. Из таблиц видно, что та- кие железобетонные конструкции, как панели, фермы, объемные блоки, санитарно-технические кабины, ввиду своих габаритно- массовых параметров и условий транспортировки, требуют до- вольно узкой специализации транспортных средств, что в значи- тельной мере обусловливает конструктивное исполнение послед- них. Показатели транспортабельности балок, ригелей, колонн, свай, опор ЛЭП и стоек для светильников во многом совпадают, поэтому принципиальные схемы АТС для перевозки этих изделий могут быть одинаковыми. Для перевозки крупногабаритных железобетонных конструк- ций, как правило, используют АТС, состоящие из седельного авто- мобильного тягача и специализированного полуприцепа. Примене- ние седельных автопоездов позволяет более эффективно использо- вать тяговые возможности автомобиля. Кроме того, маневренность автопоезда седельного типа выше, чем прицепного аналогичного назначения, что особенно важно в стесненных условиях реконст- рукции зданий и сооружений, когда часто возникает необходи- мость движения автопоезда задним ходом.
Таблица 7.1. Основные типы и краткая характеристика железобетонных изделий Типы Характеристика и требования, предъявляемые к перевозке Панели Наиболее массовый вид железобетонных конструкций, применяемых в жилищном и промыш- ленном строительстве. Панель представляет собой плоскостную конструкцию прямоугольного сечения, может быть сплошной или с проемами для окон и дверей, а в отдельных случаях - иметь выступы подоконников. В зависимости от назначения панели делят на три группы: стено- вые жилищного и культурно-бытового строительства; стеновые промышленного строительства; перекрытия жилищного строительства. Каждая группа панелей в зависимости от выбранного шага по длине имеет определенные высоту, ширину (толщину) и массу (табл. 7.2). При транспортировке стеновые панели должны располагаться вертикально или с небольшим наклоном (до 8-10°). Предпочтительным является вертикальное положение панели, так как при наклоне образуется сила, действующая перпендикулярно продольной плоскости панели, не рассчитанной на восприятие этого усилия. При перевозке стеновые панели должны опи- раться по всей длине или же на подкладки, расположенные друг от друга на расстоянии не более 0,5 м. Панели перекрытий рассчитаны на восприятие усилий, перпендикулярных их основной плос- кости, поэтому положение их при транспортировке может быть вертикальным, наклонным или горизонтальным. При транспортировке в горизонтальном положении панели перекры- тий должны опираться закладными деталями, расположенными по концам изделия, но не да- лее 75 мм от края панели. Панели, транспортируемые вертикально, должны крепить с двух сторон, а при наклонном положении - с одной стороны (выше расположения центра тяжести панели). Расстояние от точки опоры до крепления панели должно составлять не менее 0,65-0,95 ее высоты. При одновременной транспортировке нескольких панелей между ними должны устанавливаться прокладки толщиной не менее 70 мм, исключающие соприкоснове- ние панелей между собой лава 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов
Продолжение табл. 7.1 Типы Характеристика и требования, предъявляемые к перевозке Фермы Применяются в конструкциях перекрытий различных зданий и сооружений. Они представля- ют собой решетчатую плоскостную конструкцию прямоугольной или сегментной формы. По- ложение фермы при транспортировке - вертикальное. Места опирания - в узлах нижнего пояса или по концам ферм. Места крепления ферм должны располагаться в узлах верхнего пояса Плиты Используются в конструкциях покрытий и междуэтажных перекрытий производственных и жилых зданий. Имеют плоское или П-образное сечение. Положение плит при транспортировке - горизонтальное с опиранием по концам изделия или же со смещением, не превышающим 0,5 м. При перевозке и хранении плиты могут уклады- ваться стопой с использованием специальных прокладок между плитами Балки и ригели Применяются в конструкциях покрытий и фундаментов, а также в качестве несущих элемен- тов для установки кранового оборудования. Балки изготовляют односкатными, двускатными или прямоугольной формы. Положение балок и ригелей при транспортировке - вертикальное. Опирание должно произ- водиться нижней плоскостью на специальные подкладки. Расстояние между подкладками и концом изделий зависит от конструкции и длины последних. Балки и ригели крепят сбоку по всей высоте изделия. Транспортировка балок в горизонтальном "лежачем" положении недопустима, так как они могут разрушиться при перевозке. При одновременной транспорти- ровке нескольких изделий между ними должны устанавливаться разделители толщиной более 100 мм Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Сваи Используются в конструкциях оснований жилых и промышленных зданий и сооружений. Сваи изготовляют квадратного сечения. Положение свай при транспортировке - горизонтальное. Опирание должно осуществляться на специальные подкладки, расположенные не далее чем в 100 мм от монтажных петель. При ук- ладке свай на АТС ярусами, подкладки между ярусами должны быть одной толщины для обеспечения устойчивости штабеля и располагаться строго по вертикали и на расстоянии 0,2-0,3 м от монтажных петель. Высота штабеля не должна превышать 2 м. Во избежание смятия петель толщина прокладок должна быть на 20 мм больше высоты петель Колонны Являются несущими элементами каркаса промышленных, жилых и культурно-бытовых зда- ний и сооружений. В зависимости от назначения колонны выполняются прямоугольного се- чения и двухветвевыми под тяжелую крановую нагрузку. При необходимости колонны можно транспортировать штабелем. При этом нижний ряд двухветвевых колонн укладывают "плаш- мя” на платформу транспортного средства, а следующие ряды - на специальные подкладки. Двухветвевые колонны можно также транспортировать в положении "на ребро", опирающи- мися на грузовую площадку. В этом случае необходимо обеспечить устойчивость положения колонн, применяя специальные коники типа "гребенка". Число рядов колонн, укладываемых на транспортное средство по высоте: 1-4 - для прямоугольных колонн, 1-3 - для двухветве- вых крайних колонн, не более 2 - для средних тяжелых двухветвевых колонн Стойки ЛЭП и опоры для светильников Являются опорными элементами в конструкциях линий электропередач и осветительной ар- матуры. Выполняются с постоянным или переменным наружным диаметром по длине, т. е. цилиндрическими или коническими. Положение стоек и опор при транспортировке - горизонтальное (нерабочее). Опирание долж- но осуществляться на специальные подкладки. Грузовая площадка транспортного средства должна иметь специальные ограждения в виде коников, удерживающих груз на платформе Г лава 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов
Окончание табл. 7.1 Типы Характеристика и требования, предъявляемые к перевозке Объемные блоки Применяются при строительстве жилых и общественных зданий. Это почти полностью гото- вые монтажные элементы. Объемный блок представляет собой полую тонкостенную прямо- угольную призму с проемами для окон и дверей. Блоки могут иметь навесные утеплительные или изоляционные панели. Положение объемных блоков при транспортировке - вертикальное. Опирание блоков на гру- зовой платформе должно осуществляться по четырем углам или по периметру. Объемные блоки, наиболее чувствительными, к динамическим перегрузкам, возникающим в процессе транспортировки. Особенностью объемных блоков является смещение их центра тяжести от- носительно геометрического центра как в продольном направлении (до 1,5 м), так и в попе- речном (до 0,6 м). Для предотвращения смещения объемного блока в процессе транспорти- ровки грузовая площадка должна иметь специальные упорные выступы Санитарно- технические кабины и эле- менты шахт лифтов Используются при строительстве жилых и общественных зданий. Так же, как и объемные блоки, они представляют собой объемные элементы, но в значительной степени отличаются от последних по габаритам и массе. Транспортировка сантехкабин и шахт лифтов должна осуществляться в вертикальном (рабо- чем) положении. При транспортировке изделия должны опираться на грузовую площадку АТС через две прокладки высотой не менее 60 мм, которые укладывают вдоль коротких сто- рон на расстоянии 300 мм от края. Элементы шахты лифтов высотой до 1,4 м могут транспортироваться в два ряда по высоте. Второй ряд устанавливают на деревянные подкладки высотой не менее 100 мм 174 Транспортные и погрузочно-разгрузочные среде
Г л а в а7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 175 Таблица 7.2. Габаритно-массовые характеристики железобетонных конструкций Типы Габаритные размеры, м Масса, т Длина Ширина Высота Панели стеновые (жилищ- ного и культурно-бытово- го строительства) 2,4-8,1 0,12-0,3 0,75-2,8 3,36-9,43 Панели стеновые (промыш- ленного строительства) 6,0-12,0 0,9-1,8 0,16-0,3 1,2-7,6 Перекрытия (жилищного строительства) 3,3-7,2 3,3-3,65 0,12-0,42 4,1-7,2 Фермы 12 0,5-0,55 1,5-1,8 10,0 18 0,2-0,5 , 2,2-3,3 4,5-19,6 24 0,24-0,35 2,7-3,3 8,5-18,6 Плиты перекрытия 6; 12 1,5-3,0 0,15-0,45 1,2-7,9 Балки 6; 9; 12; 18; 24 0,3-0,8 0,61-1,8 1,5-16,6 Ригели 5,9-8,48 0,3; 0,65 0,8 4,1-6,9 Сваи 6-20 0,2-0,4 - 0,61-8,04 Колонны 6-24 0,4-1,9 0,3-0,6 2,2-26,3 Объемные блоки 1,8-7,5 1,5-3,9 2,2-2,8 2,0-25,0 Сантехкабины 1,8-2,73 1,6-2,7 2,2-2,85 2,76-3,58 Блоки шахт лифтов 1,93-4,36 1,73-1,78 0,2-2,78 1,31-8,89 Специализированные полуприцепы для перевозки железобе- тонных конструкций (называемые часто конструкциевозами) мож- но классифицировать по трем основным признакам: по виду перевозимого груза; уровню расположения грузовой платформы полуприцепа относительно седельно-сцепного устройства тягача и колес полу- прицепа; форме кузова, которая определяет конструкцию специализиро- ванного АТС.
176 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Повиду (основного) перевозимого груза специа- лизированные полуприцепы делят на следующие группы, которым дается название по транспортируемому грузу: панелевозы, фермо- возы, плитовозы, колоновозы, балковозы, сантехкабиновозы, бло- ковозы (табл. 7.3). Таблица 7.3. Классификация АТС по виду перевозимых железобетонных конструкций Тип АТС Схемы АТС для перевозки строительных конструкций Панелевоз Фермовоз 1 - несущая ферма; 2 - передняя опора; 3 - мостки; 4 - задний мост; 5 - ручная лебедка; 6 - зажимные винты; 7 - ферма Плитовозы 2 3 16 3 7 1 - рама; 2 - упоры; 3 - коники; 4 - прицеп; 5 - дышло; 6 - железобетонные плиты АТС для пере- возки свай и колон Сантехкабино- возы Балковоз
Г л а в а 7. А ТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 177 В зависимости от высоты расположения грузовой платформы полуприцепа относительно седельно-сцепного устройства тягача и колес полуприцепа АТС делятся на три типа: высокорамные и низкорамные - с расположением грузовой платформы выше и ниже уровня седельно-сцепного устройства и колес полуприцепа соответственно; полунизкорамные - ниже седельно-сцепного устройства, но вы- ше колес полуприцепа. В зависимости от формы кузова АТС делятся: на хребтовые - с центральном расположением фермы трапе- циевидного сечения (хребтовой рамы) и двумя боковыми площад- ками для размещения перевозимого груза (изделия устанавливают на боковые площадки с наклоном 8-10°, при этом боковой поверх- ностью они опираются на развитую вертикально-пространствен- ную хребтовую раму); кассетные - с плоскими боковыми несущими фермами, ис- пользуемые для перевозки изделий в вертикальном положении; платформенные - с грузовой площадкой, которая может иметь постоянные размеры, а также переменные ширину или длину, при- меняемые для перевозки изделий в горизонтальном положении и для перевозки изделий под углом до 65° (платформа наклонная, с одной грузовой площадкой). Приведем краткую характеристику наиболее распространен- ных АТС, предназначенных для транспортировки железобетонных конструкций [92, 133]. Панелевозы Этот тип АТС предназначен для перевозки панелей наружных и внутренних стен и панелей перекрытий. Кузова панелевозов как правило представляет собой ’’скелетную конструкцию”. Габаритно- массовые размеры стеновых панелей, выпускаемых для жилищного строительства (в частности, их большая высота), определила кон- структивное исполнение панелевозов - низкорамные полуприцепы хребтового, кассетного и платформенного типов. Панелевозы хребтового типа. Несущая часть хребтовых полу- прицепов-панелевозов представляет собой каркас трапециевидного поперечного сечения, выполненный из гнутых или прокатных стальных профилей. По боковым сторонам каркаса располагаются грузовые площадки для размещения панелей. При погрузке панели устанавливают на грузовые площадки, расположенные под углом 8° к горизонтали, после чего их накло- няют до соприкосновения с хребтовым каркасом рамы, имеющим
178 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства горизонтально расположенные брусья по всей длине грузовых площадок. Панели крепят канатным прижимом с помощью двух лебедок с ручным приводом, расположенных в передней части по- луприцепа. Для предотвращения спадания панелей при транспор- тировке или в случае обрыва тросового прижима их во время по- грузки дополнительно фиксируют страховочными цепями, которые крепятся к строповочным петлям панелей. По хребтовой схеме выполнены панелевозы ПП-1307, ПП-1407, ПП-2008Б, НАМИ-790. Погрузочная высота хребтовых панелевозов не превышает 700 мм и совпадает с высотой подъема панелей при установке их на грузовую площадку. В строительстве для транспортировки панелей наиболее распространен полупри- цеп-панелевоз хребтового типа ПП-1307 (табл. 7.4). Полуприцеп имеет гидравлическое опорное устройство двойного действия, обеспечивающее работу автопоезда по "челночной” схеме, с отцеп- кой полуприцепов в местах погрузки и разгрузки. Время сцепки и расцепки тягача с полуприцепом не превышает 10 мин. Достоинствами хребтового полуприцепа-панелевоза являются: сравнительно малая собственная масса при достаточной жест- кости конструкции; удобство выполнения погрузочно-разгрузочных работ; простота крепления панелей. Несмотря на широкое применение в строительстве, хребтовые панелевозы имеют ряд недостатков: на них можно перевозить только четное число панелей одина- ковой массы, так как при несимметричной загрузке грузовых пло- щадок полуприцепа теряется поперечная устойчивость автопоезда и неравномерно распределяется нагрузка на шины; затруднена защита панелей от попадания на них грязи в про- цессе движения; осложняется перевозка панелей с выступающими боковыми частями; узкая специализация хребтовых панелевозов не позволяет про- изводить их обратную загрузку попутными грузами, поэтому ко- эффициент использования пробега хребтовых панелевозов не пре- вышает 0,49. Панелевозы кассетного типа. Эти панелевозы относятся к раз- ряду универсальных. Они имеют одну грузовую площадку с боко- выми несущими ограждающими фермами, замкнутыми по торцам и образующими кузов в виде кассеты. При погрузке панели уста- навливают вертикально на пол грузовой площадки, фиксируют в этом положении специальными разделителями, предотвращаю-
Г л а в а 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 179 Таблица 7.4. Полуприцепы для перевозки железобетонных конструкций Тип полуприцепа Схема полуприцепа Панелевоз ПП-1307 Панелевоз УПП-1207 Панелевоз УПП-2012 Панелевоз УПП(Ш) - 1207 Фермовоз УПФ -1218 Плитовоз УПЛ-1412 Раздвижной полуприцеп УПР-1212
180 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 7.4 Тип полуприцепа Полуприцеп ПК-1824 Схема полуприцепа Сантехкаби- новоз ПЭ-1209 БлоковозЧМ- ЗАП-9399 щими соприкосновение панелей, после чего крепят пакет панелей боковыми зажимами по всей длине. По кассетной схеме выполне- ны панелевозы, УПП-1207 (табл. 7.4), УПП-0907, УПП-2008, ПК- 1700. На них можно перевозить четное и нечетное число панелей, панели с боковыми выступами, а также другие изделия, размеры и масса которых соответствуют размерам грузовой площадки и грузоподъемности панелевоза. К достоинствам полуприцепа-панелевоза кассетного типа от- носятся: возможность транспортировки широкой номенклатуры желе- зобетонных изделий, что способствует повышению эффективности использования полуприцепа; возможность перевозки как четного, так и нечетного количест- ва панелей; простота в решении вопроса, связанного с защитой панелей от грязи; Недостатками являются: повышенная материалоемкость конструкции; сложность закрепления панелей особенно с кремнийорганиче- скими покрытиями в вертикальном положении; относительно худшая приспособленность к погрузочно- разгрузочным операциям. Панелевозы платформенного типа. Для перевозки стеновых панелей жилых и промышленных зданий высотой до 2 м и длиной
Г л а в a 7. Л ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 181 12 м используются высокорамные платформенные полуприцепы- панелевозы, например, УПП-2012 (табл. 7.4). Полуприцеп имеет сварную раму, выполненную из гнутых профилей, и управляемую двухосную тележку, что значительно повышает маневренность ав- топоезда. Крепление панелей выполняется с использованием раз- делителей-фиксаторов, которые легко убираются в платформу при холостых пробегах полуприцепа. С помощью панелевозов плат- форменного типа транспортируются также плиты, колонны, балки, ригели и другие грузы, габариты которых не превышают размеров грузовой площадки, а общая масса - грузоподъемности полу- прицепа. Разновидностью панелевозов платформенного типа являются панелевозы с наклонной грузовой платформой, используемые для перевозки широкогабаритных панелей перекрытия длиной до 7,2 м и шириной до 3,6 м, например, УПП(Ш)-1207 (табл. 7.4). Наклон- ная часть грузовой площадки этого полуприцепа представляет со- бой пространственную металлическую конструкцию треугольного поперечного сечения. Угол наклона боковой поверхности перемен- ный (55-61°), что позволяет совмещать центр тяжести различных по высоте панелей с продольной осью автопоезда; благодаря этому обеспечивается равномерность загрузки сторон полуприцепа. По способу загрузки различают три типа полуприцепов- панелевозов: с центральной; боковой и с комбинированной цен- трально-боковой загрузками (рис. 7.8). В качестве примера панелевоза с центральной загрузкой и не- сущей рамой на рис. 7.9 представлен полуприцеп-панелевоз SP-25 грузоподъемностью 20 т итальянской фирмы "Bertoyd". Особенно- стью конструкции полуприцепа являются пневматическая подвеска и поворотные колеса задней оси с механическим приводом от се- дельного тягача [133]. Рис. 7.8. Способы загрузки панелей в АТС: а, б - центральная; в - боковая; г - центрально-боковая
182 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 7.9. Полуприцеп-панелевоз SP-25 с центральной загрузкой (Италия) Практика перевозок па- нелей выработала основные требования, которым долж- ны соответствовать полу- прицепы-панелевозы [133]: обеспечивать перевозку стеновых панелей в верти- кальном или наклонном по- ложении под углом не бо- лее 10°; погрузочная высота не должна превышать 0,8 м; быть укомплектованными оборудованием по обеспечению устойчивого транспортного положения опорной плоскости самих изделий, а также позволяющим закреплять панели в транспорт- ном положении и во время производства погрузочно-разгрузоч- ных работ; обеспечивать возможность погрузки панелей перекрытий в вертикальном и горизонтальном положениях (в зависимости от способа их хранения), а также перевод панелей в горизонтальное положение при разгрузке; иметь оборудование по защите перевозимых панелей от меха- нических воздействий и от попадания на них грязи в процессе транспортирования; размеры погрузочных площадок или кассеты должны обеспе- чивать загрузку полуприцепов-панелевозов с максимальным ис- пользованием грузоподъемности, а также обеспечивать удобство погрузочно-разгрузочных работ; быть укомплектованными гидравлическими опорами (односто- роннего или двустороннего действия) с управлением ими из каби- ны водителя автомобиля-тягача; транспортное положение панелей перекрытий на полуприцепе- панелевозе может быть вертикальным или наклонным под углом; гидравлические опоры полуприцепа-панелевоза должны иметь механические фиксаторы, используемые при отцепке; кроме того, на панелевозе должны быть мостики, ограждения, лестницы и дру- гое оборудование для работы такелажников; полуприцепы-панелевозы, имеющие увеличенную базу, долж- ны выполняться с поворотной системой задней тележки с приво- дом от автомобиля-тягача; масса и габаритные размеры полуприцепов-панелевозов долж- ны соответствовать требованиям Правил дорожного движения.
Г л а в a 7, Л ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 183 Фермовозы Предназначены для перевозки железобетонных ферм. В нашей стране было разработано несколько десятков конструкций специа- лизированных полуприцепов-фермовозов, предназначенных для транспортировки железобетонных ферм. Однако на практике наи- большее распространение получили два типоразмера полуприце- пов-фермовозов: УПФ-1218 и УПФ-2024. Универсальный полупри- цеп-фермовоз УПФ-1218 (табл. 7.4) предназначен для перевозки железобетонных ферм длиной 12 и 18 м, высотой до 3,15 м и мас- сой до 12 т. Рама полуприцепа представляет собой сварную конст- рукцию, состоящую из трех секций: передней, средней и задней. При перевозке ферм длиной 12 м рама собирается из передней и задней секций, а при перевозке ферм длиной 18 м дополнительно устанавливается 6-метровая средняя секция. В передней и задней секциях рамы располагаются грузовые площадки, на которых уста- навливаются концами железобетонные фермы. Полунизкорамный полуприцеп-фермовоз УПФ-2024 кассетного типа с канатной сис- темой управления поворотом двухосной задней тележки предна- значен для перевозки в вертикальном положении ферм длиной 18 и 24 м, высотой до 3,4 м. Основные технические требования к полуприцепам-фермово- зам [133]: v кассета фермовоза должна выполняться со свободным выхо- дом в ее задней части для обеспечения транспортирования ферм со свесом одной секции; при этом допускается задний угол прохо- димости полуприцепа с грузом до 15°; обеспечение перевозки ферм длиной от 12 до 30 м в рабочем положении; наличие низкорамной компоновки и погрузочной высоты не более 0,7 м; возможность транспортировки не менее двух ферм одной дли- ны общей массой, не превышающей грузоподъемность АТС; кассета должна обеспечивать перевозку в ней не менее двух типоразмеров ферм по длине; наличие системы управления колес; фермы при транспортировании опираются в кассете на опор- ные площадки только в узлах их нижнего пояса; обязательное наличие приспособлений, фиксирующих транс- портное положение ферм и гарантирующих их от смещения во время транспортирования; крепление ферм осуществляется не менее чем в двух точках по длине фермы в узлах верхнего пояса.
184 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Плитовозы Основное назначение этой группы АТС - перевозка плит, ба- лок, колонн, свай, опор линий электропередачи и светильников. Эти изделия близки по размерам и массе, а также по требованиям к их транспортировке, Сравнительно небольшая высота этих изделий в транспортном положении определила единую для всех полупри- цепов этой группы конструктивную схему: высокорамный полу- прицеп платформенного типа. Универсальность плитовозов обес- печивается благодаря их оборудованию сменной оснасткой для крепления различных железобетонных конструкций. Полуприцеп-плитовоз УПЛ-1412 (табл. 7.4) имеет сварную ра- му, основу которой составляют два продольных лонжерона, свя- занных поперечинами. В передней части рамы приварен стальной лист, образующий накатную площадку, которой полуприцеп опи- рается на седло тягача. Грузовая площадка в передней части имеет ограждение, выполненное в виде прямоугольной рамки. Съемная оснастка выпускается в двух вариантах: ограничи- тельно-стяжная (для перевозки плит длиной до 12 м и шириной до 3 м); и зажимная (для перевозки колонн, свай, балок, ригелей и др.). Кроме того, в раме полуприцепа предусмотрены квадратные гнезда для установки других видов оснастки, что позволяет расши- рить область применения подобных машин. Полуприцеп-плитовоз УШ1-0906 имеет аналогичную конст- рукцию, но предназначен для перевозки изделий длиной до 6 м и шириной до 3 м. На универсальном раздвижном полуприцепе УПР-1212 (табл. 7.4) перевозятся железобетонные блоки, плиты, сваи и колонны длиной до 12 м, шириной до 3 м и массой до 12 т. Рама полуприцепа двухсекционная раздвижная телескопического типа с пятью фиксируемыми положениями. Передняя секция со- стоит из двух профильных балок, соединенных между собой попе- речинами, покрытыми деревянным настилом. В передней части секции установлены ограждение и шкворень для сцепки с тягачом. Продолжение платформенной части передней секции представляет собой хребтовую балку, предназначенную для телескопического сопряжения передней и задней секций. Задняя секция состоит из двух продольных лонжеронов, между которыми может передви- гаться на специальных роликах хребтовая балка передней секции. На лонжеронах задней секции установлены штыревые фиксаторы, с помощью которых соединяются передняя и задняя секции при попадании их в отверстия, расположенные с боковых сторон в хребтовой балке.
Г лав а 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 185 База полуприцепа изменяется при заторможенных стояночным тормозом колесах и вынутых из отверстий хребтовой балки шты- ревых фиксаторах. Хребтовая балка передней секции перемещается за счет движения тягача до совпадения фиксаторов со следующей парой отверстий в хребтовой балке. Полуприцеп снабжен комплек- том съемных коников, которые устанавливаются в специальные гнезда, находящиеся в передней и задней секциях рамы. Аналогич- ную конструкцию имеет и полуприцеп УПР-1812, только в отличии от предыдущего он снабжен двухосной задней тележкой и поэтому обладает большей грузоподъемностью. Полуприцеп ПК-1824 (табл. 7.4) предназначен для перевозок балок, колонн, свай, плит и панелей-оболочек длиной до 24 м и ши- риной до 3 м. Рама полуприцепа состоит из четырех плоских ферм, соединенных между собой поперечинами и покрытых сплошным деревянным настилом. Полуприцеп оборудован системой управле- ния поворотом двухосной тележки с механическим канатным при- водом, работающим от тягача. Поворотное устройство унифициро- вано с аналогичными, используемыми на полуприцепах-панелево- зах УПП-2008 и УПП-2012. Так же, как и у всех полуприцепов платформенного типа, в комплект съемной оснастки ПК-1824 вхо- дит набор коников для перевозки различных железобетонных ли- нейных конструкций. Опоровозы В отличие от плитовозов конструкция опоровозов более при- способлена для транспортирования опор и выполнения погрузочно- разгрузочных работ с ними. Эти АТС предназначены для массовых перевозок опор, особенно в условиях труднопроходимых дорог и бездорожья. Опоровозы оборудуются гидравлическими кранами- манипуляторами, располагаемыми на платформе, и с их помощью опоры загружаются, затем перевозятся и раскладываются вдоль трассы прохождения ЛЭП. Они представляют собой платформу с верхним расположением погрузочной площадки, на которой ус- танавливаются кассеты для укладки и закрепления опор. Сантехкабиновозы и блоковозы Этот тип АТС используется при перевозках санитарно-техни- ческих кабин, элементов шахт лифтов и объемных блоков и пред- ставляет собой низкорамные полуприцепы с кассетной формой ку- зова. Такая конструктивная схема сантехкабиновозов вызвана транспортной характеристикой сантехкабин и элементов шахт лиф- тов. Полуприцеп-сантехкабиновоз ПЭ-1209 (табл. 7.4) представляет
186 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства собой раму сварной конструкции, состоящую из боковых несу- щих ферм, днища, передней и задней замыкающих площадок, об- разующих кузов кассетного типа. Ввиду большой базы полуприцеп оборудован системой управления поворотом с приводом от седель- но-сцепного устройства тягача. Система управления поворотом унифицирована с системой поворота полуприцепа-фермовоза УПФ-1218. Конструкция полуприцепа-сантехкабиновоза позволяет ис- пользовать его для перевозки широкой номенклатуры строитель- ных грузов, с обеспечением загрузки при обратных пробегах. Полуприцепы-блоковозы ЧМЗАП-9390 и ЧМЗАП-9399 (табл. 7.4) выполнены по полунизкорамной схеме и оборудованы боковыми откидными опорами, позволяющими перевозить блоки различной ширины, совмещая при этом центр тяжести объемного блока с про- дольной осью полуприцепа. 7.3. Автотранспортные средства для перевозки тяжеловесных неделимых грузов Из всего многообразия грузов, перевозимых автомобильным транспортом, существуют грузы, габаритные размеры и масса ко- торых превышают допустимые нормы. Такие грузы, как было ска- зано в главе 1 настоящего учебника, носят название неделимых не- габаритных, крупногабаритных и тяжеловесных. Анализ основных нормативных документов, регламентирую- щих перевозку этих грузов, выполненный О. П. Гуджояном и Н. А. Троицкой [38], показал, что в настоящее время отсутствует четкая и однозначная формулировка терминов - крупногабарит- ный и тяжеловесный груз. Приведем выдержки из нескольких до- кументов, где дается толкование этих терминов и дадим краткие комментарии к ним. В пункте 23.5 "Правил дорожного движения Российской Феде- рации" (ПДЦ) говорится, что "Перевозка тяжеловесных и опасных грузов, необезвреженной тары, движение транспортного средства, габаритные параметры которого с грузом или без груза превышают по ширине 2,55 м (2,6 м - для рефрижератора, изотермических ку- зовов), по высоте 4 м от поверхности проезжей части, по длине (включая один прицеп) 20 м либо с грузом, выступающим за зад- нюю точку габарита транспортного средства более чем на 2 м, движение автопоездов с двумя и более прицепами осуществляется в соответствии со специальными правилами". В этом фрагменте ПДД хотя и присутствуют слова тяжеловесный груз, однако о мае-
Г л а в a 7. Л ГС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 187 се этого груза не сказано ни слова, а даны только его габаритные размеры. В "Инструкции по перевозке крупногабаритных и тяжеловес- ных грузов автомобильным транспортом по дорогам Российской Федерации", принятой в 1996 году, записано: тяжеловесный груз - транспортное средство, масса которого с грузом или без и/или осевая масса которого превышает хотя бы один из параметров, приведенных в разделе I прил. 1 Инструкции (см. прил. 1 настоящего учебника); крупногабаритный груз - транспортное средство, габариты ко- торого с грузом или без груза по высоте, ширине или длине пре- вышают хотя бы одно из значений, установленных в разделе I прил. 1 Инструкции (см. прил. 1 настоящего учебника). В этой Ин- струкции термин "тяжеловесный груз" трактуется с позиций огра- ничения нагрузок на дороги и ее искусственные сооружения, а в определении термина "крупногабаритный груз", его размеры отли- чаются от значений, указанных в ПДД (длина одиночного автомо- биля должна быть до 12 м, ширина изотермических кузовов - 2,6 м; за пределы разрешенного габарита по ширине могут выступать приспособления противоскольжения, надетые на колеса, зеркала заднего вида, элементы крепления тента, шины вблизи контакта с дорогой, брызговики и другие детали, не выступающие за габари- ты более чем на 0,05 м с любой стороны). В Законе Российской Федерации "О дорожных фондах", иссле- дуемые термины трактуются следующим образом: крупногабаритный груз - груз, который с учетом габаритов транспортного средства превышает установленные на территории Российской Федерации габариты для движения транспортных средств по автомобильным дорогам; тяжеловесный груз - груз, вес которого с учетом массы транс- портного средства превышает установленные на территории Рос- сийской Федерации максимальные весовые нагрузки транспортно- го средства или нагрузку на ось транспортного средства. Номенклатура рассматриваемых грузов чрезвычайно многооб- разна. Это грузы, необходимые для нужд строительства, комму- нального хозяйства энергетики, транспорта, нефтяной, газовой, хи- мической и других видов промышленности: строительно-дорожная техника (краны, экскаваторы, бульдозеры и другие машины и агре- гаты); бытовые помещения для строительства (строительные ва- гончики); неделимые строительные блоки и конструкции; транс- форматоры; железнодорожные и трамвайные пассажирские ваго- ны; корпуса судов; кабины лифтов; автомобили; турбо-, гидро-
188 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и парогенераторы; конденсаторы; абсорберы; атомные реакторы; станки; узлы и агрегаты современных прессов; различные плат- формы; редукторы; элементы обжиговых печей и т. п. Масса перечисленных выше грузов может колебаться от 30 до 200 и более тонн, длина достигать 40-50 м, ширина 5-7 м, вы- сота 4-6 м. Все перечисленные грузы перевозят на специализированных полуприцепах- и прицепах-тяжеловозах, отличительными черта- ми которых являются: повышенная грузоподъемность; большие габаритно-массовые размеры; низко расположенная прочная рама и шины малой размер- ности, что обеспечивает небольшую погрузочную высоту и повы- шает удобство погрузки-разгрузки тяжеловесных грузов, а также устойчивость прицепного автопоезда (рис. 7.10); большое число осей и колес, что уменьшает давление на доро- гу и повышает грузоподъемность; часть колес - управляемая, что способствует маневренности автопоезда; наличие на ряде прицепов съемных или откидных помостов (аппарелей), что упрощает погрузку самоходных машин (рис. 7.11); наличие собственных механизмов и устройств, предназначен- ных для облегчения погрузо-разгрузочных работ (например, меха- низмы для опускания грузоподъемной части рамы на землю, на- клона рамы, оттаскивания или раздвижения колес прицепа, преоб- разования ступенчатой части рамы в наклонный трап и другие устройства). По грузоподъемности прицепы-тяжеловозы делят на три группы: грузоподъемностью до 30 т; свыше 30 до 100 т и свыше 100 т. Существуют прицепы-тяжеловозы, грузоподъемность кото- Рис. 7.10. Низкорамный полуприцеп-тяжеловоз ПНТ-20Б, грузоподъемно- стью 20 т, предназначенный для перевозки строительной техники [38].
Г л а в а 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 189 1800 , 720 L 1400.1,______________________________________4490____________________ 1400.1. 1400.1. 1490 13370 Рис. 7.11. Полуприцеп-платформа Goldhofer TU-5 40/62 с откиды- вающейся аппарелью, грузоподъемностью 39 т, предназначенный для перевозки строительной техники [38]. рых достигает 500, 1000 и даже 2000 т. Грузоподъемность полу- прицепов-тяжеловозов обычно не превышает 60 т. В нашей стране выпускаются прицепы-тяжеловозы грузоподъемностью от 40 до 300 т, а полуприцепы-тяжеловозы - от 25 до 52 т. Габаритно-массовые параметры прицепов-тяжеловозов первой группы незначительно отличается от обычных прицепов, поэтому для их транспортирования используются универсальные автомоби- ли-тягачи. Вторую группу прицепов-тяжеловозов составляют АТС с увеличенными габаритно-массовыми размерами и осевыми на- грузками, а также большим числом осей и колес. Третья группа прицепов-тяжеловозов отличается особо большой грузоподъемно- стью и служит для перевозки сверхтяжелых грузов. Для второй и третьей групп требуется один или несколько специальных авто- мобилей-тягачей [19]. По составу АТС-тяжеловозы бывают прицепными и седель- ными. по назначению - универсальными и узкоспециализиро- ванными и по условиям эксплуатации - для дорог общей сети и для внутрихозяйственных дорог. Основным конструктивным требованием, которое предъявля- ется к прицепам и полуприцепам-тяжеловозам, является их мини- мальная погрузочная высота, равная у прицепов 500-1200 мм, а у полуприцепов - 1200... 1400 мм. Это требование вызвано не столько габаритными ограниче- ниями по высоте перевозимого груза, сколько необходимостью обеспечения достаточной устойчивости движения автопоезда с гру- зами, имеющими высоко расположенный центр тяжести. Кроме то- го, минимальная погрузочная высота облегчает погрузку-раз- грузку тяжелых крупногабаритных грузов.
190 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Некоторые конструкции тяжеловозов для изменения высоты платформы (в определенных пределах) оборудуются механически- ми домкратами или гидравлическими подъемными механизмами, которые устанавливаются между платформой и тележками осей прицепов или полуприцепов. В частности, у прицепа-тяжеловоза ЧМЗАП-5530 для погрузки тяжелого неделимого груза платфор- ма может быть опущена при помощи гидросистемы в течение 2-5 мин. Погрузочная высота при опущенной платформе равна 500 мм, при поднятой платформе без нагрузки - 900 мм, под на- грузкой - 850 мм. Большинство прицепов и полуприцепов-тяжеловозов имеют безбортовую грузовую платформу, которая при необходимости может быть дополнительно оборудована бортами. Прицепы-тяжеловозы достаточно часто выпускают с подкат- ными (отделяемыми) тележками (рис. 7.12), что позволяет при не- обходимости превращать их в полуприцепы-тяжеловозы. Для раз- мещения подкатной тележки в передней (если подкатных тележек две, то в передней и задней) части рамы делается выгиб, разность уровней между полками рамы составляет 350-550 мм. Подкатная тележка снабжается типовым опорно-сцепным устройством, а связь ее с прицепным звеном осуществляется шкворнем. Тележки, в зависимости от грузоподъемности, изготавливают- ся одно-, двух- или многоосными. Оси многоосных тележек могут быть поворотными и неповоротными, а также иметь управляемые колеса. Прицепы-тяжеловозы имеют, как правило, от 3 до 12 осей, а полуприцепы-тяжеловозы - от 2 до 3. Общее количество колес на этих осях у прицепов 12-96, а полуприцепов 8-12. В ряде конструкций без передней подкатной тележки прицеп превращается в полуприцеп. По такой схеме выполнены прицепы- тяжеловозы ЧМЗАП-5208 и ЧМЗАП-5212А, причем передняя под- катная тележка первого прицепа одноосная, а второго - двухосная. У прицепа ЧМЗАП-5530 как передняя, так и задняя подкатные те- Рис. 7.12. Прицеп-тяжеловоз ЧМЗАП-5530 с передней и задней подкатными тележками [19]
Г л а в a 7. АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 191 лежки трехосные, а колеса управляемые. На задней подкатной те- лежке установлена кабина оператора (см. рис. 7.12). Прицеп-тяже- ловоз ЧМЗАП-8389 состоит из двух унифицированных шести- осных тележек, которые могут состыковываться в продольном или поперечном направлении с образованием единой платформы. Коле- са двух передних и двух задних осей каждой тележки управляются от дышла с электрогидравлическим приводом. На торцовой части каждой тележки установлен пульт ручного управления ее колеса- ми. Аналогичным образом оборудование полуприцепа-тяжелово- за ЧМЗАП-5523А передней подкатной тележкой превращает его в прицеп. Задние колеса некоторых прицепов и полуприцепов, с целью облегчения погрузочно-разгрузочных работ, с помощью специаль- ных механизмов разводятся в стороны, что проще и удобнее в экс- плуатации, чем применение подкатной задней тележки (можно по- грузить негабаритный груз шириной, равной ширине платформы, без предварительного его подъема). Для изготовления рам прицепов и полуприцепов-тяжеловозов используется низколегированная сталь. Чаще всего рама - это свя- занные между поперечинами два внутренних и два наружных про- дольных лонжерона. Внутренние лонжероны обычно изготавлива- ют из двутавровых балок, наружные - из швеллеров. К нижним полкам лонжеронов в передней (гнутой) части рамы приваривается стальная опорная плита, несущая сцепной шкворень. Пол платформы прицепов и полуприцепов-тяжеловозов изго- тавливается из досок толщиной 60-100 мм или из стальных листов толщиной 5-10 мм с более тонким деревянным настилом. У прице- пов и полуприцепов-тяжеловозов грузоподъемностью 10-25 т под- веска колес - рессорная. Прицепы грузоподъемностью больше 25 до 40 т имеют полужесткую подвеску подкатных тележек и жест- кую балансирную подвеску остальных осей, обеспечивающую хо- рошую приспособляемость колес к неровностям дороги и равно- мерное распределение нагрузки по осям и колесам. Прицепы гру- зоподъемностью свыше 40 т снабжены балансирной подвеской всех колес, а сверхтяжелые прицепы (например, ЧМЗАП-8389 гру- зоподъемностью 300 т) - гидробалансирной свечной. Для буксировки прицепов-тяжеловозов применяют седельные и буксирные тягачи и толкатели. С увеличением общей массы бук- сируемого прицепа или полуприцепа с грузом используются тягачи с большей тяговой мощностью или одновременно несколько тяга- чей [3]. Сверхтяжелые грузы перевозят на активных прицепах, оборудованных управляемыми и ведущими колесами с электро-
192 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства или гидроприводом от двигателя автомобиля-тягача. Они обору- дованы также силовыми установками с механизированным приво- дом [3]. В связи с тем, что доля тяжелых неделимых грузов в общем объеме перевозок относительно невелика, отечественные и зару- бежные производители тяжеловозов идут по пути создания мо- дульных многоцелевых унифицированных АТС, обладающих ши- роким диапазоном грузоподъемности и размеров (рис. 7.13). При таком подходе АТС собирается из модулей грузоподъемностью 25-150 т, которые могут соединяться между собой различными способами (последовательно, параллельно, комбинацией из этих способов). При этом каждый модуль может работать и как само- стоятельное транспортное средство. Колеса этого самоходного транспортного средства управляемые и поворачиваются на 90°, по- этому платформа может перемещаться как в продольном, так и в поперечном направлениях. В настоящее время зарубежные производители устанавливают на АТС-тяжеловозах бортовые ЭВМ, предназначенные: для син- хронизации системы независимого рулевого управления (до 243 уз- лов подвески одновременно); определения массы и центра тяжести груза (очень важно при проезде в сложных дорожных условиях и повышения безопасности дорожного движения); независимого движения каждого узла подвески в параллельном и перпендику- лярном к оси платформы направлениях; поворотов налево и напра- во с внутренним радиусом, равным нулю; смещения под углом ±90° поворота вокруг геометрического центра автомобиля. Управ-
Глава? АТС для перевозки длинномерных и тяжеловесных грузов 193 ление АТС с помощью микропроцессорной техники позволяет при маневрировании использовать минимальную площадь дороги. Примером может служить перевозка голландской фирмой "Mammoet" груза массой 4960 т на 25 самоходных модулях с об- щим числом колес 832 на 168 осях с микропроцессорами (128 осей ведущие, остальные для равномерного распределения нагрузки - свободно катящиеся). Модули транспортного средства не были жестко связаны друг с другом, что позволяло определять собствен- ные значения параметров управления (угол поворота колес, высоту платформы и т. д.). Общий компьютер обеспечивал расчет траек- тории движения по всей комбинации и синхронизировал действие каждого модуля [38]. Для перевозок различных грузов одинаковой массы, но разной длины используются транспортные средства с раздвижными плат- формами (рис. 7.14). Сопоставление некоторых технических параметров отечест- венных и зарубежных АТС-тяжеловозов показывает, что собствен- ная масса отечественных транспортных средств выше, чем у зару- бежных примерно на 30 %, допускаемые колесные нагрузки в 1,6 раза меньше, а нагрузка на седло тягача допускается в 2,4 раза большая. Мощность трехосных зарубежных тягачей в 3 раза боль- ше, чем у отечественных, а максимальная скорость в 3,3 раза выше. 12490 (13490.14490, 15490, 16490) 15243-19243 Рис. 7.14. Полуприцеп-тяжеловоз с раздвижной платформой Gold- hofer SKPN-4, грузоподъемностью 59,5 т [38]
194 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Четырехосные зарубежные тягачи мощнее отечественных на 23 % при меньшей на 10 % собственной массе, а максимальное тяговое усилие у них в 2,5 раза больше по сравнению с лучшим отечест- венным тягачом КЗКТ-7427 [38]. Приведенные данные говорят о том, что Российские произво- дители автомобилей-тяжеловозов практически не могут на равных соперничать со своими западными конкурентами. Худшие техни- ческие характеристики автомобилей-тяжеловозов, а часто и просто отсутствие необходимых отечественных АТС данного класса вы- нуждают потребителей прибегать к услугам зарубежных перевоз- чиков, что автоматически приводит к потери Российскими пере- возчиками этого сегмента рынка [38]. Краткая технико-эксплуатационная характеристика АТС-тяже- ловозов приведена в прил. 7, табл. П.7.5-П.7.10. Перевозка крупногабаритных и тяжеловесных грузов может осуществляться только по специальному разрешению, выдаваемо- му только органами ГИБДД при наличии согласований маршрута движения с управлениями автомобильных дорог, а также комму- нальными органами, дистанциями пути и другими организациями. При этом определяются необходимость и вид сопровождения. Вопросы для самоконтроля 1. Какие грузы относят к категории длинномерных и тяжело- весных? 2. Назовите основные типы автомобилей и автопоездов, кото- рыми перевозят длинномерные грузы. 3. Дайте характеристику железобетонным изделиям и строи- тельным конструкциям. 4. Приведите классификацию АТС для перевозки железобе- тонных конструкций. 5. Охарактеризуйте автомобили панелевозы, фермовозы, пли- товозы, опоровозы. 6. Какие грузы называют тяжеловесными и крупногаба- ритными? 7. Приведите характеристику и классификацию АТС для пере- возки тяжеловесных неделимых грузов.
Глава 8 АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-САМОПОГРУЗЧИКИ 8.1. Назначение и классификация автомобилей-самопогрузчиков Грузовые автомобили и автопоезда, которые могут не только осуществлять перевозку грузов, но и самостоятельно загружать се- бя ими и разгружаться, называют автомобилями-самопогрузчи- ками, Эти АТС отличаются от других грузовых автомобилей тем, что на них установлены различные грузоподъемные приспособле- ния и устройства, приводимые в действие от собственного двигате- ля автомобиля. Автомобили-самопогрузчики применяются для доставки гру- зов на погрузочно-разгрузочные пункты с небольшим или неустой- чивым объемом работ (например, в магазины, сферу обслуживания населения, коммунальное хозяйство и т. д.), на которых, как прави- ло, практически отсутствуют погрузочно-разгрузочные средства. В целом на транспорте уровень механизации при перевозках тарно- упаковочных и штучных грузов не превышает 5 %, а на каждую тонну грузов торговли в среднем приходятся около 50-60 тарных мест. Это значит, что при перевозке тонны груза необходимо вы- полнить 50-60 грузовых операций [108]. В этих условиях исполь- зование автомобилей-самопогрузчиков позволяет снизить долю ручного труда при выполнении погрузочно-разгрузочных опера- ций, уменьшить время их выполнения и тем самым сократить вре- мя простоев автомобилей в погрузочно-разгрузочных пунктах. В настоящее время парк автомобилей-самопогрузчиков насчи- тывает большое количество разнообразных по назначению и кон- струкции типов и моделей АТС. В связи с этим основными призна- ками классификации этих АТС являются конструктивные признаки и эксплуатационные свойства (тип перевозимых грузов, характери- стика автотранспортных средств, характеристика грузоподъемных устройств). Необходимо обратить внимание на то, что автомобили- самопогрузчики могут иметь как погрузочно-разгрузочные устрой- ства, позволяющие проводить самопогрузку и саморазгрузку, так
196 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и устройства, предназначенные только для самопогрузки или толь- ко для саморазгрузки грузов. По типу перевозимых грузов (назначению) ав- томобили-самопогрузчики делятся на АТС, предназначенные для доставки тарно-упаковочных и штучных грузов, грузов, перевози- мых в контейнерах и пакетах, длинномерных пакетированных и не- пакетированных грузов, порошкообразных, навалочных, жидких, перевозимых в съемных кузовах, тяжеловесных и крупногабарит- ных грузов, различного технологического оборудования. К характеристикам базового АТС. на котором размещают обо- рудование для погрузки-разгрузки, относят его тип, состав, грузо- подъемность и проходимость. По т и п у базового АТС различают автомобили-самопогрузчи- ки общего назначения и специализированные (деление происходит по аналогии с грузовыми АТС в зависимости от конструктивных особенностей, главным образом кузова). По составу базового АТС автомобили-самопогрузчики мо- гут быть в виде одиночного автомобиля и прицепного или седель- ного автопоезда. По грузоподъемности базовых АТС: малой до 2,5 т включительно, средней от 2,5 до 6,0 т включительно, большой свыше 6,0 т до предела, установленного дорожными ограничения- ми по массе, особо большой - выше указанного предела. По проходимости базовых АТС автомобили-самопогруз- чики классифицируются на дорожные, повышенной и высокой про- ходимости. а также на внедорожные. Кроме перечисленных выше к важным эксплуатационным свойствам автомобилей-самопогрузчиков относят следующие. Сложность монтажа грузоподъемного устройства на базо- вое АТС. Различают АТС со стационарными грузоподъемными устройствами, установка которых выполняется на заводе-изгото- вителе, так как требует изменения конструкции базового автомо- биля (как правило, кузова), и съемными грузоподъемными устрой- ствами, не требующими конструктивных изменений базового ав- томобиля. Удобство выполнения погрузочно-разгрузочных операций (см. главу 9) показывает, в какой степени в конструкции автомоби- ля-самопогрузчика учтена возможность осуществления погрузки и разгрузки с минимальной затратой труда и времени. Это свойство в большей степени зависит от конструкции кузова автомобиля и оценивается максимальной высотой подъема груза, возможно- стью выполнения погрузочно-разгрузочных работ с одной, двух
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 197 или трех сторон кузова, размером и обзорностью площади обслу- живания, расположением пульта управления и т. п. Готовность к выполнению погрузочно-разгрузочных операций характеризуется подготовительно-заключительным временем, не- обходимым для подготовки грузоподъемного устройства к работе и приведением его из рабочего положения в транспортное. Это свойство оказывает большое влияние на сокращение времени про- стоя АТС под погрузкой и разгрузкой и оценивается отношением подготовительно-заключительного времени к одной тонне полез- ной грузоподъемности автомобиля-самопогрузчика или ко всему времени простоя АТС под погрузочно-разгрузочными операциями. Степень снижения грузоподъемности автомобиля-самопо- грузчика. Зависит от собственной массы грузоподъемного устрой- ства и оценивается коэффициентом потери грузоподъемности, представляющим собой отношение массы грузоподъемного уст- ройства к грузоподъемности базового автомобиля. Маневренность во время выполнения погрузочно-разгрузочных операций характеризует способность автомобиля-самопогрузчика к передвижению с грузоподъемным устройством, находящимся в рабочем положении. Автомобили-самопогрузчики, обладающие возможностью маневрирования во время выполнения погрузочно- разгрузочных операций, затрачивают меньше времени на их вы- полнение по сравнению с теми АТС, у которых эта возможность отсутствует. Однако сама необходимость совершения маневра при погрузке-разгрузке приводит к дополнительным временным затра- там на выполнение рассматриваемых операций. Трудоемкость выполнения погрузочно-разгрузочных операций с помощью автомобилей-самопогрузчиков характеризует степень механизации этого процесса и оценивается затратами труда (в че- ловеко-часах), необходимых для погрузки или выгрузки одной тонны груза. Топливная экономичность автомобилей-самопогрузчиков, име- ющих привод грузоподъемного устройства от двигателя базового автомобиля, оценивается расходом топлива, отнесенным к единице массы переработанного груза, или к единице времени работы гру- зоподъемного устройства. Необходимо помнить, что наличие такого привода приводит к дополнительным расходам топлива, связанным с выполнением погрузочно-разгрузочных операций. Удобство эксплуатации автомобилей-самопогрузчиков в раз- личных условиях, оценивается возможностями работы с прицепом и осуществления погрузки- разгрузки других автомобилей.
198 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Грузоподъемные устройства, монтируемые на автомобили- самопогрузчики, классифицируются: по типу, приводу, грузоподъ- емности, месту установки, количеству, источнику энергии, числу сторон разгрузки, управлению и ряду других (табл. 8.1). Из табли- Таблица 8.1. Классификация автотранспортных средств с грузоподъемными устройствами Признак классификации Типы и конструктивно-технологические особен- ности АТС с грузоподъемными устройствами Тип грузоподъемных устройств Крановые: с шарнирно-сочлененной стре- лой; прямой телескопической; двумя пово- ротными или неповоротными (в плане); пор- тальной; двумя стрелами; укосиной; Бескрановые: с горизонтальным и на- клонным относительно оси АТС перемеще- нием груза (съемные кузова); горизонталь- ным поперечным перемещением груза; вер- тикальным перемещением груза, в том числе типа "грузоподъемный борт"; устрой- ством для вывешивания на стойках; комби- нированные Грузоподъемность Малой грузоподъемности (до 1,25 т); сред- ней (до 5 т); большой (свыше 5 т) Место установки на АТС За кабиной; впереди платформы; в середине платформы; сзади платформы Количество грузоподъ- емных устройств на од- ном АТС С одним устройством; несколькими одно- типными устройствами; несколькими разно- типными устройствами Источник энергии Двигатель внутреннего сгорания базового АТС; автономный двигатель внутреннего сго- рания; электродвигатель; комбинированный Тип привода Ручной; механический; гидравлический; пневматический; электрический; комбини- рованный Число сторон погрузки- разгрузки Одна; две; более двух сторон Управление Ручное; дистанционное; программное Наличие грузозахват- ных приспособлений или устройств Одно постоянное; сменные
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 199 цы видно, что основными разновидностями автомобилей-самопо- грузчиков являются АТС, оснащенные крановыми и бескрановыми грузоподъемными устройствами. 8.2. Автомобили-самопогрузчики с крановыми устройствами Автотранспортные средства по типу кранов, которыми они ос- нащаются, делятся на две группы. Первую группу составляют АТС, оборудованные консольными стреловыми кранами, которые по своему конструктивному испол- нению делятся на устройства с шарнирно-сочлененной стрелой, с прямой телескопической стрелой, с двумя поворотными или не поворотными в плане стрелами. Во вторую группу входят АТС, на которых смонтированы портальные качающиеся стрелы (качающиеся порталы). Автомобили-самопогрузчики с консольными стреловыми кранами Автомобили-самопогрузчики с консольными стреловыми кра- нами являются универсальными, обладают высокими эксплуатаци- онными свойствами и широко используются для погрузки-раз- грузки и транспортирования тарно-упаковочных и штучных грузов, сформированных в пакеты и размещенных в контейнерах, а также грузов без упаковки (всевозможного технологического оборудова- ния, машин, строительных конструкций и других тяжеловесных гру- зов). Этот тип автомобилей позволяет также выполнять различные монтажно-демонтажные работы. Грузоподъемность автомобилей- самопогрузчиков, оснащенных консольными кранами, на макси- мальном вылете стрелы колеблется от 0,5 до 2,5 т. К основным па- раметрам консольных кранов относят: грузоподъемность, вылет стрелы, угол поворота стрелы, скорость подъема груза на крюке, скорость поворота стрелы, собственная масса крана. Крановые устройства устанавливаются на базовые шасси авто- мобилей, как общего назначения, так и специализированные пре- имущественно стационарно по компоновочным схемам, основные из которых приведены на рис. 8.1. Существуют также съемные и подвижные (относительно базового шасси) схемы размещения кра- новых устройств, последние из которых позволяют перемещаться кранам по длине или ширине грузовой платформы. Выбор АТС с той или иной схемой размещения крановых уст- ройств зависит главным образом от вида перевозимого груза, его транспортной характеристики и технологии процесса доставки.
200 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 8.1. Основные компоновочные схемы размещения консольных стре- ловых кранов на автотранспортных средствах: а, б, в - на шасси грузового автомобиля между кабиной и грузовой платформой, в средней части грузовой платформы, в задней части платформы соответственно; г-на седельном тягаче между кабиной и седельно-сцепным устройством; д - на шасси полуприцепа в средней части грузовой платформы; г и ж - на полу- прицепе в задней и передней части грузовой платформы соответственно Основные особенности, преимущества и недостатки конструк- тивных схем грузоподъемных крановых устройств, монтируемых на автотранспортных средствах, приведены в табл. 8.2 [33].
Таблица 8.2. Преимущества и недостатки конструктивных схем грузоподъемных крановых устройств, монтируемых на АТС Конструктивная схема Преимущества Недостатки 1 а Незначительные потери мощности в системе гидропривода из-за мини- мального удаления кранового уст- ройства от гидронасоса, устанавли- ваемого на базовом АТС. Рациональное распределение вынос- ных опор, которое не влияет на ухуд- шение проходимости автомобиля. Возможность складывания стрелы в транспортном положение между ка- биной и кузовом и использование кранового устройства со стандарт- ной стрелой Необходимость конструктивных доработок большинства базовых АТС (уменьшение дли- ны кузова; перемещение кузова назад; измене- ние месторасположения запасного колеса и др.) из-за их неприспособленности для монта- жа крановых устройств. Затрудненная работа базового АТС с прице- пом в связи с установкой запасного колеса в задней части рамы вместо приспособления для буксировки ОО 2 □ Сравнительно небольшие потери мощности в системе гидропривода. Возможность применения краново- го устройства со стандартной стре- лой. Возможность выполнения погрузоч- но-разгрузочных операций с длин- номерными грузами Те же, что и в схеме 1. Ограниченная грузоподъемность кранового устройства в связи с отсутствием выносных опор. Площадь грузовой платформы используется не полностью из-за установки на ней крано- вого устройства и наличия мертвой зоны с ра- диусом не менее 0,3 м от оси колонны о оо л а в а 8 Автомобили и автопоезда-самопогрузчики
Продолжение табл. 8.2 Конструктивная схема Преимущества Недостатки 3 Возможность погрузки-разгрузки ба- зового автомобиля без отцепки по- следнего. Полное использование площади по- ла грузовой платформы автомобиля и прицепа. Возможность применения краново- го устройства с удлиненной стрелой Повышенные потери мощности в системе гид- ропривода из-за большой удаленности крано- вого устройства от гидронасоса. Дополнительные нагрузки на задние мосты ба- зового АТС от массы кранового устройства и буксируемого прицепа. Необходимость в специальной раме для раз- мещения кранового устройства, увеличении длины базового автомобиля и доработке рамы шасси. Ухудшение маневренности и проходимости базового шасси из-за расположения выносных опор в задней части шасси 4 ЕМ Все преимущества, свойственные схеме 1. Возможность работы со сменными полуприцепами. Равномерное распределение массы кранового устройства по раме и по осям АТС. Полное использование площади по- ла грузовой платформы полупри- цепа Необходимость в крановом устройстве с уве- личенной длиной стрелы при работе без от- цепки тягача. Необходимость в отцепке полуприцепа при работе с крановым устройством с незначи- тельной длиной стрелы 202 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
5 Qdobd Возможность работы co сменными тягачами, оборудованными гидро- насосами. Возможность применения краново- го устройства со стандартной стре- лой. Выполнение функции опорных уст- ройств полуприцепа с помощью выносных опор кранового устрой- ства. Равномерное распределение массы кранового устройства по раме и по осям полуприцепа Не полностью используется площадь грузовой платформы из-за установки в ней кранового устройства и наличия ’’мертвой" зоны с радиу- сом не менее 0,3 м от оси колонны. Сравнительно большая удаленность кранового устройства от гидронасоса, повышенная про- тяженность трубопровода и связанные с этим повышенные потери мощности в системе гид- ропривода. Наличие гибких гидравлических рукавов, под- верженных вибрации и деформации 6 гь= ft 'ftbbd Практически все преимущества схемы 5, кроме последнего. Целесообразность транспортиров- ки крупногабаритных легковесных грузов Сравнительно большая удаленность кранового устройства от гидронасоса, повышенная про- тяженность трубопровода и связанные с этим повышенные потери мощности в системе гид- ропривода. Необходимость в крановом устройстве с уве- личенной длиной стрелы. Повышенные требования к безопасности дви- жения трехзвенного автопоезда. Перегрузка мостов полуприцепа от массы кра- нового устройства и буксируемого прицепа Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики
Окончание табл. 8.2 Конструктивная схема Преимущества Недостатки 7 Возможность работы со сменными тягачами, оборудованными гидро- насосами. Возможность применения специа- лизированных полуприцепов, мак- симально приспособленных к работе с определенными грузами. Выполнение функций опорных уст- ройств полуприцепа с помощью вы- носных опор кранового устройства. Сравнительно небольшое удаление кранового устройства от гидронасо- са, устанавливаемого на базовом шасси Не полностью используется площадь грузовой платформы из-за установки в ней кранового устройства и наличия ’’мертвой” зоны с радиу- сом не менее 0,3 м от оси колонны. Наличие гибких гидравлических рукавов, под- верженных вибрации и деформации. Необходимость в крановом устройстве с уве- личенной длиной стрелы о ОООО 204 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 205 В конструкцию стреловых кранов, устанавливаемых на АТС, как правило, входит: рама, поворотная колонна, стрела, выносные опоры, системы гидропривода и управления, сменные грузозахват- ные приспособления. Рама кранового устройства представляет собой коробчатую сварную конструкцию, закрепленную с помощью проушин на раме базового АТС или специальном надрамнике. Конструкция рамы кранового устройства благодаря специальным кронштейнам позво- ляет монтировать его практически на шасси любых АТС. К раме крепятся выносные опоры. Поворотная колонна (одна из основных несущих конструкций крана) обычно изготавливается в виде сварной конструкции (из од- ной или двух частей - в последнем случае колонна имеет возмож- ность наклона при помощи цилиндра), которая опирается на под- шипник, находящийся в масляной ванне. Внутри колонны разме- щены гидравлические рукава, идущие к гидроцилиндрам стрелы. Стрела в зависимости от конструктивных особенностей кра- новых устройств может быть шарнирно-сочлененного или телеско- пического типа. Шарнирно-сочлененная стрела имеет сварную конструкцию коробчатого сечения и состоит из нескольких секций, соединенных шарнирно: одной подъемной и одной или нескольких изгибающих- ся секций. Подъемная секция стрелы крепится шарнирно к верхней части колонны, а ее подъем и опускание производится гидроци- линдром. Внутри стрелы смонтированы одна или несколько вы- движных секций, перемещающихся по специальным направляю- щим. Положение стрелы относительно продольной оси АТС изме- няется при помощи опорно-поворотного устройства. В зависи- мости от конструктивных особенностей этого устройства стрела может или свободно вращаться вокруг продольной оси (т. е. угол поворота не ограничен), или поворачиваться только на определен- ный угол, величина которого обычно не менее 240°. В транспортном положении стрелы складываются в попереч- ной плоскости АТС, что регламентирует длину секций, так как в транспортном положении стрела не должна выходить за габариты шасси. Для складывания в транспортное положение наиболее длинных многосекционных стрел применяют различные конструк- тивные решения: наклон поворотной колонны, смещение оси стре- лы относительно колонны, специальную форму поворотной колон- ны и др. [33]. Прямая телескопическая выдвижная стрела обычно состоит из трех или более секций, причем все они, как правило, выдвига-
206 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ются при помощи одного гидравлического цилиндра двойного дей- ствия и цепной передачи. Шток гидроцилиндра крепится к основа- нию первой, ближайшей к колонне, секции, корпус гидроцилиндра крепится ко второй секции. Основание корпуса гидроцилиндра при помощи направляющих роликов свободно перемещается внут- ри секции. Конструкции крановых устройств с прямой выдвижной теле- скопической стрелой практически не отличаются друг от друга и от кранов с шарнирно-сочлененной складывающейся стрелой. Разли- чие заключается только в конструкции стрелы и подвеске грузоза- хватного устройства. Краны, оснащенные телескопическими стре- лами, имеют в верхней части колонны грузовую лебедку с гидрав- лическим приводом, предназначенную для перемещения крюковой обоймы при помощи каната. Обойма может перемещаться также в результате изменения длины и угла подъема стрелы. Грузовая ле- бедка крана оснащена барабаном, на который навивается (в три или четыре слоя) канат. Диаметр каната зависит от грузоподъемности крана и не превышает обычно 12 мм. Лебедка позволяет произво- дить различные монтажно-демонтажные работы, требующие боль- шой точности выполнения и плавности посадки монтируемых кон- струкций. Выносные опоры предназначены для устранения деформации рессор автомобиля, а также обеспечения его устойчивости во время работы крана. Они крепятся к раме кранового устройства и осна- щены опорными башмаками. Расстояние между осями опор изме- няется при помощи гидроцилиндров или вручную и составляет 2700-4500 мм (в транспортном положении расстояние между ося- ми опор не превышает 2400 мм). По конструкции выносные опоры бывают выдвижными, поворотными, телескопическими и комби- нированными, а их масса колеблется в пределах 170-300 кг. На- грузка на опору в зависимости от типоразмера кранового устройст- ва достигает 100-120 кН. Выносные опоры, как правило, выдвига- ются механизированным способом или вручную. Опоры имеют несколько фиксированных положений - в полностью выдвинутом, втянутом или среднем положениях и обеспечивают горизонтальное вывешивание крана на уклонах до 12°. Управлять можно как всеми опорами сразу, так и каждой в отдельности. Управление крановым устройством, как и выносимыми опо- рами, осуществляется с одного или двух пультов управления, рас- положенных с обеих сторон шасси, или дистанционно по кабелю. На пультах имеется рычаг управления подачей топлива. Система управления крана в обязательном порядке включает в себя прибо-
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 207 ры безопасности: указатель грузоподъемности, указатель угла на- клона стрелы, сигнализатор высоты подъема крюка, предохрани- тельные и уравновешивающие клапаны гидросистемы, обратные клапаны, предохранительный замок крюка. Грузозахватные приспособления, которыми оснащаются краны, достаточно разнообразны, что позволяет перерабатывать широкую номенклатуру грузов. На некоторых крановых устройствах количе- ство сменных грузозахватных приспособлений достигает 10-12 на- именований. Крановое устройство с шарнирно-сочленен-ной стре- лой, оснащенное грузозахватным приспособлением, носит название бортового манипулятора. В настоящее время АТС с бортовыми ма- нипуляторами широко используются во многих отраслях экономики для доставки промышленных, сельскохозяйственных, строительных, торговых, тяжеловесных, длинномерных, коммунальных и других видов грузов. Использование бортовых кранов-манипуляторов по- зволяют значительно повысить эффективность доставки грузов в па- кетах и контейнерах. Наибольшее распространение в нашей стране получили авто- мобили-самопогрузчики моделей 4030П, 4950, 5943, 39631, М-30, МКС-4351 и др. Принципиально они незначительно отличаются друг от друга. Поэтому охарактеризуем лишь некоторые из них. Автомобиль-самопогрузчик модели 4950 представляет собой шасси автомобиля ЗИЛ-130-80 (с 1986 года ЗИЛ-431410) и ЗИЛ- 433100, на котором между его кабиной и платформой смонтирован консольный кран с шарнирно-сочлененной стрелой (рис. 8.2, а). Платформа автомобиля за счет установки кранового устройства уко- рачивается на 590 мм. Ось колонны смещается на 200 мм влево от продольной оси базового шасси. Кран в транспортном положении не выступает за габаритный размер автомобиля по ширине и лишь не- значительно возвышается над кабиной. Стрела в плане поворачива- ется на 360°. Выносные опоры крана снабжены гидравлическим приводом. Грузоподъемность крана при максимальном вылете стре- лы, равном 3,6 м, составляет 0,8 т. Хобот стрелы имеет телескопиче- ское устройство. Подъем, опускание и складывание стрелы крана в транспортное положение осуществляются гидравлическими цилин- драми, оснащенными гидрозамками. Наличие гидрозамков предот- вращает самопроизвольное опускание стрелы в случае поврежде- ния гидросистемы (например, обрыва). В конструкции крана также предусмотрен ограничитель грузоподъемности, обеспечивающий выключение исполнительных механизмов крана при попытке рабо- тать с грузом, масса которого превышает номинальную грузоподъ- емность крана при данном вылете стрелы.
208 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 8.2. Автомобили-самопогрузчики с бортовыми манипуляторами: а - модели 4950; б - модели 39631 Давление в гидросистеме крана составляет до 16 МПа. Пульты управления краном расположены с левой и правой стороны авто- мобиля между его кабиной и кузовом. Автомобиль-самопогрузчик модели 39631 (рис. 8.2, б) создан на базе автомобиля ГАЗ-53-12 (с 1990 года ГАЗ-3307) и предназна- чен для перевозки контейнеров АУК-0,625 и АУК-1,25 и штучных грузов массой до 2,0 т. Конструкция кранового устройства этого автомобиля аналогична вышерассмотренной модели. Автомобиль снабжен следующими грузозахватными устройствами (см. главу 13): универсальным крюковым; вилочным; канатным двухветьевым стропом; захватом для металлических труб. Автомобиль-самопогрузчик модели М-30 спроектирован для перевозки бытового мусора в контейнерах на шасси автомобиля ГАЗ-53-12 (с 1990 года ГАЗ-3307). Вместо обычной платформы на этом автомобиле смонтированы консольный кран грузоподъемно- стью 0,5 т и две наклоняющиеся рамы, шарнирно соединенные с рамой автомобиля. На каждой из этих рам размещены по четыре кассеты для установки восьми специальных контейнеров общим объемом 6 м3. Контейнеры, заполненные мусором, грузят на авто- мобиль с помощью консольного крана, оснащенного специальным захватом. Опорожнение контейнеров от мусора в местах его утили- зации производится при наклоне рам вместе с контейнерами на бо- ковые стороны автомобиля-самопогрузчика с помощью крана. По- сле наклона контейнеров крышки под действием массы мусора от- крываются, и мусор высыпается. Вылет стрелы крана составляет 2700 мм, а угол ее поворота равен 360° [13].
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 209 Рис. 8.3. Бортовой кран-манипулятор на автомобиле ЗИЛ-433100 Наибольшую эксплуатационную эффективность из выпускае- мых отечественной промышленностью бортовых манипуляторов показал бортовой кран-манипулятор МКС-4531 (рис. 8.3), серий- ное производство которого было начато в 1988 г. Базовым автомо- билем для этого манипулятора является ЗИЛ-433100. В конструк- ции стрелы крана МКС-4531 предусмотрена поворотная головка - гидродвигатель, к которому подвешиваются сменные грузозахват- ные устройства, позволяющие перерабатывать различные пакети- рованные грузы. При использовании крана-манипулятора МКС- 4531 отпадает необходимость проводить такелажные работы в ку- зове транспортного средства при перевозке универсальных контей- неров АУК-0,625 и АУК-1,25 и УУК-2,5, и других грузов, пакети- рованных на поддонах. Примером автопоезда-самопогрузчика может служить автопо- езд, состоящий из автомобиля-тягача на шасси КамАЗ-43114 и полу- прицепа НЕФАЗ-9334-11, со смонтированном на нем гидравличе- ским краном-манипулятором модели МКС-5531А (рис. 8.4). Этот ав- топоезд-самопогрузчик полной массой 26,22 т предназначен для Рис. 8.4. Автопоезд-самопогрузчик с бортовым манипулятором на шасси автомобиля КамАЗ-43114 с колесной формулой 6x6
210 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства погрузки-разгрузки, транспортировки, раскладки и монтажа: сталь- ных, металлополиэтиленовых и полиэтиленовых труб диаметром 57-114 мм и длиной до 13 м; опор линий электропередач; различ- ных строительных материалов, в том числе и сыпучих. Грузоподъ- емность кранового устройства рассматриваемого АТС при мини- мальном вылете стрелы (1,83 м) составляет 5,0 т, а при максималь- ном вылете стрелы (11,8 м) равна 0,6 т. Производством крановых устройств для АТС за рубежом за- нимаются многие фирмы, однако ведущими из них являются "ШаЪ- Foco" (Швеция) и "Meiller" (Германия), так как их доля в мировом производстве составляет примерно 70 %. Зарубежные крановые устройства отличает универсальность и большое число модифика- ций, что позволяет монтировать их практически на любые транс- портные средства, а также использовать как стационарные. Конст- рукция крановых устройств традиционно включает в себя раму, колонну, стрелу, механизм поворота стрелы, силовые гидроцилин- дры, выносные опоры. Рамы крановых устройств выполняют цельносварными из про- дольных и поперечных балок гнутого профиля. Крепятся они к шасси транспортного средства при помощи болтов или стремя- нок, что обеспечивает сравнительно быстрый их монтаж и демон- таж. В тех случаях, когда устройства не монтируются на АТС, а используются стационарно в месте проведения погрузочно-раз- грузочных работ и обслуживают несколько транспортных единиц, применяются быстросъемные крепления. Стрелы устройств обычно представляют собой несколько шар- нирно-сочлененных и телескопических звеньев, имеют сварную конструкцию и изготавливаются из низколегированных и высоко- прочных сталей с переменным сечением и с усилением в местах крепления гидроцилиндров и шарниров. Угол поворота стрел со- ставляет не менее 360°. В конструкциях используются гидроцилиндры двухстороннего действия с шарнирным креплением к звеньям стрелы. Применение сменных грузозахватных приспособлений позволяет эффективно использовать крановые устройства для работы с широкой номенк- латурой грузов, различных по своей транспортной характеристике. Большинство зарубежных крановых устройств - это бортовые манипуляторы, например, фирма "Hiab-Foco” выпускает более 40 типоразмеров бортовых манипуляторов универсального назна- чения с шарнирно-сочлененными стрелами. Эти манипуляторы крепятся за кабиной водителя автомобиля или в задней части авто- транспортного средства. Возможно и их стационарное размещение.
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 211 Грузовой момент колеблется от 4,9 до 245 кН-м и более, вылет стрелы может быть увеличен до 14 м, а угол поворота стрелы в пла- не обычно не превышает 415° [33]. Автомобили-самопогрузчики с двумя крановыми устройствами Автотранспортные средства с двумя крановыми устройствами предназначены для доставки крупнотоннажных контейнеров и дру- гих крупногабаритных и тяжеловесных грузов максимальной мас- сой брутто 20-30 т. Применение этих АТС наиболее эффективно в тех случаях, когда у грузоотправителей и грузополучателей от- сутствуют соответствующие средства механизации (краны, автопо- грузчики). Крановые устройства (не поворотные в горизонтальной плос- кости) устанавливают на одиночные грузовые автомобили и се- дельные автопоезда. Различают два типа крановых устройств, предназначенных: для выполнения погрузо-разгрузочных работ с уровня земли на АТС и обратно с одной или двух по ходу его движения сторон; перегрузки грузов с железнодорожных платформ и других транспортных средств на себя и штабелирование контейнеров в два яруса. В комплект оборудования АТС с двумя крановыми устройст- вами входят: два гидравлических автономных неповоротных кон- сольных крана с шарнирно-сочлененными или телескопическими стрелами; механизмы гидравлического привода, расположенные в передней и задней частях транспортного средства; выносные опоры и насосно-силовой агрегат. Оба крана, установленные на передней и задней части рамы АТС, работают синхронно. При движении транспортного средства стрелы крановых устройств складываются в поперечной, а иногда в продольной плоскости и не выступают за габариты контейнера, установленного на полуприцепе между кранами. Выносные опоры обеспечивают устойчивость АТС при погру- зочно-разгрузочных работах и выполняются таким образом, чтобы в необходимых случаях обеспечить установку их под платфор- мой или площадкой, на которую происходит погрузка или выгруз- ка груза. Гидравлическое оборудование крановых устройств оснащено аварийными специальными механизмами, предотвращающими падение груза при разрыве шлангов или труб. Платформа автомо- биля-самопогрузчика с двумя крановыми устройствами имеет ку-
212 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства лайковые головки для фиксации контейнеров, а их база может из- меняться по длине в зависимости от размеров контейнеров. Управ- ление грузовыми операциями (кранами) - дистанционное с пере- носного пульта, а установка выносных опор производится одним оператором-водителем с выносного или стационарного пульта, расположенного на шасси транспортного средства. Для захвата контейнеров используются гибкие стропы с крю- ками или специальными замками, позволяющими проводить за- строповку контейнеров за нижние фитинги. В нашей стране большинство конструкций автомобилей- самопогрузчиков с двумя крановыми устройствами выполнено в виде специализированных полуприцепов-контейнеровозов с до- полнительными опорами (аутригерами) в их передней и задней части (рис. 8.5). Наибольшее распространение получили полупри- цепы-контейнеровозы: модели 6001 и 6433-9992 с телескопическими стрелами грузо- подъемностью 20 т, для доставки крупнотоннажных контейнеров в составе автопоезда, седельными тягачами которых являются ав- томобили МАЗ-64224 и МАЗ-64229 соответственно; модели ЦП: ПКД-0806с8 с телескопическими двухсекционны- ми стрелами для доставки блок-контейнеров мобильных зданий, контейнеров, пакетов и других штучных крупногабаритных грузов массой не более 7,2 т в составе автопоезда с седельным тягачом ЗИЛ-441510 [33]. Перевозки контейнеров различной длины могут выполняться на полуприцепах с телескопической рамой или на полуприцепах, Рис. 8.5. Автопоезд-контейнеровоз с двумя крановыми устройствами [13]
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 213 в конструкциях которых предусмотрено перемещение крана по его длине. Автомобили-самопогрузчики с двумя крановыми устройства- ми, выпускаемые ведущими зарубежными фирмами ("К Klaus", "Mafi", "Kalmar", "Besima"), отличаются большой универсально- стью и возможностью работы со сменными грузозахватными уст- ройствами, что позволяет их очень широко использовать не только при доставке крупнотоннажных контейнеров, но и других крупно- габаритных и тяжеловесных грузов [33]. Автомобили-самопогрузчики с кранами портального типа Автомобили-самопогрузчики с кранами портального типа представляют собой бортовые автомобили и автомобили-фургоны, оборудованные портальными качающимися стрелами (качающи- мися порталами), и предназначены для перевозки универсальных среднетоннажных контейнеров и грузовых пакетов, сформирован- ных на поддонах массой брутто более 1,0 т и других штучных гру- зов (рис. 8.6). Крановое устройство таких АТС представляет собой конструк- цию П-образной формы - портал, который своими стойками шар- нирно соединен с рамой, монтируемой в кузове автомобиля. Пор- тал, как правило, монтируется в задней части автотранспортного средства, но существуют конструкции и с его боковым расположе- нием. Погрузка-разгрузка контейнеров осуществляется путем кача- ния портала крана на шарнирных опорах вдоль продольной оси ав- Рис. 8.6. Автомобиль-самопогрузчик с портальным краном [19]
214 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства томобиля на угол 100-120° с помощью гидроцилиндров, а также возвратно-поступательного перемещения грузозахватного крюка, установленного на каретке, движущейся по траверсе портала. При погрузке контейнер закрепляется в верхней части портала, кото- рый, наклоняясь вперед к кабине автомобиля, опускает его на пол кузова. Выгрузка контейнера осуществляется в обратном порядке. При помощи гидравлического привода осуществляются не только подъем и опускание портала с грузом, но и фиксация его в любом промежуточном положении. Кроме работы с контейнерами авто- мобили-самопогрузчики рассматриваемого типа могут использо- ваться и для погрузки-разгрузки и перевозки сменных кузовов с различными грузами [13, 19, 33]. При монтаже устройств портального типа возникает необхо- димость в уменьшении ширины кузова базового АТС, поэтому в некоторых случаях вместо стандартного кузова устанавливается специальный. В транспортном положении портальная стрела укла- дывается на специальную стойку, смонтированную в передней час- ти кузова. Управление устройством осуществляется с пульта води- телем-оператором [33]. Для обеспечения устойчивости и предот- вращения перегрузок базового шасси, во время выполнения погру- зочно-разгрузочных операций, автомобили-самопогрузчики с пор- тальными кранами оборудуют гидравлическими или механически- ми выносными опорами. Автомобили-самопогрузчики с кранами портального типа ус- тупают в универсальности аналогичным транспортным средствам, оснащенным консольными кранами. Это связано с ограниченной зоной погрузочно-разгрузочных работ, что требует перемещения самого АТС с консольным краном для погрузки следующего кон- тейнера, и возможностью выполнения этих работ только с одной стороны кузова автомобиля или полуприцепа (сзади или сбоку). Кроме того, невозможность выполнения указанными АТС погру- зочно-разгрузочных операций на многих складах из-за ограничен- ной высоты потолка последних. Более универсальными можно счи- тать автомобили-самопогрузчики с установленными на них крана- ми портального типа грузоподъемностью 0,5-1 т, позволяющими осуществить погрузку-выгрузку грузов на две стороны и не тре- бующими существенных ограничений по высоте потолка складов. Неоспоримыми преимуществами АТС с портальными кранами являются большая грузоподъемность кранового устройства при от- носительно небольшой собственной массе, относительная простота изготовления и меньшее время на выполнение погрузочно-разгру- зочных операций.
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 215 В России портальные краны устанавливают на автомобилях семейства ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ, а также полуприцепы. Для перевозки автомобильных контейнеров АУК-0,625, АУК-1,25 и других тяжеловесных грузов массой до 0,625 и 1,25 т на базе автомобилей ГАЗ-3307 и модифицированных автомобилей семейства ЗИЛ-130 (ЗИЛ-130-76, ЗИЛ-130-80, ЗИЛ-431410) и ЗИЛ-433100, созданы автомобили-самопогрузчики моделей А-853, А-825 и А-870 соответственно. На автомобиле-самопогрузчике модели А-853 портал крана ус- танавливается на платформе автомобиля с внешней стороны боко- вых бортов, для чего эти борта сдвинуты внутрь платформы на 120 мм. На поперечной (горизонтальной) балке портала подвешена грузовая каретка с крюковой обоймой. Перемещение каретки по балке обеспечивается за счет гидравлического цилиндра двойного действия, а вертикальный подъем груза за счет двух гидроцилинд- ров двойного действия с блоками на концах штоков, размещенных в стойках портала и блочно-тросовой системы. Поворот (качание) портала также обеспечивается двумя гидроцилиндрами двусторон- него действия. Пульт управления краном расположен с левой сто- роны в задней части платформы АТС. Опорное устройство выпол- нено в виде двух домкратов. Кран может быть оснащен механиче- ским захватом для контейнеров, позволяющим исключить ручной труд при выполнении погрузочно-разгрузочных операций [13]. Автомобиль-самопогрузчик с краном портального типа моде- ли А-825 (рис. 8.7) отличается от вышерассмотренной модели не только базовым шасси, но и отсутствием бортовой платформы. Вместо этой платформы на АТС установлена специальная площад- Рис. 8.7. Автомобиль-самопогрузчик с портальной стрелой модели А-825 [13]
216 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ка для размещения портального кранового оборудования и контей- неров массой брутто до 1,25 т. Опыт эксплуатации самопогрузчика модели А-825 показал, что на среднетоннажных автомобилях семейства ЗИЛ целесообразнее устанавливать краны портального типа грузоподъемностью не ме- нее 3 т для доставки контейнеров УУК-3,0. В связи с этим были разработаны и выпушены автомобили-самопогрузчики, модели А-870, приспособленью для перевозки 4,9 т груза. Для доставки контейнеров массой брутто 5,0 т, а также сыпу- чих и полужидких строительных материалов в сменных съемных или наклоняющихся кузовах корытообразной формы, на шасси ав- томобиля КамАЗ-5320 и КамАЗ-53212, созданы автомобили-само- погрузчики модели 5983. Эти самопогрузчики являются одними из наиболее совершенных конструкций АТС с портальными стрелами. Аналогичные конструкции портальных устройств с контейнерны- ми кузовами трапецеидальной формы разработаны и для автомоби- лей семейства ГАЗ (рис. 8.8). Кузов 1 к портальному устройству подвешивается на цепях и при помощи портальной стрелы 2 уста- навливается или снимается с рамы автомобиля, на котором закреп- лено специальное седло. Качание портала осуществляется штоками 3 гидравлических силовых цилиндров 4 двустороннего действия. Кузов-контейнер транспортируется в закрепленном состоянии. Раз- грузка кузова может происходить без снятия опрокидыванием его назад на угол до 118°. Управление рабочим оборудованием - элек- трогидравлическое, осуществляется водителем из кабины или со специального пульта. Для обеспечения продольной устойчивости Рис. 8.8. Автомобиль-самопогрузчик с портальной стрелой и кузовом- контейнером для навалочных грузов: а - кузов на земле; б - подъем кузова; в - кузов на раме; г - разгрузка кузова
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 217 автомобиля служат опоры с. гидроприводом, которые опускаются в тот момент, когда рама начинает поворачиваться, и поднимаются при движении рамы в обратном направлении. За рубежом выпускается большое количество типоразмеров и модификаций автотранспортных средств, оснащенных порталь- ной стрелой. Английские фирмы, например, специализируются на производстве стрел портального типа, которые монтируются на шасси различных автомобилей с помощью специальных рам, и по- зволяют выполнять погрузочно-разгрузочные работы опрокидыва- нием или снятием кузова на землю. Контейнеры или съемные кузо- ва подвешивают на стрелах с помощью цепей. Съемные металли- ческие кузова в сечении представляют перевернутую трапецию, что позволяет их транспортировать в порожнем состоянии уложен- ными друг в друга. Выносные опоры автомобилей-самопогрузчи- ков делают перекатывающимися, что позволяет им перемещаться на небольшие расстояния без разгрузки этих опор. Германские компании специализируются на разработке и про- изводстве портальных саморазгружающихся автопоездов, предна- значенных для работы с длинномерными грузами, грузами в кон- тейнерах и на поддонах. Отличительными особенностями указан- ных АТС являются подъемные гидравлические захваты или рамы, а также разрезные задние оси полуприцепов, обеспечивающие на- езд транспортного средства задним ходом на груз с последующим закреплением его запирающими гидроцилиндрами [33]. Использование в конструкциях крановых механизмов высоко- прочных материалов позволяет создавать устройства со сравни- тельно небольшим отношением собственной массы устройства к его номинальному грузовому моменту. У лучших зарубежных образцов в зависимости от типоразмера устройства это отношение составляет 10—16 кг/(кН м). Небольшая масса кранового устройства обеспечивает, в свою очередь, незначительное снижение на 8-10 % полезной грузоподъемности АТС, на котором оно монтируется. 8.3. Автомобили-самопогрузчики с грузоподъемными бескрановыми устройствами Автотранспортные средства с грузоподъемными бескрановыми устройствами в зависимости от направления перемещения груза можно разделить на две группы. Первую группу составляют АТС, грузоподъемные устройства которых производят погрузку-разгруз- ку груза за счет его горизонтального продольного (относительно базового шасси) перемещения. Во вторую группу входят АТС с устройствами для вертикального перемещения груза.
218 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Автомобили-самопогрузчики с бескрановыми устройствами для горизонтального продольного перемещения груза Эти АТС предназначены для доставки съемных кузовов, круп- нотоннажных контейнеров, и других крупногабаритных и тяжело- весных грузов (см. главу 7). Большее распространение с развитием контейнерных перевозок они получили за рубежом в таких странах, как США, Германия, Франция, Швеция, Финляндия, Великобрита- ния. Так, например, в последней выпуском автомобилей со съем- ными кузовами занимаются около 30 фирм [108]. Съемный кузов - это быстро отделяемое от базового шасси грузонесущее устройство, устанавливаемое на опорные стойки, грузовую рампу, другое транспортное средство или дорожную по- верхность [33]. Существует большое количество различных типов съемных кузовов, отличающихся назначением, приводом, системой съема и установки, принципом центрирования, и другими характе- ристиками. Съемные кузова бывают универсальными и специализиро- ванными и выполняются в виде открытых платформ, фургонов, ем- костей для сыпучих или жидких грузов, монтируемых на шасси АТС (рис. 8.9) [33]. Широкому распространению автомобилей- самопогрузчиков со съемными кузовами способствует то обстоя- Рис. 8.9. Съемные кузова для автомобилей-самопогрузчиков с грузоподъемными устройствами бескранового типа: а, б - универсальная платформа и платформа для легковесных грузов (керамзита, щепы, опилок и др.) соответственно; в, г - цистерна для топлива и битума соответственно; д - базовое шасси; е - контейнер для пищевых отходов
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 219 тельство, что на одном базовом шасси поочередно могут устанав- ливаться различные типы кузовов. Кроме того, при организации доставки грузов с использованием нескольких оборотных съемных кузовов, время простоя АТС в погрузочно-разгрузочных пунктах значительно сокращается. Существуют различные системы съема и установки кузовов на шасси автомобиля, в том числе: скатывания (скольжения) - сталкивания с использованием на- клоняющихся направляющих (рис. 8.10), Г-образных подъемных балок (рис. 8.11) и др.; подъем-опускания с использованием портального крана, смон- тированного на автомобиле (см. выше), или откидывающихся или присоединяемых опор, на которые устанавливается предваритель- но поднятый кузов-контейнер (рис. 8.12), и др; комбинированные, сочетающие в себе конструктивные реше- ния различных систем. Система с использованием опор получила наибольшее распро- странение в связи со своей конструктивной простотой. Работает эта система следующим образом: автомобиль (шасси) при погрузке ку- зова-контейнера подъезжает под него или выезжает из-под него при разгрузке. После заезда АТС под кузов, установленный на опо- рах, этот кузов опускается на раму автомобиля или за счет опор, выполненных в виде домкратов, или за счет поднимающейся при помощи гидравлических цилиндров дополнительной рамы. При системе скатывания - сталкивания установка кузова на шасси и его снятие с шасси происходит за счет скольжения кузова по направляющим, наклон которых на угол до 25° обеспечивается, например, гидроцилиндрами, а продольное перемещение кузова - тяговой лебедкой с тросовой или цепной передачей, а также с по- мощью Г-образной стрелы, последовательность работы которой показана на рис. 8.11, а-е. Рис. 8.10. Автомобиль-самопогрузчик с наклоняющейся рамой
220 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 8.11. Схема работы автомобиля-самопогрузчика с Г-образной стрелой Привод механизмов перемещения кузова, в большинстве слу- чаев, гидравлический. В ряде случаев, для вертикального переме- щения кузова, устанавливаемого на стойках, используют пневма- тический привод. Управление всеми операциями, за исключени- ем установки опорных стоек, выполняется из кабины водителем. В транспортном положении съемные кузова надежно фиксируются от смещения специальными приспособлениями. Необходимо отметить, что большинство из рассматриваемых систем позволяют производить выгрузку грузов опрокидыванием (не снимая кузова), как у самосвалов. Установка съемного кузова вместо обычного приводит к умень- шению грузоподъемности автомобиля. Так, например, использова- ние съемных кузовов-контейнеров с вертикальным подъемом, име- ющим гидропривод, приводит к снижению грузоподъемности шас- си, по сравнению с несъемным кузовом, для автомобилей грузо- подъемностью 1...2 т - на 15 %; 2...5 т - на 12 %, а 5...8 т - на 9 %. Для подъема съемных кузовов наиболее рационально использовать пневмопривод, так как он уменьшает грузоподъемность АТС всего на 6 %, а при продольном скатывании - на 11 % [33].
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 221 Наибольшую популярность в нашей стране завоевали конст- рукции АТС с устройствами для продольного перемещения съем- ных кузовов финской фирмы "Partek" типа "Multilift", размещае- мых на шасси автомобилей семейства КамАЗ и МАЗ, КрАЗ (см. рис. 8.9-8.11). В зависимости от конструктивных особенностей устройств для перемещения съемных кузовов различают несколько моделей сис- темы "Multilift": CL; ML; IL; HL. После буквенного обозначения типа системы "Multilift" через дефис указывается грузоподъемность базового шасси. Например, CL-8, ML-20 и т. п. Погрузочно-разгрузочные устройства типа ’’Multilift CL” пере- мещают съемные кузова по направляющим с помощью тяговой двухбарабанной тросовой лебедки (см. главу 11). Устройства подъ- ема-опускания монтируются на рамах грузовых автомобилей, уко- роченных на 50-100 мм. Наклон съемного кузова производится, как у обычного самосвального механизма, двумя телескопическими гидроцилиндрами двустороннего действия. Подъемная наклоняю- щаяся рама крепится шарнирно к неподвижному надрамнику или непосредственно к раме шасси. Перемещение съемного кузова по наклонной раме происходит с помощью роликов и тросов, которые наматываются на два барабана лебедки, установленной в передней части наклоняющейся рамы и приводимой в действие гидродвига- телем. Механизм типа "Multilift CL" устанавливается на отечест- венные и зарубежные двух- и трехосные АТС. Подъемом, опуска- нием и опрокидыванием кузова управляет водитель из кабины ав- томобиля. Время цикла погрузки или разгрузки не превышает 90 с. Для предотвращения самопроизвольного опускания кузова преду- смотрен специальный гидравлический клапан. Во время перевозки съемный кузов жестко фиксируется механическим рычагом и пнев- матическим фиксатором. Рис. 8.12. Автомобиль-самопогрузчик с откидывающи- мися опорами [13]
222 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Устройства серии ''Multilift ML” перемещают съемные кузова с помощью механизма с цепным приводом, состоящим из беско- нечной приводной и подъемной цепей. Последняя снабжена крю- ком, который соединяется с балкой съемного кузова. В зависимо- сти от грузоподъемности базового шасси устройство модель "Mul- tilift ML” может быть установлена на двух-, трех- и четырехосных грузовых АТС с укороченным шасси. Погрузочно-разгрузочное устройство серии "Multilift IL” раз- работано для подъема, опускания и перевозки стандартных круп- нотоннажных контейнеров на специальном двухосном полуприце- пе (например, ''Multilift IL-20S" для 20-тонных контейнеров). По- грузка контейнера выполняются в следующей последовательности. Автомобиль подъезжает задним ходом к контейнеру и останавли- вается на расстоянии около 3 м от него. Подвижная рама устройст- ва опускается на землю, и автомобиль приближается к контейнеру таким образом, чтобы замки поперечины рамы вошли в отверстия передних угловых фитингов контейнера. После этого водитель включает гидродвигатель и подает автомобиль назад, как бы заез- жая под контейнер. Затем подвижная рама с контейнером при по- мощи гидроцилиндров опускается в горизонтальное положение на раму полуприцепа и устанавливается благодаря цепному приводу в исходное положение для перевозки. Гидравлические устройства серии "Multilift HL” с Г-образной подъемной балкой (см. рис. 8.11) устанавливаются на двух- и трех- осных грузовых автомобилях. Погрузка кузова с грузом устройст- вом HL осуществляется следующим образом. Автомобиль подъез- жает задним ходом к кузову и останавливается на расстоянии око- ло 2 м от него. Крюк опускается на высоту скобы съемного кузова, и автомобиль подается назад для сцепления крюка со скобой. По- сле этого кузов поднимается на раму шасси АТС при помощи глав- ных гидроцилиндров и промежуточной рамы. Когда промежуточ- ная рама принимает исходное положение, кузов подается вперед до упора при помощи гидроцилиндра, перемещающего рычаг с крю- ком. Затем кузов фиксируется, и автомобиль готов к перевозке гру- за. Разгрузка кузова (см. рис. 8.11) происходит в обратной последо- вательности. Все операции по погрузке и замене кузова, а также опрокидыванию его как самосвального выполняет водитель из ка- бины автомобиля. Кроме подъема и опускания съемного кузова, гидравлическое устройство обеспечивает опрокидывание его, как на обычном ав- томобиле-самосвале. Эти гидравлические устройства устанавлива- ют на вспомогательной раме, что значительно сокращает время их
Глава 8. Ав7помобили и автопоезда-самопогрузчики 223 монтажа на раме базового шасси автомобиля. Рама кузова снабжа- ется в передней части скобой для захвата крюка, а также крюками для тросового и цепного механизмов, т. е. практически на вспомо- гательной раме можно монтировать съемные кузова всех модифи- каций. Кузов при перевозке крепится к вспомогательной раме фик- саторами, предотвращающими смещение его в вертикальном и бо- ковом направлениях, а подъемный крюк удерживает съемный кузов от перемещения вперед и назад [33]. Автомобили-самопогрузчики с бескрановыми устройствами для вертикального перемещения груза Основными разновидностями автомобилей этого типа являют- ся автомобили: с грузоподъемным бортом и грузоподъемным кузо- вом (площадкой) - автолифты. В нашей стране из автомобилей-самопогрузчиков с бескрано- выми устройствами для вертикального перемещения груза наи- большее распространение получили АТС с грузоподъемным бор- том (рис. 8. 13). Причиной этому является простота, универсаль- ность, незначительные изменения в самой конструкции автомо- биля, а также сравнительно низкие эксплуатационные затраты. Автомобили с грузоподъемным бортом применяют для погруз- ки-разгрузки и перевозки тарно-упаковочных и штучных грузов, а также грузов на поддонах и в контейнерах на колесах (массой до 2 т). Грузоподъемный борт обычно монтируют сзади кузова ав- томобиля (встречаются АТС, у которых грузоподъемные борта рас- положены сбоку). При погрузке борт такого автомобиля превраща- ется в подъемную площадку, поднимающуюся от уровня земли до Рис. 8.13. Автомобиль с грузоподъемным бортом [19].
224 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства уровня пола кузова автомобиля, сохраняя при этом горизонтальное положение. При транспортировке грузов грузоподъемный борт ус- танавливается в вертикальное положение и в том случае, если он выполнен во всю ширину и высоту заднего дверного проема кузова автомобиля, выполняет функции борта (дверей у фургонов). Грузоподъемные борта устанавливают на автомобилях мо- дельного ряда УАЗ, ГАЗ, ЗИЛ, КамАЗ и др. Если раньше грузо- подъемные борта устанавливались на автомобили среднего тонна- жа грузоподъемностью преимущественно от 3 до 5 т, то в настоя- щее время достаточно часто бортами подобного типа оборудуются автомобили и малой грузоподъемности (рис. 8.14). Устройства типа "грузоподъемный борт", устанавливаемые на АТС, классифицируют по следующим основным признакам: по компоновочному решению - встроенный, навесной (съемный); типу подъемного механизма - тросовый (лифтовый), рычажный; приво- да - гидравлический, электрогидравлический, электромеханичес- кий; грузонесущего узла - вильчатый, платформенный. Источниками энергии для привода грузоподъемных бортов служат: двигатель автомобиля, аккумуляторы или электросеть об- служиваемого предприятия. Основными характеристиками грузоподъемных бортов, явля- ются: собственная масса, грузоподъемность и размеры (длина и ширина площадки). Конструкция наиболее распространенного в нашей стране уст- ройства типа "грузоподъемный борт" модели С-5А приведена на рис. 8.15. Грузоподъемный борт состоит из грузовой платформы 7, кото- рая изготавливается в виде плоской сварной рамы из стальных тон- костенных труб прямоугольного сечения, покрытых стальным лис- том. Вертикальное перемещение платформы обеспечивает подъем- Рис. 8.14. Автомобили-самопогрузчики с грузоподъемным бортом: а - ГАЗ-САЗ-2927; б - УАЗ-2923
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 225 Рис. 8.15. Грузоподъемный борт модели С-5 А ный механизм рычажного типа, состоящий из корпуса 5, подъ- емной рамы 3, направляющих рычагов 2 и промежуточных звеньев. Подъемная рама 3 одновременно шарнирно соединена с платфор- мой 1 и корпусом 5, а также со штоком силового гидравлического цилиндра 6 через двуплечий рычаг 4, ось поворота которого лежит на оси шарнирного крепления подъемной рамы 3 с корпусом 5. Другой конец гидравлического цилиндра шарнирно соединен с корпусом подъемного механизма. Направляющие рычаги 2 подъ- емного механизма шарнцрно соединены с корпусом 5 и с платфор- мой 1. Горизонтальное положение платформы обеспечивается утолщениями на промежуточных звеньях, на которые платформа опирается своими передними углами. Привод грузоподъемного борта состоит из силового агрегата, который включает электродвигатель постоянного тока мощностью 1,1 кВт (используется автомобильный стартер), шестеренчатого на- соса, электромагнитного гидроклапана управления, бака для жид- кости и систему трубопроводов. Работой грузоподъемного борта управляет водитель с помо- щью дистанционного кнопочного пульта, подключаемого с помо- щью гибкого присоединительного кабеля к штепсельной розетке, устанавливаемой на автомобиле. Пульт управления грузоподъем- ным бортом располагают в задней части кузова с правой стороны. При движении грузоподъемный борт фиксируется в вертикальном положении специальными запорами. Кабель с кнопочным выклю- чателем отсоединяется и хранится в инструментальном ящике водителя. 8—98
226 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Монтаж грузоподъемного борта не представляет сложности и может выполняться непосредственно на автотранспортных пред- приятиях. Для облегчения выполнения погрузочно-разгрузочных работ (закатывания на грузоподъемный борт или скатывания с него кон- тейнеров на колесах или ручных тележек с грузом) предусмотрен наклон борта на угол до 7° (в опущенном положении). Для предот- вращения падения тележки или контейнеров с борта во время его подъема и опускания на грузовой площадке борта применят специ- альные фиксаторы клавишного типа. Практика показывает, что наибольшая эффективность исполь- . зования автомобилей-самопогрузчиков, оснащенных грузоподъем- ным бортом, достигается при доставке различных торговых грузов, размещенных в таре-оборудовании на колесах. Этому способствует то обстоятельство, что механизируются не только погрузочно-раз- грузочные операции, но и операции по доставке этих товаров непо- средственно в торговые залы магазинов. Как было отмечено выше, еще одним представителем этого класса АТС являются автомобили с подъемными кузовами или площадками - автолифты. Они используются для перевозки и по- грузки в самолеты контейнеров и поддонов с продуктами, багажом, почтой и т. д. В качестве примера на рис. 8.16 и 8.17 показаны АТС с подъ- емной платформой модели АПК-10 и АПК-КМ. Рис. 8.16. Автомобиль с подъемной платформой АПК-10 на шасси ЗИЛ-433102
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 227 Рис. 8.17. Автомобиль с подъем- ной платформой АПК-КМ на шас- си ЗИЛ-433202 Автомобиль с подъемной платформой АПК-10, грузоподъем- ностью 5,5 т предназначен для перевозки и погрузки багажа и гру- зов в самолеты и представляет собой конструкцию, состоящую из подъемного механизма типа "ножницы" с грузовой платформой, установленную на шасси автомобиля ЗИЛ 433102. Подъемная плат- форма оборудована откидными бортами. Максимальная высота подъема платформы составляет 4800 мм. Платформа с грузом на максимальную высоту поднимается за 60 с, а опускается на шасси автомобиля за 40 с. Управление подъемом-опусканием платформы осуществляется с пульта в кабине водителя или с выносного пульта. Автомобиль с подъемной платформой АПК-КМ предназначен для транспортировки авиационных контейнеров, поддонов массой до 7 т к самолету и загрузки их в самолет на нижние и верхние па- лубы. АПК-КМ обслуживает все типы современных самолетов, в том числе ИЛ-86, ИЛ-96, В-747, В-767, DC-10, А-300, А-310. Подъемная платформа, установленная на шасси ЗИЛ-433202, обо- рудована площадкой для оператора с ограждениями, настилом и пультом управления. Помимо этого на ней размещены устройст- ва: для реверсивного перемещения контейнеров по платформе; по- перечной и угловой корректировки платформы относительно люка самолета для точного направления контейнеров; выдвижения платформы для безопасной стыковки с самолетом; направления и фиксации контейнеров. Время подъема грузов не превышает 120 с, а опускания - 100 с. Кроме описанных выше существуют и другие погрузочно- разгрузочные механизмы и устройства (средства малой механиза-
228 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ции), которые устанавливаются на АТС для удобства обработки грузовых единиц. К таким механизмам, прежде всего, необходимо отнести: роликовые дорожки (слеги), устанавливаемые на пол кузова; напольные передвижные тележки; донные транспортеры (конвейерные ленты); бортовые погрузочные трапы; приспособления для подъема (опускания) и подвешивания гру- за (различные кран-балки и подъемники). В отечественном автомобилестроении наибольшее распростра- нение при оборудовании подвижного состава средствами малой механизации получили роликовые дорожки (слеги), представляю- щие собой упрощенную конструкцию рольганга, опирающуюся на пол автомобиля. Пара слег, установленных горизонтально в кузове АТС, выдерживают до 3 т груза, а установленных наклонно - до 250 кг. Слеги позволяют легко перемещать тарно-упаковочные и штучные грузы, пакеты и контейнеры в кузове автомобиля. Аналогичные функции выполняют передвижные тележки, ус- танавливаемые в кузове автомобиля (четыре тележки, по две в ряд). Это позволяет производить погрузочные операции без заезда элек- тропогрузчика в кузов автомобиля. Тележка представляет собой 77-образную плоскую раму с четырьмя опорными рамками, грузо- подъемностью до 700 кг. Расходы на переоборудование одного ав- томобиля окупаются в течение 2-3 месяцев. Опыт использования АТС, оборудованных такими тележками, позволил поднять уро- вень механизации труда до 84 %, и одновременно сократить про- стой автомобилей под погрузочно-разгрузочными операциями в 5-6 раз [108]. Иностранные фирмы оборудуют автомобили более совершен- ными устройствами - типа конвейерная (транспортная) лента, так называемыми донными транспортерами. Лента перемещается ме- жду двумя барабанами, расположенными в передней и задней час- тях кузова с помощью гидравлического или электрогидравлическо- го приводов. Лента изготавливается из прочной синтетической ткани, усиленной полиэфирной нитью. Нижняя поверхность ленты имеет низкий коэффициент трения, что обеспечивает ее легкое скольжение по кузову АТС, а верхняя поверхность, для прочного удерживания груза, напротив обладает высоким коэффициентом трения. Транспортеры при погрузке подают груз к передней части кузова, а при разгрузке - к задней части. Масса перемещаемого груза ограничивается грузоподъемностью автомобиля.
Глава 8. Автомобили и автопоезда-самопогрузчики 229 Получают также распространение и универсальные транспор- теры, состоящие из продольных скользящих балок, которые с по- мощью гидравлики перемещаются вперед и назад относительно ку- зова автомобиля. К достоинствам данных транспортеров следует отнести сокращение времени погрузки-разгрузки, а также эконо- мию затрат на строительство рамп. К более простым средствам малой механизации, устанавливае- мым на АТС, относятся различные настенные или потолочные (для кузовов фургонов) грузоподъемные крюки с механическим или электрическим приводом. Эти подвесные устройства позволяют поднимать, опускать и транспортировать грузы в подвешенном со- стоянии, массой до 1 т. Так, например, французская автотранспорт- ная фирма Transports Dannemard оборудует автомобили подвесны- ми крюками для перевозки мясных туш. Крюки крепятся в направ- ляющих пазах и могут перемещаться вдоль кузова автомобиля. Кран-балки (см. главу 11), грузоподъемностью до 0,5 т в АТС крепятся, как правило, к боковым стенкам или заднему борту. Средства малой механизации, при их использовании в транс- портном процессе доставки мелкопартионных грузов, обеспечива- ют повышение производительности пунктов погрузки-разгрузки и снижение себестоимости затрат на доставку грузов. Однако их использование экономически оправдано лишь для предприятий с небольшим грузооборотом при отсутствии на них погрузочно- разгрузочных механизмов и машин [108]. Краткая техническая характеристика некоторых моделей раз- личных типов автомобилей-самопогрузчиков приведена в прил. 8. Вопросы для самоконтроля 1. Какие АТС относятся к автомобилям-самопогрузчикам и для чего они предназначены? 2. Приведите классификацию автомобилей-самопогрузчиков. 3. Какими основными эксплуатационными свойствами обла- дают автомобили-самопогрузчики? 4. Дайте классификацию грузоподъемных устройств, устанав- ливаемых на автомобили-самопогрузчики. 5. Для чего предназначены автомобили-самопогрузчики с кон- сольными стреловыми кранами и каковы основные особенности их конструкции?
230 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 6. Перечислите основные особенности, преимущества и недос- татки конструктивных схем грузоподъемных крановых устройств, монтируемых на автомобилях-самопогрузчиках. 7. Дайте характеристику АТС с двумя крановыми устрой- ствами. 8. Что представляют собой АТС с кранами портального типа и для чего они предназначены? 9. Охарактеризуйте автомобили-самопогрузчики для работы со сменными кузовами? 10. Дайте характеристику АТС с грузоподъемным бортом и грузоподъемным кузовом. 11. Какие средства малой механизации используются на авто- мобилях-самопогрузчиках?
Глава 9 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТС 9.1. Качество. Показатели качества и методы их определения Понятие "качество" прочно вошло в наш повседневный оби- ход. Однако это понятие настолько сложная и многогранная кате- гория, что далеко не каждый может с полной уверенностью ска- зать, что он знает, что включает в себя понятие "качество", как его определить и измерить. В связи с этим, прежде чем мы приступим к рассмотрению эксплуатационных качеств АТС, более подробно остановимся на понятии "качество", на существующих подходах к его определению и методах его измерения. Толковый словарь русского языка определяет качество как су- щественный признак, свойство, отличающее один предмет от дру- гого, степень достоинства, ценности вещи, действия и тому подоб- ное, соответствия тому какими они должны быть. В философии качество трактуют как существенную опреде- ленность предмета, явления или процесса, в силу, которой он явля- ется данным, а не иным предметом, явлением или процессом. Под качеством продукции обычно понимают совокупность объективно существующих свойств и характеристик, уровень ко- торых обусловлен показателями, определяющими потребитель- скую стоимость продукции. Под свойством понимают категорию, выражающую некото- рую сторону предмета, которая обусловливает его различие или общность с другими предметами и обнаруживается в его отно- шении к ним. Свойства вещей, внутренне присущие им, существу- ют объективно, независимо от человеческого сознания. Известен и ряд других определений понятия "качество", приве- денных в российских и международных стандартах, данных из- вестными специалистами в данной области и международными ор- ганизациями. Приведем два из них. Одно определение принадле- жит Международной организации по стандартизации (ИСО), дру- гое - ГОСТ.
232 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Стандарт ИСО-8402 определяет качество как совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности. В соответствии с ГОСТ 15467-79 ’’Управление качеством про- дукции. Основные понятия. Термины и определения” под качест- вом продукции понимается совокупность свойств, составляющих ее качество, рассматриваемая применительно к определенным ус- ловиям ее создания, эксплуатации или потребления. Свойством продукции является любая из объективных особенностей, которая может проявляться при ее создании, эксплуатации или потреблении. Качественная или количественная характеристика свойств продукции носит название признака продукции, который может характеризоваться словесно, численно или графически в виде опи- саний, таблиц, графиков, фото-, кино- и видеоматериалов. Кроме признака продукции существует понятие показателя качества продукции, которые нельзя отождествлять друг с другом. Показатели (критерии) качества количественно характеризуют соответствие продукции определенным потребностям или требова- ниям. Номенклатура показателей качества различна для различных видов продукции, зависит от ее назначения и может меняться при изменении внешней среды. Например, в последние годы в систему показателей качества продукции различных отраслей экономики, в том числе и автомобилестроения, вошел критерий экологичности. Любой показатель качества состоит из двух частей: названия (наименования показателя) и его численного значения, которое мо- жет изменяться в зависимости от различных условий. Показатели качества регламентируются стандартами, базовы- ми образцами, эталонами и др. Численные значения показателей качества могут быть размер- ными (выражаться в различных единицах измерения) или безраз- мерными, характеризующими соотношение показателей. Способа- ми измерения и квантификации показателей качества занимается специальная наука-квалиметрия. Система показателей качества продукции состоит из следую- щих основных групп (табл. 9.1). Определяющим показателем качества продукции считается тот показатель, по которому принимают решение по оценке ее качест- ва. Наиболее удачный определяющий показатель называют мерой качества продукции. Показатели качества продукции могут быть: единичными (ха- рактеризуют одно из свойств продукции); комплексными (характе-
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 233 Таблица 9.1. Основные показатели качества продукции и их краткая характеристика Показатель Характеристика Назначение Характеризует свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обусловливают область ее при- менения Надежность Характеризует свойства безотказности, долговеч- ности, ремонтопригодности и сохраняемости Экономичность Характеризует свойства изделия, отражающие его техническое совершенство по уровню или степени потребляемых им сырья, материалов, топлива и трудовых ресурсов при эксплуатации Эргономика Характеризует систему "человек - изделие" с по- зиции обеспечения необходимых удобств, сохра- нения сил, здоровья и работоспособности человека и учитывает комплекс его гигиенических, антро- пометрических, физиологических свойств, прояв- ляющихся в производственных и бытовых про- цессах Эстетический Характеризует информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, цветовую гамму и совершенство производственно- го исполнения Т ехно логичность Характеризует свойства состава и структуры или конструкцию продукции, определяющие ее при- способленность к достижению минимальных за- трат при производстве, эксплуатации и восстанов- лении для заданных значений показателей качества продукции, объема ее выпуска и условий выполне- ния работ Транспортабель- ность Характеризует приспособленность продукции к пе- ремещению в пространстве, не сопровождающему- ся ее использованием или потреблением Стандартизация и унификация Характеризует насыщенность продукции унифици- рованными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими изделиями и соответствие действующим стандартам
234 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 9.1 Показатель Характеристика Патентно-правовой Характеризует степень обновления технических решений, использованных в продукции, их патент- ную защиту, а также возможность беспрепятствен- ной реализации продукции в стране и за рубежом, т. е. ее конкурентную способность Экономический Характеризует величину затрат, необходимых для проведения мероприятий, направленных на повы- шение качества продукции: себестоимость, при- быль, цена, рентабельность Экологический Характеризует уровень вредных воздействий про- дукции на окружающую среду, возникающих при ее производстве, транспортировании, хранении, по- треблении и утилизации Безопасность Характеризует особенности продукции, обеспечи- вающие безопасность обслуживающего персонала при ее эксплуатации ризуют несколько свойств продукции), которые обычно представ- ляются некоторой комбинацией (суммой, произведением, функ- циональной зависимостью) единичных показателей. В тех ситуациях, когда комплексный показатель качества не может быть выражен через единичные с помощью объективной функциональной зависимости, применяют субъективный способ образования комплексных показателей. Для этого используют средневзвешенные величины: среднее арифметическое, геометриче- ское, квадратичное и гармоническое взвешенное. Такой подход к формированию комплексного показателя каче- ства позволяет получить для каждого его наименования свое мате- матическое выражение. Комплексные показатели качества бывают: групповыми, объединяющими в себе определенную группу свойств продукции); интегральными, позволяющими с экономической точки зрения определить оптимальную совокупность свойств изделия (отражают соотношение полезного суммарного эффекта от эксплуатации или потребления продукции и суммарных затрат на ее создание, экс- плуатацию или потребление);
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 235 обобщенными, оценивающими качество продукции по сово- купности ее свойств (при экономических расчетах в роли обоб- щенного комплексного показателя обычно выступает интеграль- ный показатель качества). Однако необходимо помнить, что сведение широкой номен- клатуры показателей к одному показателю качества сопряжено с большой потерей информации. Избежать этого позволяет выбор из общего числа тех показателей, которые характеризуют качество с какой-нибудь одной стороны (например, технической, экономи- ческой, эстетической). С помощью таких показателей определяются уровни качества продукции (например, ее нормативный, технический и технико-эко- номический уровни), представляющие собой характеристику ее ка- чества, устанавливающую степень соответствия фактических зна- чений показателей качества продукции требованиям нормативно- технических документов. Нормативный уровень качества продукции используется при решении всевозможных правовых вопросов. Технический уровень формируется такой совокупностью пока- зателей качества, в которую не входят экономические. Этот уро- вень определяется для сопоставления показателей совершенства оцениваемой продукции (на стадиях разработки, изготовления и эксплуатации) с соответствующими базовыми образцами, в том числе и зарубежными. Технико-экономический уровень - наиболее широкая и обоб- щенная характеристика качества продукции, включающая как тех- нические, так и экономические показатели. Вся промышленная продукция для оценки уровня ее качества разделена на два класса: расходуемая при использовании и расхо- дующая свой ресурс (к этому классу, в частности, относятся и авто- транспортные, и погрузочно-разгрузочные средства). Вследствие того, что автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства не ’’расходуются”, а "расходуют свой ресурс", т. е. - эксплуатиру- ются, показатели качества этих видов техники рассматриваются применительно к условиям эксплуатации и называются эксплуата- ционными качествами, которые будут рассматриваться ниже. Для определения значений показателей качества продукции существуют различные методы, основные из которых приведены в табл. 9.2. При необходимости для определения значений показа- телей качества продукции можно совместно использовать несколь- ко методов. Кроме рассмотренных методов могут применяться ста- тистические методы оценки показателей качества изделий.
236 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 9.2. Основные методы определения значений показателей качества продукции Метод Краткая характеристика Измерительный (инструменталь- ный) Основан на информации, получаемой с использова- нием технических средств измерений. С помощью этого метода определяются фактические значения показателей качества (например, скорости, массы ав- томобиля, числа оборотов двигателя, расхода топлива и т. д.). В силу своей объективности, высокой точно- сти и возможности автоматизации измерений он яв- ляется предпочтительным и должен применяться все- гда, когда это возможно и экономически выгодно Органолептиче- ский Базируется на информации, получаемой в результате анализа восприятия органов чувств: зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса. При этом методе не ис- ключается применение некоторых технических средств (кроме измерительных и регистрирующих), повышающих разрешающие способности органов чувств человека, например, лупы, микроскопы, мик- рофоны с усилителями. Широкое распространение получил в медицине, пищевой и парфюмерной про- мышленности Расчетный Основан на использовании информации, получаемой с помощью теоретических или эмпирических зави- симостей. Этим методом пользуются главным обра- зом при проектировании продукции, когда она еще не может быть объектом экспериментальных испы- таний. Расчетным методом определяют значения производительности, безотказности, долговечности, сохраняемости, ремонтопригодности и др. Он может применяться в комбинации с измерительным и дру- гими методами. Например, при определении показа- теля ремонтопригодности, для определения трудоза- трат (в человеко-часах). В этом случае используется комбинация регистрационного метода (подсчет лиц определенной квалификации, занятых ремонтом) с измерительным (измерение времени, затраченного на ремонт)
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 237 Окончание табл. 9.2 Метод Краткая характеристика Регистрацион- ный Использует информацию, получаемую путем подсче- та числа определенных событий, предметов или за- трат. Например, отказов изделия при испытаниях, затрат на создание или эксплуатацию продукции, числа частей сложного изделия (стандартных, уни- фицированных, заимствованных, защищенных автор- скими свидетельствами или патентами и т. п.). Этим методом определяются показатели унификации, па- тентно-правовые и другие показатели Экспертный Выполняется группой специалистов-экспертов. В та- кие группы в зависимости от вида показателей каче- ства объединяются инженеры, экономисты, товаро- веды, дизайнеры, дегустаторы и др. Применяется в том случае, когда для решения задач нельзя исполь- зовать более объективные методы Социологиче- ский Строится на массовых опросах населения или от- дельных его социальных групп, члены которых тем самым выступают в качестве экспертов. Опрос может производиться путем анкетирования, голосования, в виде интервью и т. п. 9.2. Условия эксплуатации и комплекс эксплуатационных качеств АТС Эксплуатационные качества - группа свойств, определяю- щих степень приспособленности автомобилей и автопоездов к эк- сплуатации в качестве наземного колесного безрельсового тран- спортного средства [67]. Добавление к термину ’’качество” слова "эксплуатационное” подчеркивает, что достоинства АТС характеризуются примени- тельно к определенным условиям его использования или как при- нято говорить эксплуатации. Термин "качество” отвечает на вопрос "какой?" (большой, ма- ленький; быстрый, медленный; тяжелый, легкий; хороший, плохой) и не может быть безотносительным к условиям эксплуатации кон- кретного транспортного средства. В этом его основное, принципи- альное отличие от термина "свойство".
238 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Качество конкретного АТС может оцениваться лишь в сравне- нии с качеством другого, аналогичного АТС, т. е. АТС одинаковой размерности и назначения. Вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что автомо- биль, как и всякая другая транспортная машина, обладает комплек- сом качеств, определяющих степень его пригодности к использо- ванию в определенных условиях эксплуатации, для которых он предназначен. Условиями эксплуатации АТС называются особенности вы- полнения перевозок, определяемые сочетаниями различных внеш- них факторов. Условия эксплуатации подвижного состава чрезвычайно раз- нообразны и предъявляют столь же разнообразные требования к конструкции подвижного состава. Практически невозможно соз- дать подвижной состав, который бы обладал качествами, отвечаю- щими всем без исключения условиям эксплуатации. Поэтому соз- даются разные типы и модели подвижного состава, отличающиеся по своим эксплуатационным качествам и предназначенные для со- ответствующих условий работы, что позволяет обеспечить сохран- ность груза, своевременность и срочность доставки, минимальные затраты на выполнение перевозок и др. Условия, в которых эксплуатируются АТС, обычно делят на че- тыре основные группы: транспортные, дорожные, природно-клима- тические и организационно-технические, характеристика которых приведена в табл. 9.3. Транспортные условия эксплуатации определили широкое рас- пространение специализированных АТС, конструкции которых максимально приспособлены для перевозки определенного одного или нескольких видов грузов. Эти автомобили создаются, как пра- вило, на шасси базовых автомобилей универсального назначения (бортовых). Транспортные условиям эксплуатации влияют на вы- бор грузоподъемности АТС, его скоростные качества, а также на- дежность в работе и безопасность при движении. Дорожные условия эксплуатации оказывают наиболее сущест- венное влияние на конструкцию шасси, мощность двигателя, ком- поновку и габаритные размеры АТС. В зависимости от дорожных условий выбирают АТС, обладающие необходимой проходимо- стью, плавностью хода, маневренностью, скоростной характери- стикой. Природно-климатические условия эксплуатации предопреде- ляют выбор кузовов и кабин АТС таких конструкций, которые за- щищают грузы, водителей и пассажиров от низких и высоких тем-
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 239 Таблица 9.3. Классификация условий эксплуатации АТС Условия эксплуа- тации Учитываемые факторы Характеристика факторов Транспортные Вид груза и его тран- спортная характерис- тика Наименование груза, его физико-меха- нические свойства, объемная масса, вид упаковки, размер и масса грузовой еди- ницы, условия обеспечения сохранности при перевозке, ценность Срочность доставки Время, за которое груз должен быть дос- тавлен потребителю Объем перевозок Количество груза, которое требуется пе- ревозить в единицу времени (т/сутки, месяц, год) Партионность отпра- вок Количество груза, которое требуется пе- ревозить на одном АТС единовременно. Возможность укрупнения партии Дальность перевозок Расстояние, на которое перевозят грузы Способ погрузки и раз- грузки Немеханизированный (ручной), механи- зированный, автоматизированный Дорожные Прочность дорожно- го покрытия, мостов и других сооружений Полные массы и предельно допустимые осевые нагрузки АТС Рельеф местности Равнинный, холмистый, горный Элементы профиля и плана дорог Наибольшие величины продольных ук- лонов (их частота, протяженность), из- вилистость дороги в плане, ширина про- езжей части, количество полос и другие параметры, определяемые нормативны- ми величинами для дорог разной техни- ческой категории Ровность дорожного покрытия Тип покрытия (капитальное цементобе- тонное или асфальтобетонное) со ста- бильной ровностью, усовершенствован- ное облегченное с пониженной неста- бильной ровностью. Покрытие переход- ного типа (щебеночное, булыжное, гра- вийное и др.). Грунтовые дороги разной ровности
240 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 9.3 Условия эксплуа- тации Учитываемые факторы Характеристика факторов Дорожные Интенсивность дви- жения Средняя годовая, суточная, часовая. Стабильность плотности движения по дням недели и часам суток. Характер движения (поточное, одиночное). Вид движения (городское, внегородское, внедорожное) Стабильность проез- жего состояния Продолжительность заснеженности в зим- нее время. Затрудненность (на грунто- вых дорогах) движения в период дождей. Наличие пыли и другие условия Природно- климатические Зоны умеренного, хо- лодного и жаркого климата Температура, влажность и запыленность воздуха. Скорость ветра. Количество осадков. Высота над уровнем моря. Рель- еф местности. Продолжительность зим- него периода (количество дней в году с температурой ниже 0 °C). Химический состав воздуха (агрессивность окру- жающей среды) Организационно-технические Режим работы Время пребывания АТС в наряде. Коли- чество дней работы в году. Средний су- точный и годовой пробеги. Равномер- ность перевозок по часам суток, дням недели, месяцам года. Организация ра- боты водителей Условия хранения Хранение АТС в закрытом помещении (отапливаемом, неотапливаемом) или без- гаражное Организация техни- ческого обслужива- ния и ремонта Регулярность, степень механизации и объ- ем выполнения работ по техническому обслуживанию. Организация ремонта (поточная, постовая, поточно-постовая) ператур окружающего воздуха, дождя, снега, ветра, пыли, солнеч- ной радиации, а также в целом северное, тропическое или горное исполнение АТС. По природно-климатическим условиям террито- рия России и стран СНГ подразделяется на три следующие клима-
Глава 9 Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 241 тические зоны: умеренного, холодного и жаркого климата, которые в свою очередь делятся на 10 климатических районов. Зона холодного климата (районы: очень холодный, холодный, умеренно холодный) занимает самую большую часть территории нашей страны и расположена на Крайнем Севере, в Восточной и Западной Сибири. Климатические условия зоны холодного климата характеризуются низкими абсолютными температурами наружного воздуха зимой (ниже -50 °C), низкой средней температурой самого холодного месяца января (ниже -20 °C) и продолжительностью зимнего периода со снежным покровом 180-300 дней в году. Автотранспортные средства, предназначенные для перевозок грузов на территории зоны холодного климата, должны иметь сис- темы охлаждения, питания и смазки двигателя, приспособленные для надежной работы при температурах воздуха до -60 °C. Подка- потное пространство должно быть теплоизолировано, двигатель приспособлен к легкому пуску при низких минусовых температу- рах воздуха, а при безгаражном хранении - к его разогреву от внешних источников энергии. Аккумуляторная батарея требует утепления. АТС должны комплектоваться морозостойкими шина- ми, резинотехническими деталями, а также деталями, изготовлен- ными из полимерных материалов. Следует использовать только специальные топлива, смазочные масла, тормозную и другую жид- кости, рассчитанные на применение при низких температурах. Ка- бины грузовых АТС должны иметь теплоизоляцию и отопительные системы. Зона жаркого климата (районы: теплый влажный, жаркий су- хой, очень жаркий) расположена на юге России. Северная граница этой зоны проходит по территории, где изотерма средних темпера- тур наиболее жаркого месяца июля составляет +26 °C. Эта зона подразделяется на три части: пустынную, высокогорную и субтро- пическую, имеющие свои характерные особенности. В пустынной части зоны жаркого климата максимальные тем- пературы атмосферного воздуха могут достигать +45...-48 °C, по- верхность грунта нагревается выше +70 °C. Лето жаркое, сухое. Из- за недостатка влаги образуется большое количество пыли. Почти на всем пространстве этой части жаркой зоны зимы со снежным покровом практически не бывает. В высокогорной части зоны жаркого климата из-за снижения атмосферного давления существенно уменьшается мощность дви- гателя (на 30-40 %) и соответственно снижаются тягово-скоро- стные свойства автомобиля. Для дорог в высокогорной местности характерны длительные подъемы и спуски на перевальных участ-
242 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ках протяжением до 20 км. В плане высокогорные дороги могут иметь значительную извилистость с крутыми поворотами, ограни- чивающими возможность применения трехосных автомобилей и автопоездов с большой габаритной длиной. Субтропическая часть зоны жаркого климата расположена в прибрежных районах южных морей и отличается повышенной влажностью и агрессивностью среды (из-за большого количества ионов соли в воздухе). АТС, предназначенные для перевозок на территории зоны жаркого климата, должны иметь системы охлаждения двигателя замкнутого типа, устраняющие потери охлаждающей жидкости от испарения, а также масляные радиаторы для охлаждения масла в системе смазки двигателя. Конструкция воздухозаборника для двигателя должна предусматривать возможность забора воздуха вне капота из зоны, наименее нагреваемой и запыленной. Кроме того, для двигателей и всех смазываемых узлов шасси автомоби- лей, работающих в пустынной части зоны, необходима усиленная пылезащита. Шины, все резинотехнические изделия и детали из полимерных материалов, топливо, масла, тормозная жидкость и другие материалы должны быть рассчитаны на обеспечение на- дежной работы при высоких температурах, характерных для зоны жаркого климата. Аккумуляторная батарея должна быть размещена в наименее нагреваемой зоне подкапотного пространства. Крыша должна иметь эффективную теплоизоляцию от нагрева солнечны- ми лучами. Пассажирский кузов или кабина водителя должны быть отделены от двигателя надежной теплоизоляцией, оборудованы вентиляцией, пылезащитой или кондиционированием воздуха. Для уменьшения нагрева поверхностей автомобиля, на которые попадают солнечные лучи, они окрашиваются в светлые тона, стойкие против солнечной радиации, а на сиденья надеваются лег- кие чехлы. АТС, работающие в высокогорной местности должны ком- плектоваться двигателями с турбонаддувом, уменьшающим высот- ные потери мощности двигателей из-за пониженного давления воз- духа. На высокогорных дорогах целесообразен специальный под- бор оптимальных передаточных отношений в трансмиссии, специальное устройство тормозных механизмов-замедлителей и др. Зона умеренного климата (районы: умеренный, умеренно- теплый, умеренно-влажный, умеренно-теплый влажный) располо- жена на территории между зонами холодного и жаркого климата. В зоне умеренного климата сосредоточена преобладающая часть автомобильного парка страны. Поэтому все применяемые стан-
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 243 дартные автомобили конструктивно наиболее приспособлены к пе- ревозкам на территории этой зоны. Автотранспортные средства, несмотря на многообразие усло- вий эксплуатации, должны обладать комплексом качеств, отве- чающих современному уровню автомобилестроения. Количество качеств, по которым можно оценивать совершенство конструкции АТС и его приспособленность к выполнению перевозок грузов или пассажиров в различных условиях эксплуатации, довольно велико. В свое время академик Е. А. Чудаков рекомендовал 13 следующих качеств: динамика, экономика, надежность, проходимость, устой- чивость, легкость управления, мягкость хода, простота обслужива- ния, использование габарита кузова (салона), использование массы, маневренность, запас хода, емкость (грузовместимость, пассажи- ровместимость). Обычно из всей гаммы факторов выделяют основные, которые могут быть как единичными, так и комплексными, полученными группировкой единичных факторов. К таким основным факторам можно отнести следующие: 1) вместимость; 2) использование габаритов и массы; 3) скорость движения; 4) проходимость; 5) безопасность дорожного движения (в том числе тормозные свойства, устойчивость, управляемость, обзорность, эффективность сигнализации); 6) топливная экономичность; 8) удобство использования (в том числе плавность хода, ком- фортабельность, простота управления, маневренность, удобство погрузки и разгрузки, сохранность груза); 9) надежность (в том числе безотказность, долговечность, ре- монтопригодность, сохраняемость); 10) экологические свойства; 11) провозные качества. Вместимость Вместимость грузового АТС называется грузовместимостью. Грузовместимость - это наибольшее количество груза, ко- торое может быть единовременно перевезено АТС. Грузовмести- мость подвижного состава определяется его номинальной грузо- подъемностью и внутренними размерами кузова (объемом). Номинальная грузоподъемность - основной параметр грузо- вместимости - определяется максимальным количеством груза
244 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства (в тоннах), которое может быть погружено на АТС с учетом проч- ности его ходовой части, рамы и кузова. Номинальную грузоподъемность q& назначает фирма-изгото- витель при создании конструкции АТС. Номинальная грузо- подъемность определяет габаритные размеры и массу автомобиля, размеры и прочность его основных деталей, узлов и агрегатов. Автозаводы в прайс-листах указывают обычно значения номи- нальной грузоподъемности для базовых автомобилей (как правило, АТС с универсальной бортовой платформой) или автомобилей шасси, укомплектованных определенным типоразмером шин. При установке другого кузова (фургона, цистерны и др.) или каких- либо механизмов (специализированные автомобили) грузоподъ- емность изменяется на разность между массами устанавливаемого кузова или специального оборудования и стандартного кузова (или шасси). Эта разность может составлять 20-30 % от номинальной грузоподъемности. Внутренние размеры кузова АТС определяются внутренней длиной кузова /к его шириной Ьк и высотой йк. Различают две разновидности внутреннего объема кузова автомобиля: полный (геометрический) объем VK.a, равный произведению длины, высоты и ширины кузова АТС, или площади пола внутренней платформы кузова Гк а на ее высоту: Ук.а = /к bK hK = Fк.а йк; (9.1) полезный (погрузочный) объем - часть полного объема кузова АТС, занятая грузом Ук а.ф, равный произведению геометрического объема кузова на коэффициент использования внутреннего объема кузова при данном виде груза T|v: Ук.а,ф = ^к.а Л v (9.2) При загрузке АТС грузом, выступающим за его борт, полезный объем может быть больше полного объема. Кроме номинальной грузоподъемности и объема кузова для оценки грузовместимости АТС используют следующие показатели (табл. 9.4). Удельная объемная грузоподъемность имеет размерность т/м3 и определяет ту минимальную объемную массу перевозимого гру- за, при которой будет полностью использована грузоподъемность автомобиля. Так, например, если удельная грузоподъемность авто- мобиля ЗИЛ-ММЗ-555 равна 1,75 т/м3, КамАЗ-5511 - 1,39 т/м3, ГАЗ-САЗ-53Б - 0,72 т/мт(рис. 9.1), то это значит, что при перевозке грузов, объемная масса которых меньше этой величины, полностью
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 245 Таблица 9.4. Показатели грузовместимости АТС Показатель Краткая характеристика показателя Формула для расчета Удельная объемная гру- зоподъемность (/уд Отношение номинальной гру- зоподъемности q& к полному объему кузова АТС <7уд = ^к.а Удельная площадь ку- зова Гуд Отношение площади пола ку- зова АТС к его номинальной грузоподъемности ^уд = ^*к.а / Я a Удельная грузоподъем- ность пола кузова qf Отношение номинальной гру- зоподъемности к площади пола кузова АТС <if=qJ F* Коэффициент грузовме- стимости Отношение произведения по- лезного объема кузова на объемную плотность разме- щенного в нем груза уг к но- минальной грузоподъемности АТС 4q = ^к.а.ф %•/ #а Коэффициент статичес- кого использования гру- зоподъемности ус Отношение фактической за- грузки АТС в тоннах Сф к его номинальной грузоподъем- ности Yc = ^ф/ Коэффициент использо- вания внутреннего объ- ема кузова T]v Отношение фактически ис- пользуемого (полезного) объ- ема кузова АТС при данном виде груза и упаковки к пол- ному объему кузова Лу= ^к.а.ф/ ^к.а использовать грузоподъемность этого автомобиля без изменения размеров кузовах нельзя. Чем меньше удельная грузоподъемность автомобиля, тем при большей номенклатуре грузов будет полно- стью использована его грузоподъемность. В тех случаях, когда объемная масса груза намного больше удельной грузоподъемности автомобиля, объем кузова последнего будет использован не полно- стью. Очевидно, что применять такое АТС для перевозки данного вида груза нерационально. Грузоподъемность АТС будет исполь- зоваться полностью в тех случаях, когда объемная масса перевози- мого ими груза будет равна или близка их удельной объемной гру- зоподъемности.
246 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Удельная объемная грузоподъемность (объемная масса груза), т/м3 --- — ЗИЛ-ММЗ-555;-----------КамАЗ-5511; ---- - ГАЗ-САЗ-53Б Рис.9.1. Зависимость номинальной грузоподъемности АТС от его удель- ной грузоподъемности (объемной массы перевозимого груза) С помощью удельной объемной грузоподъемности можно дос- таточно хорошо оценивать грузовместимость автомобилей-само- свалов и автомобилей-фургонов. Удельная площадь кузова - минимальное количество тонн гру- за, которое можно разместить на каждом квадратном метре полез- ной площади кузова, чтобы полностью использовать грузоподъем- ность автомобиля. Удельная площадь кузова наилучшим образом оценивает грузовместимость автомобилей с открытыми кузовами и бортовыми платформами, предназначенными для перевозок тар- но-упаковочных и штучных грузов. Высота бортов в данном случае вообще не учитывается. Обратная величина удельной площади ку- зова носит название удельной грузоподъемности площади кузова. Степень использования грузоподъемности можно также оха- рактеризовать коэффициентом грузовместимости, который пока- зывает, какая часть номинальной грузоподъемности АТС исполь- зуется при перевозке груза с конкретными габаритами и объемным весом: — dKhKX\vyr / (9.3) Числитель рассматриваемого выражения представляет собой не что иное, как фактическое количество груза в тоннах, загружен- ное в АТС. Как видно из выражения, для определения этого коли- чества груза необходимо иметь справочные данные по габаритным размерам кузова каждого конкретного АТС, а также определять ве-
Глава 9 Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 247 личины таких параметров как уг и r|v, что сделать в ряде случаев бывает затруднительно или вообще невозможно. Поэтому в повсе- дневной практике автомобильных перевозок, для определения сте- пени использования грузовместимости АТС за одну ездку исполь- зуют коэффициент статического использования грузоподъемно- сти — Ус, который по своему физическому смыслу тождественен однако для его нахождения достаточно знать только массу груза в тоннах, погруженного на АТС. При перевозках большой номенк- латуры грузов, в подавляющем большинстве случаев, известны количество и масса груза, загруженные в автомобиль, что отражается в сопроводительных документах. Поэтому определение Сф не представляет никакой трудности, а, следовательно, и использование ус вместо у? является предпочтительным. При значениях yq > 1,0 и ус > 1,0 грузоподъемность АТС ис- пользуется полностью. Чем меньше значения yq и ус, тем меньше используется грузоподъемность АТС. Коэффициент использования внутреннего объема кузова зависит от внутренних геометрических размеров кузова АТС, самого груза, его тары и упаковки, кратности геометрических размеров груза размерам кузова АТС, условий перевозок и ряда других. Причины, по которым невозможно полностью исполь- зовать внутренний объем кузова АТС, достаточно разнообразны. Например, при перевозке некоторых видов навалочных грузов, а также зерновых и овощных грузов россыпью на автомобилях с открытой бортовой платформой или автомобилях-самосвалах, погрузка этих видов грузов производится ниже уровня бортов кузова на 50-100 мм. За счет этого уменьшаются потери грузов при перевозке, однако объем кузова используется не полностью (r|v = = 0,90-0,93). При движении по ровным дорогам величина этого коэффициента может иметь более высокие значения, а при дви- жении по неровным дорогам, на которых возможны перекосы кузова и толчки нужно оставлять большее расстояние до кромки бортов, т. е. значение коэффициента 1% - понизится. Объем кузова автомобиля-фургона довольно часто не исполь- зуется полностью из-за сложности загрузки и последующей раз- грузки его верхней части. Отсутствие кратности размеров тарно-упаковочного и штучно- го груза с внутренними размерами кузова АТС нередко является причиной недоиспользования объема последнего. При этом, чем больше размеры груза и меньше размер кузова, тем большая часть площади пола кузова может остаться неиспользованной. Коэффи- циент r|v для разных видов тарно-упаковочных и штучных грузов
248 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и схем их укладки может со- ставлять при перевозке гру- зов: в ящиках 0,60-0,95; в меш- ках, кулях 0,90-1,00; в бочках, рулонах 0,40-0,70; при пере- возке бревен, брусьев, дров 0,70-1,00. При перевозке бочек или ящиков большого размера на автомобилях малой грузоподъ- емности, величина коэффици- ента может снижаться до 0,44-0,50. Рис. 9.2. Схема размещения навалочно- ® некоторых случаях объ- го груза в кузове автомобиля-самосвала ем кузова не может быть реа- с "шапкой" (поперечный разрез) лизован полностью из-за осо- бенностей внутренних его форм (например, на полу кузова могут быть выступы над задними колесами). При перевозке грузов, которые могут быть погружены в авто- мобиль выше бортов (ряд тарно-упаковочных и штучных грузов, а также инертные навалочные грузы, такие как песок, щебень, грунт, камень, глина и ряд других), коэффициент использования объема кузова будет больше единицы. Так, например, при механи- зированной погрузке навалочных грузов в автомобиль-самосвал в средней части его кузова образуется пирамидальное возвышение, которое называют "шапка". Высота "шапки" йш (рис. 9.2) зависит от угла естественного откоса перевозимого груза рл в движении. При полном использовании грузоподъемности объем груза, загружен- ного в АТС, Уг можно определить по выражению: Уг- Ук.а.ф — (Za^Yr— Ур"1" Уш > (9.4) где Ур и Уш - соответственно рабочий объем кузова АТС и объем "шапки" груза, м3. При параметрах кузова и загрузки его грузом, показанных на рис. 9.1, УР=^.а(йк-й1), (9.5) Уш = FK.a йш /3 = FK.a bK tgpa/6, (9.6) а условие (9.4) после простых преобразований запишется в виде К = Ук.а.ф = Ур + Уш = FK а(Йк - Й1 + bK tgPa/6). (9.7)
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 249 Из выражения (9.7) видно, что Каф, а, следовательно, и T]v [(см. выражение (9.2)] будет зависеть от соотношения между йш и hi. Коэффициент T]v > 1,0 будет в том случае когда йш > hi (hi - расстояние от верха борта до места касания груза с бортом автомобиля). При угле естественного откоса рд > 30° фактический объем груза, перевозимого АТС, будет на 20-30 % превышать геометрический объем кузова, a T|v будет соответственно равен 1,2-1,3. Использование габаритов и массы Использование габаритных размеров (компактность) АТС - качество, характеризующее рациональность использования его га- баритных размеров. Габаритными размерами являются наибольшие размеры внешних очертаний подвижного состава. Габаритные максималь- ные размеры АТС (рис. 9.3) для движения на дорогах России огра- ничиваются величинами (см. прил. 1): длина Ла одиночного авто- мобиля не более 12 м, автопоезда Lan в составе тягача с полуприце- пом или одним прицепом 20 м и автопоезда с двумя и более прицепами 24 м; высота На с грузом не более 4,0 м; ширина АТС Вй не должна превышать 2,5 м, для рефрижераторов и изотермических кузовов допускается 2,6 м. За рубежом также существуют ограни- чения на максимальные габаритные размеры АТС, значения кото- рых приведены в главе 1 и прил. 9. Использование габаритных размеров АТС оценивается коэф- фициентом использования габарита, коэффициентом использова- ния габаритной длины и коэффициентом компактности. Коэффициент использования габарита Т|г - отношение внут- ренней площади кузова, ко всей площади, занимаемой автотранс- портным средством в плане Fa. Пг = FK.JFa = FKJLa Ba. (9.8) Коэффициент использования габаритной длины Т|дл - отноше- ние длины кузова к длине АТС: Лдл~ (9.9) Коэффициентом компактности Т|к называется отношение всей площади, занимаемой АТС в плане, к его номинальной грузоподъ- емности: r]K = Fa/qa. (9.10) Значение этого коэффициента обычно тем меньше, чем выше гру-
250 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства зоподъемность автомобиля. Так, для qa = 1,5 т Т|к = 6-7 м2/т, а для qa = 7-8 т Т|к = 2,5-3,0 м2/т. Компактность определяет удобство использования АТС, лег- кость управления, маневренность, проходимость в стесненных ус- ловиях, размер площади помещений для хранения, обслуживания и ремонта, размер свободного места на улице для постановки авто- мобиля на стоянку. Наиболее существенное значение имеет ком- пактность для АТС большой грузоподъемности в связи с установ- ленными ограничениями предельных габаритных размеров авто- мобильных транспортных средств, допускаемых к движению по дорогам общего пользования. Компактность автомобиля зависит от его общей конструктив- ной компоновки, которая должна обеспечить достаточную вмести- мость АТС, соответствующую его номинальной грузоподъемности, одновременно учитывая допустимое распределение нагрузки на Рис. 9.3. Габаритные размеры подвижного состава: La - длина автомобиля; Ln - длина прицепа; Гпп - длина полуприцепа; Lan - длина автопоезда; Яа - высота автомобиля
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 251 оси и вместе с этим внешние формы АТС должны быть рацио- нальными и отличаться современным дизайном. Использование массы АТС - это соотношение между его собственной массой и полезной нагрузкой. Данное эксплуатацион- ное качество характеризует: экономичность при производстве АТС с точки зрения расходо- вания металла и других материалов в конструкции автомобиля (при условии обеспечения необходимой прочности и долговечности всех его узлов и агрегатов); экономичность перевозок на данном автомобиле, в том смыс- ле, что перемещение каждого лишнего килограмма собственного веса АТС ведет к дополнительному непроизводительному расходу топлива и увеличивает износ шин, ухудшает мощностные характе- ристики двигателя и т. д. Массовая характеристика АТС включает массу автомобиля в снаряженном состоянии, его полную массу, массу шасси и мак- симальную. Снаряженная масса Go - это масса полностью заправленного (топливом, маслом, охлаждающей жидкостью и пр.) и укомплекто- ванного (запасным колесом, инструментом и т. п.) АТС без груза и водителя. Полная масса Ga - включает в себя снаряженную массу АТС и его номинальную грузоподъемность, учитывающую массу груза, водителя и другого обслуживающего персонала: Ga = Go + qa. Полная масса автопоездов определяется: для автомобиля с при- цепом - суммой полных масс тягача и прицепа; для автомобиля с полуприцепом - суммой снаряженной массы тягача, массы пер- сонала в кабине и полной массы полуприцепа. Масса шасси Gm - это масса не заправленного автомобиля без кузова, инструмента и запасного колеса. Максимальная масса или допустимая (конструктивная) пол- ная масса представляет собой сумму нагрузок на оси и ограни- чивается предельно допустимыми значениями, приведенными в прил. 1.9. Массовые характеристики оцениваются коэффициентом сна- ряженной массы. Коэффициент снаряженной массы - отноше- ние собственной массы АТС в снаряженном состоянии к номи- нальной грузоподъемности: Tl^=G0/^a. (9.11) Использование массы, как и компактность, наибольшее значе- ние имеет для АТС большой грузоподъемности, предназначенных
252 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства для массовых перевозок на дорогах общего пользования. При про- ектировании этих автомобилей необходимо стремиться к повыше- нию их полезной грузоподъемности при одновременном снижении собственного веса. Это позволит при том же полном весе увели- чить количество перевозимого полезного груза, повысить произво- дительности труда и снизить затраты на перевозки. Тягово-скоростные свойства Тягово-скоростные свойства - совокупность свойств, опре- деляющих возможные (по характеристикам двигателя или сцепле- ния ведущих колес с дорогой) диапазоны изменения скоростей дви- жения АТС на тяговом режиме в различных дорожных условиях. Под тяговым понимается такой режим работы АТС, при кото- ром к его колесам от двигателя подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению. Скоростными свойствами АТС называется его способность доставлять грузы с минимальной затратой времени. Это эксплуатационное качество является одним из основных. Обычно чем выше скоростные свойства АТС, тем больше его про- изводительность. Скорость движения автомобиля зависит от мно- гих факторов: мощности двигателя, передаточных отношений в трансмиссии, величин сопротивления качению и сопротивления воздуха, полной массы АТС, эффективности действия тормозных механизмов, рулевого управления, устойчивости автомобиля на дороге, мягкости подвески и плавности хода при движении по не- ровной дороге, проходимости при движении в трудных дорожных условиях. Тягово-скоростные свойства АТС оцениваются следующими показателями: технической скоростью, максимальной скоростью, условной максимальной скоростью, интенсивностью разгона и ди- намическим фактором. Техническая скорость - условная средняя скорость за время движения. В общем виде техническая скорость (от) АТС, прошедшего путь L за время непрерывного движения Гдв, в которое включается и время ситуационных остановок (у светофора, железнодорожных переездов и др.) может быть представлена формулой: от = £Лдв. (9.12) Величина технической скорости наиболее полно характеризу- ет скоростные свойства АТС при движении в определенных усло- виях эксплуатации. Она зависит от конструкции подвижного соста-
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 253 ва, его технического состояния, степени использования грузоподъ- емности, дорожных условий, интенсивности транспортного потока, квалификации водителя, особенностей перевозимого груза, органи- зации перевозок. Повышение технических скоростей движения - одна из важных задач при организации перевозок грузов, так как от ее величины зависит время доставки грузов потребителям. Максимальная скорость - наиболее устойчивая скорость дви- жения автомобиля на высшей передаче, измеренная при пробеге по заданному прямолинейному горизонтальному участку дороги. Условная максимальная скорость - средняя скорость прохож- дения последних 400 м при разгоне автомобиля на прямолинейном измерительном участке дороги длиной 2000 м. Максимальная скорость определяет предел скоростных воз- можностей АТС. Одной из тенденций развития автомобилестрое- ния является улучшение тягово-скоростных свойств, о чем свиде- тельствуют более высокие значения максимальных скорости и ус- корения у каждого нового поколения автомобилей. Максимальная скорость отдельных современных автомобилей, определенная их технической характеристикой, достигает 200 км/ч и выше. В настоящее время установлены минимальные пределы значе- ний максимальных скоростей для различных типов АТС. Так, для автопоездов допустимая максимальная скорость движения по до- рогам России не должна превышать: на магистралях - 90 км/ч; в населенных пунктах - 60 км/ч; за пределами населенных пунктов - 70 км/ч. Интенсивность разгона - приспособленность автомобиля к быстрому троганию с места и разгону (увеличению скорости дви- жения). Этот показатель имеет особенно большое значение в усло- виях городского движения, а также при обгонах на трассах. Интен- сивность разгона характеризуется следующими показателями: ’’разгон - выбег’’; разгон на высшей и предшествующей передачах; время разгона на заданном пути 400 и 1000 м и до заданной скорости. Характеристика ’’разгон - выбег” - зависимость скорости от пути и времени разгона АТС с места на измерительном участке длиной 2000 м и выбега до остановки. Разгон осуществляется на полной подаче топлива и переключении передач при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Характеристика разгона на высшей и предшествующих пере- дачах - зависимость скорости от пути и времени. Разгон выполня- ют с устойчивой минимальной скорости до скорости, соответст- вующей номинальной частоте вращения коленчатого вала двигате-
254 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ля путем резкого и полного нажатия на педаль управления подачей топлива и удержания ее в таком положении. Время разгона на заданном пути 400 и 1000 м и до заданной скорости определяет интенсивность разгона и может быть установ- лено по скоростной характеристике "разгон - выбег". Конечная скорость разгона автомобилей особо малой и малой грузоподъем- ности - 80 км/ч, остальных - 60 км/ч. Динамический фактор D позволяет оценивать тяговые качест- ва (возможность реализации скоростей) АТС для случаев движения по дорогам с разным сопротивлением. Для него имеет место выра- жение: Z) = Мщах i0 iK 1аХ]Дк Ga - kFv2l\3Gz, (9.13) где Мщах - максимальный крутящий момент двигателя; io, iK, гд - со- ответственно передаточные числа главной передачи, коробки пере- дач и дополнительной коробки; rjT - КПД трансмиссии; гк - радиус качения ведущих колес; kF- фактор обтекаемости (где к - коэффи- циент обтекаемости; F - площадь лобового сопротивления АТС); v - скорость движения АТС. Динамический фактор автомобилей, предназначенных для ра- боты на дорогах той или иной технической категории, должен быть на высших передачах не ниже величины суммарных дорожных со- противлений на подъемах, допустимых на дорогах данной катего- рии. Наибольший преодолеваемый подъем с полной нагрузкой у автомобилей должен быть не ниже 35, а у автопоездов 18 % на низшей передаче. Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью. Тягово-скоростные свойства автомобиля повышают путем со- вершенствования конструкции двигателя, трансмиссии и ходовой части, уменьшения массы автомобиля и улучшения его обтекаемо- сти. Автомобиль с относительно лучшими тягово-скоростными свойствами в реальных дорожных условиях обладает большим за- пасом мощности, который позволяет преодолевать сопротивление движению (силы сопротивления качению, воздуха, подъема) без снижения скорости или осуществлять разгон. Проходимость Проходимость АТС - эксплуатационное свойство, опреде- ляющее возможность его движения в ухудшенных дорожных усло- виях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий. К ухудшенным дорожным условиям относятся мокрые, гряз- ные, заснеженные, обледенелые, разбитые и размокшие дороги.
Глава 9 Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 255 К препятствиям относятся: уклоны; барьерные препятствия, про- филь которых представляет собой короткие уклоны и пороги (до- рожные насыпи, каналы, придорожные кюветы, рвы); дискретные препятствия (пни, кочки, валуны и т. д.). Потеря проходимости автомобиля может быть полной (пре- кращение движения - застревание) или частичной (снижение ско- рости движения). Проходимостью должны обладать автомобили всех типов, так как для любого из них может возникнуть необходимость съезда с благоустроенной дороги, проезда участков дорог, находящихся в неисправном состоянии, движения по грунтовым объездам ре- монтируемых или строящихся участков дорог и мостов, движения в зимнее время по неровным, заснеженным дорогам. Однако требуемая степень проходимости неодинакова для раз- личных типов АТС в зависимости от дорожных условий, для рабо- ты в которых они предназначаются. Например, АТС, предназна- ченные для использования в крупных городах или на автомобиль- ных магистралях, работают почти исключительно в хороших дорожных условиях, поэтому требования к их проходимости могут быть минимальными. Для автомобилей, которые систематически работают в трудных дорожных условиях (сельская местность, го- ры, тайга, пустыня, тундра, карьеры, котлованы, временные подъ- ездные пути и т. п.), проходимость имеет первостепенное значение. По уровню проходимости АТС подразделяют на дорожные (обычной проходимости), повышенной проходимости, высокой проходимости. К дорожным относятся АТС, предназначенные преимущест- венно для работы на дорогах с твердым покрытием. Конструктив- ными признаками таких АТС являются: неполноприводность (ко- лесная формула 4x2, 6x2, 6x4), шины с дорожным или универсаль- ным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых (неблокируемых) дифференциалов. АТС повышенной проходимости используются как на дорогах с твердым покрытием, так и вне дорог. Основным конструктивным признаком таких АТС является полноприводность (их часто назы- вают полноприводными). Они комплектуются шинами с грунтоза- цепами, широкопрофильными или арочными шинами. В некоторых конструкциях используют систему регулирования давления возду- ха в шинах. В трансмиссиях АТС повышенной проходимости в большинстве случаев устанавливают блокируемые дифференциа- лы. Максимальный динамический фактор этих автомобилей значи- тельно больший, чем у дорожных автомобилей. Такие автомобили,
256 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства как правило, обеспечены средствами самовытаскивания и могут иметь возможность преодолеть вброд водные преграды. АТС высокой проходимости предназначены для преимущест- венного использования в условиях бездорожья, преодоления есте- ственных и искусственных препятствий, а также водных преград. Эти АТС отличаются своеобразной компоновочной схемой, полно- приводностью, наличием в трансмиссии самоблокирующихся диф- ференциалов, использованием специальных шин (сверхнизкого давления, пневмокатков и т. д.), а также дополнительных устройств (выдвижные катки для преодоления канав). Очень часто автомоби- ли высокой проходимости являются плавающими и имеют специ- альный водяной движитель. Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в тре- буемую полосу движения. Опорная проходимость определяет воз- можность движения в ухудшенных дорожных условиях и по де- формируемым грунтам. Наиболее показательными факторами проходимости являют- ся: дорожные просветы под низшими точками (клиренс); углы свеса (передний и задний); радиусы продольной и поперечной проходимости; распределение массы по осям; тип и размер шин; совпадение следов передних и задних колес; удельное давление шин на дорогу; совпадения следов передних и задних колес (коэф- фициент совпадения следов передних и задних колес); макси- мальный динамический фактор на низшей передаче; сцепление ве- дущих колес с дорогой; габаритные размеры АТС; наибольшая глу- бина преодолеваемого брода (степень защищенности механизмов АТС от воды). Краткая характеристика этих показателей приведена в табл. 9.5. Таблица 9.5. Показатели проходимости АТС Показатели Краткая характеристика и влияние на проходимость АТС Свес (передний и зад- ний) Часть АТС, выступающая за пределы колесной базы. Передний (задний) свес - расстояние от центра передних (задних) колес до крайней пе- редней (задней) точки АТС (соответственно Сп и С3 на рис. 9.4). Влияет на проходимость при преодолении препятствий, так как чем свесы меньше, тем меньше вероятность отрыва колес от опорной поверхности
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 257 Продолжение табл. 9.5 Показатели Краткая характеристика и влияние на проходимость АТС Дорожный просвет (клиренс) Расстояние между поверхностью дороги и низ- шей точкой транспортного средства без учета шин и грязеотражателей. Обычно наиболее низ- ко расположены передняя и задняя оси автомо- биля. Поэтому для оценки проходимости при- нято измерять дорожные просветы под осями автомобиля П1 и П2 (рис. 9.4). Величина дорож- ного просвета определят возможность движения АТС по мягким грунтам и преодоление сосре- доточенных препятствий (камней, кочек и т. п.). У АТС повышенной и высокой проходимости этот показатель должен быть значительно вы- ше, чем у дорожных АТС Углы свеса (перед- ний и задний) Углы между плоскостью, касательной к колесам и к нижней точке в передней или задней части АТС, и плоскостью дороги (о^ и 0Сз на рис. 9.4). Характеризуют приспособленность автомобиля для движения по неровностям местности вне дорог и переезда различных препятствий (кюве- та, канавы, бугра и др.) и определяют наиболь- шие углы наклона дороги или препятствий, ко- торые может преодолевать подвижной состав при движении передним и задним ходом. У до- рожных АТС а„ > 25°, а Оз > 20°. У АТС повы- шенной и высокой проходимости соответствен- но (Хп = Оз > 30° и Оп = Оз = 60...70°. Для грузо- вых АТС 0Сп = 40...62°, а Оз= 25...450 Радиус продольной проходимости Радиус цилиндрической поверхности, касаю- щейся колес соседних осей и находящейся меж- ду этими колесами под днищем АТС (RL на рис. 9.4). Чем меньше величина продольного радиу- са проходимости, тем выше проходимость ав- томобиля. Для уменьшения RL необходимо уве- личивать клиренс и сокращать базу АТС 9—98
258 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 9.5 Показатели Краткая характеристика и влияние на проходимость АТС Радиус поперечной проходимости Радиус цилиндрической поверхности, касаю- щейся левого и правого колес моста и находя- щейся между этими колесами и нижней точкой АТС (RB на рис. 9.4). Определяет проходимость через неровности, величина которых соизмери- ма с шириной колеи АТС. Меньшие значения RB соответствуют большей проходимости Тип и размер шин Тип и размер шин оказывают влияние на про- ходимость АТС в трудных дорожных условиях и по бездорожью. Для улучшения проходимо- сти автомобилей применяются различные спе- циальные шины с грунтозацепами разного ри- сунка и профиля, шины увеличенного арочного профиля и пониженного давления, широкопро- фильные шины, шины с регулируемым давле- нием и др. Удельное давление шин на дорогу Отношение массы АТС к площади контакта его шин с дорогой. Имеет большое значение для проходимости АТС при его движении по грун- товым дорогам и бездорожью (снежной целине, болотистым местам, неплотному грунту и т. п.). Чем меньше удельное давление, тем меньше глубина образуемой колеи, меньше сопротивле- ние движению и возможность застревания ав- томобиля. Удельное давление шины на дорогу зависит от распределения нагрузки по осям АТС, размера шины и площади ее соприкосно- вения с дорогой. Увеличение площади сопри- косновения шин с дорогой достигается путем увеличения количества осей, колес, размера шин и уменьшения давления в шинах с помо- щью специальных регулирующих устройств, устанавливаемых на некоторых типах АТС. Ве- личина удельного давления шин на опорную поверхность обычно на 10-20 % больше давле- ния воздуха в шине
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 259 Продолжение табл. 9.5 Показатели Краткая характеристика и влияние на проходимость АТС Распределение мас- сы по осям (нагрузка на ось) Величина (часть) полной массы АТС, приходя- щаяся на каждую из его осей. Как правило, у автомобилей 60-80 % полной массы приходит- ся на заднюю ось, у полуприцепов и прицепов она распределяется относительно равномерно. Величина нагрузки на ось зависит от полной массы АТС и количества осей. Уменьшение осевой нагрузки способствует предохранению дорог и имеющихся на них искусственных со- оружений (мостов, путепроводов и т. п.) от преждевременного разрушения. Лучшей прохо- димостью при движении по неплотному грунту и снегу обладают АТС, у которых на переднюю ось приходится меньшая часть массы, чем на заднюю. Это объясняется тем, что передние, менее нагруженные колеса предварительно уп- лотняют грунт, что улучшает условия движения задних ведущих колес Совпадение следов передних и задних колес При движении АТС по неплотному грунту и снегу их проходимость в большой степени за- висит от совпадения следов передних и задних колес. При полном совпадении этих следов пе- редние колеса уплотняют грунт и сводят к ми- нимуму сопротивление качению задних веду- щих колес. Поэтому у АТС повышенной прохо- димости применяется одинарный скат задних колес при одинаковой ширине колеи колес всех осей. Степень совпадения следов передних и задних колес АТС оценивается коэффициентом, представляющим собой отношение ширины следа переднего к ширине следа заднего колеса Максимальный ди- намический фактор на низшей передаче При оценке проходимости АТС наибольшее значение имеет максимальная величина дина- мического фактора на низшей передаче. Чем меньше скорость движения на этой передаче при максимальном значении динамического фактора, тем легче может быть осуществлено трогание АТС с места
260 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 9.5 Показатели Краткая характеристика и влияние на проходимость АТС Сцепление ведущих колес с дорогой Сцепление ведущих колес с дорогой опре- деляется силой сцепления между шинами колес и дорожными покрытиями. Величина этой силы зависит от характера и состояния дороги, типа и состояния поверхности шин, соприкасающейся с покрытием, и величины нагрузки, прихо- дящейся на ведущие колеса, т. е. сцепного веса. Сцепление ведущих колес с дорогой оценивает- ся коэффициентом сцепного веса, который оп- ределяется как отношение сцепного веса к пол- ному весу АТС. Чем больше величина этого ко- эффициента, тем меньше вероятность потери проходимости в трудных дорожных условиях Габаритные размеры Проходимость АТС при движении их в узких проездах, лесу, под мостами и путепроводами зависит от их габаритных размеров, о которых было сказано выше, и маневренности (см. ниже) Наибольшая глубина преодолеваемого брода Конструкции большинства АТС позволяют преодолевать броды с твердым дном, наиболь- шая глубина которых для легковых автомо- билей не превышает 250 мм, а для грузовых 400 мм. Если принять специальные меры (снять вентиляторный ремень, укрыть электрообору- дование от попадания воды и др.), АТС могут преодолевать более глубокие броды. Только АТС высокой проходимости, специально кон- струируются с учетом преодоления глубоких бродов Безопасность движения Безопасность движения АТС - это обеспечение условий дви- жения подвижного состава, которые исключают возможность воз- никновения на дорогах аварий и наездов на пешеходов. Безопасность движения должна рассматриваться как одно из основных эксплуатационных качеств, так как от нее зависят жизнь и здоровье людей, сохранность транспортных средств и грузов.
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 261 Рис. 9.4. Основные геометрические параметры универсального (борто- вого) автомобиля: Б - колесная база; La - длина автомо- биля; В& - габаритная ширина; На - га- баритная высота; К3 - колея задних ко- лес; h6 - высота борта; Сп - передний свес; С3 - задний свес; П1 - просвет под переднем мостом; П2 - просвет под задним мостом; RL - продольный ради- ус проходимости; /?в - поперечный ра- диус проходимости; Од - угол передне- го свеса; сц - угол заднего свеса Безопасность движения зависит от совершенства и надежности конструкции АТС и отдельных его узлов, состояния проезжей час- ти дороги, интенсивности движения, наличия сигналов и знаков, устанавливаемых на дорогах для регулировки движения и преду- преждения об опасности, а также от легкости управления подвиж- ным составом и условий труда водителей. Безопасность движения - это комплексные качества, завися- щие от отдельных, взаимно не связанных свойств и конструктив- ных особенностей автомобиля, таких, как: устойчивость, тормоз- ные свойства, обзорность, информативность, пассивная безопа- сность. Устойчивость АТС - совокупность свойств, обеспечивающих движение автомобиля без бокового скольжения, опрокидывания или отклонения от требуемого направления. В основном наруше- ние устойчивости движения АТС происходит под действием боко-
262 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства вых сил, которыми могут быть: центробежная сила при движении АТС на повороте; боковая составляющая веса АТС при движении по поверхности с поперечным уклоном, сила ветра, боковые со- ставляющие от ударов колес о неровности дороги. Перечисленные силы могут вызывать боковое скольжение, или опрокидывание АТС, или же отклонение от траектории движения, задаваемой во- дителем. Устойчивость АТС оценивается следующими показателями: коэффициентом сцепления шин с дорогой в поперечном на- правлении (зависит от конструкции автомобиля и дорожных ус- ловий); коэффициентом боковой устойчивости против опрокидывания, равным тангенсу угла опрокидывания (зависит от ширины колеи и высоты центра тяжести при полной нагрузке автомобиля); коэффициентом сопротивления уводу колеса, представляющим собой поперечную (боковую) силу, приложенную к колесу, соз- дающую угол увода в 1°. коэффициентом поворачиваемости АТС (т|п), являющимся от- ношением величин уводов задних и передних колес (зависит от бо- ковой эластичности колес передней и задней оси). При значении Т|п < 1 у АТС наблюдается недостаточная, а при Т|п > 1 излишняя поворачиваемость. Чем больше значение Т|п, тем меньше боковая устойчивость АТС и больше предрасположенность к заносам. Тормозные свойства АТС - возможность остановить автомо- биль на минимальном расстоянии. В основном они оцениваются (ГОСТ Р51709-2001): тормозным путем - расстоянием, проходимым с начала до кон- ца торможения при заданной начальной скорости; установившимся замедлением - средним значением за время установившегося торможения. Кроме этих показателей для характеристики тормозных свойств АТС могут использоваться: тормозная диаграмма - графическая зависимость замедления или тормозной силы от времени; общая удельная тормозная сила - отношение суммы макси- мальных усилий, развиваемых тормозными механизмами на коле- сах АТС, к его полной массе; коэффициент осевой неравномерности тормозных сил - отно- шение разницы максимальных усилий, развиваемых тормозными механизмами на правых и левых колесах оси, к их сумме;
Глава 9 Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 263 удельная нагруженность тормозных накладок - отношение полной массы АТС к рабочей поверхности тормозных накладок (для грузовых автомобилей он составляет 2,5-3,5 кг/см2). Величина тормозного пути и установившего замедления опре- делятся в ходе испытаний АТС (в снаряженном состоянии с води- телем), которые проводятся на горизонтальном участке дороги с ровным, сухим, чистым цементно- или асфальтобетонным покры- тием при скорости в начале торможения 40 км/ч, путем однократ- ного воздействия на орган управления рабочей тормозной системы. Теоретически длина тормозного пути АТС с торможением всех колес 5Т может быть найдена из выражения: ST = /зп и02/3,6 + Кэ и0 2/254(ср cosa ± г), (9.14) где ио - начальная скорость торможения, км/ч; К3 - коэффициент эффективности торможения (для грузовых автомобилей он нахо- дится в пределах 1,4-1,6); <р - коэффициент сцепления шин с доро- гой; a - угол продольного уклона дороги, град; i - продольный ук- лон, равный tga; Z3.n - время запаздывания тормозного привода и нарастания тормозного усилия на колесах АТС, с. Обзорность (пространство, хорошо видимое с места водите- ля) - свойство АТС, обеспечивающее геометрическую видимость дорожно-транспортной ситуации водителем, находящимся на рабо- чем месте. Обзорность зависит от размеров окон, ширины и распо- ложения стоек кузова, места размещения водителя относительно окон, размеров стеклоочистителей, конструкции стеклоомывате- лей, системам обогрева и обдува стекол, расположения и размеров зеркал заднего вида. Определяется (ГОСТ 22893-77): через зону переднего окна автомобиля - эталонный контур, представляющий минимальную зону обзора из установленной точ- ки места глаз водителей на внутреннюю поверхность цилиндра; через зону переднего окна, очищаемую стеклоочистителями - долей площади эталонного контура, обозреваемой через зону очи- стки переднего окна стеклоочистителями; зоной 100 %-й очистки переднего окна стеклоочистителями; угловыми размерами непросматриваемых зон, создаваемых стойками переднего окна в поле бинокулярного зрения водителя; зонами, свободными от бинокулярного ограничения обзорно- сти - углами зоны, лежащей в пределах 180° переднего поля зрения вверх и вниз от горизонтали. Информативность - свойство АТС обеспечивать участников движения необходимой информацией в процессе движения от уп- равляемого транспортного средства (внутренняя информация) и од-
264 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства повременно от транспортных средств, находящихся в его геомет- рическом поле зрения (внешняя информация). Информация передается с помощью звуковой и световой сиг- нализации: звуковая сигнализация - звуковые устройства, обеспечиваю- щие водителя необходимой звуковой информацией о состоянии аг- регатов и механизмов транспортного средства, ситуациях на от- дельных участках дороги и позволяющие предупреждать участни- ков движения о возникновении конфликтной ситуации; световая сигнализация - приборы, предназначенные для пере- дачи информации о положении транспортного средства в про- странстве (на дороге) по отношению к другим участникам движе- ния, о маневрах и состоянии транспортных средств. Пассивная безопасность - это свойство АТС, сохраняющее жизнь, уменьшающее вероятность травмирования участников до- рожного движения в случаях дорожно-транспортных происшест- вий (ДТП) и обеспечивающее снижение тяжести их последствий. Пассивная безопасность достигается созданием безопасной конструкции автомобиля, исключающей или снижающей травма- тизм водителей, пассажиров и пешеходов, а также обеспечивающей возможность быстрой эвакуации людей при ДТП. Наружные по- верхности АТС, должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключить возможность нанесения людям телесных повре- ждений наружными островыступающими поверхностями автомо- биля или отдельными деталями (фарами, зеркалами, ручками две- рей и пр.). Внутри кабины или салона АТС не должно быть трав- моопасных деталей. Наиболее эффективным, простым и недорогим мероприятием по повышению пассивной безопасности АТС явля- ется использование ремней безопасности. Они позволяют во мно- гих случаях сохранить жизнь водителя и пассажиров при возник- новении ДТП и примерно на 70 % уменьшают количество травм. К другим, не менее важным мероприятиям по повышению пассив- ной безопасности АТС, относятся: создание сидений специальной конструкции (с усиленным креплением, амортизаторами и др.), но- вых конструкций ветровых стекол (не дающих острых осколков при разбивании), усиление основания автомобиля, дверей и эла- стичная обивка салона. Конструкция АТС должна предусматривать блокировку дверных замков, устройства аварийной эвакуации, ог- нетушения, автоматического впрыска в топливный бак веществ, снижающих возгораемость, крепление электропроводки и противо- стояние ее коррозии, определенные материалы отделки салона, противостоящие выделению вредных газов.
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 265 Топливная экономичность Топливная экономичность - совокупность свойств, опреде- ляющих расходы топлива АТС при выполнении им перевозок в раз- личных условиях эксплуатации. Основным измерителем топливной экономичности АТС слу- жит: путевой (или контрольный) расход топлива Gb т. е. расход топлива в литрах на 100 км пробега. Эффективность использования топлива при выполнении перевозок оценивается удельным расхо- дом топлива - фактическим расходом топлива, отнесенным к еди- нице перевезенного груза (л/т) или к единице транспортной работы (обычно к 100 ткм - л/100 т-км). В связи с тем, что топливная экономичность АТС во многом определяется топливной экономичностью установленных на них двигателей, для ее оценки используют и такие показатели как: ча- совой расход топлива GT4 (масса топлива, расходуемая за один час, кг/ч) и удельный эффективный расход топлива ge (масса топлива, расходуемая за один час на единицу мощности двигателя, г/кВт-ч). В соответствии ГОСТ 20306-85 оценочными показателями топливной экономичности АТС являются: контрольный расход то- плива; топливная характеристика установившегося движения; топ- ливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой до- роге; расход топлива в магистральном цикле на дороге и в город- ском цикле на дороге и стенде. Контрольный расход топлива определяется экспериментально при проезде автомобилем на высшей передаче прямого горизон- тального измерительного участка дороги с твердым гладким по- крытием длиной не менее 1 км с полной номинальной нагрузкой и заданной скоростью. Топливную характеристику установившегося движения уста- навливают по графику, на котором по оси абсцисс откладываются постоянные скорости движения при заданной, обычно высшей, пе- редаче, а по оси ординат - удельные расходы топлива на 100 км пробега. Топливно-скоростная характеристика на магистрально-хол- мистой дороге определяется зависимостью расхода топлива и сред- ней скорости от допускаемой при движении (верхнего предела ско- рости) автомобиля по магистрально-холмистой дороге с заданными параметрами в установленном режиме. Расход топлива в магистральном или городском ездовом цикле на дороге определяется на прямой горизонтальной дороге при рег- ламентированных режимах движения, имитирующих магистраль- ные или городские эксплуатационные режимы. Расход топлива
266 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства в городском цикле на стенде получают при имитации городского движения на стенде по так называемому "европейскому циклу". Топливную экономичность различных марок и моделей АТС целесообразно сравнивать по удельному расходу топлива, т. е. ми- нимальному расходу, по экономической характеристике, отнесен- ному к полной массе или номинальной грузоподъемности. Исполь- зование АТС большой грузоподъемности и особенно автопоездов при перевозках массовых грузов позволяет примерно на 15-20 % снизить их удельный расход топлива. Удобство использования АТС Удобство использования - комплексное качество, зависящее от свойств и особенностей конструкции АТС таких как: плавность хо- да; удобство погрузки и разгрузки; легкость управления; компакт- ность; маневренность; готовность к движению; запас хода. Каждое из этих свойств имеет свои оценочные показатели и параметры, которые кратко представлены в табл. 9.6. Таблица 9.6. Показатели удобства использования АТС Показатель Краткая характеристика и влияние на удобство использования АТС Удобство погрузки и разгрузки Приспособленность конструкции АТС к выпол- нению этих операций. Определяется: погрузочной высотой кузова; возможностью выполнения по- грузочно-разгрузочных работ с одной, двух, трех сторон и сверху; размерами, расположением и устройством дверей кузовов фургонов; наличием на автомобиле устройств, обеспечивающих уско- рение погрузки-разгрузки или снижение ее трудо- емкости. Погрузочная высота - это расстояние от опорной плоскости до пола кузова (открытые бор- та) или до верхней кромки борта. Величина ее имеет большое значение при ручной погрузке и выгрузке. Возможность выполнять погрузку и разгрузку с одной или нескольких сторон опреде- ляется количеством открывающихся бортов или числом, размерами и расположением дверей у ав- томобилей-фургонов. Большинство современных грузовых бортовых автомобилей имеет три от- крывающихся борта, т. е. обеспечивается трехсто- ронняя погрузка-выгрузка
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 267 Продолжение табл. 9.6 Показатель Краткая характеристика и влияние на удобство использования АТС Плавность хода Совокупность свойств, обеспечивающих (в пре- делах установленных норм) ограничение вибро- нагруженности водителя, пассажиров, груза, шас- си и кузова. Нормы вибронагруженности устанав- ливаются таким образом, чтобы не вызывать у водителя и пассажиров быстрой утомляемости и неприятных ощущений, а у элементов шасси, ку- зова и груза - их повреждений. Плавность хода характеризуется упругостью подвески каждой из осей (приведенная жесткость), частотой и относи- тельным коэффициентом затухания собственных колебаний подвески Легкость управле- ния Управление автомобилем является главной про- изводственной функцией водителя. Легкость уп- равления характеризуется: количеством движе- ний, совершаемых водителем при управлении, ве- личиной усилий для приведения в действие орга- нов управления, геометрическими параметрами рабочего места водителя, эффективностью ото- пления и вентиляции, а также оборудованием, обеспечивающим комфортабельность. Численные значения каждого из параметров при управлении автомобилем устанавливаются в реальных усло- виях его эксплуатации Готовность к дви- жению Приспособленность АТС к выезду со стоянки и выполнению транспортной работы в кратчайший срок. Оценивается главным образом пусковыми свойствами двигателя, а измерителем является продолжительность пуска двигателя и время, за- трачиваемое на приведение автомобиля в рабочее состояние. Чем меньше затрата времени на подго- товку АТС к выезду, тем больше рабочего време- ни остается для перевозок, следовательно, тем выше может быть его производительность Компактность Подробно о компактности было сказано ранее (см. Использование габаритных размеров АТС, с. 249)
268 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 9.6 Показатель Краткая характеристика и влияние на удобство использования АТС Маневренность Необходимое пространство для поворотов и разворотов АТС. Характеризует способность АТС перемещаться на погрузочно-разгрузочных пло- щадках, проходить горизонтальные кривые (по- вороты) плана дороги и определяется радиусами поворота (рис. 9.5), т. е. радиусами горизонталь- ной проходимости, от которых зависит минималь- ный размер площади, где АТС может развернуть- ся на 180° без применения заднего хода (рис.9.5). Чем меньше радиус горизонтальной проходимос- ти, тем с большей скоростью подвижной состав может перемещаться по дорогам с большим чис- лом поворотов относительно небольших радиу- сов. Радиусы поворота (наружные габаритные) АТС колеблются в переделах 6-14 м. Маневрен- ность автопоезда зависит от наименьшего радиуса поворота средней точки задней оси последнего прицепа, длины и состава автопоезда. Крайняя задняя точка последнего прицепа вписывается в окружность, описываемую наименьшим радиусом поворота передней точки тягача. La 11 “Г Л Z ЛЬ - ^ВН ri / Y Г2 /х\\\ Рис. 9. 5. Схема поворота одиночного автомобиля: La - длина; Ва - ширина; RH и 7?вн - соответственно внешний и внутренний габаритные радиусы поворота; гг - минимальный радиус поворота (радиус поворота внешнего управляемого колеса); г2 - радиус поворота внутреннего управляемого колеса
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 269 Окончание табл. 9.6 Показатель Краткая характеристика и влияние на удобство использования АТС Запас хода Наибольшее расстояние, которое может пройти полностью заправленный топливом автомобиль без дополнительной заправки. Это расстояние зависит от емкости одного или нескольких баков, установленных на АТС, каче- ства топлива, топливной экономичности, дорож- ных условий, полезной нагрузки и скорости дви- жения. Половина запаса хода называется радиу- сом действия автомобиля. Запас хода измеряется в километрах. Величина запаса хода определяет продолжительность и дальность беспрерывного движения АТС между заправочными пунктами. Этот показатель очень важен для АТС, работаю- щих на маршрутах большей протяженности. При малом запасе хода автомобиль будет чаще оста- навливаться для заправки топливом и больше времени тратить на простои под заправкой, в ре- зультате чего снижаются скорость доставки груза и производительность подвижного состава. Вели- чина запаса хода АТС должна соответствовать конкретным условиям перевозки грузов, а также обеспечивать надежную и бесперебойную работу подвижного состава на маршруте Надежность Надежность - свойство АТС сохранять во времени в уста- новленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Другими словами, надежность АТС характеризуют его способ- ность работать безотказно, без поломок и других неисправностей, вызывающих простои автомобиля. Чем выше надежность, тем больше производительность АТС и меньше затраты на его обслу- живание и ремонт. Надежность является комплексным показате- лем, включающим в себя четыре базовых свойства: безотказность, долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность.
270 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Безотказность - свойство АТС непрерывно сохранять работо- способность в течение определенного времени или пробега. Безот- казность оценивается следующими основными показателями: веро- ятностью безотказной работы; вероятностью отказа; плотностью вероятности безотказной работы; средней наработкой до отказа; средней наработкой на отказ; интенсивностью отказов; параметром потока отказов, ведущей функцией потока отказов. Долговечность - свойство АТС сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе проведения работ ТО и ремонта. Определяется такими базовыми терминами как: наработка - продолжительность работы АТС; ре- сурс - суммарная наработка АТС от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние; срок службы - календарная продолжительность от начала эксплуа- тации автомобиля или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность или приспособленность АТС к ТО и ремонту) - свойство АТС, ха- рактеризующее его приспособленность к предупреждению и обна- ружению причин возникновения отказов (повреждений) и поддер- жанию (восстановлению) работоспособного (исправного) состоя- ния путем проведения ТО и ремонтов. Оценивается: вероятностью, гамма-процентным временем, средним временем, интенсивностью, средней трудоемкостью восстановления, доступностью и легко- съемностью узлов и агрегатов. От приспособленности конструкции АТС к ТО и ремонту зави- сят затраты времени, трудоемкость и себестоимость этих работ. Потери времени на ремонт и обслуживание значительно снижают производительность автомобиля. Трудоемкость выполнения опера- ций ТО и текущего ремонта (ТР) измеряется в человеко-часах, ко- личество которых должно быть таким, чтобы обеспечивать нор- мальную (без поломок и других отказов) работу автомобиля. При- мерные затраты времени на проведение ТО и ТР отечественных автомобилей на 1000 км пробега составляют: для АТС грузоподъ- емностью до 1,5 т - 5...6 чел.-ч; 3 т - 6...7 чел.-ч; 5т- 7...8 чел.-ч; 8т- 10... 12 чел.-ч; 14 т - 18...20 чел.-ч. Сохраняемость - свойство АТС сохранять показатели безот- казности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования. Характеризуется: средним и гам- ма-процентным сроком сохраняемости. На АТ эти показатели при- меняют для автомобилей при длительном их хранении (консерва- ции), транспортировании; для материалов (масел, технических
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 271 жидкостей, лакокрасочных покрытий и некоторых видов изделий и запасных частей - в первую очередь шин и аккумуляторных ба- тарей) - при их хранении. Экологические свойства Экологические свойства — степень вредных воздействий АТС на окружающую среду, возникающих при их производстве, транс- портировании, хранении, эксплуатации, восстановлении работо- способности и утилизации (т. е. за весь их жизненный цикл). Экологические характеристики транспортных средств, их воздействие на окружающую среду и пути снижения этого воз- действия будут подробно рассмотрены в главе 18 настоящего учебника. Провозные качества Провозные качества или возможности - максимальное количество груза, которое может быть перевезено АТС за единицу времени при полном использовании его возможностей. Провозные качества грузового АТС определяются: степенью использования грузоподъемности и грузовместимос- ти при соблюдении требований, предъявляемых данным видом перевозки (меняются от условий перевозки и главным образом от рода, характера груза и дорожных условий); степенью использования его габаритов; соответствием кузова роду и характеру перевозимого груза; приспособленностью к погрузочно-разгрузочным операциям. 9.3. Эффективность эксплуатации АТС Под эффективностью работы АТС понимают возможность осуществления перевозок с наименьшими материальными и тру- довыми затратами при соблюдении действующих норм и правил. Эффективность работы зависит от конструкции АТС, условий экс- плуатации и качества организации перевозок. В заданных условиях эксплуатации сравнительная эффектив- ность работы АТС определяется величиной удельных приведенных затрат на перевозки, их трудоемкостью, энергоемкостью и мате- риалоемкостью. Удельные приведенные затраты на перевозки Сп (руб/т-км) - обратная величина интегрального показателя качества продукции, равная отношению суммарного полезного эффекта от эксплуатации АТС к суммарным затратам на их создание и эксплуатацию, - определяются по формуле
272 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Сп = Зэ + £н[К-0,1Ца]ЛУаг, (9.15) где Зэ - годовые текущие затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонт, амортизацию АТС, погрузочно-разгрузоч- ные работы, дороги, накладные расходы, а также издержки, свя- занные с порчей грузов за время их перемещения, руб/т км; Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (на автомобильном транспорте обычно принимается равным 0,1); К - капитальные вложения, необходимые для использования АТС, руб; Ца и 0,1Ца - соответственно цена и ликвидная стоимость АТС, руб; Wa r - среднегодовая производительность АТС, т-км. Приведенные затраты на перевозки зависят от грузоподъем- ности АТС, его долговечности, надежности, простоты и периодич- ности ТО и ТР, экономичности по расходу топлива и др. Необходимо оговориться, что такой показатель, как приведен- ные затраты [числитель выражения (9.15)], справедлив только для планового ведения хозяйства. В рыночных условиях при использо- вании этого показателя неучтенными остаются фактор времени, а также такие стороны инвестиций (капитальных вложений), как денежные потоки, движение наличностей, прибыли и убытки, срок окупаемости и т. д. Кроме того, в рыночной экономике отсутствует такой показатель, как Ен (в каждой ситуации он имеет индивиду- альное значение). Показатель "приведенные затраты" при сравне- нии различных типов и моделей автотранспортных средств может использоваться только при одинаковом их качестве, чего добиться практически невозможно. Этот показатель также не учитывает раз- личия в себестоимости изготовления автомобилей и перевозок гру- зов на них в разные периоды, длительность жизненного цикла АТС, что особенно важно при сравнении АТС с различным перио- дом эксплуатации. Устранить недостатки, присущие такому показателю, как при- веденные затраты, в какой-то мере, может интегральный показа- тель, который носит название - дисконтированные чистые расхо- ды (ДЧР = Рд). Этот показатель, в отличие от приведенных затрат, характеризует суммарные единовременные и текущие затраты, свя- занные с приобретением и эксплуатацией АТС, осуществлением инвестиционного проекта. Дисконтированные чистые расходы оп- ределяются суммированием дисконтированных инвестиций и чис- тых текущих расходов Рк за весь период жизненного цикла транс- портного средства по формуле + <9.16)
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 273 где 1п - инвестиции в n-ном году; i - годовой темп инфляции; Тп - период инвестирования; г - ставка дисконтирования; Тэ - период эксплуатации инвестиций; Д„ - дисконтированные денежные рас- ходы в n-ном году. ДЧР показывает совокупные расходы за весь период жизнен- ного цикла АТС. Естественно, чем они меньше, тем транспортное средство экономически эффективнее. Для расчета величины Рд не- обходимо составить бюджет инвестиций, в котором учитываются инвестиции и все текущие затраты, связанные с ними (см. Зэ). В со- ставе затрат учитываются и налоги, рассчитываемые с выручки, с себестоимости, с фонда оплаты труда, т. е. те выплаты, которые вычитываются из налогооблагаемой прибыли. За базу при расчете налогов с выручки можно принимать технологическую или полную себестоимость продукции, которые составляют часть выручки, и чем они больше, тем выручка будет больше, следовательно, бу- дут больше и налоги. При сравнении альтернативных моделей автомобилей при по- мощи показателя ДЧР последние необходимо сначала привести к единому сроку, т. е. расходы по разным АТС должны учитывать- ся за один и тот же период [87]. Трудоемкость использования грузового АТС ТЛХ (чел.- ч) - труд всех категорий работников, приходящийся на единицу транс- портной продукции (например, на 100 т-км) можно рассчитать по формуле Таг = 100(Д + Д.-р.р + Тто + 7’а.у)/ИГа.г, (9-17) где Та\ Ta..f.f-, Д.о; Ду - соответственно годовые трудовые затраты времени работы водителей; рабочих на погрузочно-разгрузочных операциях; ремонтных рабочих на ТО и ремонте; работы адми- нистративно-управленческого и обслуживающего персонала. Наибольшую часть рассматриваемой трудоемкости составляет труд водителей и рабочих на погрузочно-разгрузочных работах. Увеличение надежности АТС, механизация и улучшение организа- ции погрузочно-разгрузочных работ значительно снижают трудо- емкость перевозок и, следовательно, повышают их эффективность. Энергоемкость Э (кДж/т-км) - энергия, расходуемая на пере- возки груза данным АТС. Если обозначить: Q - годовой расход топлива, л; р - плотность топлива, кг/дм3; % - теплотворная спо- собность топлива, кДж/кг, то выражение для энергоемкости запи- шется следующим образом: 9=100CpWar, (9.18)
274 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Энергоемкость АТС существенно зависит от его грузоподъ- емности и топливной экономичности. Повышение топливной экономичности достигается за счет применения дизельных и газо- вых двигателей, уменьшения собственной массы и потерь на соп- ротивление воздуха (аэродинамики) и качения шин, а также повы- шения квалификации водителей. Материалоемкость перевозок М (кг/ 1000 т-км) - количество материалов, расходуемых на выполнение единицы транспортной работы, в общем случае определяется по формуле М = 1000(GK + Сэ)/Жа.гТамТ]д з, (9.19) где GK - масса конкретного материала в конструкции АТС, кг; G3 - масса материала, расходуемого в процессе эксплуатации за аморти- зационный срок службы АТС, кг; Там - амортизационный срок службы автомобиля, лет; Т|д.з - отношение массы деталей к массе заготовок. В связи с тем, что металл является основным материалом, из которого изготавливаются АТС, металлоемкость является наибо- лее важным показателем оценки расходования материалов в про- цессе перевозок. Металлоемкость АТС, как и другие параметры эффективности автомобиля, существенно снижается при увеличе- нии его грузоподъемности. Качество перевозок характеризуется обеспечением сохранно- сти груза и зависит от совершенства конструкции АТС. Безвредность автомобиля для пассажиров, водителей и лиц, осуществляющих его эксплуатацию, а также для окружающей сре- ды означает его безопасность при движении, обслуживании и ре- монте, отсутствие загрязнения и отравления окружающей среды, бесшумность. Производительность АТС Основным обобщающим показателем использования АТС яв- ляется производительность. Под производительностью грузового АТС понимается количество груза в тоннах, перевезенное им за единицу времени. Количество груза, перевезенного за один час ра- боты, носит название часовой производительности И4.ч, за время в наряде Тн или за время смены Тсм - сменной производительности Wa.cM> за сутки работы Тсут - суточной производительности И4.сут, которые рассчитываются по формулам: Wa4 = <7aYc(l/U; (9.20) 1Уа.см = 9аУс(Гсм/Ге); (9.21) ЭДа.сут = <7aYc (Tcyi/^e), (9.22)
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 275 Как видно из выражений 9.20-9.22, для определения произво- дительности АТС необходимо знать количество фактически пере- везенных тонн груза за определенную ездку = #аус, время, затра- ченное на ездку te и общее время его работы (например, время ра- боты АТС на линии за сутки можно найти перемножением Тсм или Та на количество смен и). Продолжительность одной ездки автомобиля te можно опреде- лить как сумму времени простоя АТС под погрузкой tn, времени его движения с грузом t№.r., времени его разгрузки tp и времени движения АТС без груза /дв п. Обычно выражение te представляют в виде: = + Ai.p = (^еУ Ут Ре) + /пр ; (9.23) где t№ = taB.r + гдв.п - общее время движения автомобиля с грузом и без груза, ч; /п.р = tn + tp - общее время простоя АТС под погруз- кой и разгрузкой, ч; 1ег — длина ездки с грузом, км; Д - коэффици- ент использования пробега за ездку, равный отношению пробега АТС с грузом к его общему пробегу; V - объемный вес. Учитывая выражение (9.23), часовую производительность АТС можно представить в следующем виде: №а.ч = ?а К Ут Ре /&.Г + К Ре *п.р). (9-24) 9.4. Совершенство конструкции и принципы проектирования АТС Объективность в оценках совершенства конструкции АТС не- обходима для определения наиболее перспективных путей их раз- вития. Обычно, под совершенством конструкции автомобиля по- нимается его приспособленность к эффективному выполнению пе- ревозок с наименьшими материальными и трудовыми затратами (т. е. наиболее быстро, высокопроизводительно, безопасно и с обе- спечением максимальной сохранности груза). В нашей стране совершенство конструкции АТС оценивается с помощью определения значений измерителей его основных экс- плуатационных качеств и технико-экономических параметров [24]. Для реализации этого метода используется системная связь между элементами конструкции автомобиля и элементами эффективности его использования (рис. 9.6). С помощью этой системной связи можно проводить только сравнительную оценку однотипных (по размерности, назначению и дорожным условиям, для которых он спроектирован) АТС.
Элементы конструкции _ Элементы эффективности е Эксплуатационные качества автомобиля использования Рис. 9.6. Системная связь между элементами конструкции автомобиля и эффективностью его использования 276 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 277 Определение эффективности автомобиля основано на расчет- ном установлении численных значений отдельных ее элементов. Исходными данными для этих расчетов являются эксплуатацион- ные и технико-экономические показатели, устанавливаемые в ти- пичных условиях нормальной или опытной эксплуатации сравни- ваемых однотипных автомобилей, а также действующие нормати- вы. Этим методом предусматривается определение пяти следую- щих элементов, характеризующих эффективность АТС: затрат на перевозки, производительности, трудоемкости, энергоемкости и металлоемкости (или материалоемкости), о которых было рас- сказано выше. За основной обобщающий критерий эффективности принимаются затраты на перевозки на данном АТС. В условиях рынка главным арбитром в оценке достоинств АТС является потребитель. Борьба за него заставляет автопроизводите- лей во всем мире постоянно совершенствовать технические харак- теристики и повышать качество выпускаемых АТС. При прочих равных условиях, успешно будут продаваться те АТС, которые в конструкции, технологии, материалах, надежности и экономично- сти наиболее соответствуют современному уровню техники и тех- нологии. От автомобильной продукции на мировом рынке требуется: большое разнообразие моделей АТС, позволяющее наиболее полно удовлетворить требования потребителей; высокое качество испол- нения, наличие элементов новизны, добротность конструкции; на- дежность в эксплуатации и экономичность в работе; соответствие национальным и международным правилам по габаритным раз- мерам, полной массе, осевым нагрузкам, токсичности, шуму и др.; гарантированное и качественное сервисное обслуживание. К сожалению, долгие годы оценка совершенства конструкции (технического уровня) конкретного АТС в нашей стране прово- дилась с помощью сопоставления значений параметров двух объ- ектов, один из которых принимается за эталон сравнения (в со- ответствии с ГОСТ 15467-79 "Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения"; понятие "техничес- кий уровень" трактуется как часть совокупного качества продук- ции, основанная на сопоставлении значений показателей, харак- теризующих техническое совершенство оцениваемой продукции с соответствующими базовыми значениями) по безразмерным ве- личинам, не имеющим физического смысла. Такая оценка, как пра- вило, приводила к определенной степени копирования эталона, который мог быть далеко не самым лучшим среди подобных. Вы-
278 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства бор эталона (аналога) был ориентирован не на достижения наилуч- ших результатов, а на посильные (технические, технологические, организационные и другие) возможности автопроизводителей. Все это приводило к ограничению свободы в творчестве раз- работчика, переносе недостатков эталона на новую модель при внедрении в практику технических решений "вчерашнего дня" и обрекало наше производство автомобилей на постоянное отстава- ние от передовых идей и современной практики. Новая модель АТС к началу серийного производства оказывалась морально уста- ревшей. К началу XXI века по оценкам ряда экспертов техничес- кий уровень наших АТС отстал от передового мирового примерно на 40 лет. Вместе с тем мировой опыт показывает, что технический уровень АТС можно достаточно полно характеризовать следую- щими основными параметрами: максимальной (расчетной) нагрузкой для данной модели АТС, т; максимальной (рейсовой) скоростью, развиваемой АТС по запасу его энерговооруженности, км/ч; дальностью перевозки по запасу топлива, км; полной массой АТС и нагрузкой на оси, т; запасом топлива в баках, т; габаритными размерами АТС: длина, м; площадь, м2; вмес- тимость, м3; крутизной преодолеваемых подъемов, град, или %; техническим ресурсом (сроком службы) до предельного состояния или капитального ремонта и другими временными га- рантиями, ч или км; экологическими характеристиками (токсичностью отработав- ших газов и уровнем шума, %, дБ). В соответствии с вышесказанным принципы проектирования автомобилей, которых придерживаются ведущие автопроизводи- тели, будут следующими. Принцип 1 - завоевание рынка (необходимость охвата наибо- лее широкого рынка сбыта). В связи с тем, что каждое АТС имеет высокую стоимость изготовления, эта стоимость должна быть воз- мещена путем продажи АТС как можно более широкому кругу по- требителей. Для этого конструктивный ряд АТС должен иметь кроме стандартной, экономичной модели, предназначенной для широкого использования, большой выбор вариантов, удовлетво- ряющих запросы конкретного потребителя. Другими словами, АТС должна быть широко унифицирована и стандартизирована, чтобы удовлетворять потребности максимального числа потребителей и тем самым расширять рынок сбыта.
Глава 9. Эксплуатационные качества и эффективность использования АТС 279 Принцип 2 - обеспечение соответствия АТС условиям экс- плуатации, в том числе и законодательным ограничениям. Напри- мер, ограничения на габаритные размеры, массу и скорость АТС вызваны дорожными условиями, а транспортная характеристика перевозимого груза, экологические и другие требования предопре- деляют выбор того или иного АТС. Принцип 3 - соблюдение требований эргономики (эргономика - научная дисциплина, изучающая трудовые процессы с целью соз- дания оптимальных условий труда, что способствует повышению его производительности, а также обеспечивает необходимые удоб- ства и сохраняет силы и работоспособность человека). Принцип, который позволяет достичь экономии при конструировании, изго- товлении, обслуживании и эксплуатации АТС. Например, соблю- дение этого принципа приводит к повышению ремонтопригодности АТС, улучшает его экологические характеристики. Принцип 4 -экономичность (на всех этапах жизненного цикла АТС и во всех смыслах). АТС должно быть дешевым в производ- стве, эксплуатации, обслуживании, ремонте и быть приемлемым в воздействии на окружающую среду. В свое время Г. Форд, отстаивая свою систему массового про- изводства автомобилей, сказал, что массовое производство автомо- билей - это концентрация внимания при разработке проекта на следующих принципах: мощности, точности, экономичности, сис- темности, непрерывности, скорости и повторяемости. Очевидно, что если эти постулаты Г. Форда выполняются при проектировании и изготовлении, то произведенное АТС будет наиболее дешевым, предназначенным для выполнения заданного класса перевозок, а затраченные на его проектирование и производство средства не будут омертвлены, а дадут достаточную прибыль на основе пре- доставления услуг большему числу потребителей. Вопросы для самоконтроля 1. Дайте определение понятию ’’качество”. 2. Перечислите основные показатели (критерии) качества и крат- ко охарактеризуйте их. 3. Какая существует разница между единичными и комплекс- ными показателями качества? 4. Назовите основные методы определения значений показате- лей качества продукции. 5. Дайте определение понятию "эксплуатационные качества" автотранспортных средств.
280 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 6. Что понимается под условиями эксплуатации подвижного состава, и как они классифицируются? 7. Перечислите основные эксплуатационные качества, по кото- рым оцениваются АТС. 8. Раскройте содержание таких эксплуатационных качеств АТС, как вместимость и компактность. 9. Что понимают под тягово-скоростными свойствами АТС и его проходимостью? 10. От каких факторов зависит безопасности движения АТС и какими показателями она характеризуется? 11. Что является измерителями топливной экономичности ав- тотранспортных средств? 12. Дайте характеристику такому эксплуатационному свойству, как удобство использования АТС. 13. Что понимается под надежностью АТС? 14. Охарактеризуйте понятие "провозные качества (возможно- сти)" АТС. Какими параметрами они определяются? 15. Что такое эффективность использования АТС? 16. Как вычисляется производительность АТС, и от каких фак- торов она зависит? 17. Что понимается под совершенством конструкции авто- транспортного средства? 18. Перечислите основные принципы проектирования АТС.
Глава 10 АВТОПОЕЗДА КАК ОСНОВНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ПРИ МЕЖДУГОРОДНЫХ И МЕЖДУНАРОДНЫХ ПЕРЕВОЗКАХ 10.1. Роль автопоездов в специализации автотранспорта, их преимущества и тенденции развития В последнее годы ощутимый ускоренный рост автомобильных перевозок следует признать свершившимся фактом развития транс- порта России, отражающим его адаптацию к рыночным условиям. Такое стало возможным, прежде всего, за счет развития междуго- родных и международных перевозок. Развитие международных пе- ревозок связано с престижем нашей страны и является одним из наиболее эффективных источников возможных поступлений де- нежных средств в бюджет страны. Средняя выручка от эксплуата- ции одного автомобиля на этих перевозках достигает 80 тыс. дол- ларов США. Рост объема международных перевозок ежегодно со- ставляет примерно 30 %. Постоянно растут и объемы внутренних междугородных автомобильных перевозок, к которым относятся перевозки на расстояние более 50 км за пределы населенных пунк- тов. Основным видом транспортных средств на таких перевозках являются автопоезда. В последние годы все шире применяются большегрузные авто- поезда для междугородных и международных перевозок на рас- стояние до 1000 км и более, которые получили название магист- ральных. Это объясняется рядом преимуществ, которыми обладает автомобильный транспорт по сравнению с другими видами транс- порта. К основным из них относятся: доставка груза от изготовителя до потребителя независимо от расстояния без перегрузки; повышение технико-экономических показателей транспортно- го процесса за счет сокращения сроков доставки и лучшей сохран- ности груза; возможности выбора типа автопоездов в зависимости от пар- тионности груза.
282 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Все большее развитие получают междугородные и междуна- родные перевозки на большие расстояния в контейнерах большой грузоподъемности, причем массы и габаритные размеры контейне- ров согласованы с параметрами и размерами других видов транс- порта (железнодорожный, морской и речной). Это резко сокращает затраты на погрузочно-разгрузочные работы, повышает сохран- ность грузов и позволяет перевозить штучные грузы без упаковки ”от двери до двери". Опыт эксплуатации автопоездов, показал, что они имеют сле- дующие преимущества, по сравнению с одиночным автомобилем: повышенную производительность (в два раза и больше); себестоимость перевозок на 20-30 % ниже в зависимости от расстояния перевозок; расход топлива на тонну перевозимого груза на 20-30 % меньше. Себестоимость серийного производства прицепов и полупри- цепов значительно ниже, чем автомобилей соответствующей гру- зоподъемности. При эксплуатации автопоездов требуются меньшие капитало- вложения в строительство зон хранения подвижного состава, а так- же сокращается потребность в водительском составе. Широкое использование автопоездов объясняется не только их рентабельностью, но и возможностью с их помощью широкой спе- циализации подвижного состава и использования новых, наиболее прогрессивных, методов перевозок. Специализированные автопоезда, по сравнению с одиночными специализированными автомобилями, кроме указанных выше, имеют еще ряд преимуществ. Если специализированные кузова (фургоны-рефрижераторы, цистерны и другие) установлены на одиночных автомобилях, они могут быть использованы только для перевозки данного вида грузов, как правило, в одном направлении. Если же специализированные кузова установлены на прицепах или полуприцепах, автомобиль-тягач может быть использован для пе- ревозки других специализированных или бортовых прицепов и по- луприцепов в обоих направлениях. Важная роль в специализации автотранспортных средств отво- дится седельным автопоездам. Анализ современных тенденций развития автотранспорта по- казывает, что с каждым годом во всех странах расширяются облас- ти эффективного применения специализированных автомобилей и автопоездов, растет доля их участия в перевозках особенно на дальние расстояния.
Глава 10. А втопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 283 10.2. Классификация и анализ основных компоновочных схем автопоездов Как уже было сказано в главе 2, автопоезд состоит из двух или более транспортных звеньев, соединенных разъемными устрой- ствами. По типу связи между элементами автопоезда последние делятся на прицепные, седельные и автопоезда-рос- пуски. Тип связи является главным классификационным признаком автопоездов. В зависимости от того, какая сила: вертикальная (си- ла тяжести полуприцепа) или горизонтальная (сила тяги) - исполь- зована для связи элементов автопоезда, связь эта может быть тяго- вой или опорной. Тяговая связь используется для соединения автомобиля-тягача с прицепом через тягово-сцепное устройство, в котором основной действующей силой является горизонтальная сила тяги. Автопоез- да с таким видом тяги являются - прицепными. Опорная связь служит для соединения седельного тягача с по- луприцепом с помощью седельно-сцепного устройства, в котором действует как горизонтальная сила тяги, так и вертикальная (от си- лы тяжести полуприцепа).Такие автопоезда называют - седельными. В том случае, когда используется и тяговая и опорная связь, говорят о смешанной связи (опорно-тяговой). Такая связь присуща автопоездам третьего типа - с прицепом-роспуском (см. главу 2). У таких автопоездов (например, лесовозов, турбовозов) сила тяже- сти груза распределяется между автомобилем-тягачем и роспуском, а тяговое усилие передается через груз и дышло, т. е. связь в дан- ном случае смешанная (опорно-тяговая). При отсутствии груза и буксировании пустого роспуска связь тяговая. По назначению автопоезда делятся на универсальные (предназначенные для перевозки различных видов грузов); специа- лизированные (для перевозки определенных видов грузов) и специ- альные (для перевозки различного технологического оборудования, постоянно смонтированного на них). Автопоезда бывают с активным или пассивным приводом к ко- лесам прицепа (полуприцепа). Обычно автопоезд состоит из двух основных элементов (звеньев), но могут быть и многозвенные ав- топоезда с числом звеньев три и более. Как в нашей стране, так и за рубежом применительно к ав- топоездам действуют различные ограничения, (см. главу 2 и прил. Г, 9). Основные компоновочные схемы автопоездов показаны на рис. 10.1.
284 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 10.1. Компоновочные схемы двухзвенных (а, в, д, з) и трехзвен- ных (б, г, е, ж, и) автопоездов Седельные автопоезда имеют преимущество перед прицепны- ми, так как при той же грузоподъемности имеют меньшую длину, меньше подвержены влиянию, конструктивно более просты и име- ют меньший коэффициент металлоемкости. Кроме того, использо- вание седельных автопоездов позволяет повысить коэффициент пробега тягача, сократить простои под погрузкой и разгрузкой за счет эксплуатации его с двумя или более полуприцепами и самое главное - расширяет возможности специализации автопоездов. У прицепных автопоездов номинальная грузоподъемность при- мерно на 10-15 %, выше, чем аналогичного седельного автопоезда, кроме того, автомобиль-тягач является самостоятельной транспорт- ной единицей. Перспективным считается применение в будущем прицепных автопоездов с минимальными зазорами между звенья- ми за счет укороченных тягово-сцепных устройств и с легкосъем- ными кузовами, унифицированными по присоединительным раз- мерам с рекомендуемыми ИСО рядом контейнеров. Стремление повысить производительность АТС обусловливает применение трехзвенных автопоездов, которые могут быть состав- лены из автомобиля-тягача и двух прицепов (рис. 10.1, б, г) или двух полуприцепов (рис. 10.1, ж), причем второй полуприцеп ис- пользуется с подкатной тележкой как прицеп. При проектировании магистральных автопоездов важным фак- тором является максимальная реализация допускаемых законода- тельством весовых параметров и габаритных размеров. При этом одной из проблем при компоновке автопоезда является обеспече-
Глава 10. Автопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 285 ние необходимой грузовместимости кузовов для реализации его допустимой полной массы. Данная задача может быть решена при сокращении расстояния между тягачом и прицепом: за счет применения укороченных тягово-сцепных устройств (рис. 10.2, а); уменьшения длины кабины - перенос спальных мест в над- стройку над кабиной (рис. 10.2, б) - при этом полезная длина гру- зовой платформы увеличивается на 400-500 мм; использования низкорамных прицепов, для чего на прицепы устанавливается низкопрофильные шины с минимально возмож- ным диаметром (рис. 10.2, в); применения полуприцепов со ступенчатым полом, что увели- чивает объем кузова у седельных автопоездов (рис. 10.2, г). Важным для эксплуатации свойством автопоездов является их делимость. Делимость прицепного автопоезда позволяет в зависи- мости от предполагаемого маршрута перевозки, дорожных и кли- матических условий использовать для доставки груза или одиноч- ный автомобиль, или автопоезд (с разным количеством прицепов) и тем самым добиваться наибольшей производительности АТС. Делимость седельного автопоезда дает возможность применять один тягач поочередно с несколькими полуприцепами или менять седельные тягачи на маршру- те при транзитном буксиро- вании полуприцепа, что так- же используется в автохо- зяйствах. В некоторых случаях де- лимость автопоезда может ус- корить погрузочно-разгрузоч- ные работы. Например, в тех случаях, когда рассредоточе- ние звеньев поезда позволяет одновременно разгружать тя- гач и прицеп или когда седель- ный тягач во время разгрузки полуприцепа может быть ис- пользован для транспортной работы (с другим полупри- цепом). Преимущества делимости автопоездов особенно видны при использовании автопоез- Рис.10.2. Пути повышения грузовмес- тимости магистральных автопоездов (пунктирной окружностью показаны кон- структивные мероприятия, направленные на повышение грузовместимости)
286 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства дов с двумя прицепными звеньями (тягач с двумя прицепами или седельный тягач с полуприцепом и прицепом). Созданные к на- стоящему времени прицепы и полуприцепы для полноприводных автомобилей имеют в большинстве своем необходимое оборудова- ние для буксирования второго прицепа (устройства для подключе- ния тормозной системы следующего прицепа к тормозной системе автопоезда, электрическую розетку для подключения электрообо- рудования, тяговый крюк). Возможности комплектования автопоездов с двумя и более прицепными звеньями ограничиваются пока транспортным законо- дательством. Эффективность использования автопоездов заметно проявля- ется при перевозках тарно-упаковочных и штучных грузов (т. е. тех грузов, которые можно разделить, или, другими словами, делимых грузов). Это связано с их большей грузовместимостью по сравне- нию с одиночными АТС. Так, например, если удельная грузоподъ- емность одиночных автомобилей, предназначенных для эксплуата- ции в трудных дорожных условиях, находится в переделах 0,5-0,7, то для большинства автопоездов она составляет 0,7-1,0. Указанная особенность объяснятся существенным влиянием на удельную гру- зоподъемность автопоезда удельной грузоподъемности прицепного звена, которая всегда выше, чем у одиночного автомобиля, из-за отсутствия на прицепном звене агрегатов силовой установки, трансмиссии и некоторых других составных частей автомобиля. Другая особенность состоит в том, что удельная грузоподъем- ность седельных автопоездов ниже, чем прицепных, и при грузо- подъемности около 6-8 т становится такой же, как у одиночных ав- томобилей. Отмеченное свойство седельного автопоезда обуслов- лено большей силовой напряженностью несущих элементов, главным образом рамы полуприцепа, которые длиннее рамы от- дельно взятого автомобиля и прицепа. Для обеспечения равной прочности и достаточной жесткости несущих элементов полупри- цепа требуются их большие сечения, что неизбежно приводит к увеличению их массы. Поэтому с точки зрения металлоемкости конструкции, применение седельных автопоездов грузоподъемно- стью ниже 6 т нецелесообразно. Нецелесообразность этого усили- вает и то обстоятельство, что аналогичные задачи по перевозке гру- зов могут быть успешнее выполнены одиночными автомобилями. Для прицепных автопоездов такого ограничения не сущест- вует: высокая удельная грузоподъемность оправдывает их приме- нение во всем диапазоне изменения грузоподъемности АТС рас- сматриваемого типа. Прицепные автопоезда могут использоваться
Глава 10. Автопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 287 и при меньших грузоподъемностях главным образом из-за важного в эксплуатации свойства делимости этих автопоездов и для полу- чения промежуточных грузоподъемностей. Делимость обеспечива- ет существенные преимущества прицепного автопоезда, в частно- сти в тех случаях, когда поток грузов нерегулярен. Эффективность использования автопоездов для перевозки де- лимых грузов во многом зависит от удобства размещения груза и проведения погрузочно-разгрузочных работ. Большое значение в этом смысле имеет погрузочная высота прицепа или полуприце- па, особенно при ручной погрузке и выгрузке. Долгое время на прицепах к автомобилям по этой причине добивались минимально возможной погрузочной высоты, даже в ущерб другим показателям платформ, за счет введения надколес- ных ниш в полу платформы, что затрудняло укладку груза. В на- стоящее время практически все прицепы к автомобилям имеют ровный пол (без ниш). Погрузочная высота таких прицепов почти полностью зависит от диаметра шин. Из-за большего диаметра применяемых шин погрузочная высота полуприцепов (кроме тяже- ловозов), как правило, большей величины, чем у прицепов. 10.3. Концепция американских и европейских автомобилей и автопоездов для меяздународных перевозок грузов Ведущие мировые производители на разных континентах и в разных странах в зависимости от географических, исторических, национальных, экономических, законодательных и других особен- ностей имеют каждый свои, зачастую, прямо противоположные взгляды на концепции создания грузовых автомобилей. Опираясь на информацию, приведенную в работах [4, 49, 80, 65, 85], дадим краткий обзор этих концепций. Автомобили и автопоезда для перевозок грузов на дальние рас- стояния, производимые в США и Европе, конструктивно и внешне существенно отличаются друг от друга. Прежде всего, это касает- ся компоновки кабин. У американских АТС она капотная, у евро- пейских - бескапотная, с расположением кабины над двигателем (рис. 10. 3). Одной из основных причин возникновения длинных капотов в Америке является - законодательство, которое ограничивает га- баритную длину не всего автопоезда, как в Европе, а только длину полуприцепа. Более низкие допустимые нагрузки на мосты опре- деляют колесную формулу, от которой зависит полная масса АТС
288 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 10.3. Компоновка кабин американских (а) и европей- ских (б) грузовиков с учетом расстояния между первым и последним мостами и макси- мально допустимой нагрузки на каждый отдельный мост. Это, как и очень большие расстояния, которые проходят грузовые автомо- били в США (основная дорожная сеть примерно в 2,5 раза больше, чем в странах Европейского Союза), способствуют применению кабин с большим жизненным пространством. Вместе с тем за руле- вым колесом более тесно, чем в любом европейском грузовике, од- нако это не мешает работе. Наиболее важным является объем про- странства за сиденьями, которое у американских грузовиков ог- ромное. Это пространство некоторые фирмы оборудуют спальным местом, кухонным блоком, телевизором, столом с кожаными крес- лами и туалетом. Комфортабельные грузовики появились в тяжелые для пред- принимателей времена, когда было трудно найти водителей маги- стральных перевозок. Сегодня такие грузовики - норма. Автомобили с кабиной над двигателем, преобладающие в Ев- ропе, в США на магистральных перевозках составляют незначи- тельную часть. Только у трехзвенных автопоездов, состоящих из автомобиля с двумя прицепами, короткая кабина над двигателем дает преимущество. Американские грузовики обладают всеми недостатками, свой- ственными автомобилям капотной компоновки. Во-первых, это трудный процесс переключения ступеней коробки передач, кото- рые в США несинхронизированные. Во-вторых, сильный шум в кабине - следствие плохой шумоизоляции (необходимость ее ус- тановки ведет к дополнительным расходам).
Глава 10 Автопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 289 Однако грузовики США имеют и положительные качества, на- пример, полностью устранена продольная качка, так знакомая ев- ропейским седельным тягачам с кабиной над двигателем (это дос- тигается более длинной базой и по меньшей мере тремя мостами). Стандартные кабины в США изготавливаются из стали, самые лучшие кабины - из алюминия. Элементы кабины приклепывают- ся, что позволяет в случае повреждения легко произвести замену. Капоты у американских грузовиков в основном из пластиков. Различие имеется и в тормозных механизмах. В Америке в основ- ном используются барабанные тормоза (доля дисковых тормозов не превышает 2 %). Несколько моделей с капотной компоновкой для тяжелых до- рожных условий есть и в Европе ("Вольво" серии N, "Скания" се- рии Т, "Рено" серии С). В последнее время большой прогресс дос- тигнут в конструкциях кабин европейских машин. Почти все фирмы делают не менее трех вариантов кабин над двигателем: короткую и низкую "дневную" кабину без спального места, универсальную со спальным местом и кабину повышенной вместимости с высокой крышей. В последних водитель может сто- ять во весь рост, они оборудованы двумя постелями и обладают повышенным комфортом, так как рассчитаны на длительную рабо- ту и отдых двух человек. Стало даже модным подчеркивать свои достижения в области комфорта для работы и досуга водителей. Различие между европейскими и американскими грузовыми АТС заключается также и в философии конструкции изготовителей автомобилей. В Европе традиционно большинство комплектующих изготав- ливает одна фирма (например, "Мерседес-Бенц" проповедует принцип "все из одних рук"). В Америке АТС собирают из агрега- тов, производимых разными фирмами. Кроме того, если в Европе покупатели ориентируются на то, что разработано изготовителем, то в Америке покупатель в праве сам выбрать все (как говорят "до последнего болта") для сборки АТС. В конструкциях европейских грузовиков преобладает сталь, в американских - легкие материалы с высокой долей алюминия, позволяющие снизить собственную массу машин. Крупнейший производитель тяжелых грузовых автомобилей на Северо-Американском континенте американская компания "Фрейт- лайнер", занимающая в магистральных перевозках 60 % рынка, кото- рая была в свое время приобретена фирмой "Мерседес-Бенц", посто- янно совершенствует конструкции грузовиков. По мнению специа-
290 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства листов фирмы, в ней воплощены последние достижения как аме- риканского, так и германского автомобилестроения. Например, широко используются алюминиевые сплавы и другие легкие дол- говечные материалы, позволившие снизить собственную массу машин. Кабины стали более просторными и комфортабельными (на ряде моделей даже в стандартной комплектации внутренняя высота кабины достигает 1740 мм). Повышается безопасность на случай переворачивания. Рулевые колеса оснащаются подушкой безопасности, как в легковых автомобилях. Новые модели грузови- ков оснащаются диагностическим и электронным оборудованием. Это позволяет повысить контроль за исправностью всех систем АТС до уровня, до сих пор недостижимого в американских грузо- виках, а также снизить затраты на техническое обслуживание. Во- дитель располагает электронным информационным пультом, кото- рый снабжает его сведениями о текущем техническом состоянии двигателя, тормозной системы, трансмиссии и шасси, вплоть до давления в шинах тягача и полуприцепа. Кроме того, для опре- деления расстояния до впереди идущего автомобиля и относи- тельной скорости АТС оснащаются радаром. На грузовиках ус- танавливаются рядные шестицилиндровые дизели с рабочим объе- мом 12 л, разработанные совместно фирмой "Мерседес-Бенц” и моторостроительной компанией "Детройт-Дизель”. Эти двигатели оснащены электронной системой подачи топлива DDEK-IU и от- регулированы на номинальную мощность 224, 246, 261 и 272 кВт. Клиенты могут заказать и другие, более мощные дизели - 368 кВт и выше. Во многих государствах Западной Европы нет разветвленной сети железных дорог и почти все грузы перевозят автотранспортом. Однако лишь несколько процентов грузооборота приходится на маршруты свыше 400 км, а основные объемы грузов (80-85 %) пе- ревозятся на расстояния не более 150 км. Поэтому подвижной состав выбирают в зависимости от вида перевозок. Например, на городских, пригородных, а иногда и междугородных перевозках с годовыми пробегами 50-100 тысяч километров используют эко- номичные автопоезда без аэродинамических устройств с двигате- лями небольшой мощности. Для международных перевозок с вы- сокой скоростью движения АТС используют дорогостоящие, аэро- динамически совершенные автопоезда, оснащенные тягачами с мощ- ными двигателями и комфортабельными кабинами. Один из главных способов снижения себестоимости перево- зок - интенсивная работа подвижного состава. Для нее необходима высокая долговечность и безотказность работы. На магистральных перевозках АТС за 6-10 лет эксплуатации проходят в среднем око-
Глава 10 Автопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 291 ло 800-1200 тыс. км. Здесь несомненными лидерами являются гру- зовики североамериканского производства. Безотказность этих гру- зовиков - одно из главных эксплуатационных качеств, ведь им приходится преодолевать только в один конец до 3000-4000 км. Многие сверхдальние трассы проходят через пустынные юго- западные штаты, где в случае поломки техпомощь придет нескоро и контракт на доставку окажется под угрозой срыва. Долговечность многих современных грузовиков для магист- ральных перевозок такова, что за миллионный пробег необходимо провести лишь несколько небольших предупредительных (регла- ментных) ремонтов, а также заменить некоторые узлы и агрегаты. Конечно, для других машин сроки службы и пробеги заметно меньше. Например, тяжелые самосвалы могут быть списаны уже после 300-400 тыс. км пробега, примерно через 6-8 лет работы. Поскольку условия эксплуатации могут значительно разли- чаться по нагрузкам, каждая модель, как правило, имеет несколько вариантов рам, подвесок и мостов (осей) различной несущей спо- собности (прочности). Кроме того, компании обычно предлагают большой выбор двигателей, коробок передач, редукторов задних мостов, подвесок и т. п. У любой солидной фирмы, торгующей машинами, есть специальные консультационные службы, готовые помочь клиенту в выборе необходимой комплектации. Например, подскажут, что для карьерного самосвала лучше всего подойдет полноприводное шасси самой прочной конструкции, можно обойтись низкой "дневной” кабиной, а гидросистему опрокидыва- ния кузова лучше заказать с большим запасом надежности. Для магистрального тягача посоветуют шасси с пневмоподвеской, максимально просторную и комфортабельную кабину, а параметры двигателя и трансмиссии - в соответствии с планируемыми марш- рутами и нагрузкой. Для тяжелых АТС очень важен выбор характеристик двига- теля. Тяжелые грузовики, эксплуатируемые на магистральных перевозках, оснащаются дизелями только с непосредственным впрыском топлива и, как правило, с турбонаддувом, мощностью 150-600 л. с. Если тяжелый грузовик используется для ’’легкой" развозной работы с небольшими годовыми пробегами, мощность его двигателя обычно не превышает 150-250 л. с. Для региональ- ных перевозок средней интенсивности используют и 40-тонные ав- топоезда, но тягачи оснащают двигателями небольшого рабочего объема - 7-10 литров, мощностью 280-350 л. с. Тягачи с двигате- лями в 500-600 л. с. в состоянии работать на самых дальних и сложных маршрутах, включая горные дороги. Такая мощность
292 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства позволяет европейскому 40-тонному автопоезду держать скорость 80 км/ч на подъеме в 3 %. За последние 35 лет топливная экономичность тяжелых авто- поездов заметно улучшилась. Например, 40-тонный автопоезд с малым аэродинамическим сопротивлением при постоянной ско- рости 80 км/ч расходует на 100 км пробега лишь 27-30 литров топ- лива. Эксплуатационный расход топлива, зависящий от множества факторов и в первую очередь от рельефа местности и режима дви- жения, колеблется от 30 до 80 литров на 100 километров пробега. Коробки передач у рассматриваемых АТС - механические, многоступенчатые, насчитывающие от 6 до 18 передач в зависимо- сти от назначения автомобиля. Обычно многоступенчатые коробки состоят из основной 4-5-ступенчатой коробки, дополнительной, понижающей ступени с большим шагом, и двигателя с малым ша- гом. Переключать передачи в такой коробке непросто, и обычно водители пользуются лишь частью ступенчатого ряда. Управление облегчают полуавтоматические системы переключения передач. Электроника не только помогает выбрать оптимальную передачу и соответствующую подачу топлива в двигатель, но и переключает передачи без участия водителя. На некоторых машинах (самосва- лах, автомобилях коммунальных служб) применяют полностью ав- томатические гидромеханические коробки, управлять которыми так же просто, как и теми, что стоят на легковых автомобилях. Тормозные качества для тяжелых грузовиков и, особенно авто- поездов, не менее важны, чем тяговые. Помимо моторных тормозов устанавливают специальные гидрозаменители, а для автопоездов обязательны антиблокировочные тормозные системы. На многих машинах применяют высокоэффективные дисковые тормоза пе- редних и задних колес. Еще одно отличительное качество зарубежных грузовиков - широкое применение пневмоподвесок, причем как задних, так и передних колес. Они значительно улучшают плавность хода, что облегчает перевозку хрупких и чувствительных к вибрации грузов, а также дают возможность регулировать погрузочную высоту кузо- ва или седельно-сцепного устройства. При магистральных перевозках на дальние расстояния жела- тельно не только снизить, но и совсем исключить порожние пробе- ги, так как расходы, связанные с ними, и потери времени сводят на нет почти всю прибыль. Особенно это трудно осуществить при ис- пользовании специализированных автопоездов. В связи с этим заслуживает внимания автомобиль, предложен- ный предпринимателем из Германии. Придуманный им автопоезд Твин Трак (сдвоенный) может попеременно транспортировать жид-
Глава 10. Автопоезда как основное ТС при междугородных и международных перевозках 29 3 кие продовольственные грузы или грузы, упакованные и уложен- ные на поддоны. Этот автопоезд состоит из цистерны для перевоз- ки жидких грузов вместимостью 21500 л, выполненной из высоко- качественной стали, и установленной над ней полноценной грузо- вой платформы с дугами и тентом внутренней высотой 2,2 м, на которой можно разместить 32 европод дона. Доступ в цистерну осуществляется через три крышки, встро- енные в грузовую платформу. Наполнение однокамерной цистерны происходит через клапан на задней стенке. Разгрузка цистерны осуществляется через пять боковых отверстий с правой стороны, как правило, с помощью насоса, установленного под полуприце- пом. Цистерна покрыта слоем изоляции толщиной 50 мм. Для сни- жения опасности повреждения цистерны под краем грузовой плат- формы устанавливается противоподкатный брус. Полуприцеп име- ет три оси. Колеса комплектуются специальными шинами фирмы ’’Мишлен” малого диаметра. Снаряженная масса полуприцепа со- ставляет не более 9500 кг. Преимущество такого автопоезда можно продемонстрировать следующим примером: цистерна в одном из городов Германии загружается жидким сахаром и следует на завод прохладительных напитков в другой город этой страны. После раз- грузки, объехав только здание, автопоезд загружают уложенными на поддоны коробками для доставки адресату в том городе, откуда приехал грузовик. Такой автопоезд пригоден и для перевозки кон- центрата прохладительных напитков в одном направлении, и сока, расфасованного в пакеты, уложенные на поддоны, в обратном на- правлении. В европейских странах с высокой плотностью населения, таких как Германия, Голландия, Бельгия, уже сейчас дороги на столько загружены транспортом, что "пробки” на дорогах стали обыденным явлением, уровни эмиссии вредных веществ в атмосферу и транс- портного шума близки к предельно допустимым. В недалеком бу- дущем количество АТС на дорогах станет еще больше. Для неко- торого улучшения этой ситуации шведские специалисты фирмы "Вольво" предлагают ввести в действие систему под названием "Транспорт Класс Систем" (TCS). Цель новой концепции -- изменить существующие классиче- ские комбинации автопоездов, которым отдают предпочтение при большегрузных перевозках, и соответствующие дорожные мар- шруты. Идея заключается в том, чтобы, используя национальные законодательства и существующие схемы автопоездов, предвари- тельно приведя в соответствие габаритную длину одиночных гру- зовых автомобилей внутри Европейского союза, применять мо-
294 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства дульную систему, позволяющую приспособиться к максимально разрешенной габаритной длине и полной массе автопоездов. Система TCS опирается в основном на директиву ЕЭС 85/3, которая предусматривает максимальную длину пола или полезную длину 15,65 м для автопоезда, состоящего из грузового автомобиля и прицепа (т. е. двух кузовов по 7,82 м) и 13,6 м для полуприцепов. В соответствии с ней транспортные средства подразделяются на три больших класса. Первый класс - одиночные грузовые автомо- били для развозных операций. Второй класс - автопоезда, состоя- щие из грузового автомобиля и прицепа, полезная суммарная длина которых 2x7,82 м, а габаритная максимальная длина - 18,75 м (полная масса автопоезда 40 т, размещается 38 европоддонов). В этом классе возможна и другая схема - классический общеизве- стный автопоезд, состоящий из седельного тягача и полуприцепа, полезной длиной 13,6 м, габаритной максимальной длиной 16,5 м (полная масса 40-44 т, размещается 33 европоддона). Третий класс - новые схемы составления автопоездов: грузовой автомобиль (по- лезная длина кузова - 7,82 м) и полуприцеп (13,6 м), габаритная длина автопоезда - 25,25 м; седельный тягач с полуприцепом дли- ной 13,6 м тянет прицеп полезной длиной 7,82 м, габаритная длина автопоезда - 25,25 м. В обоих случаях в кузове АТС размещается 52 европоддона, а его полная масса составляет 60 т. Предложения компании "Вольво” включены в проект новых директив Европейского союза относительно весовых и размерных параметров и поддерживаются другими изготовителями больше- грузных автомобилей. Реализация этого проекта позволит: увели- чить грузоподъемность АТС примерно на 50 %; уменьшить коли- чество транспорта на дорогах и снизить уровень шума и загрязне- ния окружающей среды. Вопросы для самоконтроля 1. Какую роль играют автопоезда в междугородных и между- народных перевозках грузов? 2. Какие преимущества имеют автопоезда по сравнению с оди- ночными автомобилями? 3. Приведите классификацию основных компоновочных схем автопоездов. 4. Сравните прицепные и седельные автопоезда. 5. Какие существуют компоновочные схемы двухзвенных и трехзвенных автопоездов? 6. Перечислите основные конструктивные особенности, при- сущие европейским и американским тяжелым грузовикам.
Глава 11 ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ СРЕДСТВА 11.1. Общая классификация погрузочно-разгрузочных средств Современный парк погрузочно-разгрузочных средств весьма разнообразен и обширен, номенклатура машин и механизмов ис- числяется сотнями наименований, еще значительнее она становит- ся с учетом типоразмеров. Ориентироваться во всем этом многооб- разии ПРМ помогает их классификация, схематично изображенная на рис. 11.1. Из рисунка видно, что все ПРС делятся на две группы: основные и вспомогательные. К основным ПРС относятся: грузоподъемные и транспорти- рующие машины и механизмы; устройства гравитационного транс- порта (самотечные устройства); средства пакетизации и контейне- ризации и автомобили-самопогрузчики. Группу вспомогательных ПРС составляют устройства и при- способления для механизации вспомогательных работ, для облег- чения погрузки и разгрузки, грузозахватные устройства, не при- надлежащие ПРМ, а также устройства для выполнения операций учета и контроля. Основным вопросом при классификации ПРС является выбор признаков классификации, согласно которым механизм может быть отнесен в ту или иную группу. Такими основными признака- ми являются: вид или категория перегружаемого груза; степень под- вижности механизма (по наличию ходовой части); принцип дейст- вия основного рабочего органа механизма; направление перемеще- ния груза; назначение. По виду перегружаемых грузов ПРС делят на пять групп: 1 - машины и механизмы, предназначенные для погруз- ки-разгрузки тарно-упаковочных и штучных грузов (все виды кра- нов, автопогрузчики, ленточные транспортеры и др.); 2 - обеспе- чивающие погрузку навалочных и насыпных грузов (все типы эк-
грузозахватные устройства Рис. 11.1. Общая классификация погрузочно-разгрузочных средств Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 297 скаваторов и ковшовых погрузчиков, погрузчики и краны с грей- ферными захватами, ленточные, скребковые, пластинчатые кон- вейеры, ковшовые элеваторы, и др.); 3 - для работы с порошкооб- разными грузами (установки всасывания и нагнетания, винтовые конвейеры и др.); 4 - для погрузки-разгрузки жидких грузов (раз- личные виды гидравлических насосов); 5 - для газообразных гру- зов (насосы для перекачки газов). В зависимости от степени подвижности различают стационарные и передвижные (мобильные, самоходные) ПРС: ста- ционарные - вообще не имеют ходового оборудования, или снаб- жены таким ходовым оборудованием, которое позволяет им пере- мещаться в пределах одного погрузочно-разгрузочного пункта (на- стенные, мостовые, козловые, башенные краны, краны-штабелеры и т. п.); мобильные - имеют ходовое оборудование на шасси с соб- ственным источником энергии, что позволяет им самостоятельно перемещаться между погрузочно-разгрузочными пунктами (экска- ваторы, погрузчики, автомобильные, железнодорожные, гусенич- ные и другие виды кранов). По направлению перемещения груза выделяют че- тыре группы ПРС: 1 - для вертикального перемещения груза (дом- краты, элеваторы); 2 - для вертикального подъема груза и после- дующего его горизонтального перемещения (все виды кранов, электро- и автопогрузчики, ковшовые погрузчики, экскаваторы, ав- томобили-самопогрузчики, тали, установки пневмотранспорта и др.); 3 - для наклонного перемещения груза (различные виды кон- вейеров); 4 - для горизонтального перемещения груза (различные виды конвейеров). По назначению ПРС бывают: общего назначения (универ- сальные) - перерабатывающие грузы широкой номенклатуры (кра- ны, экскаваторы, автопогрузчики и многие другие); специализиро- ванные - перерабатывающие только один вид груза (пневмотранс- портные установки для муки, цемента, минеральных удобрений и др.). Попризнаку действия основного рабочего ор- гана ПРМ можно разделить на две основные группы: машины с рабочим органом периодического (прерывного или циклического) действия и машины с рабочим органом непрерывного действия. Погрузочно-разгрузочные машины, сочетающие в своей конструк- ции рабочие органы как периодического, так и циклического дей- ствия, относятся к комбинированным. У ПРМ периодического действия рабочий орган выполняет комплекс операций, связанных с погрузкой или разгрузкой грузов,
298 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства по циклу (от одноименного греческого слова kyklos - круг), т. е. перемещается с грузом от места его загрузки до места разгрузки и затем снова возвращается для захвата груза. У ПРМ непрерывного действия (часто называемых - транспор- тирующими) рабочий орган перемещает груз непрерывным пото- ком по установленному направлению (не останавливается для за- хвата и освобождения груза). 11.2. Система обозначения погрузочно-разгрузочных средств Исторически сложилось так, что в нашей стране единой систе- мы обозначения ПРС не существует. Различные министерства и ведомства обозначают одни и те же машины и механизмы по- разному. Вместе с тем, принцип построения многих систем обозна- чений ПРС одинаков и базируется на комбинации букв и цифр, написанных через дефис (например, ЛЭ-0,32, СМК-10, КС-5473, ЭО-4121Б, ЭП-603, БК-1000 и др.). В отличие от системы обозначения АТС (см. п. 2.2) буквенная комбинация, с которой начинается обозначение того или иного ти- па ПРС, означает не аббревиатуру завода-изготовителя, а чаще все- го первые буквы в названии ПРС. Так буквенные аббревиатуры в обозначении ПРС, приведенные выше, расшифровываются сле- дующим образом: ЛЭ - лебедка электрическая; СМК - специаль- ный монтажный кран; КС - кран стреловой; ЭО - экскаватор одно- ковшовый; ЭП - электропогрузчик, БК - башенный кран. Комби- нация цифр может означать: грузоподъемность; конструктивные отличительные особенности; тяговое усилие; грузовой момент; по- рядковый номер модели и другие характеристики техники. Наибольшее распространение получила система обозначения, по которой каждому типу ПРС присваивается буквенное (марка) и цифровое (индекс) обозначение. Буквенные обозначения основных ПРМ: КС - краны стреловые самоходные в том числе и автомо- бильные; КБ - краны башенные строительные; ТА - оборудование пневмотранспорта: пневмонасосы, пневмоподъемники, пневмораз- грузчики; ТК - конвейеры и питатели; ТМ - погрузчики многоков- шовые; ТО - погрузчики одноковшовые; ТР - разгрузчики нерудных материалов; ЭО - экскаваторы одноковшовые универсальные. Индексация стреловых самоходных кранов общего назначения и экскаваторов для примера показана на рис. 11.2 и 11.3. В соответ- ствии с этой системой обозначений расшифруем следующие ПРС:
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 299 Рис. 11.2. Индексация стреловых самоходных кранов общего назначения: КС - кран стреловой самоходный общего назначения; ХЛ - северное исполнение; Т - тропики; ТВ - тропики влажные; Г - гусеничное ходовое устройство; ГУ - то же, с увеличенной поверхностью гусениц; П - пневмоколёсное ходовое устройст- во; Ш - специальное шасси автомобиля; А - шасси грузового автомобиля; Тр - трактор; Пр - прицепное ходовое устройство КС-4571АХЛ - кран стреловой самоходный грузоподъемно- стью 16 т (цифра 4); на шасси грузового автомобиля (цифра 5); с жесткой подвеской (цифра 7); первая модель (цифра 1); первая модернизация (буква А); северного исполнения (буквы ХЛ). ЭО-ЗЗИГ - экскаватор одноковшовый третьей размерной группы (первая цифра в индексе 3) с вместимостью основного ковша 0,4 м3, на пневмоколесном ходу (вторая цифра 3) с канатной подвеской (третья цифра 1), первой модели (четвертая цифра 1), прошедший четвертую модернизацию (буква Г). Согласно ГОСТ 22827-77 "Краны стреловые самоходные об- щего назначения. Технические условия", краны по конструкции ходового устройства различаются следующим образом: КА - авто- мобильные; КП - пневмоколесные; КГ - гусеничные; КШ - на спе- циальном шасси автомобильного типа; КК - на короткобазовом шасси. Цифры, записанные через дефис после буквенного обозна- чения крана, обозначают его грузоподъемность в тоннах. Напри- мер, запись КП-25 означает: кран пневмоколесный грузоподъемно-
300 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Очередная модернизация Климатическое исполнение ____I хл I т |тс<т^1 Если не было модернизации Порядковый номер модели данного типа Размерная группа Масса эксплуа- тацион- ная, т Мощность* основного двигателя, кВт (пример- ная) Вмести- мость* ковша, м3 (геомет- рическая) 1 3...3.5** 5,5...6,5 15...25 0,15...0,4 2 8,5...9,5 25...40 0,25... 0,65 3 12...16 40...60 0.4... 1.0 4 20...25 60...90 0.65... 1.6 5 32...40 90... 120 1.0...2.5 6 50...70 100...210 1.6...4.0 7 80... 100 160... 350 2.5...6.3 8 9 Резерв Исполнение рабочего оборудования Наименование С канатной подвеской Схема С жесткой подвеской Телеско- пическое Тип ходового устройства Индекс Услов- ное обозна- чение Схема 1 Г 2 Гу 3 п сДЬ 4 Сш ЧЙ)—Й®3 5 А 6 Тр 7 Пр 8 Резерв 9 Резерв * Большие значения для гидравлических экскаваторов ** В числителе указана масса экскаваторов, навесных на тракторе. Рис. 11.3. Индексация одноковшовых универсальных экскаваторов: Г - гусеничное ходовое устройство; Гу - гусеничное ходовое устройство с увели- ченной поверхностью гусениц; П - пневмоколёсное ходовое устройство; Сш - специальное шасси автомобиля; А - шасси грузового автомобиля; Тр - трактор; Пр - прицепное ходовое устройство
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 301 стью 25 т, а запись КГ-63/100 - кран гусеничный грузоподъемно- стью 63 т с использованием вспомогательного и 100-тонного ос- новного крюка. В связи с многообразием ПРС ограничимся приведенными выше примерами их маркировки и индексации. Однако при воз- никновения необходимости будем расшифровывать систему обо- значения ПРС, рассматриваемых в каждом конкретном случае. Остановимся более подробно на отдельных составляющих схемы классификации ПРС (см. рис. 11.1). 11.3. Грузоподъемные и транспортирующие механизмы и машины периодического действия Грузоподъемные и транспортирующие механизмы и машины периодического действия, классификация которых приведена на рис. 11.4, являются самым древнейшим и наиболее распространен- ным классом машин. Эта техника включает в себя как простейшие механизмы и устройства, приводимые в действие силой человека, так и машины, оснащенные микропроцессорной техникой, ЭВМ, и управляемые с использованием современных информационных технологий. Машины периодического действия перемещают груз отдель- ными штуками или порциями. Прерывность их действия связана с тем, что полезная работа подъема и перемещения чередуется во времени с порожним (возвратным) движением рабочих органов. 11.3.1. Простейшие механизмы и устройства Простейшие механизмы и устройства по признаку при- вода рабочего органа подразделяется на ручные и имею- щие силовой привод (с двигателем). К грузоподъемным механизмам, имеющим ручной привод от- носятся: полиспасты, домкраты, лебедки, тали, тележки, вилочные подъемники. Наглядное представление о некоторых из них дает рис. 11.5. Дадим характеристику этйм ПРС. Полиспаст (от греческого слова "polyspaston" - натягиваемый многими веревками или канатами) - древнейшее грузоподъемное устройство, представляющее собой систему подвижных и непод- вижных блоков, огибаемых гибким единым органом (канатом, це- пью). Полиспасты являются составной частью всех механизмов, имеющих тросовую систему, их применяют для подъема и пере- мещения грузов. В основе работы полиспаста лежит ’’золотое пра-
Погрузочно-разгрузочные средства периодического действия 1 Г 1 Простейшие устройства и механизмы Краны 1 1 । С ручным приводом С двигателем Мостовые Стреловые : । 1 1 ~1 " — Полиспасты — Домкраты - Лебедки -Тали — Тележки — Вилочные подъемники - Электролебедки - Электротали — Пневмотали — Механические лопаты — Мостовые — Козловые — Кабельные — Краны-штабелеры — Консольные — Башенные — Портальные - Автомобильные — Пневмоколесные - Гусеничные - Тракторные — Железнодорожные — Плавучие I_________ Погрузочно- разгрузочные машины I — Электропогрузчики — Электроштабелеры — Автопогрузчики — Электротележки - Погрузчики ковшовые — Экскаваторы - Автомобилеразгрузчики — Манипуляторы и роботы L На специальном шасси автомобильного типа Рис. 11.4. Классификация погрузочно-разгрузочных средств периодического действия Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 303 Рис. 11.5. Простейшие грузоподъемные устройства с руч- ным приводом: а - реечный домкрат; б - винтовой домкрат; в - полиспаст; г - гидравлический домкрат; д - лебедка; 1 - рейка; 2 - корпус; 3, 12 - рукоятка; 4 - винт; 5 - поршень; 6, 8 - соответственно не- подвижная и подвижная обойма с крюками и роликами; 7,13 - ка- нат; 9 - барабан; 10 - передаточный механизм (зубчатая переда- ча); 11 - опора вило механики”, которое говорит о том, что за выигрыш в силе приходится платить проигрышем в перемещении. В соответствии с ним полиспасты разделяют на силовые (прямого действия) и ско- ростные (обратного действия) (рис. 11.6). Основной характеристикой полиспаста является кратность iK - отношение скорости движения подвижной ветви гибкого тягового органа ок к скорости подъема груза или отношение (без учета потерь) веса поднимаемого груза к усилию в тяговой ветви ка- ната SK, или отношение числа ветвей каната, на которые подвешен груз, к числу ветвей каната, навиваемых на барабан. Кратность по- лиспаста, по сути дела, является его передаточным числом и харак- теризует выигрыш в силе или скорости. В полиспасте прямого действия (см. рис. 11.6, а) вес подни- маемого груза распределяется на количество ветвей гибкого органа
304 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Grp а Рис. 11.6. Схемы полиспастов: а - прямого действия (силового); б - обратного дейст- ХГкХ вия (скоростного); 1, 2 - соответственно подвижные и неподвижные блоки; 3 - канат; 4 - барабан; 5 - гидро- тШш) б или пневмоцилиндр с поршнем и усилие в свободной ветви полиспаста (без учета потерь) 5К = = а скорость этой ветви определится из выражения dk = iK. В рассматриваемом полиспасте очевиден выигрыш в силе и проиг- рыш в скорости и пути. Силовые полиспасты применяют в конст- рукциях кранов и других грузоподъемных машин. Полиспаст обратного действия (см. рис. 11.6, б) предназначен для выигрыша в скорости и пути, при этом проигрывается в силе. Свое название полиспаст получил из-за того, что поднимаемый груз подвешивается на его свободную ветвь (в отличии от полиспа- ста прямого действия, в котором эта ветвь является тяговой), а тя- говое усилие приложено к подвижной обойме блоков (в случае по- лиспаста прямого действия эта обойма служит крюковой подвеской для грузов). В полиспасте обратного действия соотношение усилий и скоростей в его ветвях следующее: 5К = vs = (где vs - скорость подвижной обоймы блоков). Полиспасты этого типа на- ходят свое применение в сочетании с гидравлическими или пнев- матическими подъемниками в авто- и электропогрузчиках, где не- обходимо обеспечить небольшой ход поршня гидро- или пневмо- цилиндра. При работе полиспаста возникают потери, связанные с упру- гими деформациями в проволоке и прядях каната, а также с трени- ем в опорах блока и между отдельными проволоками и прядями, которые оценивают КПД (коэффициентом полезного действия Т]). Значение Т] зависит от типа каната, угла охвата им блока, диаметра
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 305 блока и его оси, типа подшипника, количества блоков и др. Для блоков на подшипниках качения Т| = 0,98-0,99 на подшипниках скольжения Т| = 0,95-0,96. В связи с потерями на блоках усилия в ветвях каната отличаются друг от друга. Максимальное усилие при подъеме груза 54 будет в ветви ка- ната, набегающей на барабан (см. рис. 11.7), а минимальное 51 - в последней ветви. Максимальное натяжение высчитывается по формуле 4 — ^тах— бггр/^кП* По исполнению различают одинарные (простые) и сдвоен- ные полиспасты (рис. 11.7). В одинарном полиспасте (см. рис. 11.7, а) один конец каната крепится к барабану, а другой конец к неподвижной части крана или к крюковой подвеске. Недостатком этой конструкции полиспа- ста является неравномерное распределение нагрузки на опоры ба- рабана при подъеме и опускании груза, что приводит к неравно- мерному износу подшипников и горизонтальному смещению бара- бана. Устранить эти недостатки позволяют сдвоенные полиспасты. В сдвоенном полиспасте (см. рис. 11.7, б) оба конца каната крепятся к барабану и огибают уравнительный блок, который слу- жит для выравнивания натяжения и длины ветвей каната. Это обеспечивает более равномерное распределение нагрузки на опоры барабана и уменьшает величину его горизонтального смещения. Рис. 11.7. Схемы одинарного (а) и сдвоенного (6) полиспастов: 1 - канат; 2 - барабан; 3 - неподвижная часть конструкции; 4 - урав- нительный блок; 5 - крюковая подвеска; 6 - подвижные блоки
306 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Уравнительный блок в процессе работы полиспаста не вращается, а только поворачивается в моменты разницы усилий на ветвях ка- ната, поэтому, принимая уравнительный блок за точку крепления каната, сдвоенный полиспаст можно рассматривать как два незави- симых одинарных полиспаста с нагрузкой в каждом из них, равной половине веса поднимаемого груза. Сравнение одинарных и сдвоенных полиспастов показывает, что у последних, при одинаковом числе канатов, на которых под- вешен груз, меньший выигрыш в силе, больший крутящий момент на барабане и меньшая кратность. Однако за счет сокращения пе- регибов канатов на блоках увеличивается его долговечность. Кроме того, сдвоенные полиспасты обеспечивают равномерную загрузку металлоконструкций кранов (в особенности мостовых и козловых) при подъеме и опускании груза. Домкраты - простые подъемные механизмы с жестким вы- движным органом, применяемым для подъема или перемещения груза на расстояние не более одного метра. Домкраты использу- ются на строительно-монтажных и ремонтных работах, например при замене колес на автомобилях и другой мобильной техники. Грузоподъемность домкратов достигает 500 т, скорость подъема груза 10-35 мм/мин, собственная масса 3-150 кг. Рис. 11.8. Домкрат реечный (а) и его рукоятка с тормозом (б): 1 - рукоятка; 2 - грузоупорный тормоз; 3 - собачка; 4 - поворотная головка; 5 - рейка; 6 - корпус; 7 - лапа; 8 - храповик
Рис. 11.9. Общий вид винтового домкрата: 1 - чугунный или стальной корпус; 2 - бронзовая или чугунная гайка; 3 - стальной винт; 4 - головка с насадкой; 5 - рукоятка; 6 - храповое колесо; 7 - хомут; 8 - ручка; 9 - подпружиненный стопор; 10 - ось; 11 - двухсторонняя собачка Рис. 11.10. Схема гидравлического домкрата: 1 - корпус; 2 - цилиндр с поршнем; 3 - спускной кран; 4 - цилиндр на- соса; 5 - плунжерный насос с рукояткой; 6 - рабочая жидкость; 7, 8 - соответственно всасывавющий и нагнетательный клапаны; D - диаметр порщня; F^ - усилие на плунжере насоса; d - диаметр плунжера; Р - дав- ление в рабочем цилиндре; 1Р - рабочее плечо рукоятки; (/Р = 500-800 мм); I - плечо рычага; Fpa6 - рабочее усилие на рукоятке
308 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Основными преимуществами домкратов являются: простота и компактность конструкции; возможность работы без толчков и ударов; возможность точной остановки перемещаемого груза и ряд других. Домкраты подразделяются на реечные, винтовые (телескопи- ческие и простые) и гидравлические (см. рис.11.5 и 11.8-11.10). Основные характеристики некоторых домкратов приведены в табл. 11.1, из которой видно, что высота подъема груза у перечис- ленных домкратов не превышает 380 мм, для подъема груза на большую высоту применяют домкраты двойного действия, которые поднимают груз ступенчато, используя при этом прокладки из раз- личных материалов (например, из дерева, металла), наращиваемые по мере подъема груза. Таблица 11.1. Основные характеристики домкратов Домкрат Грузоподъем- ность, т Высота подъема, мм Собственная масса, кг КПД домкрата Винтовой 5,10,20,25 До 0,35 17-60 0,30-0,40 Реечный 3,5,6 До 0,38 35-70 0,75-0,85 Г идравлический от 5 до 200 До 0,15 3-80 0,75-0,80 Ручные лебедки - простейшие грузоподъемные машины, пре- образующие вращательное движение вала в поступательное дви- жение гибкого органа (каната, троса), используемые для подъема и перемещения грузов. Лебедка (рис. 11.5, д и 11.11, а) состоит из барабана, предна- значенного для намотки каната, редуктора и тормозного устройст- ва, предотвращающего самопроизвольное опускание груза (удер- живающего поднятый груз на высоте). При ручном приводе на валу редуктора лебедки устанавливают рукоятку. Лебедки применяются как самостоятельный подъемный механизм или как составная часть сложных грузоподъемных механизмов и машин (например, в каче- стве механизма подъема, вылета, передвижения крана). Основными параметрами лебедок являются тяговое усилие, канатоемкость барабана, скорость свивки каната (для лебедок, имеющих привод) и масса. Перечисленные параметры, наряду с маркой лебедки и ее номером, выбиваются на табличке, прикреп- ляемой заводом-изготовителем на ее корпусе.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 309 По виду рабочего органа лебедки разделяют на бара- банные (один, два или три барабана) и рычажные. Барабаны лебедок могут быть гладкими и нарезными по вин- товой линии. В конструкции рычажных лебедок барабан отсутст- вует, а канат перемещается через корпус лебедки с помощью тяго- вого механизма, приводимого в действие рукояткой (рычагом, от которого и пошло название этого типа лебедок). а Рис. 11.11. Лебедки однобарабанные: а - с ручным приводом; б - электрическая; 1 - станина; 2,7 - барабан; 3 - съемная рукоятка; 4 - автоматический винтовой грузоупорный тормоз; 5 - блок шестерен; 6 - зубчатые шестерни; 8 - редуктор; 9 - автоматический нормально закрытый тормоз; 10 - электродвигатель; 11 - шкаф с аппаратурой управления; 12 - рама
310 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства По назначению лебедки делят на подъемные (для подъема груза); тяговые (для перемещения груза) и поворотные (для вра- щения отдельных частей машин и механизмов). По способу установки - на передвижные и стационарные. Тяговое усилие ручной лебедки равно 5-80 кН, канатоемкость барабанов 22-150 м, масса 40-1500 кг. Например, ручные лебедки типа ЛР-1,25, ЛР-3,2 и ЛР-5 (ГОСТ 7014-74) обладают на первой передаче соответственно следующими тяговыми усилиями: 12,5; 32 и 50 кН. Канатоемкость первых двух лебедок 50 метров, а треть- ей лебедки - 75 метров. Масса лебедок от 160 до 900 кг. Ручные тали - компактные подвесные грузоподъемные уст- ройства, смонтированные в одном корпусе с лебедкой (рис. 11.12). Тали широко применяют для механизации погрузочно-разгрузоч- ных, транспортных и складских работ с тарно-упаковочными и штучными грузами. По виду гибкого элемента, тали делятся на цепные и канатные (ручные тали преимущественно цепные), по способу установки - на стационарные и передвижные. Стационарные тали подвешивают за крюк к треногам, перекрытиям цехов, балкам, Рис. 11.12. Тали ручные (а, б) и электрическая (в): 1 - корпус; 2 - крюковая подвеска; 3 - тяговая цепь; 4 - тяговое колесо; 5 - тележ- ка; 6 - барабан; 7 - электродвигатель; 8 - подвесной пульт управления; 9 - тор- мозное устройство
Рис. 11.13. Червячная (а) и шестеренчатая (б) ручные тали: 7 - обойма с крюком; 2 - червячное колесо; 3,14 - звездочка; 4 - тяговое колесо; 5 - круглозвенная калиброванная цепь; б, 16 - крюковая подвеска; 7, 75 - грузовая цепь; 8 - червяк; 9, 10 - грузоупорный тормоз; 77 - крюк; 72 - корпус; 13 - планетарный редуктор Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства
312 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства а передвижные к тележкам, которые могут перемещаться по дву- тавровым балкам. По виду передаточного механизма различают шестеренчатые (ГОСТ 2799-75) и червячные (ГОСТ 1106-74) тали (рис. 11.13). Червячные тали выпускаются грузо- подъемностью от 0,25 до 12,5 т, а шестеренчатые - от 0,25 до 8 т. Привод тали осуществляют вращением тягового колеса посредст- вом бесконечной сварной круглозвенной калиброванной цепи. Для подъема груза предназначен двукратный полиспаст из пластинча- той грузовой шарнирной цепи с крюковой подвеской. Ручные тележки применяют для погрузки-разгрузки и пере- мещения на небольшие расстояния тарно-упаковочных и штучных грузов. В зависимости от назначения и условий работы конструк- тивные схемы тележек очень разнообразны. Поустройству ходовой ч а с т и тележки бывают одно-, двух-, трех- и четырехколесные. Для уменьшения давления на е Рис. 11.14. Тележки ручные грузо- вые 2-колесные (а-г) и специаль- ные (д, е) следующих моделей: а - КГ- 250Д; б - КГ-300; в - КГ-200 (с откидной полкой); г - ККБ-1 (для транспортировки одного газового бал- лона); д - КС-150 (лестничная); е - КБ-350 (для бочек)
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 313 опорную поверхность и усилия на перекатывание тележек их коле- са снабжают резиновым ободом или пневматическими шинами. Конструкции различных видов тележек приведены на рис. 11.14— 11.17. На складах для работы с тарно-упаковочными и штучными грузами широкое распространение получили двухколесные тележ- ки, иногда называемые медведками (рис. 11.4). Грузоподъем- ность ’’медведок” - 300...500 кг, собственная масса - 45...60 кг. Для загрузки тележки ее поднимают за рукоятки и ставят рядом с гру- зом с таким расчетом, чтобы козырек попал под нижнюю плос- кость грузового места. После этого, нажимая на рукоятки, тележка приводится в горизонтальное положение вместе с грузом. Для раз- грузки тележку снова ставят в вертикальное положение. Для облегчения работы с тарно-упаковочными и штучными грузами, сформированными в пакеты на поддонах, применяют руч- ные вилочные тележки с гидравлическим подъемом вил - транспал- летты, которые в России исторически именуют роклами, по на- званию финской фирмы ’’Rocla”, которая была основным зарубеж- ным поставщиком этих тележек в нашу страну. Тележка состоит из рамы с подъемными вилами, на концах ко- торых смонтированы ролики, гидравлического насоса, приводи- мого в действие рукоятью и двух передних поворотных колес (рис. 11.15). Время подъ- ема или опускания поддона с грузом не превышает 6 с. Обычная длина вил 1,10— 1,20 м. Вместе с тем, для рабо- ты с под донами, взятыми по- перек, довольно часто исполь- зуются тележки с длиной вил 1,0 м, а для работы в стеснен- ных условиях, например в ку- зове автомобиля, выбираются тележки с длиной вил не бо- лее 0,8-0,9 м. Существуют те- лежки с длиной вил до 1,8 м, предназначенные для транс- портировки двух поддонов одновременно, но из-за своей громоздкости они использу- ются крайне редко. Грузоподъ- емность тележек колеблется Рис. 11.15. Ручная вилочная тележка (транспаллетта): а - вид в сборе; б - конструктивная схема; 1 - гидротолкатель; 2 - опорный кронш- тейн; 3 - Г-образный рычаг; 4 - вилочная платформа; 5 - шток; 6 - неуправляемое колесо; 7 - рычаг; 8 - управляемое колесо; 9 - опорная муфта; 10 - дышло рычаг насоса
314 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства от 0,5 до 2,5 и более тонн. Обычно используются тележки с грузо- подъемностью 2-2,5 тонны [111]. Технологический процесс по внутрискладскому перемещению груза на транспаллеттах начинается с ее подведения вплотную к поддону с уложенным на нем пакетом груза. Вилы захвата вводят в проем между верхними и нижними настилами поддона и не- сколькими качаниями дышла-рычага насоса приводят последний в действие. За счет этого в гидравлической системе создается дав- ление, благодаря которому вилочный захват вместе с грузом под- нимается на высоту примерно 100—125 мм. Приподняв груз на указанную высоту (высота транспортного положения) транспалетту перемещают по складу. Опускание захва- та происходит при нажатии на рычаг, обеспечивающий перепуск масла в гидросистеме. Одно из преимуществ транспалетты состоит в том, что с ее помощью (разумеется, при наличии рампы на скла- де) можно переместить пакет груза с места хранения в то место на транспортном средстве, где пакету надлежит быть во время движе- ния последнего. Ручные вилочные гидравлические тележки из-за своей деше- визны, маневренности и простоты в обращении являются наиболее распространенным средством механизации на складах. Тележки такого типа выпускают известные зарубежные фир- мы, такие как "Босс” (Великобритания), ’’Рокла" (Финляндия), БТ (Швеция), "Юнгхайнрих" (ФРГ) и ряд других. Из российских производителей наибольшей популярностью пользуются тележ- ки ОАО ’’Транспрогресс", "Волжский", "Полиграфмаш". В качест- Рис. 11.16. Ручные тележки: а - четырехколесная; б - с подъемным столом; в - с пла- нетарными колесами для преодоления препятствий в
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 315 ве примера приведем техническую характеристику тележки с подъ- емными вилами типа ТВ-2, выпускаемую ОАО "Транспрогресс" (г. Орехово-Зуево). Эта тележка предназначена для ручного пере- мещения груза в складских, производственных и торговых поме- щениях на поддонах EURO или на других поддонах, приспособ- ленных к захвату вилами. Грузоподъемность тележки составляет 2 т, максимальная высота подъема вил - 115 мм, масса в снаряженном состоянии - 80 кг [114]. Тележка, изображенная на рис. 11.16, а, предназначена для ручного транспортирования тарно-упаковочных и штучных грузов в складских, производственных и торговых помещениях. Тележка опирается на четыре колеса с массивными резиновыми шинами. Обычно два задних колеса у таких тележек самоустанавливающие- ся. Грузоподъемность и габариты таких тележек могут варьиро- ваться в достаточно широких пределах. Например, грузовая те- лежка ТГ-0.5 (ОАО "Транспрогресс"), выпускается грузоподъемно- стью от 0,5 до 1,0 т, и габаритными размерами грузовой плат- формы: по ширине от 500 до 800 мм и по длине от 600 до 1200 мм. Масса тележек от 20 до 40 кг [114]. Тележку с гидроподъемным столом (рис. 11.16, б) применяют для транспортных, погрузочных и ремонтных работ. Тележка с планетарными колесами (рис. 11.16, в) используется тогда, когда необходимо преодолевать препятствия в виде ступенек, бордюров и т. п. При отсутствии специального погрузочного оборудования, тележки могут комплектоваться крановой стрелой грузоподъемно- стью до одной тонны (рис. 11.17, а). Кроме того, тележки могут Рис. 11.17. Ручная тележка с крановой стрелой (а) и с кантователем для бочек (б)
316 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства быть оснащены, например, устройствами для подъема, перемеще- ния и укладки металлических бочек и других грузов цилиндриче- ской формы (рис. 11.17, б). Тележка, показанная на этом рисунке, имеет грузоподъемность 350 кг и может кантовать бочки диамет- ром от 450 до 610 мм и высотой до 860 мм. Высота подъема груза от пола составляет 990 мм. Усилие перемещения тележки с полной нагрузкой по горизонтальному ровному полу составляет 160 Н. Ручные вилочные погрузчики-штабелеры предназначены для погрузки, выгрузки и штабелирования (на более или менее значи- тельную высоту) тарно-упаковочных и штучных грузов, в том чис- ле в пакетах на поддонах, а также для ручного перемещения под- донов на незначительное расстояние. Такие средства малой меха- низации находят применение в пунктах с малым объемом работ (склады магазинов, небольших предприятий и организаций). Штабелеры делаются не только с ручным, но и с ножным или комбинированным - ручным и ножным приводами. Впереди шта- белер опирается на двое вил, снабженных колесами или, реже, ко- лесными блоками для перемещения. Подвижные вилы, переме- щающие поддон по вертикали, обычно накладываются в опущен- ном состоянии на опорные неподвижные вилы. Существуют конструкции штабелеров, у которых предусмотрена возможность изменения расстояния между подъемными вилами. Приводом рабочего органа (вил) ручных вилочных погрузчи- ков-штабелеров является гидравлический домкрат или ручная ле- бедка. Наиболее распространены гидравлические штабелеры как более удобные и надежные в эксплуатации. Грузоподъемность та- ких погрузчиков составляет от 200 до 1500 кг. Высота подъема гру- зов на вилах достигает 1,5-2 м (обычно 1,5-1,6 м, что вполне дос- таточно для погрузки или разгрузки грузового автомобиля или штабелирования поддонов в два яруса). Некоторые фирмы изготав- ливают ручные штабелеры с высотой подъема вил до трех метров, с раздвижной рамой, состоящей из двух секций. Однако такие кон- струкции не получили широкого распространения из-за громоздко- сти и слишком большого времени подъема вил. В качестве примера на рис. 11.18, а показана тележка-штабелер грузоподъемностью 630 кг. Габаритные размеры тележки-штабе- лера 1140x800x2000 мм. Высота подъема вил составляют от 80 до 1500 мм. На рис. 11.18, б изображена тележка-штабелер, предна- значенная для подъема, транспортирования и укладки грузов на плоских поддонах размерами в плане 800x1200 и 800x1000 мм. Те- лежка состоит из П-образной рамы, сваренной из труб и колес диа- метром 200 мм. На раме закреплен съемный грузоподъемник с ка-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 317 Рис. 11.18. Ручная тележка-штабелер (а) и тележка-штабелер с безблоч- ной консольной стрелой (б) реткой, оснащенной двумя раздвижными вилами и безблочная кон- сольная стрела с крюком. Грузоподъемность этой тележки-штабе- лера 500 кг. Высота подъема груза на вилах 1800 мм, на крюке 2800 мм. Собственная масса тележки 192 кг, усилие перемещения тележки с полной нагрузкой по горизонтальному ровному полу 350 Н. Рассмотрим теперь механизмы, имеющие силовой привод. Электрические лебедки (см. рис. 11.11, б). Устройство и при- менение в целом аналогично ручной, только вместо ручного при- вода на валу лебедки установлен электродвигатель. Данный тип лебедок может развивать значительное тяговое усилие (от 2,5 до 50 кН) в длительном режиме работы. Электрические тали (см. рис. 11.12, в). Одни из самых рас- пространенных подъемников. Их широкое применение обусловле- но компактностью конструкции, удобством и безопасностью экс- плуатации, надежностью и долговечностью, малой массой по от- ношению к грузоподъемности. Стационарные электротали применяют как самостоятельные лебедки или они являются механизмом подъема крановой грузовой тележки, кранов-штабелеров (см. ниже) и лифтов.
318 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.19. Современный электро- тельфер, грузоподъемностью 2 т Передвижные электротали (электротельферы, рис. 11.12, в и 11.19) подвешиваются к приводным и неприводным тележкам монорель- совых транспортных средств и кра- нов. При небольшой длине передви- жения тали ток (напряжением 380 В) к ее электродвигателю подводится гибким кабелем, а в остальных слу- чаях - троллеями (от английского слова trolley - контактный провод, наподобие троллейбусных, по ко- торому проходит электрический ток для питания тяговых электро- двигателей), расположенными сбо- ку монорельса или над ним. Управ- ление талью осуществляется вруч- ную с пола посредством подвес- ного пульта управления. Включение механизмов подъ- ема и движения возможно только при постоянном (непрерывном) нажатии на соответствующую кнопку на пульте управления. Перемещение груза в вертикальной плоскости имеет пределы, при достижении которых срабатывают ограничители крайнего верхнего и нижнего положений, связанные через систему рычагов с концевыми элек- трическими выключателями. В России наиболее распространены электротали типа ТЭ, имеющие грузоподъемность от 0,25 до 5 т; высоту подъема от 6 до 30 м; скорость подъема груза до 8 м/мин и скорость передвижения от 20 до 32 м/мин. Пневматические тали приводятся в действие за счет подачи сжатого воздуха в рабочий цилиндр. Распространение таких талей ограничено из-за необходимости в компрессорных станциях. Тали такого типа находят применение в пожароопасных и взрывоопас- ных производствах. Механические лопаты предназначены для выгрузки сыпучих грузов из бортовых автомобилей, железнодорожных вагонов и дру- гих транспортных средств (рис. 11.20). Механическая лопата со- стоит из электрической лебедки с одним или двумя барабанами, на которые наматываются тяговые тросы рабочих органов - скребков, прикрепляемых к свободному концу тяговых тросов, и направ-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 319 Рис. 11.20. Рабочий момент разгрузки автомобилей сдвоен- ной механической лопатой ляющих блоков. Скребок направляет рабочий (находится в кузове автомобиля или в вагоне на грузе), он же осуществляет и возврат скребков в исходное положение. В некоторых конструкциях меха- нических лопат предусмотрено дистанционное управление приво- дом лебедки рабочим, находящимся у скребка. Существуют оди- нарные и сдвоенные, стационарные и передвижные механические лопаты. Распространение данного механизма ограничено, так как при его использовании высок уровень ручной работы. Применяют- ся в основном для выгрузки зерна, цемента, минеральных удобре- ний, в тех случаях, когда использование автомобилеопрокидывате- ля (см. п. 11) нецелесообразно из-за малого объема груза. Произ- водительность одинарных лопат 30-40 т/ч, сдвоенных лопат - 80 т/ч. Механическую лопату часто соединяют с ленточным или другим транспортером [13]. Монорельсовые тележки ("кошки") предназначены для подъ- ема и горизонтального перемещения по подвесной балке двутавро- вого сечения сыпучих и штучных грузов. Комплектуются талями с крюковыми (грузоподъемность от 3 до 10 т) и грейферными за- хватами, (см. главу 13). У тележек, снабженных грейферными за- хватами добавлен механизм открывания и закрывания грейфера. Тележки могут быть без механизма передвижения и с механизмом передвижения. Первые перемещают по балке при толкании подве- шенного груза, вторые имеют ручной механизм передвижения, ко- торый обычно размещают на одной из щек тали. Привод состоит из зубчатой цилиндрической передачи, тягового колеса (звездочки) и сварной тяговой цепи. Использование монорельсовых тележек увеличивает рабочую зону действия талей, смонтированных вмести с ними.
320 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 11.3.2. Краны Кран - грузоподъемная машина циклического действия, осу- ществляющая подъем и перемещение грузов (удерживаемых грузо- захватным устройством) из одной точки погрузочной площадки, обслуживаемой машиной, в другую с последующим опусканием гру- зов к месту доставки. В соответствии с рекомендациями Международной конферен- ции технических надзоров краны разделяют по назначению, облас- ти применения, конструктивным признакам, характеру выполняе- мой работы, типу ходового устройства, конструкции грузозахват- ного устройства, способу управления и ряду других признаков. По конструкции краны делятся: на мостовые, стреловые, краны-штабелеры и с несущими канатами. В свою очередь, каж- дая группа состоит из подгрупп. Наибольшее распространение при работе с автомобильным транспортом получили мостовые, башен- ные и стреловые самоходные краны. По конструкции ходового устройства различают- ся рельсовые, железнодорожные, плавучие, шагающие, автомо- бильные, гусеничные и пневмоколесные краны. По возможности перемещения краны бывают пере- движные, стационарные, самоподъемные, переставные, самоход- ные (мобильные) и прицепные. По роду привода механизмов краны классифициру- ются на ручные и машинные. К ручному приводу механизмов кра- нов относятся подвесные мостовые краны и кран-балки малой гру- зоподъемности, механизмом подъема груза в которых служит руч- ная таль, ручные стационарные и передвижные (на тележках) консольные поворотные и другие типы кранов. Передвижение мос- та крана вдоль пролета цеха и грузовой тележки крана по мосту также осуществляют вручную. Машинным приводом для кранов служат электрические, гидравлические, механические и комбини- рованные приводы. Примером комбинированного привода может служить электрический дизель с собственной электростанцией. По конструкции грузозахватного органа разли- чаются следующие виды кранов: крюковые, предназначенные для работы с различными тарно-упаковочными и штучными грузами; магнитные - для выполнения погрузочно-разгрузочных операций с черными металлами (в том числе металлоломом) и металлическими изделиями; грейферные - для работы с навалочными грузами; кле- щевые - для работы с затаренными в ящики, бочки или мешки гру- зами; траверсные - оснащенные траверсами со съемными грузоза- хватными устройствами, например, вакуумные захваты, вилочные,
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 321 штыревые и др. (см. главу 13); с автоматическими захватами (на- пример, спредерами для транспортирования контейнеров, схватами у манипуляторов и роботов). По способу управления - на управляемые из кабины или пола (посредством подвесной кнопочной станции или ручного привода), дистанционно (для кранов, работающих в среде, содер- жащей пары кислот, щелочи, пыль и другие вредные для человека вещества) и автоматически (по заданной программе или при по- мощи компьютера, например, краны-штабелеры). По назначению - на краны общего назначения, оснащен- ные преимущественно грузовым крюком и применяемые в основ- ных производствах, и специального назначения (краны металлурги- ческие, строительно-монтажные, для обслуживания гидротехниче- ских сооружений и другие, а также краны, работающие во взрыво- и пожароопасных средах, в условиях повышенного агрессивного воздействия среды). Мостовые краны Рассмотрим краны мостового типа, получившие название от основной части крана - моста. Эту группу образуют: мостовые, козловые, включая краны-перегружатели, кабельные краны и кра- ны-штабелеры, имеющие постоянную грузоподъемность во всей рабочей зоне. В настоящее время название мостовой кран сохранилось толь- ко за базовым типом конструкции, мост которого перекрывает про- лет цеха или открытой эстакады, не имеет консолей и опирается своими ходовыми устройствами на подкрановые пути, располо- женные на достаточно большой высоте над уровнем пола цеха, по- грузочно-разгрузочного пункта или склада. Мостовые краны представляют собой высокопроизводитель- ные машины, предназначенные для выполнения подъемно-транс- портных операций с тарно-упаковочными, штучными, тяжеловес- ными, навалочными и другими видами грузов. Мостовые краны сооружают на контейнерных площадках, складах металла, леса, промышленных и других предприятиях. Характерной особенностью мостового крана является наличие в его конструкции моста, концевые балки которого на колесах пе- редвигаются по рельсам, уложенным на эстакадах (если кран рабо- тает на открытых площадках) и колоннах или кронштейнах, при- крепленных к стенам здания (если кран используется в закрытых складах, цехах или других помещениях). Вдоль моста по направ- 11—98
322 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ляющим рельсам передвигается крановая тележка. На раме тележ- ки расположены электродвигатель для передвижения тележки и электродвигатель для подъема груза. Передвижение моста осуществляется от электродвигателя. Все механизмы передвижения оборудованы электромагнитными тор- мозами и концевыми выключателями. Ток к электродвигателям по- дается по троллейным проводам. Мостовые краны по конструкции моста разделяют на однобалочные (кран-балка, ГОСТ 7890-84) и двухбалочные (две балки главные, ГОСТ 24378-80Е). Однобалочный мост состоит из главной балки, соединенной с двумя концевыми балками. Двухбалочный мост имеет две главные балки, соединенные с двумя концевыми балками. Наибольшее рас- пространение получили двухбалочные мостовые краны. По способу опирания на крановый путь разли- чают мостовые краны опорного и подвесного типов. К мостовым кранам опорного типа относят краны, опираю- щиеся ходовыми колесами на крановый рельс, закрепленный на подкрановой балке, установленной на колоннах (эстакадах). Мостовой однобалочный электрический кран опорного типа показан на рис. 11.21. Мост крана выполнен в виде балки двутав- Рис. 11.21. Кран мостовой электрический однобалочный опорного типа: 1 - концевая балка коробчатого типа; 2 - механизм передвижения; 3 - балка дву- таврового сечения; 4 — раскосы; 5 - колеса с угловыми буксами; 6 - канатная элек- троталь; 7 - пульт управления; 8 - электрический кабель; 9 - кабина управления
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 323 рового сечения, которая опирается на концевые балки коробчатого типа. Для повышения жесткости моста концы двутавровой балки усилены раскосинами. Концевые балки снабжены колесами с угло- выми буксами. Механизм передвижения крана - раздельный, т. е. привод осуществляется на каждое колесо. Каждый привод состоит из фланцевого электродвигателя и на- весного редуктора. Тормоза на приводах не устанавливаются из-за малых скоростей перемещения крана. По мосту крана перемещает- ся тележка со смонтированной на ней канатной электроталью. Электроэнергия к двигателям тали подается с помощью кабеля, подвешенного на кольцах, которые скользят по проволоке, натяну- той вдоль моста и закрепленной на кронштейнах концевых балок. Управление краном может осуществляться с пола с помощью под- вешенного к тали пульта управления или из кабины, закрепленной на мосту крана. Краны этого типа по ГОСТ 7890-84 выпускают грузоподъемностью 1; 2; 3,2 и 5 т, пролетом от 3 до 15 м и высотой подъема груза 6, 12, и 18 м. Скорости передвижения: крана 0,5 м/с; тали - 0,333 м/с. Скорость механизмов подъема груза 0,133 м/с. Мостовые краны подвесного типа ходовыми колесами опира- ются на нижние полки двутавровых балок, подвешенных к пере- крытиям промышленных зданий. Мостовые краны подвесные однобалочные с электрическим приводом изготовляют двух-, трех-, и четырехопорными грузо- подъемностью от 0,25 до 5 т. Длина двухопорных кранов составля- ет 3,6-18,0 м, трехопорных - 16,2...27,0 м, и четырехопорных - 28,2...43,5 м. Скорость подъема груза 0,133 м/с, а скорость пере- движения кранов 0,53 м/с. Управление кранами этого типа осуще- ствляют с пола. Для подъема и передвижения груза используют электрические тали. На рис. 11.22 показан подвесной двухопорный однобалочный кран. Главная балка с помощью болтов жестко прикреплена к ле- вой концевой балке и подвижно - к правой. По главной балке на ходовых колесах перемещается электрическая таль. Перемещение главной балки, по подвешенному к перекрытию промышленного здания двутавру, осуществляется с помощью ходовых колес. Мостовые краны опорные однобалочные с электрическим при- водом по ГОСТ 22045-82 имеют грузоподъемность 1,5 т, пролет от 4,5 до 25,5 м, высоту подъема груза 6, 12, 18 м, скорость подъема груза 0,133 м/с, скорость передвижения электрической тали 0,33 и 0,53 м/с, скорость передвижения крана 0,40; 0,63; 1,0 м/с. Мостовые краны общего назначения опорные двухбалочные с электрическим приводом по ГОСТ 25711-83 грузоподъемностью
324 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.22. Кран мостовой электрический однобалочный подвесного типа: 1 - главная двутавровая балка; 2, 3 - правая и левая концевые балки; 4 - ходовые колеса грузоподъемной тележки; 5 - электрическая таль; 6 - двутавр, подвешен- ный к перекрытию промышленного здания; 7 - ходовые колеса крана Рис. 11.23. Кран мостовой электрический двубалочный опорного типа: 1 - кабина управления; 2 - электрический гибкий кабель; 3 - грузовая тележка; 4 - кабина для осмотра троллеев; 5 - токоведущие шины (троллеи); 6, 7 - соответст- венно концевые и главные балки; 9, 10 - соответственно основной и вспомога- тельный механизмы подъема груза; 11 - механизм передвижения тележки
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 325 5-50 т имеют скорость подъема груза от 0,05 до 0,32 м/с, скорость передвижения тележки по мосту крана 0,32-0,63 м/с, скорость пе- редвижения крана от 0,40 до 2,5 м/с, высоту подъема груза 12,5 м, пролет 10,5-34,5 м. На рис. 11.23 приведен мостовой двухбалочный кран опорного типа с основным и вспомогательным механизмами подъема груза. Мост крана составляют главные и концевые балки. На грузовой те- лежке установлены основной и вспомогательный механизмы подъ- ема груза и механизм передвижения тележки. К мосту крана при- креплена кабина управления. Электроэнергия к механизмам крана подается с помощью троллеев, установленных вдоль стен цеха. Для осмотра троллеев предназначена кабина. К механизмам подъема груза и передвижения тележки электроэнергия подается с помо- щью гибкого кабеля, перемещающегося на канатах по натянутой проволоке. В технологическом процессе доставки грузов автомобильным транспортом наибольшее применение при выполнении погрузочно- разгрузочных работ находят мостовые краны грузоподъемностью 5; 10; и 25 т. Высота подъема грузов данным типом кранов не пре- вышает 16 м. Скорость подъема груза для среднего режима работ от 0,133 до 0,166 м/с. Краны могут быть оборудованы крюком, специальной траверсой, грейфером или грузоподъемным магнитом. К преимуществу мостовых кранов относится: возможность об- служивания практически всей площади склада (так как кран пере- двигается по надземному транспортному пути). Недостаток - зна- чительная стоимость эстакады. Козловые краны относятся к кранам мостового типа. При ус- тановке моста на двух высоких опорах (козлах), перемещающихся по рельсам (уложенным на уровне земли), получается козловый кран (рис. 11.24, 11.26). Мост козлового крана может иметь одну или две консоли, ко- торые выходят за опоры, что увеличивает обслуживаемую краном зону. Мост выполняют одно- и двухбалочным. По рельсам, уло- женным на двухбалочном мосту, перемещается тележка, аналогич- ная тележке мостового крана. При выполнении моста однобалоч- ным, подъем, опускание и перемещение груза вдоль моста осуще- ствляется электроталью, установленной на монорельсе. Механизмы передвижения крана размещены на каждой опоре. В зависимости от профиля обслуживаемой площадки ходовые тележки опор могут быть расположены на одинаковых или разных уровнях. В ряде случаев одна из ходовых тележек может быть ус- тановлена на уровне пролетного строения. Такие краны называют полукозловыми (рис. 11.25).
326 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 1 Рис. 11.24. Кран козловый однобалочный: 7 - передвижной мост (пролетное строение); 2 - высокие опоры (козлы); 3 - ходо- вые колеса механизма передвижения крана; 4 - наземный крановый путь (рельс) Рис. 11.25. Кран полукозловый
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 327 Козловые краны устанавливают, как правило, на открытых площадках для перегрузки тяжелых грузов, контейнеров, металла, лесных и навалочных грузов. Рис. 11.26. Краны козловые консольные (а, б) и бесконсольный пневмоко- лесный кран (в): а - кран КК-6; б - кран КДКК-10; в - кран "Протос" (производства Чехии)
328 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Основными достоинствами крана являются: высокая устойчи- вость; независимость грузоподъемности и высоты подъема от мес- та нахождения груза в рабочей зоне крана; хороший обзор места производства погрузочно-разгрузочных работ из кабины машини- ста. К недостаткам можно отнести: ограниченную зону действия; малую высоту подъема груза; сложность применения крана на мес- тах с большим уклоном площадки и др. Основные параметры и размеры козловых кранов общего на- значения регламентированы ГОСТ 7352-81, который предусматри- вает выпуск кранов типа КК (с грузовой тележкой) и ККТ (с элек- троталью). Грузоподъемность этих кранов варьируется в пределах от 3,2 до 32 т, пролет - от 10 до 32 м, высота подъема груза - от 7,1 до 10 м. В маркировке козловых кранов кроме буквенной аббревиатуры указывают ряд цифр, которые последовательно обозначают грузо- подъемность крана, ширину его пролета и максимальную высоту подъема груза (см. главу 12). Например, ККТ-5-16-10 - кран козло- вый с электроталью, грузоподъемностью 5 т, пролетом 16 м, высо- той подъема груза 10 м. Контейнерные перегружатели своим созданием обязаны раз- витию контейнерной транспортной системы и появлением крупно- тоннажных контейнеров 10, 20, 30 т, а также и необходимостью их перегрузки на терминалах (в местах ’’стыковки” транспорта различ- ных видов). Металлоконструкции контейнерных перегружателей ничем не отличаются от козловых кранов. Особенность заключается в конст- рукции тележки и захвата. Тележка имеет разнесенную простран- ственную канатную подвеску, что предотвращает раскачивание контейнера при погрузочно-разгрузочных операциях. Для обеспе- чения точной установки контейнеров на платформу и точного опускания захвата крановые механизмы имеют очень маленькие посадочные скорости (1/10-1/25 номинальной) или плавное (бес- ступенчатое) регулирование основной скорости. Специальный за- хват автоматически обеспечивает застроповку и отстроповку кон- тейнеров. Управление захватом, дистанционное из кабины, позво- ляющее производить его наводку, центрирование и зацепку за четыре угловых фитинга контейнера (fitting в переводе с англий- ского означает приспосабливать, монтировать - деталь, предназна- ченная для соединения контейнера с концевыми элементами гру- зозахватных устройств). Пример условного обозначения перегру- жателя контейнерного причального грузоподъемностью 32 т, про- летом 16,8 м, высотой подъема 20 м, спуском 12,5 м, консолью к воде 36 м и берегу 10 м: ККТ-32-16,8-20-12,5-36-10 ГОСТ 24390-80.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 329 Краны-штабелеры предназначены для эксплуатации преиму- щественно на складах с большим грузооборотом тарно-упако- вочных и штучных грузов, которые хранятся на многоярусных стеллажах высотой 10 и более метров. Краны-штабелеры позволяют укладывать штучные и пакети- рованные грузы в штабеля и вынимать их из штабелей при помощи специальных грузозахватных приспособлений. Краны-штабелеры могут перерабатывать грузы на поддонах размерами 800x1200, 1000x1200 мм и в таре с размерами 800x600, 600x400,400x300 мм. Для лучшего уяснения устройства, конструктивных особенно- стей и работы на рис. 11.27-11.29 показаны основные типы кранов- штабелеров. Краны-штабелеры по ГОСТ 16553-82 разделяют на мостовые и стеллажные. Мостовой кран-штабелер (см. рис. 11.27, а и 11.29) состоит из моста, тележки и вертикальной грузоподъемной колонны. Колонна выполнена с направляющими, по которым передвигается грузо- подъемник с грузовым захватным устройством (обычно вилами). Колонны могут быть выполнены жесткими или телескопическими (выдвижными). Колонна с грузоподъемником обеспечивает фикси- Рис И. 27. Схемы кранов-штабелеров мостового (а) и стеллажного (б) с указанием направлений их рабочих движений при манипуляциях с грузом: 1 - мост; 2,7 - грузовая тележка; 5 - вертикальная поворотная колонна; 4 - грузо- захватное устройство (вилы); 5 - поворотная платформа; 6 - стеллажи; 8 - верти- кальная неповоротная колонна; 9 - грузоподъемник; 10 - грузозахват; 11 - рельсо- вый путь
330 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства рованное положение груза относительно ячейки стеллажа, что яв- ляется обязательным условием установки груза в ячейку и взятие его из нее. Мост крана передвигается по рельсам, укладываемым на подкрановые балки или другие опоры. Вертикальная грузоподъемная колонна установлена на опор- ном подшипнике, находящемся на тележке, и может поворачивать- ся вокруг своей оси на 360°. Тележки мостовых кранов, кранов- штабелеров могут быть опорными или подвесными. Опорные те- лежки обычно применяют в опорных кранах-штабелерах большой грузоподъемности. Управляют краном с пола кнопочным пультом. Мостовые краны-штабелеры по креплению подкрановых путей делятся на подвесные и опорные. Мост опорного крана-штабелера (см. рис. 11.28, а) опирается на рельсы, уложенные на эстакадах, размещающихся высоко над полом (обычно в качестве эстакад используются ветви стеновых колонн). а, б - соответственно опорный и подвесной краны мостового типа; в, г, д - соот- ветственно стеллажные краны подвесного, велосипедного и с опорой на стеллажи типов
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 331 В подвесной конструкции мост крана-штабелера перемещается по подвешенному к перекрытиям склада подкрановому пути с по- мощью двух приводных тележек (см. рис. 11.28, б). Мостовые краны-штабелеры выпускаются грузоподъемностью 0,125-12,5 т, пролет 5,1-28,5 м, высоту подъема грузозахватного органа 4,8-13,2 м и скорость подъема груза 0,125-0,3 м/с. У стеллажного крана-штабелера (см. рис. 11.27, б и 11.28, в - д) колонна смонтирована на ходовой тележке, передвигающейся вдоль стеллажей. По способу опирания ходовой тележки эти краны разделяют: на подвесные, опирающиеся на нижнюю полку двутав- ровой балки, подвешенной к перекрытию склада; стеллажные, опирающиеся на два рельсовых пути, расположенных на стелла- жах; напольные, передвигающиеся по рельсу на полу склада (типа велосипедного крана). Механизмы подъема груза кранов-штабелеров выполнены ка- натными или цепными. Механизмы передвижения кранов-шта- Рис. 11.29. Мостовой кран-штабелер опорного типа: 1 - механизм передвижения; 2 - мост; 3 - грузовая тележка; 4 - по- воротная колонна; 5 - грузоподъемник
332 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства белеров и грузовых тележек в основном снабжены двухскоростны- ми двигателями, обеспечивающими основную рабочую и малую установочную скорости передвижения. Стеллажные краны-штабелеры имеют грузоподъемность 0,16-12,5 т, наибольшую высоту подъема 18 м, скорость подъема груза 0,2-0,5 м/с, скорость передвижения крана 1,0-2,5 м/с, ско- рость выдвижения захватного устройства 0,125-0,25 м/с. Развитие контейнерных перевозок способствовало совершен- ствованию кранов-штабелеров, а внедрение ЭВМ позволило авто- матизировать технологический процесс их работы. Современные краны-штабелеры способны не только механизированно заложить груз на хранение, но и запомнить стеллаж (полку, ячейку) и по ко- манде (или по заданной программе) найти груз и выгрузить его в необходимом месте в назначенное время. Рассматриваемые конструкции грузоподъемных кранов не ох- вачены в настоящее время единой системой индексации машин, как, например, стреловые и башенные краны или экскаваторы. По- этому каждая отрасль экономики страны, выпускающая краны, маркирует их по-своему. Мостовые краны маркировки не имеют. Козловые краны по ГОСТ 7352-81, оснащенные грузовой тележкой, обычно име- ют обозначение КК, а краны, оснащенные передвижной электро- талью, - К. Так, обозначение КК-12,5-32 означает козловой кран с однобалочным мостом и двухрельсовой грузовой тележкой гру- зоподъемностью 12,5 т, а КС-5 - кран с однобалочным трубчатым мостом и электроталью грузоподъемностью 5 т. Мостовые опорные краны-штабелеры маркируются следую- щим образом: ОК - управляемые из кабины, ОП - управляемые с пола и ОКД - для работы с длинномерными грузами. Мостовые подвесные краны-штабелеры: ПК - управляемые из кабины и ПП - управляемых с пола. Стеллажные краны-штабелеры: СА - автома- тические, СК - комплектовочные и САД - для работы с длинно- мерными грузами. Из приведенных примеров видно, что первая буква в аббревиа- туре крана означает конструктивные особенности крепления под- крановых путей: например, О - кран опорного исполнения; П - подвесного исполнения; С - стеллажный. Вторая буква - место или принцип управления. Например, буква П означает, что кран управ- ляется с пола, К - из кабины, А - кран имеет автоматическое управление. Третья буква как правило говорит о грузах, для пере- работки которых предназначен кран.
I пава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 333 I • 11 < 11.30. Кран кабельный: I • ' подбашенная и грузовая тележки; 2 - машинное помещение; 3 - машинная »• нппя, 4 - несущий канат; 5 - поддержки тягового и подъемного канатов; 6 - • от рбашня; 7 - противовес контрбашни Кабельные краны - сложная по конструкции и дорогостоящая 11 нппна (рис. 11.30). Применяется на открытых складах для лесных и других массовых грузов с большим объемом работы. При работе \ ГС применяется редко. Основной элемент крана - несущий ка- н и (кабель), выполняющий функцию моста, по которому за счет । новых канатов перемещается грузовая тележка. Концы несущего । шага (натянутого с требуемым усилием) закреплены на оголовках ||м угольных башен, снабженных противовесами. В зависимости от • к шсни подвижности опор крана различают подвижные и непод- и 11 яо । ые кабельные краны. Недостатки-, передвижение грузовой тележки требует допол- ни ильного усилия, и она не может подойти к башне ближе, чем на <» I м, так как несущий канат не может быть натянут строго гори- шнально (он всегда провисает). Кроме того, грузовая тележка и 11»у । всегда раскачиваются. Грузоподъемность современных кабельных кранов до 20 т, ниша пролета до 600 м. Краны могут обслуживать рабочую пло- ш.щку площадью до 1 млн м2. Технические характеристики некоторых кранов мостового ти- h. । приведены в прил. 10, табл. П.10.1 - П.10.4.
334 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Стреловые краны Стреловым называют кран со стрелой, закрепленной на пово- ротной платформе. Существенным отличием стреловых кранов является приложе- ние нагрузки от веса груза за пределами площади, определяемой их ходовыми устройствами и временными дополнительно устанавли- ваемыми опорами. Это обстоятельство предъявляет дополнитель- ные требования к конструкции кранов и условиям их эксплуатации. У кранов стрелового типа кроме механизма подъема груза мо- гут быть следующие механизмы: подъема стрелы, перемещения грузовой тележки; поворота стрелы; перемещения крана. К кранам стрелового типа относятся следующие виды кранов: консольные (стационарные и передвижные); башенные; порталь- ные; мобильные (самоходные). Консольные краны - грузоподъемные машины, имеющие стрелу, закрепленную на металлоконструкции крана консолью. Рис. 11.31. Схемы консольных поворотных кранов: а - кран-укосина; б - настенный струнный с электроталью; в - с не- подвижной колонной; г - с пово- ротной колонной и переменным вылетом; д - со стрелой, ломаю- щейся в горизонтальной плоскости
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 335 Грузозахватное устройство у кранов этого типа подвешивается или на консоли, или на тележке, перемещающейся по консоли. В по- следнем случае стрела крана изготавливается горизонтальной (стрела балочного типа), что позволяет комплектовать кран элек- тротельфером. Основные типы консольных кранов показаны на рис. 11.31. Консольные краны могут быть стационарными и передвижны- ми, поворотными (полноповоротными и неполноповоротными) и неповоротными. Стационарные консольные краны по своей конструктивной схеме бывают двух видов: настенными и на колонне. Краны на ко- лонне по способу ее крепления различаются на краны, у которых колонна имеет верхнюю и нижнюю опоры, и краны со свободно стоящей колонной (колонна стоит на нижней опоре). Стрела консольного полноповоротного крана поворачивается вокруг своей оси на 360°. У неполноповоротного крана угол пово- рота стрелы зависит от его технических особенностей и места ус- тановки, так, например, у крана закрепленного на стене промыш- ленного здания, угол поворота стрелы не превышает 180°. У непо- воротных кранов стрела не поворачивается. Обычно вылет груза у кранов с неповоротной консолью изменяют при помощи пере- движения грузовой тележки, а у поворотных кранов - поворотом консоли и передвижением самого крана. Передвижные консольные краны перемещаются по рельсовым путям, уложенным на эстакады (сооружаются специально или чаще всего используются ветви стеновых колонн промышленных зда- ний) с одной стороны здания, поэтому эти краны часто называют настенными передвижными. Консольные краны, передвигающиеся по одному рельсу, уложенному на полу цеха, называют велоси- педными. Настенный консольный передвижной поворотный экран (рис. 11.32) состоит из колонны, жестко закрепленной на тележке, отно- сительно которой поворачивается консоль крана. Механизм подъе- ма груза расположен внутри рамы консоли, а направляющий блок каната на конце консоли. Оба ходовых колеса являются ведущими. Верхние и нижние горизонтальные ролики удерживают кран от оп- рокидывания. Настенный консольный передвижной неповоротный экран (рис. 11.33) состоит из вертикальной рамы решетчатого типа. Кон- соль крана выполнена из двух балок, по которым передвигается электроталь. Перемещение крана обеспечивается за счет механизма передвижения крана, который приводит в действие ходовое колесо.
336 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.33. Кран консольный настенный передвижной неповоротный: 1 - грузовая тележка; 2 - вертикальная рама решетчатого типа; 3 - верхние и нижние горизонтальные ролики; 4 - приводное ходовое колесо; 5 - консоль
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 337 Рис. 11.34. Схемы кранов на тележках: а - ручной; б - с гидроприводом; в - типа "Пионер”: г - башенный Верхние и нижние горизонтальные ролики обеспечивают устойчи- вость крана. Консольные краны применяют для обслуживания отдельных рабочих мест: станков, стендов, технологических агрегатов, склад- ских площадок при различных видах погрузочно-разгрузочных, монтажных и демонтажных операций. Грузоподъемность и вылет стрелы настенных кранов ограничены моментом нагрузки на стену здания и обычно не превышают соответственно 5 т и 6 м. Краны с поворотной колонной имеют грузоподъемность до 10 т при вылете стрелы до 7 м. Основной недостаток рассматриваемых кранов - ограниченная площадь обслуживания. В какой-то мере этот недостаток компен- сируется при установке кранов на тележки (рис. 11.34). Преимуще- ствами кранов на тележках являются простота устройства и обслу- живания при использовании, а также возможность подкатывания их вплотную к разбираемой машине или разгружаемому транспорту. Башенные краны. Башенным называется стреловой поворот- ный кран со стрелой, закрепленной в верхней части вертикально установленной башни. Эти краны предназначены для подачи строительных материалов к рабочим местам строителей, монтажа зданий и оборудования и могут быть использованы для выполне- ния ПРР при доставке грузов на строительные площадки. Башен-
338 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.35. Основные типы башенных кранов: а - стационарный (вантовыйу, б - с поворотной башней и маневровой стрелой; в - с поворотной стрелой балочного типа ные краны обслуживают открытые склады строительных организа- ций, предприятий строительной индустрии и различные перегру- зочные склады. Башенные краны (рис. 11.35-11.36) подразделяются: на пере- движные, перемещающиеся по наземным подкрановым путям; стационарные (приставные), с башней, прикрепляемой к возводи- мому сооружению (рис. 11.35, в); самоподъемные, опирающиеся на каркас сооружения. Наибольшее распространение получили передвижные башен- ные краны. По конструктивному исполнению башенные краны делятся на краны с поворотной и неповоротной башнями. У кранов с поворотной башней опорно-поворотное устройство размещено, как правило, внизу, непосредственно на ходовой части крана (рис. 11.36, а), а у кранов с неповоротной башней это устройство нахо- дится наверху башни (рис. 11.36, б). По способу изменения вылета крюка (по конст- рукции стрел) башенные краны бывают с управляемой (маневро- вой, подъемной) стрелой (см. рис. 11.35, б и 11.36, а) и краны с грузовой тележкой, перемещающейся по балочной стреле (рис. 11.35, в и 11.36, б). На кранах с подъемной стрелой груз под- вешивают к концу стрелы с помощью крюковой подвески через го- ловные блоки. В этом случае вылет стрелы изменяют ее поворотом
Рис. 11.36. Основные конструктивные особенности башенных кранов: а — кран башенный с поворотной башней и маневровой стрелой (КБ-60); б - кран башенный с неповоротной башней и грузовой тележкой, передвигающейся по горизонтальной стреле балочного типа (КБ-674); в - кран башенный приставной (КП-10): 1 - ходовые тележки; 2 - балласт; 3 - мачта монтажная; 4 - башня; 5 - распорка; 6 - противовес; 7- грузовая лебедка; 8 - оголо- вок; 9 — кабина; 10 - стрела; 11 — грузовая тележка; 12 - крюковая подвеска; 13 — опорно-поворотное устройство; 14 - портал; 15 - ходовая рама Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 339
340 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства относительно опорного шарнира. У кранов с балочной стрелой крю- ковая подвеска перемещается вдоль балки вместе с грузовой те- лежкой. За счет этого происходит изменение вылета стрелы крана. Управление всеми механизмами крана осуществляется маши- нистом из кабины, которая, как правило, находится наверху башни. Груз поднимается с помощью грузовой лебедки, грузового каната и крюковой подвески. Передвижение башенного крана по рельсовым путям происхо- дит с помощью колес, смонтированных на ходовых тележках, имеющих привод от механизма передвижения. Для устойчивости передвижных башенных кранов на их поворотной платформе или внизу неповоротной части башни размещают балласт из бетон- ных плит. Преимуществами кранов рассматриваемого типа являются: хороший обзор машинистом рабочей зоны; отсутствие пересечения конструкций строящегося объекта, т. к. стрела расположена на большой высоте; надежность и простота в эксплуатации; большая рабочая зона. К недостаткам башенных кранов можно отнести: необходи- мость устройства подкрановых путей для их передвижения; мон- таж и демонтаж крана при его перебазировании с одного объекта на другой. Индексация башенных кранов приведена на рис. 11.37. Струк- тура обозначения марок кранов включает в себя следующие харак- Рис. 11.37. Индексация башенных кранов
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 341 теристики: назначение, размерную группу; порядковый номер ба- зовой модели крана; порядковый номер исполнения; обозначение очередной модернизации; климатическое исполнение. Существует и другая индексация башенных кранов, например: БК-1000 - башенный кран, с грузовым моментом 1000 т м или МСК-10-20 - мобильный складывающийся кран с грузоподъемно- стью Юти вылетом стрелы 20 м. Портальные краны (рис. 11.38—11.39) - грузоподъемные ма- шины, у которых поворотная часть (с механизмами вращения, подъема груза, изменения вылета стрелы) монтируется на высокой раме - портале (портал от латинского слова porta - дверь, ворота - опорная П-образная часть конструкции или машины). Портал пред- ставляет собой металлическую пространственную конструкцию, внутренние габариты которой позволяют пропускать груженные железнодорожные составы и автомобильный транспорт. Портал крана перемещается вдоль причального фронта погрузки-выгрузки по рельсовым подкрановым путям на четырех опорах. Скорость передвижения портала - 0,5... 1,0 м/с. Стрела крана в горизонталь- ной плоскости может поворачиваться вокруг вертикальной оси на 360°, а в вертикальной плоскости опускаться и подниматься от 0 до 90° соответственно. Портальный кран наряду с преимуществами кранов мостового типа имеет возможность работать с грузами вне пределов подкра- нового пути, а также в обе стороны от стрелы. Портальные краны - универсальные перегрузочные машины, которые широко приме- няются в портах и на открытых складах при выполнении ПРР с на- валочными, тяжеловесными (например, контейнерами), тарно- упаковочными, лесными и другими видами грузов. В зависимости от условий применения крана его поворотная часть может быть размещена на портале (см. рис. 11.39, а), полу- портале (см. рис. 11.39, б) или треугольной подставке (откосе - см. рис. 11.39, в). Полупортальный кран по своей конструкции похож на полу- козловый, потому что у полупортального крана так же, как и у по- лукозлового, опорой служит Г-образная металлическая конструк- ция, одна из опор которой размещена на уровне пролетного строе- ния и перемещается по рельсам, уложенным на эстакадах. У откосного крана его поворотная часть монтируется на ферме треугольного сечения, закрепленной на откосе берега. Отсюда и пошло название крана - откосный. Пролет (колея) портала или полупортала зависит от числа перекрываемых транспортных путей (железнодорожных, автомо-
a Рис. 11.38. Краны портальные: а - КППГ-5-30-10,5; б - КППГ-10-30-10,5; 1 - уравновешенная стрела; 2 - уравнительный полиспаст; 3 - колонна: 4 - коромыс- ло противовеса; 5 - кронштейн; 6,14 - реечный механизм изменения вылета стрелы; 7 - кабина управления; 8 - приборы элек- трооборудования; 9 - грейферные лебедки; 10 - механизм вращения; 11 - хобот стрелы; 12 - оттяжка; 13 - тяга; 15 - каркас по- воротного роликового круга; 16 - Z-образные лебедки Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 343 Рис. 11.39. Основные типы портальных кранов: а - портальный; б - полупортальный; в - откосный бильных). Различают одно-, двух-, трех- и многопутные порталы. На одно- и двухпутных порталах поворотную часть портального или полупортального крана размещают обычно по середине порта- ла. При большем числе перекрываемых путей ее смещают к одной из опор (см. рис. 11.39, б). Взаимодействие портальных кранов с автотранспортными средствами происходит при перегрузочных работах например, по схеме судно - АТС и др. По конструктивному исполнению различают сле- дующие типы портальных кранов: с башней (колонной) и поворот- ной качающейся стрелой (см. рис. 11.38, а); поворотной стрелой (рис. 11.38, б, 11.39, б и в); подвесной тележкой (стрела крана вы- полняется в виде двутавровой балки, по которой перемещается гру- зовая тележка с грузозахватным устройством); контейнерные. Грузоподъемность портальных кранов может доходить до 100 т, а вылет стрелы до 50 м. Однако наибольшую эффективность перегрузочного процесса обеспечивают краны с грузоподъемно- стью от 5 до 30 т и вылетом стрелы до 32 м. На рис. 11.38 показаны отечественные краны КППГ-5-30-10,5 и КППГ-10-30-10,5. Прямая уравновешенная стрела первого из этих кранов (см. рис. 11.38, а) смонтирована на вращающейся ко- лонне. Стрела выполняется из труб в виде решетки. Для обеспече- ния горизонтального движения груза при изменении вылета стрелы предназначен уравнительный полиспаст, который запасован между блоками колонны и кронштейна коромысла противовеса. Поли- спаст изменяет свою длину при изменении вылета стрелы, тем са- мым обеспечивая горизонтальное движение груза. Вылет стрелы
344 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства меняется при помощи реечного механизма, который установлен внутри коробчатой колонны. На поворотной платформе (см. сече- ние А-А) смонтированы две грейферные соосные лебедки, меха- низм вращения колонны, приборы электрооборудования и кабина управления. Вертикальные и горизонтальные нагрузки от нижней опоры колонны воспринимает крестовина, расположенная в сред- ней части коробчатого четырехопорного портала крана. Второй из рассматриваемых кранов (см. рис. 11.38, б) имеет шарнирно-сочлененную стрелу с прямым хоботом. Стрела смонти- рована на поворотном роликовом круге. Длины элементов стрело- вого устройства выбраны с таким расчетом, чтобы при изменении вылета стрелы груз двигался по линии, близкой к горизонтальной. Для уяснения маркировки портальных кранов дадим расшиф- ровку структуры индекса крана КППГ-5-30-10,5 - кран портальный перегрузочный грейферный, грузоподъемностью 5 т, наибольший вылет стрелы 30 м, ширина (колея) портала 10,5 м. Опыт использования башенных и портальных кранов позволя- ет заключить, что их наиболее эффективное использование дости- гается при выполнении перегрузочных работ с одного вида транс- порта на другой без промежуточного складирования грузов. Самоходные (мобильные) краны предназначены для механи- зации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Указанные краны обладают высокой маневренностью и уни- версальностью, что обеспечило их широкое распространение. В от- личие от других типов стреловых кранов они имеют специальное ходовое оборудование для самостоятельного передвижения по ме- стности на значительные расстояния. Кроме того, краны комплектуются различными видами смен- ного рабочего оборудования, что позволяет использовать их на раз- личных работах. Самоходные краны по области использования делят- ся: на краны общего назначения (предназначены для строительно- монтажных и погрузочно-разгрузочных работ широкого профиля); специальные (предназначены для выполнения определенных тех- нологических операций). Согласно требованиям ГОСТ 22827-85 ’’Краны стреловые са- моходные общего назначения. Технические условия” выпускают стреловые самоходные краны: автомобильные, гусеничные, пнев- моколесные, на специальном шасси автомобильного типа и трак- торные десяти размерных групп грузоподъемностью 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160 и 250 т. Перечисленные грузоподъемности кра- нов - это максимально допустимая масса груза, которую может
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 345 поднять кран каждой из размерных групп при минимальном вылете стрелы. По грузоподъемности рассматриваемые краны делят: на легкие (грузоподъемностью до 10 т); средние (от 10 до 25 т); тяжелые (от 25 т и более). Поподвеске стрелового оборудования различают краны: с гибкой и жесткой подвесками. По приводу механизмов различают краны: с механиче- ским, дизель-электрическим, гидравлическим, электрическим, гид- ромеханическим приводами. Каждой модели стрелового крана присваивают индекс, струк- тура которого приведена на рис. 11.2 (см. п. 11.2). Автомобильные краны - грузоподъемные машины, у которых крановое оборудование смонтировано на шасси грузовых автомо- билей. Это обстоятельство определяет их основные достоинства'. большую скорость передвижения, что позволяет быстро перебра- сывать их с объекта на объект; хорошую маневренность, позво- ляющую использовать их в достаточно стесненных условиях по- грузочно-разгрузочных площадок или на территории различных предприятий. Автомобильные краны применяют для выполнения погрузоч- но-разгрузочных операций (подъем и опускание грузов; перемеще- ние грузов на небольшие расстояния в горизонтальной плоскости) с контейнерами, различным оборудованием, металлом, строитель- ными деталями и другими грузами на открытых складских пло- щадках, имеющих подъездные автомобильные пути. Автомобильные краны различают по грузоподъемности, типу привода основных механизмов и исполнению подвески стрелового оборудования. По грузоподъемности краны подразделяют на шесть размерных групп - 4; 6,3; 10; 16; 25 и 40 т. По типу привода основных механизмов: от ос- новного двигателя через коробку отбора мощности (КС-1564А, КС-2561Е и др.); собственного (дополнительного) двигателя, уста- новленного на поворотной платформе (К-52, К-52М); электродви- гателя (автоэлектрокраны на шасси автомобиля с генератором тока, работающим от основного двигателя) (КС-4561А, СМК-10 и др.); гидроцилиндров или гидродвигателей (автогидрокраны на шасси автомобиля с гидронасосом, работающим от основного двигателя (КС-3562Б, КС-4571 и др.). Поисполнению подвески стрелового оборудо- вания различают краны с гибкой (КС-3562А, КС-2561Д, КС-2651К-1
346 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.40. Автомобильные стреловые самоходные краны: а - с механическим приводом (кожух механизмов на поворотной раме условно снят); б - с гидравлическим приводом; 1 - ходовое устройство (шасси базового автомобиля); 2 - коробка отбора мощности; 3 - выносные опоры; 4, 8 - ходовая и поворотная рамы; 5 - промежуточный редуктор; 6 - стабилизатор; 7 - опорно- поворотное устройство; 9 - противовес; 10 - двуногая стойка; 77, 22 - стреловой и грузовой канаты; 72, 25 - блоки головок двуногой стойки и стрелы; 13 - стрело- вая лебедка; 14 - реверсивно-распределительный механизм; 75 - кабина; 76, 26 - стреловой и грузовой полиспасты; 77- механизм поворота; 18 - траверса; 79 - ка- натное предохранительное устройство; 20 - ограничитель грузоподъемности; 27 - основная невыдвижная стрела; 23 - оттяжка; 24 - сигнализатор опасного напря- жения; 27 - крюковая подвеска; 28 - опорная стойка; 29 - кожух; 30 - гидроци- линдр подъема стрелы; 31 - телескопическая стрела
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 347 и др.) и жесткой (КС-3571Б, КС-3578, КС-4574, КС-5579.2, КС- 45717К-1, МКАТ-20.01 и др.) подвесками. У кранов с гибкой под- веской стреловое оборудование удерживается системой канатов, а у кранов с жесткой подвеской - гидроцилиндрами. Автомобильный кран (рис. 11.40) любой конструкции состоит из двух основных частей: неповоротной и поворотной. Между со- бой эти части связываются опорно-поворотным устройством, кото- рое передает нагрузки от поворотной части крана на неповоротную и обеспечивает возможность вращения поворотной части относи- тельно неповоротной на 360°. Неповоротная часть крана представляет собой ходовое устрой- ство (шасси грузового автомобиля) и ходовую раму (сварная ме- таллоконструкция, опирающаяся на шасси автомобиля), на которой монтируют опорно-поворотное устройство. Ходовая рама передает нагрузки от поворотной части на основание (площадку) через шас- си автомобиля или выносные опоры. Последние предназначены для увеличения опорного контура крана в рабочем состоянии и раз- грузки элементов подвески автомобиля. Каждый кран оборудуется четырьмя выносными опорами (аутригерами - от английского слова outriger - дополнительная опора, увеличивающая устойчи- вость передвижного устройства против опрокидывания), устанав- ливаемыми вручную или с помощью гидропривода. Поворотная часть крана - это поворотная платформа (поворот- ная рама на опорно-поворотном устройстве), где располагают ис- полнительные механизмы, кабину машиниста и стреловое обору- дование. Стреловое оборудование крана обеспечивает манипуляции грузозахватного устройства в рабочей зоне. У кранов с гибкой под- веской стреловое оборудование комплектуется основной и удли- ненной неподвижными стрелами с гуськами (складывающимися удлинителями) или без них, грузовыми и стреловыми полиспаста- ми, предназначенными для подъема груза и стрелы соответственно, а также специальными канатными устройствами, предохраняющи- ми стрелу от опрокидывания. На кранах с жесткой подвеской ком- плект стрелового оборудования состоит из телескопической стрелы с гуськами (или без них) и гидроцилиндров подъема стрелы и вы- движения ее секций. Независимо от типа подвески стрелового оборудования все ав- томобильные краны имеют грузозахватные устройства в виде крю- ковой подвески, которая включает в себя блоки, траверсы и грузо- вой крюк. У некоторых моделей кранов на жестких основных стре- лах может подвешиваться грейферный захват.
348 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства КС-45717К-1 (шасси КамАЗ-55111) КС-55721 (шасси КамАЗ-6540) КС-45719-1 (шасси КамАЗ-53215) КС-55715 (шасси КамАЗ-53229) Рис. 11.41. Краны стреловые самоходные на шасси автомобилей КамАЗ Автомобильные краны для обеспечения их безопасной работы оборудуют различными системами, например, ограничителями грузоподъемности, сигнализаторами опасного напряжения и др. Автомобильные краны могут перемещаться вместе с грузом (грузоподъемность крана уменьшается в 5 раз), при этом стрела должна быть расположена над поперечной балкой задних вынос- ных опор вдоль продольной оси симметрии крана. Скорость пере- движения крана не должна превышать 5 км/ч. На рис 11.41 приведены современные автокраны, выпускаемые ОАО "КамАЗ". Пневмоколесные краны (рис. 11.42, а). Основное преимущест- во этого типа кранов перед автомобильными кранами заключается в том, что они имеют большую грузоподъемность и могут работать без выносных опор. Вместе с тем пневмоколесные краны уступа- ют автомобильным в скорости движения, маневренности и эконо- мичности. Пневмоколесные краны выпускают четырех типоразмеров гру- зоподъемностью 25,40, 63 и 100 т.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 349 Пневмоколесные краны имеют специальные шасси с увели- ченной колеей и, как правило, двумя ведущими осями, что повыша- ет их проходимость, а также двигатель, установленный на пово- ротной платформе, который используется как для передвижения, так и для привода всех механизмов. Ходовое устройство крана представляет собой плоскую раму, оборудованную выносными опорами с гидравлическим приводом и буксировочным устройством (для перевозки крана тягачом на не- большие расстояния). Подвеска колес жесткая, что не позволяет крану развивать транспортную скорость более 15—18 км/ч. Управ- ляют краном из кабины машиниста, расположенной на поворотной платформе. Конструкцией крана кроме основной стрелы преду- смотрены удлиненные стрелы, управляемые и неуправляемые гуськи, а также башенно-стреловое оборудование. Кран для обес- печения безопасной работы комплектуются ограничителем высоты подъема стрелы и крюка, креномером и ограничителем грузового момента. Рис. 11.42. Краны пневмоколесный (а) и гусеничный (6): / - ходовая часть; 2 - противовес; 3 - повортная часть; 4 - выносная опора; 5 - стрела; 6 - гусек; 7 - опорно-поворотное устройство; 8 - стреловой полиспаст; 9 - крюковая подвеска
350 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Как уже отмечалось выше, краны этого типа могут работать (с некоторой потерей грузоподъемности) без специальных опор. Это достигается за счет конструкции шасси (специальной рамы и колес с большой шириной шин, которые выдерживают большие нагрузки). Кроме этого допускается передвижение крана вместе с грузом, при этом его скорость не должна превышать 3 км/ч. По виду шасси краны делятся на длиннобазовые (база свыше 4,1 м) и короткобазовые (база не более 3,5 м). Длиннобазовые пневмоколесные краны при монтаже шасси ис- пользуют сборочные единицы автомобилей. Краны имеют решет- чатые стрелы, дизель-электрические и механические приводы, а также от 2 до 5 осей, из которых две ведущие. Пневмоколесные длиннобазовые краны используют при погрузке различных тарно- упаковочных и штучных грузов на временных перегрузочных складах и строительных площадках. Короткобазовые пневмоколесные краны (рис. 11.43) обладают большой маневренностью и грузоподъемностью. Их монтируют на специальном шасси с применением сборочных единиц от автомо- билей. Ходовое устройство крана имеет две оси, которые могут быть: обе управляемые и ведущие; одна управляемая и одна веду- щая. У кранов этого типа гидравлический привод управления и те- лескопическая выдвижная стрела с гуськом. Благодаря своей маневренности и проходимости короткобазо- вый кран находит широкое применение при выполнении погрузоч- но-разгрузочных работ в стесненных условиях. Транспортная ско- рость короткобазовых кранов достигает 50-60 км/ч. Рис. 11.43. Кран пневмоколесный короткобазовый КС-4371 в транспортом положении: 1 - стрела; 2 - кабина управления; 3 - шасси; 4 - силовая установка
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 351 Все пневмоколесные краны снабжаются дизельными дви- гателями и механическим, электрическим или гидравлическим приводом. Дизель-электрические краны на переменном токе приспособ- лены для питания от внешней сети (380 В), что позволяет снизить эксплуатационные расходы, улучшить условия работы машиниста, повысить надежность и безопасность работы крана и увеличить его производительность. Краны данного типа могут работать со смен- ным оборудованием, вплоть до экскаваторного ковша (крюк, грей- фер, захваты для леса и т. д.). Габариты пневмоколесных кранов в транспортном положении превышают оговоренные в Правилах дорожного движения, поэто- му требуют при перемещении с объекта на объект согласования маршрута движения в органах государственной инспекции безо- пасности дорожного движения (ГИБДД). Краны на специальном шасси автомобильного типа (рис. 11.44) относятся к группе мобильных кранов повышенной грузоподъемности (от 25 до 100 и более тонн) и отличаются от дру- гих мобильных кранов лучшими грузовыми характеристиками при работе без выносных опор, повышенной проходимостью, манев- ренностью и достаточно высокой транспортной скоростью (сопос- тавимой с автомобильными кранами). Поворотная часть кранов монтируется на шасси автомобильно- го типа, состоящей из рамы, на которой установлены ходовые мос- ты с колесами, двигатели, раздаточная коробка и механическая трансмиссия. Кроме того, на раме смонтировано роликовое опор- но-поворотное устройство и поворотная рама. На поворотной раме Рис. 11.44. Кран на специальном шасси автомобильного типа в транс- । юртном положении: / - стрела; 2 - шасси; 3 - роликовое опорно-поворотное устройство; 4 - кабина управления; 5 - поворотная рама
352 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства расположена кабина управления, стрела и механизмы ее подъема. Шасси оборудуется системой блокировки осей и выдвижными вы- носными опорами с гидроприводом. Подвеска мостов рессорная, балансирная с жесткими рычагами или гидропневматическая. Стрела имеет, как правило, три, четыре секции. Выдвижение и втягивание секций стрелы у одних кранов осуществляют с помо- щью гидроцилиндра и полиспаста, у других кранов гидроцилинд- рами, которые называют механизмом телескопирования. Благодаря этому механизму рассматриваемые краны за каждый цикл могут изменять грузоподъемность и повышать свою производительность по сравнению с пневмоколесными кранами, имеющими решетча- тые стрелы. Краны оборудуются ограничителями подъема стрелы, крюковых подвесок, сматывания каната, указателями грузоподъ- емности, крена крана и углов поворота стрелы. Краны на специальном автомобильном шасси широко приме- няются при погрузочно-разгрузочных работах на рассредоточен- ных объектах в стесненных условиях и на временных погрузочно- разгрузочных пунктах. Гусеничные краны (рис. 11.42, б и 11.45) представляют собой краны стрелового типа, установленные на гусеничных тележках (гусеничном ходу). Ходовая часть гусеничных кранов - это рама с ходовыми тележками, привод которых осуществляется от двига- теля внутреннего сгорания или от дизель-генератора, установлен- ных на полноповоротной платформе. На этой платформе смонти- рованы лебедки основного и вспомогательного механизма подъема груза, лебедка стрелы, механизмы поворота крана и кабина. Конст- рукция поворотной части гусеничных кранов аналогична поворот- ной части пневмоколесных кранов. Ходовая рама не имеет аутригеров, поэтому устойчивость кра- на обеспечивается опиранием на гусеницы. Гусеничные краны обладают высокой маневренностью и про- ходимостью, не требуют специальной подготовки основания, так как обладают. низким средним удельным давлением на грунт (0,02-2,40 МПа) по сравнению с другими мобильными кранами. На короткие расстояния гусеничные краны могут перемещаться собст- венным ходом со скоростью 0,75-3,00 км/ч. По виду исполнения гусеничные краны подразделяются на две группы: смонтированные на специальной гусеничной те- лежке-, смонтированные на базе универсальных одноковшовых экс- каваторов-, по конструкции стрел: на стреловые (с маневровой стрелой, рис. 11.45, а); башенно-стреловые (с башней и стрелой балочного типа, рис. 11.45, б).
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 353 а Рис. 11.45. Кран гусеничный СКГ-401 в стреловом (а) и башен- но-стреловом (б) исполнении: 7- ходовая часть; 2 - поворотная платформа вместе с кабиной маши- ниста; 3 - маневровая стрела; 4, 5, 8 - грузовые подвески; 6 - гусек; 7, 12 - ограничители грузоподъемности; 9 - стрела балочного типа; 10, 11 - тяги устройства, предохраняющего от запрокидывания назад стрелы и башни соответственно Грузоподъемность гусеничных кранов колеблется от 10 до 160 т. При грузоподъемности до 25 т исполнительные механизмы крана, в основном, оборудуются механическим приводом от силовой ди- зельной установки. При грузоподъемности более 25 т применяется дизель-электрический привод. В некоторых случаях кран может оборудоваться собственной электростанцией с подводом электро- энергии к исполнительным механизмам от внешней сети, а к шас- си - от собственной силовой установки. Такой привод носит назва- ние комбинированного. Возможности использования данных кранов практически ана- логичны возможностям и пневмоколесных кранов (см. рис. 11.42, а и 11.43). К недостаткам этих кранов обычно относят: большую 12—98
354 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства собственную массу, высокую стоимость, низкие транспортные ско- рости и малый ресурс ходовой части. Тракторные краны (рис. 11.46-11.47). К кранам этого типа относят стреловые краны, смонтированные на базе типовых гусе- ничных или колесных тракторов. Трактор служит одновременно хо- довой частью и силовой установкой крана. Краны находят приме- Рис. 11.47. Кран-трубоукладчик на базе гусеничного трактора
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 355 Рис. 11.48. Кран стреловой железнодо- рожный КДЭ-251: 1 - выдвижные поворотные опоры (аутри- геры); 2 - платформа; 3 - стрела; 4 - каби- на; 5 - рабочее место машиниста некие в сельском хозяйстве, при монтаже и демонтаже газо- и неф- тепроводов и в других случаях. Тракторные краны оборудуются навесным или прицепным грузоподъемным оборудованием. Навесные телескопические стре- лы монтируются на навесной системе тракторов. Грузоподъемность этих кранов от 0,1 до 0,5 т. Вертикальное перемещение груза обеспечивается гидросистемой, а горизонталь- ное - перемещением в результате движения трактора. Для подъема грузов массой от одной до трех тонн стелы кранов навешивают на трактора по следующим схемам: фронтальной; поворотной; боко- вой (см. рис. 11.46). Боковое расположение стрелы позволяет крану передвигаться вдоль фронта работ, например при укладке труб (см. рис. 11.47). Прицепные краны используются при обработке длинномерных и крупногабаритных грузов, которые поднимают тракторной ле- бедкой. Грузоподъемность таких кранов от 2 до 10 т, вылет стрелы 2,0-6,5 м. Железнодорожные краны - краны стрелового типа, установ- ленные на специальной же- лезнодорожной платформе, передвигающиеся по рельсо- вому пути стандартной шири- ной, равной 1524 мм (рис. 11.48-11.49, а). Габариты кра- на в транспортном положении соответствуют железнодорож- ному габариту, что позволя- ет включать краны в желез- нодорожный состав или дает возможность им передвигать- ся своим ходом со скоростью 5-10 км/ч. При транспортиро- вании стрелу крана уклады- вают на дополнительную же- лезнодорожную платформу, которую прицепляют к крану (рис. 11.49). Выпускают железнодо- рожные краны с дизель-элект- рическим и дизель-гидравли- чсским приводами. На несу- щей раме с ходовым обору-
356 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.49. Кран железнодорожный в рабочем (а) и транспортном (б) по- ложении дованием устанавливается поворотная часть - платформа с меха- низмом поворота и крановыми механизмами. Поворотную плат- форму выполняют сварной, в середине платформы располагают механизмы крана, а в хвостовой части контргруз. К поворотной платформе перед механизмами крана крепят стрелу, а всю пово- ротную платформу закрывают кабиной. Для увеличения грузо- подъемности и устойчивости железнодорожные краны оснащают выдвижными выносными опорами. Железнодорожные краны предназначены для выполнения ПРР с тарно-упаковочными, штучными и навалочными грузами. Ис- пользуются как основные на прирельсовых складах различных предприятий и станциях с небольшим грузооборотом. Грузоподъ- емность железнодорожных кранов от 6 до 100 т, минимальный вы- лет стрелы от 4,5 до 6 м, а максимальный - от 15 до 30 м. Краны плавучие - универсальные машины, предназначенные для выполнения погрузочно-разгрузочных и перегрузочных работ в портах с различными видами грузов (рис. 11.50). Основными достоинствами этих кранов являются: мобиль- ность, автономность работы и возможность производства ПРР у необорудованного берега. Плавучие краны состоят из понтона и верхнего строения (соб- ственно крана).
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 357 Рис. 11.50. Кран плавучий "Аист" (полноповоротный, грейферно-крюко- вой, дизель-электрический, грузоподъемностью 5 т) По конструкции верхнего строения краны делятся: на поворотные (используются для работы с массовыми грузами, например, навалочными); неповоротные (используются для работы с тяжеловесными грузами). По конструкции понтона краны бывают речного и озерного плавания. Понтоны изготавливаются из стали, имеют прямоугольную форму и снабжаются швартовыми и якорными устройствами. Привод плавучих кранов, эксплуатируемых в портах, чаще все- го дизель-электрический, предусматривающий возможность пита- ния крана электроэнергией от береговых источников. Плавучие краны могут быть самоходными и не самоходными. Обычно скорость движения крана не превышает 18 км/ч. Грузоподъемность плавучих кранов не превышает 25 т, а наи- более эффективными для применения в портах считаются краны грузоподъемностью от 5 до 16 т. С автотранспортом краны рас- сматриваемого типа работают редко. Завершая обзор стреловых кранов необходимо отметить, что вид применяемого привода зависит от грузоподъемности и степени мобильности кранов. Использование той или иной конструкции электрического при- вода зависит от его степени стойкости к перегрузкам. Как показы- вает практика, по мере роста грузоподъемности кранов целесооб- разно от электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором переходить на двигатели с фазовым ротором, у которых
358 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства повышенный пусковой момент, а также электродвигатели постоян- ного тока. Для мобильных кранов сравнительно небольшой грузоподъем- ности можно использовать бензиновые (в том числе карбюратор- ные) двигатели внутреннего сгорания. Они обеспечивают ’’мягкую” рабочую характеристику привода, так как обладают хорошей спо- собностью ’’приспосабливаться" к колебаниям внешней нагрузки. В связи с тем, что в настоящее время исчезает спрос на автомобиль- ные краны грузоподъемностью 4-5 т, сокращается спрос на автокра- ны грузоподъемностью 6,3 т (из-за неэффективности их использова- ния) и возрастает спрос на краны большой грузоподъемности, то ос- новными силовыми установками становятся дизельные двигатели. Эти двигатели имеют "жесткую" характеристику, т. е. обладают очень малой способностью "приспосабливаться" к колебаниям внешней нагрузки (при ее снижении работают с неполной отдачей, а при пе- регрузке глохнут). Для того чтобы смягчить работу дизельного дви- гателя, используют различные гидро- и электропередачи. Стрелы (башни) рассматриваемых кранов по конструктивному исполнению могут быть решетчатыми и сплошными. Последние, в свою очередь, выпускаются прямоугольного или круглого сече- ния. Несмотря на то, что у сплошных стрел металлоемкость по сравнению с решетчатыми стрелами выше, однако они более техно- логичны в изготовлении, менее трудоемки в обслуживании и име- ют хороший вид. Технические характеристики кранов стрелового типа приведе- ны в прил. 10 табл. П.10.5-П.10.12. 11.3.3. Погрузочно-разгрузочные и транспортирующие машины Следующая большая группа ПРС периодического действия (рис. 11.4) - это погрузочно-разгрузочные и транспортирующие машины. Наибольшее распространение на складах тарно-упаковочных и штучных грузов получили электропогрузчики, автопогрузчики, электроштабелеры и электротележки, которые относят к машинам напольного транспорта (рис. 11.51). Несмотря на то, что погруз- чики рассматриваемого типа могут оснащаться различными грузо- захватными устройствами, их очень часто называют вилочными, так как вилы - их основной грузозахватный орган. Напольные (вилочные) погрузчики - универсальные самоход- ные подъемно-транспортные машины на колесном ходу с приво- дом от двигателей различного типа, оборудованные жесткой верти-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 359 Рис 11.51. Складская техника (напольный транспорт) немецкой фирмы "HYSTER": 1 - электропогрузчики (а - трехопорный, б, в - четырехопорные, грузоподъемно- стью соответственно 1,5; 2,0 и 3,2 т); 2 - автопогрузчики, укомплектованные (г) газовым, (д) газовым или дизельным, (е) дизельным двигателями и грузоподъем- ностью 2,0; 7,0 и 16 т соответственно; 3 - электроштабелеры (ж, з, и), все грузо- подъемностью 1,5 т; 4 - электротележки (к, л, м) грузоподъемностью 2,2; 3,0; 2 т.
360 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства кальной стойкой с передвигающейся по ней кареткой, несущей грузозахватное устройство. Основными преимуществами напольных погрузчиков являют- ся мобильность и универсальность, определяемая большим числом сменных грузозахватных устройств и приспособлений, способ- ность к самопогрузке, саморазгрузке и штабелированию грузов, а также высокая маневренность. По назначению погрузчики бывают: универсальные (обще- го назначения - предназначены для работы с большой номенклату- рой грузов); специальные [для выполнения погрузочно-разгрузоч- ных операций (ПРО) с одной группой грузов]. По грузоподъемности выделяют три типа погрузчиков: легкие (их еще иногда называют малогабаритными) грузоподъем- ностью до 2 т; средние - от 3 до 5 т; тяжелые - от 10 до 40 т. По типу силовой установки (привода) различают две основных группы погрузчиков: электропогрузчики (с приводом от электродвигателя, получающим питание от собственных акку- Рис. 11.52. Специальные погрузчики раз- личных моделей с боковым выдвижным вилочным захватом для выполнения по- грузочно-разгрузочных и транспортных операций с длинномерными грузами: а - в транспортном положении; б, в - в рабо- чем положении с опущенными и поднятыми вилами соответственно; 1 - грузовая площад- ка; 2 - грузоподъемник; 3 - двигатель; 4 - ка- бина водителя; 5, 6 - соответственно передний и задний мост
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 361 муляторных батарей или от внешнего источника с помощью кабеля или по троллеям); автопогрузчики (с приводом от двигателя внут- реннего сгорания). Автопогрузчики в зависимости от типа используемого двига- теля внутреннего сгорания (ДВС) подразделяются на погрузчики: с приводом от бензинового двигателя (бензиновые); от дизеля (ди- зельные); от двигателя, работающего на сжиженном газе (газовые). По расположению рабочего оборудования отно- сительно самоходного шасси (по месту расположения грузоподъ- емника) погрузчики делятся: на фронтальные (грузоподъемник на- ходится в продольной оси погрузчика, рис. 11.51, а - и)\ боковые (грузоподъемник расположен перпендикулярно продольной оси погрузчика, рис. 11.52); портальные (грузоподъемник расположен в вертикальной плоскости погрузчика, рис. 11.63 и 11.64). Универсальные электро- и автопогрузчики выполняются в ос- новном фронтальными. Погрузчики специального назначения - бо- ковыми и портальными. При выполнении погрузочно-разгрузочных и перегрузочных операций на складах широко используются универсальные серий- ные погрузчики, которые имеют следующие технические характе- ристики: Грузоподъемность, т 0,8-5,0 Высота подъема груза, мм 3000-4500 Скорость передвижения, км/ч 9-15 Габаритные размеры: длина до спинки вил, мм 1860-2000 ширина, мм 950-1200 высота, мм 1700-2200 Опыт показывает, что наиболее рациональным расстоянием транспортирования грузов для электропогрузчиков является 70- 100 м со скоростью до 10 км/ч, а для автопогрузчиков - 100...200 м со скоростью от 15 км/ч и более. Одной из особенностей вилочных погрузчиков является кон- сольное расположение груза относительно передних колес. Поэто- му для обеспечения продольной устойчивости погрузчиков при манипуляциях с грузом они снабжаются противовесами, устанав- ливаемыми в противоположном грузоподъемнику конце машины. Грузоподъемность универсальных погрузчиков является вели- чиной непостоянной, зависящей от расположения центра тяжести груза относительно передних колес (чем дальше центр тяжести груза удален от передних колес, тем грузоподъемность погрузчика меньше). У некоторых моделей погрузчиков, таких, например, как
362 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ЭП-103 и ЭП-106, грузоподъемность снижается также и с увеличе- нием высоты подъема груза. Между массой погрузчика и его грузоподъемностью существу- ет практически прямая зависимость. Масса погрузчика увеличива- ется с увеличением его грузоподъемности. Погрузчики могут комплектоваться: массивными (без воздуха) литыми шинами, изготавливающимися за одно целое с ободом ко- леса или со стальной втулкой, которая затем впрессовывается в ко- лесо погрузчика; полупневматическими и пневматическими шина- ми. Перечисленные выше шины изготавливаются из резины или полиуретана. Резиновые шины черного цвета, а полиуретановые - темно-желтого цвета. Погрузчики с полиуретановыми шинами ис- пользуются только для погрузочных операций, выполняемых внут- ри складов или цехов. Это связано с тем, что полиуретановые шины обладают, по сравнению с резиновыми, большей прочностью и износостойко- стью только при скоростях движения погрузчика, не превышаю- щих 10 км/ч. При эксплуатации погрузчика на открытых площад- ках со скоростями движения более 10 км/ч полиуретановые шины сильно нагреваются и теряют свои преимущества. Необходимость оснащения погрузчиков массивными и полу- пневматическими шинами возникает в том случае, когда погрузчи- ки предназначены для формирования высоких штабелей в закры- тых складах и на погрузочно-разгрузочных площадках с твердым ровным цементо- или асфальтобетонным покрытиями пола, а также в стесненных условиях. Шины рассматриваемой конструкции, из- за малой деформации под нагрузкой, повышают устойчивость по- грузчиков при манипуляциях с грузом и маневрировании, а также снижают энергозатраты при передвижении. Последнее обстоятель- ство позволяет: для электропогрузчиков продлить время их исполь- зования между зарядками аккумуляторных батарей, а для автопо- грузчиков - уменьшить расходы топлива и тем самым повысить их экологические характеристики. Полупневматические шины имеют в центре воздушную по- лость. Погрузчики с такими шинами могут двигаться с повышен- ными (по сравнению с погрузчиками, оснащенными массивными шинами) скоростями на площадках складов. Пневматические шины могут быть с камерами или без камер. Такие шины не позволяют выполнять погрузчику операции с гру- зом на большой высоте, так как при больших нагрузках не облада- ют достаточной устойчивостью. Однако они обладают большей проходимостью, что особенно эффективно при эксплуатации по-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 363 грузчиков на открытых площадках, не имеющих твердого покры- тия (песчаные почвы, грязь, щебеночные и гравийные покрытия). Эффективность использования пневматических шин еще больше возрастает при увеличении ширины их протектора. Погрузчики, оснащенные пневматическими шинами с широким протектором, могут использоваться на строительных площадках с тяжелыми грунтами, где обычные пневматические или массивные шины не обеспечивают достаточного сцепления с грунтом. Электропогрузчики маркируются буквами ЭП, а автопогрузчи- ки буквами АП. После букв через тире пишутся три или четыре цифры, две первых из которых могут указывать грузоподъемность погрузчика в тоннах, увеличенную в десять раз, а последующие цифры - номер модификации. Для определения действительной грузоподъемности погрузчика необходимо мысленно поставить за- пятую между первой и второй цифрой индекса. Например, запись ЭП-103 означает: электропогрузчик, грузоподъемностью 1,0 т, третьей модели. Однако существует и другая маркировка погруз- чиков: например, ДП - дизельный погрузчик; ВП - вилочный по- грузчик. Кроме того, в маркировке некоторых погрузчиков (в большин- стве случаев это относится к автопогрузчикам) буквы, указываю- щие тип погрузчика, отсутствуют (в ряде случаев даже при нали- чии буквенной аббревиатуры), а набор цифр обозначает только мо- дель погрузчика и его очередную модификацию: например, автопогрузчик модели 4020, 4022, 4070, 4084, 4085, АП-41015 и многие другие. В этих случаях грузоподъемность погрузчика и ряд его других эксплуатационных характеристик можно узнать только по справочнику. В нашей стране наряду с отечественными используются по- грузчики различных иностранных фирм. Большое распространение (еще со времен СССР и СЭВ) получили погрузчики болгарской фирмы "Балканкар" серий ЕВ (электрические) и ДВ (дизельные). К сожалению, качество этих погрузчиков оставляет желать лучше- го, а цена аккумуляторных батарей, которыми они комплектуются, составляет около трети цены самих погрузчиков. Кроме того, в комплект поставки болгарских погрузчиков не входят зарядные устройства и индикаторы разрядки батарей. В последнее время на складах появляются погрузчики и таких известных фирм, как "Кларк” (США), "Штилл”, "Линде”, "Юнгхайнринх" (Германия), "Босс" (Англия), "Komatsu" и "Toyota" (Япония) и ряда других. Дан- ные погрузчики, по сравнению с отечественными и болгарскими, обладают рядом неоспоримых эксплуатационных преимуществ:
364 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства имеют большую надежность, современный дизайн, отвечают со- временным экологическим требованиям [114; 131]. Более подробно остановимся на особенностях электро- и авто- погрузчиков. Электропогрузчики предназначены для механизации погру- зочно-разгрузочных работ, с тарно-упаковочными и штучными грузами, в том числе сгруппированных в виде пакетов на поддонах или в контейнерах. Использование в качестве силового агрегата на электропогрузчиках электрических двигателей позволяет эксплуа- тировать их преимущественно в закрытых помещениях (закрытые склады, цехи, вагоны, трюмы судов и др.), а также на открытых площадках с твердым и ровным покрытием при температуре окру- жающего воздуха от -30 до +40 °C. Электропогрузчики по числу опорных точек ходовой рамы вы- полняют по трех- или четырехопорной колесной схеме (рис. 11.53 и 11.51, а, б и в соответственно). Первые обладают большей манев- ренностью, а вторые большей боковой устойчивостью. Трехопор- ную схему используют для электропогрузчиков грузоподъемностью не более 2 т. Погрузчики, выполненные по трехопорной схеме (трехколес- ные), имеют управляемый мост, который может качаться вокруг продольной оси относительно корпуса, а управляемое колесо пово- рачиваться вокруг вертикальной оси на угол, равный 90°. Это уменьшает радиусы поворота погрузчиков до 1100-1340 мм и уве- личивает их маневренность. Повышению маневренности погрузчика способствует также раздельный привод ведущих колес. Рис. 11.53. Современные вилочные трехопорные погрузчики грузоподъ- емностью фирмы Toyota и Jungheinrich грузоподъемностью 1,5 т
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 365 Погрузчики, выполненные по четырехопорной схеме (четы- рехколесные), состоят (рис. 11.54) из рамы, опирающейся на пе- редний (ведущий) и задний (управляемый) мост, который прикре- плен к раме с помощью рессор. На ведущем мосте шарнирно за- креплен грузоподъемник, связанный с рамой с помощью гидроцилиндров. Грузоподъемник состоит из наружной (основной) и внутренней (подвижной) рамы, которая перемещается относи- тельно основной в вертикальной плоскости. Основная рама может быть незначительно наклонена вперед ("от себя") на угол 3-5° и назад ("на себя") на угол до 10°. Возможность наклона грузо- подъемника вперед обеспечивает удобство захвата груза вилами, а назад - повышает устойчивость самого погрузчика при передви- жении с грузом. Рис. 11.54. Устройство четырехколесного погрузчика: 1 - передний ведущий мост; 2 - грузоподъемник; 3 - рулевая колонка; 4 - ручной тормоз; 5 - сиденье водителя; 6 - аккумуляторные батареи; 7 - противовес; 8 - ко- лесо заднего управляемого моста; 9 - рама шасси; 10 - гидроцилиндры
366 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Основная рама (или, как часто говорят, - мачта) может быть одно-, двух и трехсекционной. В качестве примера на рис. 11.55 показаны три типа мачт, монтируемых на электропогрузчики япон- ской фирмы "Toyota": стандартная двухсекционная с широком об- зором - типа V и SV; двухсекционная со "свободным ходом" (см. главу 12, табл. 12.2) - FV и трехсекционная со "свободным ходом" FSV. Два последних типа мачт позволяют погрузчикам работать в железнодорожных вагонах, трюмах, низкопрофильных складах, автофургонах и укладывать грузы на высоту в высокопрофильных складах, соответственно. Для управления погрузчиком предусмотрена рулевая колонка с ручным тормозом. Устойчивость погрузчика обеспечивается за счет противовеса, который закреплен на раме с противоположной стороны от вил. Электродвигатели погрузчиков питаются от ще- Рис. 11. 55. Электропогрузчики с различными типами мачт: а - V и SV; б-FV; e-FSV
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 367 лочных или кислотных аккумуляторных батарей емкостью от 300 /Ю 500 Ач, устанавливаемых под стальным кожухом над задним мостом за сидением водителя. Кислотные аккумуляторные батареи по сравнению со щелочными имеют больший срок службы. Промышленностью в основном выпускаются электропогруз- чики грузоподъемностью от 0,25 до 5 т (реже до 10 и более тонн). Электроштабелеры - специализированные аккумуляторные электропогрузчики, предназначенные для выполнения погрузочно- разгрузочных операций с пакетированными грузами, уложенными на стеллажах или в штабелях, а также их транспортирования на расстояние 20-30 м в закрытых складах с поверхностью полов, имеющих асфальто- или цементнобетонное покрытие. Электро- штабелеры наиболее эффективны в особо стесненных условиях складов или цехов (узкие проходы и проезды), где нужна высокая маневренность. Электроштабелер по устройству напоминает электропогруз- чик, различие заключается в том, что все оборудование сжато в длину и вытянуто вверх. Это позволяет уменьшить габаритные размеры электроштабелера (рис. 11.51,г-еи 11.56). Главной отличительной чертой любого штабелера является его конструктивная особенность - шасси электроштабелера представ- ляют собой две вынесенные вперед параллельные балки (опорные консоли), которые опираются на четыре колеса или, реже, колес- ные блоки. Ведущим и одновременно рулевым является левое зад- нее колесо. Два передних и правое заднее колеса - опорные. Пе- редние колеса жестко закреплены на концах балок шасси, а заднее опорное колесо имеет рояльное крепление, что позволяет ему са- моустанавливаться при повороте электроштабелера. Передние ко- леса электроштабелера, несущие основную нагрузку, снабжаются массивными шинами диаметром от 200 до 320 мм. Грузоподъемник и каретка с вилочным захватом у электрошта- белера имеет электрогидравлический привод и сконструирована таким образом, что обеспечивает подъем груза на высоту до 4,8 м, поворот вил на угол до 90° в каждую сторону (позволяет выпол- нять ПРО с противоположных сторон стеллажей), поперечное смещение вил на величину до 900 мм и продольное (фронтальное) выдвижение вил на 600-640 мм. Кроме того, грузоподъемник име- ет возможность наклоняться вперед на 3 и назад на 5°, а вилы мо- гут опускаться ниже опорной рамы электроштабелера, что позво- ляет перевозить на ней грузы. Мощность механизмов подъема со- ставляет 1,2-20 кВт. Грузоподъемность электроштабелеров не превышает 2 т.
368 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Для складов с большой строительной высотой и значительным грузооборотом сконструированы мощные электроштабелеры гру- зоподъемностью до 3 т, высотой подъема вил до 12 м и их фрон- тальным смешением до 800 мм. Использование таких электрошта- белеров позволяет уменьшить ширину проходов на складах и соот- ветственно более рационально использовать складские площади. Складской электроштабелер с выдвигающейся мачтой носит название "Reach Truck" (ричтрак, рис. 11.56). Эта машина - своеоб- разный гибрид: при выдвинутой мачте она напоминает штабелер, при "втянутой"- работает как классический погрузчик, тем самым одновременно сочетая в себе лучшие качества техники обоих ти- пов. Ричтрак - одна из наиболее сложных, но вместе с тем и высо- копроизводительных внутрискладских машин. Она обеспечивает высокие скорости подъема и передвижения (до 0,6 м/с и 12 км/ч соответственно), способна поднимать поддоны массой 1,5-2,5 т, при этом остаточная грузоподъемность на высоте 11м может дос- тигать 1000 кг. Ричтраки наиболее эффективны при работе со стел- лажами высотой более 6 м. [94]. Эти погрузчики обладают одним очень важным преимущест- вом при работе на российских складах - радиус их колес позволяет работать даже при наличии неровностей пола или снежного покро- ва (что невозможно для обычных штабелеров). Кроме того, элек- тропогрузчики типа "Reach Truck" имеют меньшую ширину рабо- чего прохода, высокую маневренность, легко управляемы, не тре- буют специальной подготовки персонала, экономичны в эксплу- атации. Механизм передвижения электроштабелера объединен в блок, состоящий из электродвигателя, мощностью 1,2-30 кВт, редуктора и ведущего колеса. Электроэнергия подается к двигателю от акку- муляторных батарей емкостью до 300 А-ч и номинальным напря- жением до 40 В. Максимальная скорость передвижения электро- штабелера с грузом 6 км/ч, без груза 8 км/ч. Управление электроштабелером осуществляется оператором (рис 11. 56). Ричтраки, оснащенные кабиной, имеют большую высоту подъ- ема (6-10 м) и грузоподъемность (до 2,5 т), а также удобное место для оператора. Такие погрузчики оптимальны для высоких складов со значительными грузопотоками и серьезными требованиями к качеству, безопасности и эффективности работ. Существует множество модификаций ричтраков. Фактически стандартом класса стала двойная телескопическая мачта со свобод- ным подъемом и интегрированный "сайдшифт" (каретка с боко-
I и а в a 11. Погрузочно-разгрузочные средства 369 гп< 11.56. Различные типы современных •« к 1 роштабелеров (ричтраков) с управле- нием: а - в сопровождении; б - стоя в каби- и- <. сидя в кабине; г - стоя на подножке < | |м смещением вил). Как и у погрузчиков у ричтраков обязательно hi нч гея функция наклона грузоподъемника, но при высоте подъе- 11 ounce 9 м вместо этого применяется наклон вил при остающейся |>1икальной мачте. большое внимание при создании конструкций ричтраков уде- •• и н я эргономике места оператора. Современные конструкции ос- II ипаются рулем с электросервоприводом, вместо рычагов управ- ...bi используют - небольшие джойстики. Для удобства работы in । и гора его рабочее место стремятся оптимизировать: например, riuH'iyio панель компонуют таким образом, чтобы все органы и >.1нлсния находились перед оператором; устанавливают кресло in । оматически отклоняющейся спинкой для лучшего обзора груза и । ш.1соте и мини-руль, вмонтированный в подлокотник, чтобы об- i'iiiii. продолжительный и интенсивный труд оператора [94]. 11о данным [28] в последнее время у нас в стране увеличивает- । > и рос на малую складскую технику с улучшенной эргономикой и параметрами безопасности и, в частности, на самоходные штабе- " pi.! (рис. 11.57).
370 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В известной степени этому способствует определенный уро- вень технологий и культуры тру- да, которые привнесли крупные западные компании, работающие в нашем рынке. Для примера, используя [28], охарактеризуем ведомые штабелеры, которые управляются оператором, иду- щим вслед за устройством (управ- ление с сопровождением), и ос- нащаются поворотной рукоят- кой (дышлом). У этих машин бо- лее высокая, чем у гидравличе- ских штабелеров и штабелеров с электроподъемом грузоподъ- Рис. 11.57. Самоходный штабелер емность (обычно до 1,6 т), а вы- с ручным управлением сота подъема груза достигает 6 м. Оснащение ведущих колес по- грузчиков электроприводом, позволяет оператору перевозить на них грузы на значительные расстояния с минимальными физичс скими усилиями. Обычно конструкции этого типа погрузчиков ис- пользуют в помещениях с узкими проходами или там, где нагрузка на пол ограничена, а использование более тяжелой складской тех- ники или классических вилочных погрузчиков исключено. Ведо мым штабелерам присущи те же достоинства, что и несамоходным моделям: они дешевле и маневренней (радиус поворота обычно не превышает 1,6 м, их легко доставлять к месту проведения погру зочных работ, например, в кузове автомобиля. Большое преимуще ство этих машин и в том, что при обращении с ними оператору не требуется специальная подготовка и удостоверение на право управления. Техническое обслуживание, ремонт, а также эксплуа тация аккумуляторных батарей также не требует особых навыков. Недостатками штабелеров такого типа являются: небольшая произ водительность, что не позволяет их использовать на обслуживании значительных грузопотоков, и обязательное наличие в складских помещениях ровных полов. Самоходные штабелеры хорошо зарекомендовали себя при об работке грузопотоков средней мощности по 100-150 паллет в смс ну при высоте стеллажей 5,5-6,0 м. Скорость их движения с грузом обычно не превышает 3-5 км/ч, скорость движения без груза 6 км/ч. Подъем груза и движение машины осуществляется при по
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 371 мощи электродвигателей, питающихся от свинцово-кислотной тя- говой аккумуляторной батареи, одной зарядки которой хватает на 8 ч непрерывной работы. Шасси штабелера изготавливают из высококачественной стали в виде устойчивой сварной конструкции, состоящей из двух швел- лерных профилей и консолей, к которым прикреплены ходовые ко- леса. Подъем-опускание груза осуществляется с помощью гидроаг- регата и гидроцилиндра, при этом движение грузоподъемника на- правляется специальными роликами. На некоторых моделях скорость опускания вил в целях повышения безопасности работы с грузами, требующими деликатного и осторожного обращения (стекло, фарфор), можно менять. Рукоятка, за которую оператор ведет штабелер, расположена или на его продольной оси или со смещением. Для того чтобы со штабелером можно было работать зимой и под дождем, а также чтобы рукоятка меньше скользила, ее часто покрывают слоем специального пластика. Улучшение эргономичности штабелеров прежде всего полу- чают, уменьшая их габаритные размеры с целью увеличения ма- невренности, придавая корпусу обтекаемую форму (без острых уг- лов), а конструкции мачты - большую "прозрачность”, а также ра- ционально и максимально удобно располагая кнопки на рычаге управления. Наиболее оптимальным является размещение всех ос- новных управляющих функций - изменения скорости движения машины, подъема груза и аварийного останова машины - на пово- ротной рукоятке. Такое решение признают наиболее оптимальным все производители этой техники, поскольку оно позволяет осуще- ствить большинство манипуляций с грузом посредством только больших пальцев рук. Подвижные вилы, перемещающие поддон по вертикали, в опу- щенном состоянии обычно накладываются на неподвижную часть - опорную. Некоторые модели штабелеров (например, LST шведской фирмы ”ВТ") имеют разнесенные опоры с регулируемой шириной подъемных вил для работы с разными поддонами. Существуют штабелеры с функцией так называемого начального подъема опор- ных консолей (как у гидравлической тележки, см. рис. 11.15). Вы- сота подъема верхних вил таких устройств небольшая, и на них можно одновременно транспортировать сразу два поддона. Кроме того, начальный подъем обеспечивает больший просвет и облегча- ет переезд через пороги и препятствия, передвижение по наклон- ным рампам. Грузоподъемник штабелера чаще всего выполнен в форме ра- мы. Существуют разные типы мачт-рам - моно, дуплекс и трип-
372 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства леке: они приспособлены для выполнения разного рода задач, таких как погрузка, подъем на разную высоту и т. п. При необ- ходимости подъема легких грузов на небольшую высоту исполь- зуются и одномачтовые конструкции (например, модель штабелера MAXI РРН грузоподъемностью 0,8 т шведской фирмы ВТ), пред- назначенная специально для разгрузки автотранспорта. Разработа- ны модели и с выдвижными вилами, ширину которых можно регу- лировать. Такие штабелеры могут обрабатывать поддоны любых типоразмеров и даже со сплошным дном. Модели штабелеров, снабженных шасси большой ширины, позволяют размещать евро- поддоны шириной 800 мм между консольными опорами. Для увеличения скорости движения и снижения усталости опе- ратора некоторые модели оборудуют специальной площадкой, иногда откидывающейся, на которой оператор при необходимости может ехать. Однако, во избежание падения, не рекомендуется со- вершать маневры (повороты) на таких машинах, стоя на самой платформе, при движении. Чтобы оператор не упал с площадки на повороте, модели штабелеров дополнительно комплектуют, как правило, защитными ограждениями различного типа. Для обеспе- чения безопасности работы штабелеры проектируют с таким расче- том, чтобы оператор, работающий в режиме ручного сопровожде- ния, при любых условиях был надежно защищен корпусом машины от попадания под ее колеса. Это особенно важно при проведении складских работ в стесненных условиях. Многие производители, например немецкий концерн Linde, снабжают поворотную рукоят- ку специальным возвратным механизмом, чтобы, в том случае если тележка потеряет управление, ее поворотная рукоятка самостоя- тельно переходила в вертикальное положение под действием пру- жины, а машина при этом останавливалась. Вдобавок на этой же рукоятке управления предусмотрена специальная кнопка безопас- ности, которая обеспечивает откат машины при ее случайном наез- де на оператора. В России электроштабелеры маркируются буквами ЭШ, после которых идет ряд цифр, обозначающих их модель, например: ЭШ-283, ЭШ-186идр. Автопогрузчики представляют собой самоходные погрузочно- разгрузочные и транспортирующие машины на пневмоколесном ходу, оснащенные двигателем внутреннего сгорания. Они предна- значены для выполнения погрузочно-разгрузочных операций (по- грузка, разгрузка, укладка в штабели, выемка из штабелей) и пере- мещения на расстояния до 200 м различных видов грузов в ос- новном на открытых складах и площадках (см. рис. 11. 51, г - е
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 373 Рис. 11.58. Применение автопо- । рузчиков, оснащенных различ- ными грузозахватными устройст- вами, на складах
374 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.59. Автопогрузчики фирм: а - Fantuzzi грузоподъемностью 16,25 и 20 т соответственно (слева направо); б - TOYOTA, грузоподъемностью Ют и рис. 11.58, 11.59). При использовании автопогрузчиков в закры- тых грузовых помещениях (кроме тех, в которых по санитарным нормам можно применять только электропогрузчики: например, склады с продуктами питания, медикаментами и т. п.) их оборуду- ют каталитическими нейтрализато- рами или дожигателями выхлопных газов, однако в закрытых складах их лучше не использовать. При конструировании и изготов- лении многих моделей автопогрузчи- Рис. 11.60. Устройство универ- сального фронтального автопо- грузчика: 1 - вертикальная неподвижная ра- ма: 2 - гидроцилиндр; 3 - телеско- пическая рама; 4 - вилочный за- хват; 5 - поперечина штока плун- жера гидроцилиндра; б - звездочка грузовой цепи; 7 - каретка
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 375 ков используют значительное количество автомобильных агрегатов и деталей (ведущий мост, рулевое управление, коробка передач, шины и др.). Ходовая часть фронтального автопогрузчика (рис. 11.60) пред- ставляет собой раму, на которой смонтированы два моста, двига- тель внутреннего сгорания, грузоподъемник, кабина с пультом управления и противовес. Управляемым является задний мост погрузчика. Грузоподъем- ник выполнен двухрамным. В вертикальной неподвижной раме ус- тановлены направляющие, по которым с помощью гидроцилиндра перемещается телескопическая рама с установленной на ней карет- кой с вилочным захватом. На поперечине штока плунжера гидро- цилиндра установлены звездочки, огибаемые грузовыми цепями, на которые подвешена каретка. Каретка, звездочки, цепи, плунжер вместе образуют скоростной полиспаст с iK = 2. Груз перевозится на вилах. Автопогрузчик с боковым расположением грузоподъемника (см. рис. 11.52) состоит из четырехколесного шасси, выполненного в виде П-образной рамы. В проеме рамы смонтирован грузоподъ- емник, который имеет возможность поперечного перемещения по направляющим. Спереди и сзади грузоподъемника находятся грузовые пло- щадки. Двигатель внутреннего сгорания и кабина водителя разме- щены вдоль левой стороны шасси. Ведущим является передний, а управляемым - задний мост автопогрузчика. Груз перевозится на грузовых площадках погрузчика. Для по- грузки груза на площадки, грузоподъемник выдвигают в крайнее левое положение и заводят вилы под груз. Затем поднимают груз выше уровня грузовой площадки и передвигают грузоподъемник вместе с грузом в крайнее правое положение. После этого груз опускают на грузовые площадки. Разгрузка происходит в обратной последовательности. Автопогрузчики с боковым расположением вил предназначены для перегрузки и транспортирования длинно- мерных грузов (лесоматериалов, труб, металлопроката и др.). Автопогрузчики характеризуются высокой производительно- стью, мобильностью, универсальностью и способностью выпол- нить ПРР в различных эксплуатационных условиях с контейнерами и другими штучными тяжелыми и длинномерными грузами, а так- же с сыпучими материалами. Для этого автопогрузчики оборуду- ются различными быстросъемными грузозахватными устройствами (рис. 11.58 и 11.61): вилочным захватом, безблочной стрелой, ков- шом, грейфером, ковшом, челюстным захватом, кантователем и др.
376 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.61. Навесные быстросъемные грузозахватные устройства автопогрузчиков: а - ковш; б - стрела безблочная с переставным крюком; в - захват одно- штыревой; г - каретка с полным боковым прижимом; д - каретка с нижним боковым прижимом; е - захват для бочек; ж - захват многоштыревой; з - сталкиватель Наибольшее распространение получили автопогрузчики средней грузоподъемности от 3 до 5 т (существуют также автопогрузчики грузоподъемностью 1 и 2 т). В настоящее время все большее применение находят телеско- пические погрузчики-манипуляторы (рис. 11.62). В отличие от обычных вилочных погрузчиков они могут поднимать вилы с гру- зом на высоту 20 и более метров, обладают повышенной точностью подачи груза, а использование различного навесного оборудования делает их универсальными. Эти машины характеризуются высокой маневренностью и высокой проходимостью, поскольку у многих
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 377 Рис. 11. 62. Телескопический погруз- чик-манипулятор с различными поло- жениями стрелы: а - стрела полностью выдвинута и макси- мально поднята; б - стрела собрана и нахо- дится под максимальным углом наклона; в - стрела в транспортном положении; 1 - кабина машиниста погрузчика; 2, 3 - малый и большой гидроцилиндры подъема стре- лы; 4 - шасси на пневматических колесах; 5 - аутригеры; 6 - быстродействующий за- хват сменного оборудования; 7 - грузо- подъемные вилы машин все колеса являются ведущими. Области примене- ния этих машин чрезвычайно разнообразны - от строитель- ной площадки до крупного склада или терминала. Теле- скопическими погрузчиками удобно обрабатывать как сы- пучие строительные материа- лы, так и упакованные или уложенные в контейнеры. Уп- равление подъемным меха- “ низмом обычно осуществля- 7 ется джойстиком, но встре- чаются и другие решения. В связи с тем, что такие машины часто используют на строительных площадках городов, для их конструк- ций актуальна проблема компактности и устойчивости. Эти задачи успешно и порой довольно оригинально решены в современных конструкциях телескопических погрузчиков [102; 130]. Портальные погрузчики-автоконтейнеровозы предназна- чены для перегрузки и транспортирования на небольшие расстоя- ния (2-3 км) крупнотоннажных контейнеров (массой "брутто'’ - 20...30 т), длинномерных и других видов грузов. Используются на площадках с твердым ровным асфальто- или цементобетонным по- крытием в морских или речных портах, а также крупных промыш- ленных предприятиях. Автоконтейнеровозы (рис. 11.63 и 11.64) состоят из портала, ко- торый опирается на колеса, снабженные пневмошинами. На верх-
378 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.63. Внешний вид пор- тального погрузчика-контейне- ровоза модели 7806 Рис. 11.64. Схема портального погрузчика-контейнеровоза модели 7801
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 379 ней части портала размещается дизельный двигатель и коробка пе- редач. Погрузчик оборудуется боковым выдвижным грузоподъ- емником, с захватом для контейнеров (спредером) и вилочным за- хватом. Автоконтейнеровоз может выполнять операции по шта- белированию контейнеров в несколько ярусов, загружать и разгру- жать автотранспортные средства и др. Управляют погрузчиком из кабины, которая размещается на одной из опор портала и для луч- шего обзора имеет возможность вертикального перемещения по ней. Наиболее распространены автопогрузчики фирм Болгарии, Англии, США, грузоподъемностью 20 и 35 т. Аналогичные автопо- грузчики для крупнотоннажных контейнеров (модели 7801 и 7806) созданы отечественной промышленностью. Их грузоподъемность 20-25 т, максимальная скорость перемещения с грузом 12 км/ч, без груза 25-27 км/ч. Электротележки - самоходные устройства для перемещения грузов внутри складов или цехов на небольшие расстояния. Электротележки отличаются от обычных электропогрузчиков меньшими габаритами и массой. Благодаря этому их используют на складах со стесненными условиями, аэропортах, речных и морских портах, железнодорожных вокзалах, территориях заводов, фабрик, баз и т. д. Тележки могут заезжать в вагоны и кузова АТС. По конструкции различают электротележки: с неподвиж- ной платформой (рис. 11.65); с неподвижной платформой, осна- щенные краном с безблочной стрелой или погрузочным манипуля- тором, укомплектованные крюком (рис. 11.66); с подъемной плат- формой (рис. 11.67) или вилами (рис. 11.68); с самосвальными кузовами (рис. 11.69). Рис. 11.65. Электротележка с неподвижной платформой модели ЭК-2: 1 - платформа с рамой; 2 - рукоятка управления; 3 - кулачковый контрол- лер; 4 - передний управляемый мост; 5 - место размещения аккумулятор- ных батарей; 6 - задний ведущий мост
380 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.66. Электротележка с погрузоч- ным манипулятором Электротележки так же, как и электропогрузчики по числу опорных точек ходо- вой рамы выполняют по трех- или четырехопорной колес- ной схеме. В движение тележ- ка приводится электродвига- телем, работающим от ще- лочных или кислотных акку- муляторных батарей. Управ- ление электротележкой осу- ществляется рабочим при помощи ручки с кнопками уп- равления. Электротележки с неподвижной платформой (электрокары, см. рис. 11.65) используются для транспортирования грузов от од- ного до другого пункта погрузки-разгрузки, оборудованных ПРМ. Тележка состоит из прямоугольной рамы с установленной на ней плоской платформой, переднего моста с рулевым управлением, заднего ведущего моста с редуктором и карданным валом, электро- двигателя и аккумуляторной батареи. Высота платформы таких те- лежек составляет около 600 мм, а грузоподъемность от 1 до 10 т. Управляет электротележкой водитель, стоящий на подножке, смон- тированной впереди рамы, с помощью кулачкового контроллера, снабженного рукояткой и педалью. При оборудовании электроте- лежек поворотными кранами или манипуляторами, грузоподъем- ностью до 0,5 т (см. рис. 11.66) сфера их использования расширяет- ся. Такие тележки наряду с поргузочно-разгрузочными операциями могут использоваться при выполнении различных ремонтных, мон- тажно-демонтажных и других видов работ. Электротележки с подъемной платформой (см. рис. 11.67) имеют грузоподъемность от 0,75 до 3,2 т. Наличие подъемной платформы обеспечивает быструю погрузку и разгрузку электроте- лежки без применения ручного труда, при условии, что груз уло- жен на поддоне, подставках или на ножках (высота ножек должна быть 350 мм, а расстояние между ними 800 мм). Недостатком всех типов электротележек с подъемной площадкой является невозмож- ность штабелирования грузов. В настоящее время для выполнения погрузочно-разгрузочных и транспортных операций с грузами, уложенными на поддоны, раз- работаны различные конструкции вилочных тележек - ведомые (см. рис. 11.51, к, л,м)ис местом для оператора (рис. 11.68). Место
I пава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 381 2300 Рис. 11.67. Электротележки с подъемной платформой модели ЭТП-0,75 оператора может располагаться внизу (рис. 11.68, а, в) между рабо- чим органом (вилами) и местом установки силового агрегата (ак- кумуляторных батарей и электродвигателя), а также быть подня- тым (рис. 11.68, б - оператор располагается на площадке, установ- иснной на крыше кожуха, закрывающего силовой агрегат). Кроме того, вилы могут иметь относительно низкий (рис. 11.68, а, б) и высокий (рис. 11.68, в) подъем. Эти тележки представляют собой специализированную подъемно-транспортную технику, предназна- ченную для подбора заказов с двух нижних ярусов стеллажей (для горизонтальной комплектации - комиссионирования). Тележки для комиссионирования отвечают современным требованиям эргоно- мики, удобны в управлении и высокопроизводительны. Грузоподъ- емность этих тележек от 0,6 до 2,5 т, скорость движения от 9 до Рис. 11. 68. Электротележки для комиссионирования грузоподъемностью: а-2,0 т; б, в - 1,0 т
382 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.69. Самоходная тележка с самосвальным кузовом 13 км/ч, длина вил от 1900 до 2400 мм, вилы этих тележек в опущенном состоянии располагаются на высоте 120-160 мм. Самоходные тележки с самосвальным (опрокидывающимся) кузовом (см. рис. 11.69) предназначены для перевозки насыпных и штучных грузов общей массой до 1 т. Такие тележки могут быть укомплектованы как электрическими двигателями, так и двигателя- ми внутреннего сгорания. Скорость передвижения тележек не превышает 8 км/ч. Экс- плуатируются электротележки только на ровных дорогах и пло- щадках. Электротележки с неподвижной платформой маркируются бу- квами ЭТ (электротележка) или ЭК (электрокар), с подъемной платформой ЭТП или ЭКП, с подъемными вилами ЭТВ или ЭКВ. После буквенной аббревиатуры через дефис пишутся цифры, ука- зывающие грузоподъемность тележки в тоннах (иногда в кило- граммах). Например, ЭТВ-0,5 - электротележка с подъемными ви- лами, грузоподъемностью 0,5 т. Основные технические характеристики машин напольного транспорта приведены в прил. 10, табл. П.10.15-П.10.18. Автомобилеопрокидыватели или автомобилеподъемники (автомобилеразгрузчики) предназначены для выгрузки сыпучих грузов из бортовых автомобилей и автопоездов в пунктах со значи- тельным поступлением этих грузов при перевозках на расстояния, превышающие рациональное плечо работы автомобилей-самосва-
I и а в a 11. Погрузочно-разгрузочные средства 383 Рис. 11.70. Универсальный гидравлический автомобиле- разгрузчик модели ГУАР-30: 1,2- соответственно большая и малая платформы; 3 - механизм для открывания (закрывания) борта автомобиля; 4, 8- гидравли- ческие домкраты; 5 - боковой упор; 6, 9 - опоры; 7 - самоуста- навливающийся упор лов. Их устанавливают (стационарно), как правило, на элеваторах (для механизированной разгрузки зерна и других сыпучих грузов). Принцип действия - обеспечение наклона автомобиля или прицепа в сторону бокового или заднего борта при помощи платфор- мы, имеющей гидравлический или электромеханический привод (рис. 11.70). Ковшовые погрузчики - самоходные машины периодического действия с рабочим органом, выполненным в виде ковша, поэтому их, как правило, называют одноковшовыми. Одноковшовые погрузчики различают: по типу ходового устройства на гусеничные и пневмоколесные', по направле- нию разгрузки- с задней разгрузкой (перекидные), с передней разгрузкой (фронтальные) и с передней и задней разгрузкой ковша (фронтально-перекидные)', по грузоподъемности - легкого (0,5-2 т), среднего (3-6 т), тяжелого (10-15 т) и сверхтяжелого (свыше 15 т) типов. Основные конструктивные схемы одноковшовых погрузчиков приведены в табл. 11.2, а их общий вид - на рис. 11.71-11.72. Одним из наиболее распространенных видов погрузочной тех- ники, используемой в строительстве, топливно-энергетическом комплексе, горнорудной промышленности, на складах, в комму- нальном хозяйстве и при производстве строительных материалов,
384 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 11.2. Основные конструктивные схемы одноковшовых погрузчиков Погрузчик Схема Фронтальный пневмоколесный с вертикальной подъемной рамой ^"7^ J Фронтальный на базе трактора общего назначения Фронтальный на базе трактора промышленного назначения Фронтальный на базе трактора промышленного назначения на шасси с жесткой рамой Д— Фронтальный на базе трактора промышленного назначения на шасси с шарнирно-сочлененной рамой Комбинированного типа (с раз- грузкой вперед и назад) на базе трактора промышленного назна- чения /г/ Фронтальный на базе трактора промышленного назначения на шасси полуповоротного типа ^1 1 Фронтальный гусеничный обще- го назначения ь 1 0 0 0 0>^ Перекидной (с разгрузкой назад) гусеничный на базе трактора об- щего назначения z^Z ЦЗН
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 385 являются одноковшовые фронтальные погрузчики, у которых за- грузка ковша осуществляется напорным движением машины впе- ред при разгрузке ковша с той же стороны. Одноковшовые фронтальные погрузчики - самоходные погру- зочные и землеройные машины цикличного действия, состоящие из базовой машины и погрузочного оборудования. Предназначены для погрузки в основном сыпучих и кусковых материалов (грунт, песок, гравий, щебень, уголь, шлак, руда и т. п.), сосредоточенных в штабелях на открытых площадках и складах предприятий ж.-д. станций, портов, карьеров и др. В связи с этим основным рабочим органом погрузчиков является ковш нормальной вместимости, ко- 13—9« Рис. 11.71. Современные одно- ковшовые фронтальные колес- ные погрузчики
386 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.72. Одноковшовый гусеничный погрузчик перекидного действия ТО-1 торый может быть заменен для придания универсальности машине другими видами сменного рабочего оборудования: ковшами раз- личной емкости и назначения, грузовыми вилами, челюстным за- хватом, крановой безблочной стрелой, рыхлителем (навешиваемым с задней стороны машины) и др. Фронтальные пневмоколесные и гусеничные погрузчики наи- более просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Погрузчики с задней разгрузкой (перекидного действия), хотя и затрачивают при погрузке меньшее время на маневрирование по сравнению с фронтальными, но они более сложны по конструкции. Их монтируют на базе колесных тракторов общего назначения и специальных пневмоколесных шасси: со всеми ведущими коле- сами (с бортовым поворотом); всеми ведущими колесами и задни- ми управляемыми; двумя задними ведущими колесами и передни- ми управляемыми. Пневмоколесные погрузчики изготовляют с цельной или шар- нирно-сочлененной рамой (см. табл. 11.2 и рис. 11.73-11.74). Они имеют в качестве базовой машины колесный трактор общего и про- мышленного назначения или специальное пневмоколесное шасси, состоящее из двух полурам.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 387 Рис. 1.73. Одноковшовый фронтальный пневмоколесный погрузчик с жесткой рамой ТО-6А: 1 - ковш; 2 - коромысло шарнирно-рычажной системы; 3 - стрела; 4 - гид- роцилиндр поворота ковша; 5 - гидроцилиндр подъема (опускания) стре- лы; 6 - портал Наиболее современными и прогрессивными конструкциями являются шарнирно-сочлененные рамы, состоящие из двух полу- рам - передней и задней. Эти рамы значительно повышают манев- ренность машин и сокращают время рабочего цикла. Гусеничные погрузчики в качестве базовой машины имеют гу- сеничные тракторы общего назначения и промышленные тракторы (табл. 11.2, рис. 11.75). Рис. 1.74. Одноковшовый фронтальный пневмоколесный погрузчик с шарнирно-сочлененной рамой ТО-18: 1 - передняя полурама; 2 - ковш; 3 - передний ведущий мост; 4 - коро- мысло шарнирно-рычажной системы; 5 - гидроцилиндр поворота ковша; 6 - стрела; 7 - задняя полурама; 8 - кабина; 9 - двигатель; 10 - задний ве- дущий мост; 11 - шарнирное соединение полурам
388 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.75. Одноковшовый фронтальный гусеничный погрузчик ТО- 10А на промышленном тракторе Т-130: 1 - ковш основной; 2 - стрела; 3 - коромысло шарнирно-рычажной систе- мы (механизм выравнивания); 4 - гидроцилиндр поворота ковша; 5 - пор- тал; 6 - рыхлитель Погрузочное оборудование погрузчика фронтального типа со- стоит: из портала (см. рис. 11.75-11.76), который монтируется на раме шасси погрузчиков с цельной рамой, раме гусеничного (базо- вого) трактора, или передней полураме шасси с шарнирно- сочлененной рамой; стрелы, шарнирно закрепленной на портале; шарнирно-рычажной системы (коромысла, тяги); исполнительных гидроцилиндров подъема (опускания) стрелы и поворота (запроки- дывания и опрокидывания) рабочего органа; сменных рабочих ор- ганов, навешиваемых на оголовок стрелы и прикрепляемых к тягам шарнирно-рычажной системы. Навесное погрузочное оборудование Рис. 11.76. Навесное погрузочное обо- рудование: 1 - ковш; 2 - стрела; 3 - коромысло; 4 - гидроцилиндр поворота ковша; 5 - гидро- цилиндр подъема (опускания) стрелы; 6 - портал; 7 - упор; 8 - тяга; 9 - зуб ковша одноковшовых фронтальных погрузчиков (рис. 11.76) со- стоит из пространственной стрелы 2, которая, с помощью одной оси крепиться к пор- талу 6 передней части рамы машины, а средней частью опирается на штоки гидроци- линдров 5 опускания (подъ- ема) стрелы. Гидроцилиндры шарнирно опираются на пор- тал рамы. На консольном конце стрелы шарнирно кре- пится фронтальный ковш 7, наклон которого изменяет- ся одним или двумя гидро-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 389 цилиндрами 4 через рычажный механизм (коромысло) 3 накло- на ковша. Конструкции погрузочного оборудования различаются кине- матической схемой, формой и профилем портала и стрел, точками крепления шарнирно-рычажных систем и исполнительных гидро- цилиндров привода рабочих органов. Независимо от конструктивной схемы погрузочного оборудо- вания обеспечиваются необходимые для данного типоразмера по- грузчика наибольшая высота разгрузки, разгрузочный вылет, угол разгрузки ковша, составляющий не менее 50° при наибольшей вы- соте разгрузки и угле запрокидывания ковша в положении копания, составляющем не менее 40°. Порталы выполняют, как правило, П-образной формы свар- ными из листовой стали и закрепляют к ходовой раме (полураме) базового шасси или трактора. Основные элементы порталов: осно- вания, стойки, поперечные балки, кронштейны с отверстиями для шарнирного закрепления стрелы и исполнительных гидроцилинд- ров привода рабочих органов. Стрелы погрузчиков выполняют из листовой стали в виде пря- мых или изогнутых сварных балок сплошного и коробчатого сече- ния, соединенных поперечинами. Одним концом стрелы закрепля- ют к порталу шарнирно с помощью пальцев. Подъем и опускание стрелы осуществляется с помощью ис- полнительных гидроцилиндров двухстороннего действия, штоки которых воздействуют на балки или кронштейны стрелы. Шарнирно-рычажные системы состоят из рычагов (коромы- сел), закрепляемых шарнирно на стреле, и тяг, образующих парал- пелограммные системы. Назначение этих систем - обеспечение за- данного постоянного угла наклона рабочего органа к горизонту в процессе подъема и опускания, а также принудительного наклона рабочих органов (запрокидывание, опрокидывание) при копании и разгрузке материалов. Принудительный наклон рабочих органов осуществляется с помощью гидроцилиндров, вмонтированных в шарнирно-рычажную систему. Различают два типа рычажных механизмов наклона ковша: Z и Н. В Z-механизме (рис. 11.76) точка опоры рычага находится между точками приложения сил. Это обеспечивает большую силу отрыва (повышенное усилие на кромке ковша). В Н-механизме ючка опоры рычага находится с одной стороны точек приложения < ил. Это обеспечивает больший угол запрокидывания ковша. Сменное рабочее оборудование устанавливается на одноков- шовых погрузчиках в зависимости от их типоразмера, типа ходово- । о устройства и вида выполняемых работ.
390 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства По назначению его можно разделить на четыре основные группы: землеройно-погрузочное, грузоподъемное, снегоуборочное и вспомогательное. Остановимся только на первых двух группах, как наиболее часто используемых при выполнении погрузочно-разгрузочных операций, в том числе и совместно с АТС. К землеройно-погрузочному оборудованию относят ковши сле- дующих типов: нормальной вместимости, уменьшенной вместимо- сти, увеличенной вместимости, двухчелюстные, с боковой разгруз- кой, с принудительной разгрузкой, с увеличенной высотой разгруз- ки и другие, которые используют в зависимости от физико- механических характеристик разрабатываемого и погружаемого навалочного груза. К этому оборудованию относят также бульдо- зерный отвал, рыхлительное оборудование, обратную лопату экс- каватора и грейфер. Ковши нормальной вместимости (см. главу 13 табл. 13.2) предназначены для копания и погрузки сыпучих и кусковых мате- риалов и грунта плотностью 1,4-1,95 т/м3. Геометрическую вме- стимость ковша назначают так, чтобы при наполнении его с "шап- кой” (при коэффициенте наполнения 1,25) масса груза в ковше погрузчика при наибольшем вылете ковша не превышала 50 % ста- тической опрокидывающей нагрузки для пневмоколесных погруз- чиков и 35 % - для гусеничных погрузчиков. Ковши нормальной вместимости представляют собой жесткую объемную сварную металлоконструкцию из листовой стали. Режу- щую кромку ковшей более мощных машин оборудуют съемными зубьями, которые обеспечивают копание тяжелых материалов и грунта. Для более полного заполнения и предохранения от высы- пания материалов при перемещении ковши оборудуют козырьком. С целью уменьшения сопротивления внедрению в материал при копании режущие кромки боковых стенок ковша составляют с дни- щем угол 50-60°, угол заострения кромок - 30...40°. Режущие кромки ковшей, зубья и часть боковых стенок выполняют из износостойкой стали. Ковши уменьшенной вместимости (рис. 11.77) рассчитаны на более тяжелые условия работы по копанию и погрузке глинистых, гравелистых, каменистых, слежавшихся грунтов и других грузов плотностью свыше 1,95 т/м3. Эти ковши более прочны по конструкции и износостойки, ширина их меньше, чем у ковшей нормальной вместимости, они имеют мощное днище и обязательно снабжены зубьями на режущей кромке. Режущие кромки, как пра- вило, прямые или треугольные.
I лава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 391 Ковши увеличенной вмести- мости по конструкции аналогич- ны ковшам нормальной вмести- мости, но имеют соответственно большие высоту, глубину и ши- рину. Режущие кромки ковшей сплошные и не оборудованы зу- бьями. Предназначены они для черпания и погрузки навалочных । рузов плотностью до 1,55 т/м3. Двухчелюстной ковш состо- ит из нижней (отвала бульдо- зера) и верхней челюстей, шар- нирно соединенных между со- бой, и двух исполнительных гид- равлических цилиндров, предна- значенных для открывания и закрывания заслонки (рис. 11.78). Нижняя челюсть состоит из отвального листа, съемных взаимоза- меняемых ножей, режущие кромки которых для повышения изно- состойкости покрывают твердым сплавом, и боковых листов. Для соединения нижней челюсти со стрелой и тягами шарнирно-ры- чажной системы и присоединения гидроцилиндров к отвальному Рис. 11.77. Ковш уменьшенной вме- стимости: 7 - проушины; 2 - боковые стенки; 3 - днище; 4 - зубья; 5 - режущая кромка цисту ковша приварены проушины. Верхняя челюсть (заслонка) состоит из днища коробчатого се чсния и двух боковин, с которы- ми она соединена. Режущую кромку верхней челюсти обору- дуют зубьями. Ковш с увеличенной высо- той разгрузки предназначен для иогрузки материалов в больше- грузный автотранспорт, желез- нодорожные вагоны, бункерные устройства и др. Подвеска их к стреле осуществляется шарнирно па консолях промежуточной рам- ки, которая, в свою очередь, кре- Рис. 11.78. Ковш двухчелюстной: 1 - верхняя челюсть; 2 - нижняя че- люсть; 3 - отвальный лист; 4 - гидро- цилиндр привода верхней челюсти; 5 - боковой лист; 6 - зубья; 7 - режущая кромка нижней челюсти пится шарнирно к стреле, что уве- иичивает высоту разгрузки на 25-30 %, а разгрузочный вылет - на 40-50 %. Разгрузка осуществ- иястся поворотом ковша относи-
392 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тельно рамки посредством двух исполнительных гидроцилиндров, располагаемых в карманах днища или сзади ковша через переда- точные рычажные механизмы. Наполнение ковша материалом осуществляется обычным способом. Ковш с принудительной разгрузкой предназначен для разра- ботки и погрузки материалов и грунта повышенной липкости и влажности. В корпусе ковша имеется второе днище и две боко- вые стенки, соединенные в верхней части поперечной балкой. Сза- ди днище и поперечная балка связаны вертикальными стойками, в которых размещают шарниры крепления ковша к стреле и гидро- цилиндры привода выталкивателя. Выталкиватель подвешивается на верхнем шарнире или посредством шарнирно-сочлененного многозвенника. В нижней части сталкивателя шарнирно крепят скребки для лучшего опорожнения ковша. Грузоподъемное оборудование. К грузоподъемному оборудо- ванию относят грузовые вилы, крановые безблочные стрелы и че- люстные захваты (см. главу 13). Грузовые вилы применяют, как правило, на пневмоколесных погрузчиках малых и средних типоразмеров для выполнения по- грузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ с тарными штучными грузами и строительными конструкциями. Грузовые ви- лы состоят из сварной рамы и стержней вил. Раму монтируют шар- нирно на стреле погрузчика. Стержни вил закрепляют на раме. Рас- стояние между стержнями вил может быть изменено и закреплено с помощью фиксаторов в зависимости от габаритов грузов. Крановая безблочная стрела предназначена для выполнения погрузчиками погрузочно-разгрузочных, монтажных, такелажных и других работ и представляет собой пространственную сварную раму из труб и листового металла. К оголовку стрелы с помощью универсального шарнира присоединяют подвеску с крюком. Закре- пление крановой безблочной стрелы к оголовку стрелы и тягам шарнирно-рычажной системы осуществляют шарнирно. На конце стрелы располагают подвеску с крюком. Челюстной захват предназначен для погрузочно-разгрузочных работ со штучными грузами (трубы, лесоматериалы и др.). Челю- стной захват состоит из соединенных шарнирно между собой ниж- ней и верхней челюсти и исполнительных гидроцилиндров (одного или двух) для управления верхней челюстью. Нижняя челюсть име- ет проушины для соединения с помощью пальцев со стрелой и тя- гами шарнирно-рычажной системы. Пневмоколесные погрузчики по сравнению с гусеничными об- ладают следующими преимуществами'.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 393 высокой мобильностью, маневренностью и универсальностью; возможностью перемещения материалов в рабочем (на рабо- чем) органе на расстояние свыше 30 м; возможностью оперативного перебазирования с объекта на объект (при рассредоточенных объемах работ); возможностью выполнения работ в стесненных условиях, тре- бующих повышенной маневренности; обеспечением сохранности материалов и рабочей площадки от разрушения. Расширению парка этой техники способствует увеличение мелкомасштабного строительства, рост объемов строительства и ремонта транспортных магистралей, разобщенность строительных объектов. Колесные фронтальные погрузчики в силу технических возможностей в ряде случаев могут заменить одноковшовые гид- равлические экскаваторы и бульдозеры. Кроме того, широкому использованию колесных погрузчиков способствуют следующие основные факторы [56]: отношение реальной грузоподъемности погрузчика к его массе, находящееся в пределах 20-30 %, что в 2-2,5 раза выше, чем у гид- равлических экскаваторов; более высокие показатели мобильности и маневренности, бла- годаря чему одной машиной можно выполнять и погрузочные, и транспортные операции; удельная стоимость колесного погрузчика, отнесенная к 1 м3 вместимости ковша, в 1,5-2 раза ниже, чем у гидравлических экс- каваторов; приблизительно равная с экскаваторами себестоимость разра- ботки и погрузки 1 т горной породы; сопоставимость коэффициентов наполнения ковша погрузчика и экскаватора, находящихся в пределах 0,8-1,1; возможность выполнения погрузочных работ при уменьшен- ной высоте забоя (штабеля) при разработке невысоких уступов. Расширяет сферу использования колесных погрузчиков и ос- нащение их всевозможным сменным оборудованием - ковшами различной вместимости и назначения, грузоподъемными устройст- вами, удлиненными стрелами, различного рода приспособлениями для погрузки грузов с европоддонов, контейнеров, длинномерных грузов и древесины. Погрузчики занимают второе место в мире по продажам после экскаваторов. В Японии на их долю в период 1999-2001 гг. прихо- дилось от 12,3 до 14,5 % годового объема производства основных видов землеройной техники. Мировая потребность в погрузчиках,
394 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства по оценкам зарубежных компаний - производителей землеройной техники, в период 1996-2000 гг. составила от 29 до 35 тыс. в год. В табл. 11.3 и на рис. 11.79, в качестве примера, приведены сравнительные параметры и внешний вид основных классов совре- менных фронтальных пневмоколесных погрузчиков ведущих ми- ровых производителей из США, Японии, Южной Кореи, Франции, Великобритании, Германии, Италии, Польши и Швеции [56]. По- грузчики сравнивались по трем основным параметрам: мощности, массе и геометрической вместимости основного ковша. Последний параметр использовался из-за того, что производители, как прави- ло, не указывают величину номинальной грузоподъемности по- грузчика, ограничиваясь данными по диапазону вместимости при- меняемых ковшей. Для удобства сопоставления модельные ряды по- грузчиков были сгруппированы по мощности и массе в 10 классов. Таблица 11.3. Сравнительные параметры основных классов совре- менных фронтальных пневмоколесных погрузчиков ведущих миро- вых производителей Класс Диапазон изменения параметров Средние значения отношения параметров Масса, т Мощ- ность, кВт Вмести- мость ковша, м3 мощно- сти к массе, кВт/т МОЩНОСТИ к вместимо- сти ковша, кВт/м3 массы к вместимо- сти ковша, т/ м3 1 1,2-4,5 16-28 0,1-0,5 8,0 80,0 7,5 2 3,5-5,5 30-49 0,6-1,0 8,5 53,3 6,3 3 5,1-8,0 51-74 0,8-1,5 8,8 54,0 6,2 4 10,0-15,3 76-127 1,4-3,0 8,7 50,0 5,75 5 15,5-20,8 132-179 2,4-3,6 8,2 50,0 6,0 6 22,0-29,8 182-252 3,4-5,9 8,4 51,2 6,1 7 41,5-49,9 306-354 5,1-6,5 7,2 55,2 7,6 8 51,4-75,5 370-478 6,9-7,6 6,7 62,0 9,25 9 90,0-101,6 597-653 8-11,0 6,5 65,0 10,0 10 177-245,0 933-1692 13,0-40,0 6,0 62,0 10,0
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 395 Komatsu WA50-3 (1-й класс) Case 221В (2-й класс) Liebherr L512 (3-й класс) Cat 988G (7-й класс) Komatsu WA9003 (9-й класс) Рис. 11. 79. Современные пневмоколес- ные погрузчики ведущих мировых про- изводителей LE Tourneau L-2350 (10-й класс) Гусеничные погрузчики по сравнению с пневмоколесными имеют лучшие тягово-сцепные качества, меньшее удельное давле- ние на грунт, что повышает их проходимость и увеличивает удель- ные усилия резания на кромке ковша. В последние 15 лет на рынке строительной техники и на строи- тельных площадках все большее место занимает мини-техника. В первую очередь, это погрузчики с бортовым поворотом (мини- погрузчики, рис. 11.80). По сравнению с обычными погрузчиками, они имеют меньшие габариты (требуется меньшая площадь для разворота и работы), меньшую массу (а значит, и стоимость).
396 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Первые мини-погрузчики компании Merlo появились в конце 1950-х годов именно как погрузчики малой грузо- подъемности и применялись в основном на малых строй- площадках, заменяя ручной труд на погрузочных работах и существенно ускоряя про- изводство этих работ. По мере развития мини- погрузчиков постепенно уве- личивались количество их ти- поразмеров и номенклатура ра- бочих органов (например, рис. 11.81). Всего в мире в конце 1990-х годов продавалось 70-80 тыс. мини-погрузчиков в год. Ведущую роль играли фирмы "Bobcat Europe" (Бельгия - бывшая "Merlo", ъ ныне дочерняя фирма "Ingersoll-Rand'), "Case" (Франция), "New Holland' (США). В последние время производством мини-погрузчиков стали заниматься крупнейшие в мире производители строительной, погру- зочной и дорожной техники - фирмы "Caterpillar" (США), "Komatsu" (Япония), "Fiat-Hitachi" (Италия-Япония). Отдельные мо- дели мини-погрузчиков производятся и в России (табл. 11.4). Современные универсальные малогабаритные погрузчики гру- зоподъемностью от 0,3 до 1,5 т предназначены для выполнения по- грузочно-разгрузочных, транспортных (перемещения грузов на не- большие расстояния) и других видов работ небольших объемов. Эти погрузчики монтируются на низкосидящем короткобазовом полноприводном пневмоколесном шасси, оснащенном гидрообъ- Рис. 11.81. Гусеничные мини-погрузчики бельгийской фирмы ”Bobcat Europe"*. а - ковшовый; б - с вилочным захватом
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 397 Таблица 11.4. Технические характеристики универсальных малогабаритных пневмоколесных погрузчиков отечественного производства Показатель БАРС-1101 А (ТО-31) БОБР-500 ПУМ-500 МКСМ-800 Грузоподъемность, кг 600 500 500 800 Вместимость ковша, м3 0,27-0,3 0,2-0,38 0,24-0,38 0,46 Эксплуатационная мас- са, кг 2500 2760 2400 2845 Двигатель Дизельный с воздушным охлаждением Дизельный с водяным охлаждением Мощность, кВт 22 22,5 22 34 Скорость движения, км/ч 11 9 9 12 Высота выгрузки, мм 2475 2150 1990 2410 Вылет стрелы, мм 350 350 510 640 Колея, мм Клиренс, мм Радиус поворота, мм 1305 208 1985 1300 205 2000 1300 210 1985 1320 206 2440 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 3340 1500 2250 3400 1565 2760 3300 1500 2200 3370 1580 2770 емкой ходовой трансмиссией с бортовым поворотом четырех ве- дущих колес. Сущность бортового поворота заключается в том, что колеса левого и правого бортов могут работать в режиме противо- вращения, так как приводятся в действие отдельными гидромото- рами, и благодаря этому обеспечивают разворот машины вокруг своей оси. Преимуществом бортового поворота является высокая маневренность мини-погрузчика, однако за это надо платить по- вышенным износом протектора шин, ужесточением требований по величине и стабильности давления в них, малыми скоростями дви- жения, сниженной продольной устойчивостью и др. В состав рабочего оборудования мини-погрузчика обычно вхо- дит: сменный рабочий орган, быстродействующий захват, грузовая
398 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства стрела и гидросистема (обеспечивающая манипуляции стрелы, на- клон ковша и работу органов с автономным гидроприводом). Вы- сокая степень универсальности мини-погрузчиков обеспечивается за счет возможности использования на нем около двух десятков видов сменных рабочих органов (ковши разной вместимости с фронтальной и боковой разгрузкой, грейферные и вилочные за- хваты, навесное экскаваторное оборудование, фрезы, дисковые пи- лы и др.), замена которых механизирована и выполняется машини- стом из кабины. В соответствии с системой индексации строительных и дорож- ных машин, каждому погрузчику присваивают марку в виде бук- венно-цифрового обозначения "ТО". Согласно этой системе одно- ковшовые погрузчики маркируются следующим образом: ТО-1, ТО-2 (гусеничные задней разгрузки); ТО-7А, ТО-12, ТО-Ю и др. (гусеничные фронтальной разгрузки); ТО-6А, ТО-18, ТО-25 и др. (пневмоколесные фронтальной разгрузки). Технические характеристики погрузчиков приведены в прил. 10, табл. П.10.17-П.10.18. Экскаватор — самоходная землеройная машина, имеющая ра- бочее оборудование для механического отрыва (экскавации) и пе- ремещения грунта или породы (рис. 11.82). Основное назначение экскаваторов - разработка карьеров, кот- лованов, выполнение вскрышных работ, в строительстве и т. п. Большинство экскаваторов являются высокопроизводительными Рис. 11.82. Одноковшовый полноповоротный экскаватор АТЕК-761 (комплектуется ковшами общего назначения объемом от 0,75 до 1,3 м3)
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 399 и совершенными средствами механизации погрузочных работ при вывозе грунта или породы автомобильным транспортом. При ис- пользовании экскаваторов в сочетании с автомобилями-самосва- лами обеспечивается комплексная механизация разработки и транспортирования грунта. Кроме работы с транспортными сред- ствами (автомобилями-самосвалами) экскаватор может работать и в отвал. В зависимости от назначения и конструктивных особенностей они подразделяются на следующие типы: строительные и строительно-карьерные (масса экскаваторов от 2 до 250 т, вместимость ковша 0,1-6,0 м3) - универсальные ма- шины, используемые в основном для выполнения земляных и по- грузочных работ в строительстве; карьерные (масса машин 75-1000 т, объем ковша 2-20 м3), применяются для работы в карьерах при разработке тяжелого грун- та, породы, руды или угля, а также при гидротехническом строи- тельстве во взаимодействии с транспортными средствами; вскрышные (масса экскаваторов от 170 до 13000 т, объем ков- ша от 4 до 160 м3) - для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехниче- ском строительстве; туннельные и шахтные с укороченным рабочим оборудовани- ем (эксплуатационная масса машин 16-30 т, вместимость ковша 0,5-1,0 м3) - для работы под землей при строительстве различных инженерных сооружений и разработке полезных ископаемых; шагающие с объемом ковша от 4 до 25 м3 и удлинением стрелы (до 100 м), предназначенные для разработки уступов на карьерах с перемещением грунта или породы в отвал, проходки траншей, котлованов, насыпи дамб, плотин и т. д. Одноковшовые экскаваторы, приспособленные для установки различных рабочих органов (ковш, грейфер, крюк и т. д.), являются универсальными. Они предназначены для выполнения земляных, планировочных, монтажных, сваебойных и других строительных работ. В нашей стране свыше 90 % выпускаемых экскаваторов яв- ляются универсальными. Экскаваторы, оснащенные только одним видом рабочего обо- рудования для земляных или погрузочных работ, относят к катего- рии специальных. В настоящем учебнике рассматриваются универсальные одно- ковшовые экскаваторы, наиболее часто используемые для совмест- ной работы с автомобилями-самосвалами. Эти экскаваторы клас- сифицируются по ряду признаков: по типу двигателя; числу уста-
400 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства новленных двигателей; типу привода; возможности вращения по- воротной части; конструкции ходового устройства; типу подвески и видам рабочего оборудования. По типу двигателя экскаваторы бывают электрические, дизельные и дизелъ-электрические. По числу установленных двигателей экскаваторы делятся: на одномоторные (все рабочие механизмы приводятся од- ним или несколькими двигателями, работающими на один вал); многомоторные (рабочие механизмы приводятся несколькими не- зависимо работающими двигателями). Многомоторные экскаваторы по схеме привода в действие ра- бочих механизмов могут быть: с индивидуальным приводом меха- низма (каждый рабочий механизм приводится от отдельного двига- теля); групповым приводом (каждый, из двигателей приводит в движение несколько рабочих механизмов); индивидуально-груп- повым приводом (комбинация из индивидуального и группового приводов). По типу привода различают экскаваторы: с механиче- ским, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и сме- шанным приводами. На экскаваторе с механическим приводом установлена только механическая трансмиссия, в которой движение от силовой уста- новки передается с помощью зубчатых цепных, клиноременных или канатных передач. При сочетании механической трансмиссии экскаватора с гид- родинамической передачей получают гидромеханический (гидро- динамический) привод. В гидродинамической передаче используют гидромуфты или гидротрансформаторы, встраиваемые между си- ловой установкой и механическими передачами. Объемный гидравлический привод характеризуется тем, что первичным потребителем энергии являются насосы (один или не- сколько), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. Объемные гидропередачи в экскаваторах применяют как в сочетании с меха- ническими передачами, так и без них. В электрическом приводе энергия от силовой установки к ме- ханизмам машины передается как электрическим, так и механиче- ским способом. В электродинамической передаче вместо гидро- муфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты. Смешанный привод представляет собой комбинацию из двух или трех типов различных передач. На большинстве экскаваторов
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 401 устанавливаются смешанные электромеханические или гидромеха- нические передачи. По возможности вращения поворотной части (платформы) экскаваторы бывают полноповоротными (плат- форма поворачивается вокруг вертикальной оси на неограничен- ный угол), и неполноповоротными (угол поворота платформы ограничен). По ходовому оборудованию экскаваторы делятся: на гусеничные (бывают с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц - для работы на грунтах с высокой несущей способностью и с увеличенной повехностью гусениц - для работы на грунтах с низкой несущей способностью); пневмоко- лесные (экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически такую же поворотную часть, как и гусеничный); на специальном шасси (машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа); на базе самоходной машины (имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля, так называемый навесной экскаватор); шагающие (экскаватор движется с мини- мальной скоростью при поочередном поджатии и опускании имеющихся у него двух опорных лыж). Экскаваторы на шасси АТС предназначены для выполнения небольших объемов работ на рассредоточенных объектах. Облада- ют высокой скоростью передвижения и дополнительными техноло- гическими возможностями за счет применения сменных видов ра- бочего оборудования: гидромолот; гидроножницы; бетонолом; шнековый бур. Потипу подвески рабочего оборудования разли- чают экскаваторы с гибкой и жесткой подвесками. В первом слу- чае рабочее оборудование удерживается и приводится в действие гибкими элементами, преимущественно канатами, во втором случае - гидравлическими цилиндрами. У одноковшовых экскаваторов основной рабочий орган - ковш, закрепленный на подъемно-поворотной стреле. В зависимо- сти от способа закрепления ковша на стреле, экскаваторы различа- ют (рис. 11.83): с рабочим органом "прямая лопата” (применяют преимущественно в карьерах и для разработки забоев, расположен- ных выше того уровня, на котором находятся сами экскаваторы); с рабочим органом "обратная лопата" (объемом ковша от 0,15 до 1 м3, используют для разработки котлованов, проходки траншей, дренажных канав и т. д.); с рабочим органом "драглайн" (объем ковща от 0,15 до 53 м3); с грейферным захватом (см. главу 13).
402 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.83. Схемы рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: а, б - прямая и обратная лопата соответственно; в - драглайн; г - грейфер Экскаваторы с прямой и обратной лопатами относятся к экска- ваторам с жесткой подвеской, а с драглайном - к гибкой подвеске рабочего органа. Индексация одноковшовых экскаваторов, приве- дена на рис. 11.3. Рис. 11.84. Современные экскаваторы фирмы DAEWOO: а - пневмоколесный модели SOLAR 170W-V; б и в - гусеничные моделей SOLAR 450LC-V и SOLAR 015 соответственно
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 403 На рис. 11.84—11.85 и табл. 11.5 и 11.6 в качестве примера при- ведены общий вид и параметры современных отечественных строительных экскаваторов и экскаваторов южно-корейской фир- мы DAEWOO. Гусеничный гидравлический экскаватор ЕТ-14 Гусеничный гидравлический экскаватор ЕТ-25 Пневмоколесный гидравлический экска- Пневмоколесный гидравлический экс- ватор EK-12 каватор EK-18 Экскаватор-планировщик EW-25M1.100 на шасси КамАЗ-53228 Экскаватор ЕА-17 на шасси автомобиля Урал 5846 Рис. И. 85. Современные отечественные строительные экскаваторы
Таблица 11.5. Технические характеристики некоторых современных отечественных строительных экскаваторов Параметры Модели экскаваторов ЕТ-14 ЕТ-25 ЕК-12 ЕК-18 5846 (ЕА-17) Эксплуатационная масса, т 14,5 26,5 12,5 18 16,5 Емкость ковша, м3 0,65 (0,5; 0,4; 0,32) 1,25 (0,77; 1,4) 0,5 (0,4; 0,65) 1,0 (0,4; 0,65; 0,77) 0,65 Длина, мм 8200 9900 7640 9400 7860 Ширина, мм 2750 3000 2500 2500 2500 Высота, мм 2910 3450 3990 3300 3850 Двигатель Д-245 (Д-Ю5) Д-260.1 (ЯМЗ-236Г5) Д-243 Д-245 (Д-Ю5) Д-243 (Д-75П1) Мощность двигателя, л. с. 105 155(150) 81 105 81(75) Продолжительность цикла, с 16 22 15 18,5 16 Давление в гидросистеме, МПа 28 28 32 28 28 Удельное давление на грунт, кг/см2 0,39 0,55 - - - Скорость передвижения, км/ч 2,4 2,3 22,5 20 70 404 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица 11.6. Некоторые технические характеристики экскаваторов фирмы DAEWOO Параметры Марки экскаваторов SOLAR 170W-V SOLAR 450LC-V SOLAR 015 Монострела Шарнирная стрела Монострела Эксплуатационная масса, т 17,4 18,2 46,2 28,4 Объем ковша, м3 0,34-0,91 1,8-2,86 0,073 Скорость передвижения, км/ч 35 5,1 4,0 Мощность двигателя, кВт 110 217 14,7 Максимальная длина копа- ния, мм 9071 8921 12175 4470 Максимальная глубина копа- ния, мм 6006 5591 7845 2590 Максимальная высота подъема ковша, мм 9026 9507 11130 4200 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 8595 2496 3795 6805 2496 4000 12080 3900 3670 4395 1470 2445 лава 11. Погрузочно-разгрузочные средства
406 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Технические характеристики российских экскаваторов приве- дены также в прил. 10, табл. П10.19-П. 10.20. Кроме одноковшовых экскаваторов выпускаются и многоков- шовые, но они встречаются значительно реже. Данный тип экска- ваторов предназначен преимущественно для проходки траншей и относится к категории специальных. В качестве рабочего органа у многоковшовых экскаваторов являются ковши, постоянно закре- пленные на бесконечной приводной цепи. Манипуляторы и роботы Манипулятор (от латинского manus - рука) - это механизм, содержащий рабочий орган, предназначенный для имитации двига- тельных функций руки человека в технологическом процессе при перемещении объектов в пространстве, и дистанционно управляе- мый оператором или действующий автоматически. За объект манипулирования принимается тело, перемещаемое в пространстве манипулятором (заготовки, детали, инструмент, грузы, тара и т. п.). Роботом называют универсальный автомат, способный ими- тировать двигательные и умственные функции человека, посредст- вом программы настраиваться и адаптироваться к окружающей среде. Робот от простого автомата отличает наличие универсально- го рабочего органа и возможность легкой перенастройки на выпол- нение другой работы. По уровню управления манипуляторы обычно делят на две группы. Первую группу составляют системы с ручным и дис- танционным управлением, вторую - с автоматизированным и ав- томатическим управлением, которые называют промышленными роботами. Необходимо подчеркнуть, что промышленные роботы относятся к классу машин, оснащенных манипуляторами. Манипуляторы первой группы с ручным и дистанционным управлением подразделяются на шарнирно-балансирные манипу- ляторы и экзоскелетоны. Шарнирно-балансирный манипулятор - это машина с много- звенным механизмом и приводами на каждой подвижной паре (или на наиболее нагруженных). Управление осуществляется с помо- щью сигналов, вырабатываемых оператором при перемещении ру- коятки управления в направлении желаемого движения груза. Под- чиняясь этим сигналам, приводы сочленений выполняют движение звеньев механизма, передвигая груз в заданном направлении. При этом усилия человека затрачиваются только на изменения положе- ния рукоятки (если все звенья приводные).
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 407 Экзоскелетоны - машины с многозвенными механизмами, зве- нья которых непосредственно сочленены с руками, ногами челове- ка. Естественные движения человека по выполнению заданных ра- бот формируют управляющие сигналы, а двигатели системы берут на себя всю тяжесть работы. Экзоскелетоны как бы увеличивают силу человека и позволяют перемещать грузы значительной массы. Промышленный робот (манипуляторы второй группы) - это автоматическая машина, состоящая из манипулятора и перепро- граммируемого устройства программного управления для выпол- нения в производственном процессе двигательных и управляющих функций (ГОСТ 25686-85). По уровню управления роботы могут быть разделены на три поколения: программные, адаптивные, "интеллектные". Первое поколение роботов - это программные роботы с легко переналаживаемой системой управления, но программа действия которых не изменяется в процессе работы (т. е. жестко программи- руемые роботы). После наладки обеспечивают выполнение одной и той же неизменной программы без малейших отклонений. При этом расположение грузов должно быть точно зафиксировано и ус- ловия обстановки - неизменными. Эти роботы можно применять на стыке технологических линий со складами в процессе образования пакетов из одинаковых предметов. К таким системам можно отне- сти и автоматизированные стеллажные склады с кранами- штабелерами, работающими с однотипными грузами (производст- венной тарой, поддонами, контейнерами). После изменения про- граммы робот может выполнять другую совокупность операций. Второе поколение - это адаптивные роботы с сенсорным обеспечением, реагирующие на изменения внешней среды и кор- ректирующие программу своей работы в соответствии с этими из- менениями. Система управления адаптивных роботов базируется на микропроцессорных устройствах. Эти роботы могут обеспечи- вать заданное усилие зажатия груза в зависимости от его массы при различных размерах, обеспечивать разные ритмы торможения при изменении внешней нагрузки и условий. Для этого роботы снабже- ны системой сбора и обработки информации, поступающей от раз- личных датчиков (силовых, тактильных, световых, ультразвуковых, тепловизионных и др.). Третье поколение представляют так называемые "интеллекту- альные" (интегральные) роботы, обладающие элементами искусст- венного интеллекта. Они могут уже вырабатывать управляющие решения в различных изменяющихся условиях окружающей обста- новки. Эти роботы могут воспринимать изменяющуюся форму гру-
408 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства за, его место и принимать решение о способах его захвата и пере- носки. Оснащаются современной микропроцессорной техникой, специальными навигационными и телекоммуникационными систе- мами, ЭВМ и соответствующим программным обеспечением. В связи с тем, что принципы формирования команд для мани- пуляторов и роботов могут в некоторых элементах совпадать, что приводит к постепенному переходу одних типов машин в другие, существует их разделение на пять родов: манипуляторы с команд- ным управлением, копирующие манипуляторы, полуавтоматиче- ские, роботы с супервизорным управлением, роботы с диалоговым управлением (табл. 11.7). Таблица 11.7. Деление манипуляторов и роботов по типу управления Род манипуляторов и роботов Краткая характеристика Манипуляторы с командным управ- лением Каждое рабочее движение механизма имеет свой отдельный привод. Управление рабочими движениями происходит с помощью рукояток, кнопок или тумблеров. Такое управление широ- ко применяется на грузоподъемных кранах, ав- то- и электропогрузчиках и других перегрузоч- ных машинах. Оператор поочередно (или одно- временно) включает приводы и достигает же- лаемого действия. Достоинством такого управ- ления является его конструктивная простота. Недостаток - сложность манипулирования при большом числе степеней подвижности (свободы механизма). Этот недостаток устранен в копи- рующих манипуляторах Копирующие мани- пуляторы Манипулятор, получая команды через систему управления (механическую, сервоприводную и т. д.) от оператора, совершающего необходимые для выполнения заданной работы движения с помощью задающего устройства, выполняет (копирует) эти движения в заданном масштабе по усилиям и величине. Манипуляторы, копи- рующие естественные движения человека, по- зволяют легко осваивать управление ими, сни- жают утомляемость оператора
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 409 Окончание табл. 11.7 Род манипуляторов и роботов краткая характеристика Полуавтоматические манипуляторы Снабжены удобной рукояткой управления со многими степенями подвижности (джойсти- ком), которая является задатчиком малых по ве- личине управляющих движений. С помощью системы датчиков эти движения преобразуются в сигналы, которые после преобразования в микропроцессоре формируются в сигналы уп- равления элементами манипулятора. Микро- процессор может работать по различным алго- ритмам, выбранным оператором Роботы с супервизор- ным управлением Все выполняемые операции автоматизированы. Робот самостоятельно выполняет программу, а оператор наблюдает за его действиями и в нуж- ный момент останавливает выполнение отдель- ных подпрограмм или подключает альтернатив- ные программы Роботы с диалого- вым управлением Обладает расширенными интеллектуальными возможностями, что позволяет не только ис- полнять команды оператора, выполнять само- стоятельно различные программы, но и разраба- тывать управленческие решения (на основе рас- познавания и оценки обстановки) для выпол- нения работ в меняющихся условиях. Оператор может перейти к режиму полуавтоматического или супервизорного робота По выполняемым технологическим функциям робототехнические системы можно разделить на три больших класса: транспортные; манипуляционные; информационные и управляющие. Для связи технологических линий со складами, с местами по- грузки и формирования пакетов применяются транспортные ро- бототехнические системы (транспортные роботы) - автономно движущиеся машины, перемещением которых управляет автомати- ка. Они могут не только двигаться по заданной трассе, но и оста- навливаться в запрограммированных местах для приемки или отда-
410 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства чи груза. Эти системы могут применяться при складских перегру- зочных работах, доставляя грузы к зоне работы перегрузочных машин или роботов. Транспортные робототехнические системы могут иметь любые устройства для перемещения - колесные, гусеничные, шагающие, на воздушной подушке и т. д. Они могут быть напольного и подвесного исполнения. Например, автоматические передвижные тележки - электротельфер, который перемещается по монорельсу, имеет механизм подъема и манипулятор для захвата груза в стан- дартной таре с двумя степенями подвижности. Диспетчер вручную или с помощью ЭВМ составляет программу движения, остановок, выбора трассы и конечных пунктов. Тележка может иметь привод от цепи, аналогично толкающим конвейерам (см. далее) и автоном- ный. Задание трассы движения может происходить с помощью оп- тических, электромагнитных, ультразвуковых или других спосо- бов. При оптическом способе на полу белым цветом наносится трасса (или возможные трассы движения), которая воспринимается оптическими датчиками, расположенными на тележке. Выбор воз- можных направлений движения в месте разветвления происходит в соответствии с заданием, полученным тележкой в начале мар- шрута или на остановочных пунктах. Наибольшее распространение нашли более надежные помехоустойчивые системы с электромаг- нитным способом задания курса. Для этого под пологом по трассе прокладывается токоведущий кабель. Создаваемое им магнитное поле служит ориентиром для движения. Кроме того, через эту же систему можно передавать сигналы на изменение маршрута, оста- новку и т. д. Для обеспечения безопасности скорость тележек невелика, и они оборудованы системами автоматической остановки при встрече любого препятствия. В случае аварийной остановки пода- ются звуковой и световой сигналы до устранения препятствия [63]. Информационные и управляющие робототехнические системы производят автоматически сбор, обработку, передачу информации и использование ее для выработки управляющих сигналов. Эти системы управляют группами роботов, работающих в единой тех- нологии. Манипуляционные работотехнические системы предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных и перегрузочных опера- ций. Манипуляторы этих систем состоят: из задающего органа (создает управляющие сигналы и движения); исполнительного ор- гана (выполняет действия по сигналам и движениям, поступающим от задающего органа); связующего органа (передает сигналы и дви-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 411 жения от задающего органа к ис- полнительному). Для выполнения перегрузоч- ных работ простейшие манипу- ляторы с командным управлени- ем устанавливаются на электро- тележках (рис. 11.86) или авто- мобилях (см. главу 8). При работе в условиях, ког- да человек находится в зоне дей- ствия захватного органа мани- пулятора, более удобными ока- зываются сбалансированные ма- Рис. 11.86. Тележка ЭК-2 с грузовым нипуляторы с пультом управле- манипулятором ния, расположенным на этом органе (рис. 11.87, а). Подъем-опускание груза осуществляются за счет поворота управляющей рукоятки, а поворот вокруг колонны и перемещение радиально производятся за счет усилий рабоче- го, которые в связи с уравновешенностью системы не превышают 5-7 % силы тяжести груза. Как показывает практика, при перегрузке более удобны копи- рующие манипуляторы. Ими можно перегружать различные мате- риалы из штабеля на поддоны, с поддона в транспортное средство и обратно (рис. 11.87, б). Время перегрузки груза манипулятором почти в 2 раза меньше, чем краном. В настоящее время развитие информационных технологий, ав- томатики и телематики расширяет возможности робототехниче- ских систем и повышает эффективность их использования при вы- полнении погрузочно-разгрузочных и складских операций. Рис. 11.87. Перегрузочный манипулятор: а - сбалансированный с пневмоприсосками; б - с копирующим управлением
412 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 11.4. Машины и устройства непрерывного действия Машины и устройства данного типа обычно называют транс- портирующими машинами. Они предназначены для перемещения навалочных и штучных грузов непрерывным потоком по заданной трассе без остановок. Одновременно с транспортированием грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в обусловленных местах, перемещать по технологиче- ским операциям и обеспечивать необходимый ритм производст- венного процесса. Особую группу транспортирующих машин и установок со- ставляют работающие совместно с ними вспомогательные устрой- ства: питатели, весы, погрузочные машины, бункера, затворы, до- заторы, желоба и т. п. Транспортирующие машины являются одними из наиболее прогрессивных видов транспорта, имеющих высокую производи- тельность при больших грузопотоках. В связи с тем, что области применения транспортирующих машин обширны, а конструкции исключительно разнообразны, составление их обобщенной класси- фикации весьма затруднительно, поэтому их классифицируют по отдельным характерным признакам (рис. 11.88). По способу передачи перемещаемому грузу дви- жущей силы различают транспортирующие машины: с приво- дом (механическим, электрическим, гидравлическим, пневмати- ческим); самотечные (гравитационные) устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести; пневматического и гидравлического транспорта, в которых дви- жущей силой являются соответственно поток воздуха или струя воды. Похарактеру приложения движущей силы (кон- струкции) транспортирующие машины разделяют на машины: с тяговым элементом (лентой, цепью, канатом, штангой) для пе- редачи движущей силы; без тягового элемента. Тяговый элемент имеют ленточные, пластинчатые, скребко- вые, ковшовые, люлечные, тележечные грузоведущие, подвесные, штанговые и шагающие конвейеры, эскалаторы и элеваторы. Их характерной особенностью является движение груза вместе с тяго- вым элементом на рабочей ветви (рис. 11.89, а - е). К машинам без тягового элемента относятся винтовые, качаю- щиеся (вибрационные) и роликовые конвейеры, а также вращаю- щиеся транспортные трубы. Их характерной особенностью являет- ся поступательное движение транспортируемого груза при враща-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 413 —1 Погрузочно-разгрузочные средст! . —II за непрерывного действия г- Ленточные — Пластинчатые — Скребковые — Ковшовые — Подвесные г- Винтовые С тяговым элементом Конвейеры - Без тягового элемента — Роликовые — Вибрационные г— Ковшовые — Качающиеся Элеваторы — Полочные — Люлечные Установки пневматического - транспорта р Всасывающая — Нагнетательная — Комбинированная |- Наклонные плоскости — Лотки - Желоба - Трубы — Винтовые и роликовые спуски — Бункеры Самотечные устройства 1 Погрузчики непрерыного действия |— Многоковшовые — Роторные — Скребковые Рис. 11.88. Классификация погрузочно-разгрузочных средств непрерыв- ного действия тельном или колебательном движении рабочих элементов машины (рис. 11.89, ж- и). По роду перемещаемых грузов различают машины для навалочных (насыпных), тарно-упаковочных и штучных гру-
414 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Конвейеры с тяговым элементом где Конвейеры без тягового элемента з и Рис. 11.89. Основные типы конвейеров [11]: а - ленточный; б - пластинчатый; в - скребковый; г - ковшовый; д - подвесной; е - люлечный; ж - винтовой; з - вибрационный; и - роликовый
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 415 зов, однако большинство машин непосредственно или при неко- тором изменении конструкции могут транспортировать те и дру- гие грузы. По направлению к трассе перемещения грузов транспортирующие машины могут быть вертикально- или гори- зонтально замкнутыми и пространственными. В транспортирующих машинах используются следующие спо- собы перемещения грузов: перемещение на непрерывно движущемся несущем элементе в виде сплошной ленты или настила (в ленточных, пластинчатых и других конвейерах); перемещение в непрерывно движущихся рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек и т. п. (в ковшовых, подвесных, тележечных и люлечных конвейерах, эскалаторах и эле- ваторах); волочение по неподвижному желобу или трубе непрерывно движущимися скребками (в скребковых конвейерах); волочение (проталкивание) по неподвижному желобу вра- щающимися винтовыми лопастями (в винтовых конвейерах); пересыпание и продольное перемещение во вращающейся тру- бе - гладкой или с винтовыми лопастями (в транспортных трубах); скольжение под действием сил инерции или перемещение микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (в качаю- щихся инерционных и вибрационных конвейерах); перемещение на колесах или на тележках по путям, уложен- ным на полу помещения вне конструкции конвейера (в грузоведу- щих конвейерах); поступательный перенос на отдельные строго фиксированные участки по длине (в шагающих конвейерах); перемещение в закрытой трубе непрерывным потоком во взвешенном состоянии в струе движущегося воздуха или отдель- ными порциями под действием струи воздуха (в установках пнев- матического транспорта и др.); перемещение в желобе или трубе под действием струи воды (в установках гидравлического транспорта); перемещение ферромагнитных грузов в трубе или желобе под действием бегущего магнитного поля (в соленоидных конвейерах). По назначению и положению на производст- венной площадке различают конвейеры стационарные, под- вижные ("челноковые") - распределительные с собственным попе- ременно возвратным точно фиксированным движением всей ма-
416 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства шины в целом, переставные (переставляемые по мере изменения мест выработки в шахте или карьере), переносные и передвижные. Переносные и передвижные относятся к погрузочным машинам. Кратко рассмотрим составные части данной классификации. Конвейеры Конвейеры с тяговым элементом Конвейер ленточный. Ленточный конвейер (транспортер) ста- ционарный и передвижной - машина непрерывного действия, не- сущим и тяговым органом которого является гибкая лента. Ленточные конвейеры предназначены для горизонтального и плоско-наклонного перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния. Этот тип машин нашел широкое распространение в промышленности, строительст- ве, сельском хозяйстве, при добыче полезных ископаемых, на скла- дах и в портах, а также как составная часть погрузочных и перегру- зочных устройств и различных машин, выполняющих технологи- ческие функции. Ленточные конвейеры классифицируют по следу- ющим признакам: Рис. 11.90. Стационарный ленточный конвейер: а - общий вид; б - роликоопора; 1 - натяжной груз; 2 - натяжной барабан; 3 - за- грузочная воронка; 4 - лента; 5 - роликоопоры; 6 - приводной барабан; 7 - раз- грузочное устройство; 8 - привод; 9 - очистительное устройство для ленты; 10 - рама; 11 - дефлекторный (отклоняющийся) ролик; 12 - холостая (обратная) ветвь ленты; 13 - ролик холостой ветви ленты
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 417 по области применения - на конвейеры общего назначения, специальные (для погрузочных машин, транспортирования людей, передвижные и др.) и подземные', форме трассы - на простые, с одним прямолинейным участком и сложные с ломаной трассой, состоящие из горизонтальных и на- клонных участков, соединенных перегибами, а также криволиней- ные, изгибающиеся в плоскости ленты (пространственные); направлению движения груза - на подъемные с уклоном вверх и спусковые (бремсберговые) с уклоном вниз; форме ленты и размещению груза на ней - на конвейеры с пло- ской и желобчатой лентой, с верхней (основной тип) и нижней или с обеими несущими ветвями; типу тягового элемента - на конвейеры с резинотканевой, ре- зинотросовой, стальной и проволочной лентами; углу наклона трассы - на горизонтальные, пологонаклонные, крутонаклонные (более 22°) и вертикальные. Основа конвейера - гибкая бесконечная лента - наиболее до- рогой (от 30 до 50 % общей стоимости конвейера) и наименее дол- говечный элемент конвейера. Лента опирается на ролики (ролико- опоры), приводящиеся в движение приводным барабаном, натяже- ние ленты осуществляется натяжным барабаном (см. рис. 11.89, а, 11.90-11.91). Движение ленты происходит благодаря силам трения, возникающим между поверхностью ленты и поверхностью при- водного барабана. Рабочие движения ленты направлены, как пра- вило, в сторону приводного барабана. Максимальный угол наклона конвейера зависит от рода груза, его физико-механических свойств (гранулометрического состава, угла естественного откоса в движе- нии), влажности, динамиче- ских нагрузок. Например, для сухого песка он колеблется от 15 до 24°, влажный песок по- зволяет увеличить этот угол уже до 27°. При транспорти- ровке зерна, цемента конвейер можно наклонять до 20°, кар- тофеля - до 12°, дробленого камня - до 19°. В связи с тем, что кон- вейерные ленты служат одно- временно грузонесущим и тя- говым элементом, они дол- жны обладать высокой проч- Рис. 11.91. Передвижной ленточный конвейер: 1 - рама; 2, 3 - натяжной и приводной ба- рабан соответственно; 4 - лента; 5 - роли- коопоры; 6 - загрузочный бункер
418 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ностью, эластичностью, износостойкостью рабочей поверхности, ограниченным удлинением и высоким коэффициентом сцепления с поверхностью натяжного и приводного барабанов. Поэтому правильный выбор типа ленты значительно влияет на технико-экономические показатели работы конвейера и область его применения. Для транспортирования сыпучих, кусковых и штучных грузов отечественной промышленностью выпускаются конвейерные лен- ты общего назначения, морозостойкие, теплостойкие, повышенной теплостойкости, негорючие и пищевые. Конвейерные ленты (общего назначения и специальные) со- стоят из сердечника и резиновых обкладок. Сердечник поддержива- ет груз, воспринимает основные тяговые и ударные нагрузки и мо- жет быть выполнен в виде резинотканевого каркаса или стальных канатов. Обкладки предназначены для защиты сердечника от меха- нических повреждений и воздействий окружающей среды. Расчет- ными параметрами конвейерной ленты являются ширина, проч- ность на разрыв, относительное удлинение и толщина обкладок. Прочность ленты характеризуют усилием разрыва полоски прокладки шириной 10 мм, который носит название прочностью ленты - (%. Значения в Н/мм указываются цифрами в обозначе- нии ленты. Для прокладок резинотканевых лент чаще всего используются ткани из лавсановых (типа ТЛ) и анидных (типа ТА) волокон, ком- бинированные лавсано-хлопчатобумажные (типа БКНЛ), с бреке- ром (подушечным, промежуточным слоем между резиновыми об- кладками и сердечником) из капроновой основы (типа ТК), из лав- сана и нитей капрона (типа ТЛК), у которых^, = 55-400 Н/мм. Буквы в маркировке ленты означают материал (ткань) каркаса, цифры в обозначении ткани каркаса, например цифры ’ТОО” (БКНЛ-100) - прочность (т. е. (% = 100 Н/мм) прокладки шириной в 10 мм. В соответствии ГОСТ 20-85 конвейерные ленты выпускают шириной 100, 200, 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2500, 3000 мм и в зависимости от типа ленты имеют различ- ное число прокладок и прочность. Толщины тканевых прокладок составляют 1,2-2,0 мм, резиновых обкладок 3-6 мм, рабочей (там где находится груз) и 1-3 мм нерабочей поверхности ленты. Достоинствами резинотканевых лент являются возможность их выбора в широком диапазоне прочностных параметров, относи- тельная простота выполнения стыков, высокая амортизирующая способность при динамических нагрузках. Недостатки этих лент:
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 419 значительное удлинение (до 4 %) при рабочих нагрузках, увели- ченные размеры барабанов при большом числе прокладок. Для транспортирования высокоабразивных среднекусковых ма- териалов используют ленты с каркасом из тканей TA-100, ТК-100, Т ЛК-200. Для транспортирования крупнокусковых грузов применяют ленты с каркасом из тканей TA-300, ТК-300, TA-400, ТК-400. Мелкокусковые грузы транспортируют на лентах с каркасом из тканей типа БКНЛ-65 и БКНЛ-100, БКНЛ-150, МК-300. При транспортировании крупнокусковых абразивных грузов на конвейерах значительной протяженности применяют резинотросо- вые ленты (типа РТЛ), силовой каркас которых состоит из одного слоя параллельно расположенных стальных латунированных кана- тов диаметром 3—12 мм, и с шагом 9-18 мм, завулканизированных в резину (наружных резиновых обкладок). В обкладке могут быть несколько тканевых прокладок для связи силового каркаса. Резинотросовые ленты имеют высокую прочность (500- 6000 Н/мм), большую продольную и поперечную гибкость, не- большое удлинение при рабочих нагрузках (до 0,25 %), высокую скорость передачи тягового усилия и повышенную долговечность. Недостатками являются большая масса, сложность изготовления стыкового соединения, увеличенные радиусы перегибов и др. [115]. Резинотросовые ленты без прокладок применяют для транс- портирования малоабразивных материалов (рядового угля, породы, гравия, песка, кокса, известняка и т. д.). При выборе типа конвейерной ленты необходимо учитывать пределы допустимой прочности, предельно допустимую длину конвейеров, относительное удлинение при рабочей нагрузке, запа- сы прочности, стоимость и сроки службы. Роликовые опоры (ГОСТ 22645-77) могут быть прямыми и же- лобчатыми (рис. 11.92). У первой ролик, устанавливается на стой- ках, которые прикреплены к опорной конструкции. Вторая имеет поперечину, на стойках которой смонтированы два, три или пять роликов. Угол наклона боковых роликов 20-30°. Желобчатая роли- коопора придает ленте корытообразную форму, что увеличивает площадь поперечного сечения насыпного груза, находящегося в ленте. Следовательно, при той же ширине ленты производитель- ность конвейера возрастает. Кроме этого улучшается ее центри- рование. Диаметры роликов £>р выбирают в зависимости от ширины ленты, навалочной плотности груза и скорости движения ленты, а длину - в зависимости от ширины ленты.
420 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Стоимость роликов составляет 25-30 % общей стоимости кон- вейера. На ролики приходится до 80 % затрат по обслуживанию и ремонту механического оборудования. От их работы во многом зависит долговечность ленты и потребление энергии приводом конвейера. Срок службы роликов до первого ремонта не менее 18 000 часов [11; 115]. Центрирующие роликоопоры регулируют положение ленты относительно продольной оси конвейера. Необходимость в этом возникает из-за того, что лента постоянно смещается в поперечном направлении вследствие неточной стыковки концов ленты, нерав- номерной вытяжки ее по ширине и несимметричного расположе- ния груза (смещение ленты может привести к аварии). Эта опора выполнена аналогично рядовой опоре, но ее поперечина может по- ворачиваться относительно вертикальной оси на центральной опо- ре. Опору иногда снабжают дефлекторными роликами (см. рис. 11.90 и 11.92). При отклонении в сторону лента кромкой нажимает на дефлекторный ролик, что приводит к повороту роликоопоры. Возникающее при этом усилие между опорными роликами и лен- той возвращает последнюю в центральное положение. После того Рис. 11.92. Роликовые опоры ленточных конвейеров: а, б, в, г- для верхней ветви конвейера соответственно прямая, рядовая желобча- тая, желобчатая с дефлекторными роликами, амортизирующая; д, е, ж - для ниж- ней ветви соответственно прямая, дисковая очистная, желобчатая
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 421 как лента возвратится в центральное положение, роликоопора дви- жением ленты автоматически устанавливается в нормальное поло- жение [И]. Амортизирующие опоры предназначены для смягчения ударов груза в зоне загрузки, поэтому их стальные ролики футеруют рези- ной (см. рис. 11.93, в), подрессоривают (с помощью пружин), снаб- жают резиновыми роликами. Для очистки ленты от липких грузов применяются дисковые опоры (см. рис. 11.92, е). Расстояние по длине конвейера между соседними верхними роликоопорами принимается в зависимости от ширины ленты и объемного веса транспортируемого груза и составляет 1,0-1,5 м. Расстояние между роликоопорами в месте загрузки конвейера должно быть в 2 раза меньше, а между нижними роликами, под- держивающими холостую ветвь ленты, - в 2 раза больше. В кон- вейерах для штучных грузов расстояние между верхними ролико- опорами должно быть таким, чтобы груз опирался все время не ме- нее чем на две роликоопоры, т. е. оно зависит от длины груза. При массе груза от 25 до 80 кг расстояние между роликоопорами долж- но быть не более 500 мм [110]. Привод ленточного конвейера (см. рис. 11.90) состоит из при- водного барабана, установленного в подшипниках на раме кон- вейера, цепной передачи, редуктора, ременной передачи и электро- двигателя. В некоторых схемах цепная и ременная передачи могут отсутствовать (применение червячного редуктора или многосту- пенчатого цилиндрическо-конического редуктора). Натяжные устройства создают начальное натяжение ленты, достаточное для передачи тяговой силы трением при разгоне и ус- тановившемся движении ленты конвейера; ограничивают провиса- ние ленты между роликоопорами; компенсируют удлинение ленты и сохраняют некоторую запасную длину ленты, необходимую для ремонта ее при повреждениях. Натяжные устройства могут быть винтовыми и грузовыми, а по расположению на конвейере - хво- стовыми и промежуточными. Натяжение ленты осуществляют пе- ремещением натяжного барабана. Винтовые натяжные устройства применяют в передвижных и стационарных конвейерах длиной до 60 м и небольших усилиях в ленте. На конвейерах длиной свыше 60 до 500 м устанавливают грузовые натяжные устройства, которые автоматически компенси- руют удлинения ленты и поддерживают ее постоянное натяжение в процессе эксплуатации. Недостаток этих устройств - громозд- кость. Наибольшее распространение получили устройства тележеч-
422 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ного и рамного типа, у которого необходимое натяжение создается силой тяжести подвешенного груза (рис. 11.90, поз. 7). Ход натяж- ного устройства для резинотканевых лент примерно составляет 1 % длины трассы конвейера, для резинотросовых лент - не менее 500 мм [11]. Загрузка и разгрузка ленточного конвейера может произво- диться в любом пункте по длине трассы с помощью загрузочных и разгрузочных устройств (рис. 11.93-11.94). Насыпные грузы за- гружаются на ленту конвейера из бункера и с технологических транспортных и погрузочных машин. В большинстве случаев за- грузка происходит у заднего концевого барабана. Загрузочное устройство должно обеспечивать: центрирование и равномерное расположение груза по дли- не ленты; скорость подачи груза на ленту, близкую скорости движения ленты; формирование грузопотока в загрузочном устройстве, а не на ленте; исключение по возможности воздействия на ленту и ролико- опоры массы поступающего груза; отсутствие завалов и рассыпание груза по сторонам; возмож- ность регулирования скорости подачи груза. Загрузочные устройства для навалочных грузов могут быть с самотечным или принудительным движением груза. К первым относятся воронки с затворами и без затворов, направляющие лотки с прямолинейным днищем или криволинейного профиля (рис. 11.93, а, в). При использовании последних обеспечивается скорость груза при выходе, близкая к скорости ленты (не более 3 м/с). При транспортировании крупнокускового груза целесооб- Рис. 11.93. Схемы загрузочных устройств: а - со сплошным лотком; б - с решетчатным желобом; в - с амортизирующими резиновыми лентами
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 423 разно применять решетчатый желоб (рис. 11.93, б, сначала на лен- ту попадают мелкие куски, а затем - более крупные) или желоб с амортизирующими лентами (рис. 11.93, в). Для того, чтобы груз при загрузке распределился примерно на 80 % ширины ленты конвейера (так называемая расчетная ширина), ширина выходного сечения загрузочного устройства должна со- ставлять 60-70 % ширины ленты. В загрузочных устройствах с принудительным движением груз перемещается под воздействием приводных устройств, к которым относятся различные виды пита- телей. Скорость подачи груза на ленту не более 1 м/с. Груз с пита- телей свободно падает на ленту, поэтому для формирования грузо- потока необходима установка направляющих бортов и т. п. [11]. Штучные грузы подают при помощи различных направляю- щих спусков или укладывают на конвейер вручную, а также с по- мощью транспортных роботов-манипуляторов. При разгрузке конвейера с переднего концевого барабана или перегрузке груза с одного конвейера на другой определяют место установки экрана в приемных лотках, воспринимающего удары частиц падающего груза; для этого строят траекторию свободного полета частиц насыпного груза [11; 115]. Воронки и желоба проектируют так, чтобы не происходило ударов разгружаемого груза о стенки, при этом предусматриваются средства защиты от быстрого изнашивания стенок (резиновые на- кладки, слой груза, размещенный в специальных карманах- отсеках). Разгрузку в промежуточных пунктах вдоль трассы производят с помощью плужковых сбрасывателей (рис. 11.94, а, в) или бара- банных разгрузочных тележек (рис. 11.94, б). Насыпной или штуч- ный груз, дойдя до щита сбрасывателя, перемещается вдоль него. Обычно щит установлен под углом 30-40° относительно продоль- ной оси конвейера, но при условии, что этот угол будет меньше или равен (90° - ат) (здесь ат - угол трения груза о щит). В разгру- зочной тележке (рис. 11.94, б) установлены два направляющих ба- рабана, на которых лента изменяет направление движения, а на- сыпной груз под действием сил инерции сбрасывается с ленты и попадает в отводящие трубы. Длина тележки составляет пример- но 5 м [11]. К преимуществам ленточных конвейеров относят: значительную производительность, которая при больших ско- ростях движения ленты конвейера (6-8 м/с) и ширине ленты может быть доведена до 20000-30000 т/ч, что во много раз превышает производительность других конвейеров;
424 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.94. Схемы разгрузочных устройств: а, в - передвижные плужковые сбрасывающие устройства соответственно двусто- ронние и односторонние; б - барабанная разгрузочная тележка возможность создания сложных и длинных трасс горизон- тальными и наклонными участками, а также с изгибами в горизон- тальной плоскости (длина горизонтальных конвейеров может со- ставлять 3-5 км для одной машины, а в отдельных случаях дости- гать 14 км); простоту конструкции и эксплуатации; возможность и автоматизацию управления; высокую надежность даже при работе в тяжелых условиях. Не менее 70 % всех ленточных конвейеров представляют собой установки с приводом мощностью до 400 кВт и длиной до 500 м. У конвейеров большой длины и высокой производительности об- щая мощность приводных двигателей достигает 10 000 кВт. Недостатками ленточных конвейеров являются: относительно высокая стоимость ленты и роликов; трудности при транспортиро- вании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов, а также при углах наклона трассы, превышающих 18-20°. Затраты на перемещение грузов ленточными конвейерами на расстояние 5-30 км невелики и существенно меньше, чем затраты на перемещение грузов автомобильным транспортом. Конвейеры пластинчатые. Пластинчатыми называют конвей- еры, у которых тяговым органом является цепь (одна или две), а грузонесущим органом - жесткий металлический или, реже, дере-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 425 вянный, пластмассовый, резинотканевый настил (полотно), со- стоящий из отдельных пластин, которые закреплены на цепях, движущийся по направляющим путям (см. рис. 11.89, б, рис. 11.95- 11.96). Эти конвейеры применяют в основном для транспортирования разнообразных преимущественно тяжелых, штучных, насыпных, навалочных, крупнокусковых, абразивных, острокромочных и го- рячих грузов. В машиностроении их применяют для транспортиро- вания горячих поковок, отливок, опок, острокромочных отходов штамповочного производства, а также на поточных линиях сборки, охлаждения, сушки, сортирования и термической обработки. Пере- движные пластинчатые конвейеры используют на складах, погру- зочно-разгрузочных, сортировочных и упаковочных пунктах для перемещения тарно-упаковочных и штучных грузов. В металлур- гической промышленности их используют для подачи крупнокус- ковой руды и горячего агломерата, на химических заводах и пред- приятиях стройматериалов - для перемещения крупнокусковых нерудных материалов (например, известняка), на тепловых элек- тростанциях - для подачи крупнокускового (недробленого) угля. Грузонесущий настил (см. рис. 11.95-11.97) состоит из сталь- ных пластин, которые выполняют разомкнутыми (для штучных грузов), сомкнутыми и волнистыми (для насыпных грузов). Насти- лы могут быть плоскими, с бортами в виде коробки ковшеобразной формы. Волнистая форма способствует надежному перекрытию со- седних пластин, увеличивает жесткость настила и повышает сцеп- ление грузов с полотном, что обеспечивает их перемещение под большими углами наклона. Конвейеры, у которых пластины имеют форму лотка, называют лотковыми. В качестве тяговых элементов конвейеров чаще всего исполь- зуют цепи различных типов (см. главу 13), преимущественно пла- стинчатые. Известны пластинчатые конвейеры с плоским петлевым настилом, выполняющим функции грузонесущего и тягового эле- мента, а также конвейеры с тяговым элементом в виде ленты, к ко- торой прикреплены несущие пластины. Скорость движения цепей обычно не превышает 1,25 м/с. Пластинчатые конвейеры классифицируют по конструкции на- стила, конфигурации трассы и назначению. По конструкции настила, тяговой цепи, конфигурации трассы различают пластинчатые вертикально замкнутые конвейеры обще- го назначения (основной тип) и изгибающиеся конвейеры с про- странственной трассой. К специальным пластинчатым конвейерам относят разливочные машины для транспортирования и охлажде-
Рис. 11.95. Конвейер пластинчатый лотковый: 1,7 - приводная и натяжная звездочка; 2 - бесконечный настил из пластин с бортами; 3 - тяговая цепь; 4 - станина; 5 - направляющий путь; 6 - загрузочный лоток Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава И. Погрузочно-разгрузочные средства ЬТ1 Рис. 11.96. Пластинчатый кон- Рис. 11.97. Схемы сопряжений пла- вейер стин пластинчатого конвейера ния жидкого металла, эскалаторы, пассажирские конвейеры и кон- вейеры с настилом сложного профиля. По назначению различают стационарные и передвижные кон- вейеры с собственным приводом, а также встроенные в технологи- ческие машины с приводом от этих машин. Последние используют обычно как погрузочные и перегрузочные машины, самоходные и несамоходные. Основные параметры (ширина и тип настила) ста- ционарных пластинчатых конвейеров общего назначения установ- лены ГОСТ 22281-76. Преимуществами пластинчатых конвейеров по сравнению с ленточными являются [51; 115]: большая приспособленность для транспортирования крупно- кусковых, острокромочных, горячих и других подобных грузов, вызывающих повреждение лент; работоспособность как при нормальных, так и при высоких или низких температурах; возможность транспортирования более широкого ассортимента насыпных, навалочных и штучных грузов; большое разнообразие трасс транспортирования (включая го- ризонтально замкнутые и пространственные с более крутыми подъемами (до 60°) и меньшими радиусами переходов с одного на- правления на другое, что обеспечивает компактность конвейеров и уменьшение до минимума потерь производственных площадей на участках подъема; возможность установки промежуточных приводов (что прак- тически не решено для конвейеров других типов), обеспечивающих бесперегрузочное транспортирование на дальние расстояния; большая площадь сечения груза на полотне (при лотковой форме настила) и высокая производительность при относительно небольшой скорости движения;
6 8 428 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ^7/////7//z. Рис. 11.98. Конвейер скребковый: а - прерывного волочения с высокими скребками; б - сплошного волочения с низкими сплошными скребками; 1,4- натяжная и при- водная звездочки соответственно; 2 - цепь; 3 - скребки; 5 - шибер- ные задвижки; 6 - желоб; 7 - станина; 8 - направляющие пути
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 429 возможность выполнения настила со специальными устройст- вами для крепления грузов с учетом использования конвейеров в технологических поточных линиях; возможность загрузки непосредственно из бункера (без специ- альных питателей), обеспечиваемая конструкцией полотна и малой скоростью его движения. К недостаткам пластинчатых конвейеров относятся [51; 115]: большая масса, сложность изготовления и высокая стоимость ходовой части (пластинчатый настил с цепями), меньшая скорость движения полотна по сравнению со скоростью ленточных кон- вейеров; сложность промежуточной разгрузки конвейеров с бортовым настилом; усложнение эксплуатации из-за большого числа шар- нирных соединений, требующих постоянного наблюдения и ухода (очистки, смазывания) и подверженных повышенному износу; сложность замены изношенных катков; значительно большие сопротивления движению (по сравнению с ленточными конвейе- рами, в связи с большей собственной массой несущего полотна). Конвейеры скребковые. Скребковыми называют конвейеры, тя- говым органом которых являются цепи, а перемещение груза осуще- ствляется волочением по желобу или настилу при помощи скребков, прикрепленных к цепям (см. рис. 11.89, в. рис. 11.98) [11]. Эти машины применяют тогда, когда необходимо распреде- лить груз между несколькими технологическими агрегатами, или для перемещения грузов под большим углом наклона, если не мо- гут быть использованы конвейеры других типов (например, для подачи сыпучих грузов из штабеля в автомобиль-самосвал). Конвейеры различают по виду скребков. Форма и высота скребка являются главными признаками, по которым скребковые конвейеры разделяют на конструктивные типы. Различают конвейеры со сплошными и контурными (фигурны- ми) скребками. Сплошные скребки бывают: высокие (высота скребков при- мерно равна высоте желоба и в несколько раз больше высоты тяго- вой цепи, см. рис 11.98, а); низкие (высота скребков близка к высо- те цепи и в 3-6 раз меньше высоты желоба, см. рис 11.98, 6). Конвейеры с высокими и низкими сплошными скребками зна- чительно отличаются друг от друга по конструктивным характе- ристикам. Отдельную конструктивную разновидность представляют со- бой трубчатые скребковые конвейеры с круглыми (или прямо- угольными) сплошными скребками. Их отличительная особен-
430 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ность - широкая универсальность конфигурации трассы переме- щения груза. Контурные скребки классифицируют по их форме, обусловли- вающей различные конструктивные параметры конвейеров. От конструкции скребков зависит и принцип волочения груза. Рассмотрим два наиболее распространенных типа конвейеров. Конвейер порционного волочения с высокими сплошными скребками (см. рис. 11.98, а). В этой машине груз перемещают сплошные прикрепленные к цепи высокие скребки, опирающиеся катками на направляющие. Особенностью перемещения груза по конвейеру при этом является то, что он движется отдельными пор- циями перед каждым скребком. При перемещении происходит его трение о днище и боковые стенки желоба, перемешивание и из- мельчение, что связано со значительными затратами энергии. Вы- сота порции груза, называемой телом волочения, в этом случае ог- раничена высотой борта желоба (которая меньше высоты скреб- ков), так как с превышением ее груз пересыпается через борта. При замене неподвижных бортов подвижными, за счет применения скребков, которые снабжены вертикальными боковыми стенками, образующими подвижные борта, а желоба плоским днищем, сила сопротивления движению снижается, так как груз трется только о днище, уменьшаются его перемешивание и крошение, а также общие затраты энергии на перемещение. По форме скребки вместе с боковыми стенками напоминают форму ящиков без дна. Поэтому конвейеры с такими скребками называют ящичными или конвейе- рами с подвижными бортами. Скребки этих конвейеров изготовляют из стальных листов толщиной 3-8 мм прямоугольной, трапецеидальной или полукруг- лой формы, соответствующей форме желоба. Конвейеры с высоки- ми скребками применяют для перемещения насыпных и навалоч- ных грузов, не подверженных крошению, или таких грузов, кроше- ние которых не снижает их качества (каменный уголь, зола, песок и др.). Транспортирование может осуществляться по нижней, верх- ней или одновременно по нижней и верхней ветвям в разные сто- роны. В качестве тягового органа используют пластинчатые, раз- борные и сварные тяговые цепи с шагом 160-400 мм. Производительность конвейеров составляет 300-600 т/ч, ши- рина скребков 200-120 мм, скорость 0,1-1,0 м/с. Конвейер сплошного волочения с низкими сплошными скребка- ми (см. рис. 11.98, б). У конвейеров данного типа низкие скребки погружены в массу груза (поэтому их еще называют конвейерами с погруженными скребками), который образует сплошное тело во-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 431 лочения высотой, превышающей высоту скребка. Процесс сплош- ного волочения основан на том, что сила сцепления свободного верхнего слоя груза с нижним принудительно перемещаемым скребками слоем, действующая на границе этих слоев, превышает сумму силы трения верхнего слоя о стенки желоба и усилия, затра- чиваемого на подъем или спуск свободного слоя груза. Другими словами, перемещение слоя груза, расположенного над цепью со скребками, в данном случае обеспечивается потому, что усилие продергивания скребкового полотна сквозь толщу груза оказывает- ся больше силы сопротивления движению указанного слоя. При движении груза сплошным потоком он меньше подвержен пере- мешиванию и крошению. Конвейеры с погруженными скребками применяют для транс- портирования сухой глины, мелкого гравия, извести, мела, цемен- та, песка, молотого камня и др. Тяговая цепь со скребками прохо- дит внутри желоба и огибает концевые звездочки; нижняя ветвь цепи перемещает груз, а верхняя располагается в верхней части желоба и движется по направляющим путям или роликами. Желоб выполнен в виде единого сварного каркаса из листовой стали, под- крепленного профильным прокатом. Наиболее изнашиваемые час- ти желоба изготавливают из легированной стали в виде сменных пластин. Производительность скребковых конвейеров с погруженными скребками до 700 т/ч, длина до 100 м, угол наклона менее 60°, ши- рина желоба 125-1000 мм, скорость цепи 0,1-0,4 м/с. Возможно транспортирование грузов, нагретых до температуры 700 °C. Для увеличения силы сцепления скребкового полотна, а, сле- довательно, и повышения эффективности работы конвейера, скреб- ки выполняют контурными - внешне повторяющими (с небольши- ми зазорами) рабочий контур желоба. Это повышает волочащую способность скребкового полотна и позволяет выполнять конвейер крутонаклонным и даже вертикальным. Конвейеры, основанные на таком принципе, называют конвейерами сплошного волочения с контурными скребками. Преимуществами скребковых конвейеров являются: простота конструкции, малая высота, безопасность, возможность транспор- тирования разнообразных грузов (хорошо сыпучих, порошкообраз- ных, острокромочных, химически активных и ядовитых, горячих и при низкой температуре) по сложным трассам без перегрузки; герметичность; отсутствие пыления, пожаро- и взрывоопасности; потерь и загрязнения груза; простота автоматизации загрузки и разгрузки во многих точках трассы [11; 115].
432 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К недостаткам можно отнести: измельчение грузов (в мень- шей степени у конвейеров сплошного волочения с низкими скреб- ками); значительный расход энергии; повышенный износ движу- щихся частей и желобов (особенно при перемещении абразивных грузов); шум, создаваемый при трении груза и элементов конвейе- ра о желоб и направляющие; возможность образования заторов груза и заклинивания скребкового полотна в конвейерах с за- крытым желобом, а также возможность "всплывания” скребков над грузом [1 Г, 51; 115]. Скребковые конвейеры используют для транспортирования самых разнообразных грузов, как легкосыпучих, мелко-, средне- и крупнокусковых, так и связных. По универсальности применения они занимают одно из первых мест среди машин непрерывного транспорта, а по длине рабочего органа их общая протяженность приблизительно на порядок выше, чем ленточных. Для крупно- и среднекусковых сыпучих и связных грузов используют конвейеры с открытым желобом, для мелкокуско- вых, зернистых и пылевидных - преимущественно закрытые гер- метичные. Конвейеры порционного волочения с высокими скребками применяют в угольной и пищевой промышленности. Конвейеры сплошного волочения с низкими скребками и герметичными жело- бами используют: в пищевой промышленности (транспортирование зерновых культур, муки, отрубей, комбикормов и их многочисленных ингре- диентов); химической (транспортирование карбида кальция, извести, го- рячего колчеданного огарка, гранулированной сажи, кальциниро- ванной соды, удобрений, ядохимикатов и др.); целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей (транспорти- рование серы, глинозема, молотой извести, мела, древесной щепы, опилок и др.); металлургической (транспортирование бокситов, кокса, из- мельченной руды, концентратов и огарков цветных металлов и т. д.); литейных цехах (транспортирование формовочной земли, пы- левидной глины, песка); производстве строительных материалов (транспортирование измельченной сухой глины, мелкого гравия, извести, мела, цемен- та, песка, молотого камня и др.); энергетике (транспортирование мелкого угля, фрезерного тор- фа, каменноугольной пыли, золы, котельной пыли);
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 433 на железнодорожном, водном и автомобильном транспорте (погрузочно-разгрузочные работы с зерном, удобрениями, мелким углем, песком и другими грузами). Стационарные конвейеры с открытыми желобами используют для приготовления кормов и очистки помещений животноводче- ских ферм, для перемещения связных грузов (силоса, свекловично- го жома, навоза и др.), вызывающих интенсивную коррозию дета- лей тягового элемента. В сельском хозяйстве широко применяют передвижные колесные скребковые конвейеры для погрузки кар- тофеля, силоса, кукурузы в початках, мелких штучных грузов и т. п. Однако самыми распространенными являются скребковые конвейерные устройства, встроенные в различные сельскохозяй- ственные машины (комбайны, разбрасыватели органических и ми- неральных удобрений и т. д.) и снегоуборочную технику [51]. Конвейеры ковшовые. Ковшовыми называют конвейеры, у ко- торых к пластинчатым тяговым цепям шарнирно прикреплены ковши и перемещение груза происходит по сложной трассе с гори- зонтальными и вертикальными участками, расположенными в вер- тикальной плоскости (см. рис. 11.89, г и рис. 11.99) [И]. Рассматриваемые конвейеры применяют для транспортирова- ния пылевидных, зернистых и кусковых грузов (в том числе цемен- та) в вертикальном и горизонтальном направлениях без перегрузки. Рис. 11.99. Схема ковшового конвейера: 1 - упоры; 2 - разгрузочное устройство; 3, 7, 8 -звездочки соответственно привод- ные, натяжные и поворотные; 4 - ковши; 5 - втулочно-катковые цепи; 6 - опорная конструкция; х - ход натяжной звездочки
434 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Ходовая часть ковшовых конвейеров обычно состоит из двух замкнутых в вертикальной плоскости тяговых цепей с шарнирно прикрепленными к ним ковшами, в которых перемещается груз. Ходовая часть огибает тяговые натяжные и поворотные звездоч- ки. На горизонтальных участках трассы она перемещается на кат- ках по направляющим шинам, прикрепленным к рамам станины кон- вейера. Приводной механизм ковшовых конвейеров состоит из элек- тродвигателя, редуктора и в большинстве случаев открытых зубча- тых передач. Перемещением натяжных звездочек достигается необходимое для нормальной работы конвейера натяжение тяго- вых цепей. Загрузка ковшей происходит на нижнем горизонтальном уча- стке конвейера с лотков, желобов или особыми питающими при- способлениями. Разгружаются ковши на верхнем горизонтальном участке, обычно с помощью стационарных разгрузочных приспо- соблений, на которых происходит опрокидывание и опорожнение ковшей. Шарнирная подвеска ковшей выполняется так, что их центр тяжести всегда лежит ниже точки подвеса, поэтому груже- ные и порожние ковши на всех участках пути всегда сохраняют свое положение и самовосстанавливаются после опрокидывания при разгрузке. Ковши (рис. 11.99, поз. 4) обычно расположены почти вплот- ную друг к другу, при этом зазор между ними перекрывается боко- выми планками-козырьками. Такая конструкция ковшей позволяет загружать их при непрерывной подаче груза. Расставленные ковши применяют тогда, когда по гранулометрическому составу груза требуются большие ковши, а по производительности нет необхо- димости уменьшения их шага. Производительность конвейеров до 400 т/ч, скорость 0,3 м/с, вместимость ковшей менее 300 л, ширина ковша 250-1000 мм, длина 200-920 мм, высота обычно равна половине длины [И]. В люлечных конвейерах ковши заменены шарнирно подве- шенными люльками (см. рис. 11.89, е). Эти конвейеры применяют для транспортирования штучных грузов, в большинстве случаев как специальное оборудование, связанное с технологическим про- цессом. Скорости перемещения люлек 0,1-0,3 м/с, длина менее 150 м, высота подъема не более 30 м. Загружаются и разгружа- ются люльки на вертикальных участках вручную или автоматически при помощи специальных устройств, например, гребенчатых сто- лов-лотков.
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 435 Достоинства конвейеров: возможность бесперегрузочного транспортирования грузов по горизонтальным, вертикальным и на- клонным участкам, что позволяет этим конвейерам заменить три отдельных конвейера, например, пластинчатые и элеватор, а также свести к минимуму крошение и истирание материала; удобство за- грузки и выгрузки; более высокий уровень сохранности груза при транспортировании. Недостатками являются: сложность конструкции и эксплуа- тации вследствие большого числа шарниров и катков, нуждающих- ся в уходе и ремонте; большой вес (в том числе и вес движущихся частей); значительная первоначальная стоимость и относительно высокие эксплуатационные расходы. Однако благодаря указанным выше особенностям применение ковшовых конвейеров позволяет получить компактные и в ряде случаев наиболее экономичные схемы механизации транспорта, размещения технологического оборудования и строительных со- оружений. Поэтому в стесненных условиях эти конвейеры успешно конкурируют с другими конвейерными машинами, а в отдельных случаях, например при недопустимости дробления и истирания груза, являются единственными транспортирующими устройства- ми, использование которых позволяет осуществить механизацию перемещения, подъема на значительную высоту и распределения по бункерам массовых кусковых грузов [11; 51; 115]. Конвейеры подвесные. Подвесными называют конвейеры, у которых транспортируемые штучные грузы (иногда насыпные) находятся на подвесках или в коробах, подвешенных к кареткам или тележкам, и движутся вместе с ходовой частью (цепью с роли- ками или реже канату) по подвесному направляющему пути (при- крепленному обычно к перекрытию здания) сложного замкнутого контура (см. рис. 11.89, д и рис 11.100). Конвейеры применяют для непрерывного внутрицехового и межцехового перемещения разнообразных штучных грузов по транспортному или технологическому процессу. С применением подвесных конвейеров все производство объединяется в единую транспортную систему, вплоть до склада готовых изделий. По основному признаку - способу соединения тяговой цепи с подвеской, на которой находится транспортируемый груз, и по характеру перемещения грузов подвесные конвейеры разделяют на следующие типы [115]. Подвесной грузонесущий конвейер (рис 11.100, а), имеющий каретки с подвесками для грузов прикрепленные к тяговой цепи
436 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и перемещающиеся по постоянной трассе монорельсовых подвес- ных путей, вдоль которых движется тяговая цепь. Подвесной толкающий конвейер (рис 11.100, б), у которого те- лежки с подвесками для грузов не прикреплены к тяговой цепи и движутся по отдельному подвесному пути при помощи толкате- лей. Последние закреплены на тяговой цепи и толкают находящие- ся перед ними тележки с грузами. Цепь с каретками и толкателями движется по тяговому подвесному пути, а тележки с грузами - по самостоятельному грузовому пути, который может иметь различ- ные ответвления. Подвесной несуще-толкающий конвейер - комбинированная машина, сочетающая в себе элементы грузонесущего и толкающего конвейеров. У конвейера этого типа к тяговой цепи прикреплены каретки с крюками-толкателями, имеющими предохранительные Рис. 11.100. Конвейер подвесной: а -грузонесущий (тяговый); б - толкающий; в - грузоведущий; 1 - каретка с кат- ками; 2- подвески; 3 - тяговая цепь; 4 - тележка; 5 - грузовой путь, 6 - тяговый путь; 7, 8 - толкатель
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 437 запоры. Подвеска с грузом прикреплена к грузовой тележке и пе- ремещается на одних участках трассы проталкиванием (как у тол- кающего конвейера), а на других - в подвешенном состоянии на крюке каретки (как у грузонесущего конвейера). Подвесной грузоведущий (грузотянущий, буксирный) конвейер (рис 11.100, в) перемещает груз, уложенный на напольную тележ- ку, передвигаемую по полу цеха или склада. Тележка имеет верти- кальную ведущую штангу, с которой сцепляется захват или толка- тель, укрепленный на каретке, присоединенной к тяговой цепи, и перемещается по подвесному пути. Подвесной несуще-грузоведущий конвейер, у которого наполь- ная тележка шарнирно прикреплена к каретке, движущейся вместе с цепью по подвесному пути. На одних участках трассы тележка с грузом перемещается по полу помещения, как у грузоведущего конвейера, а на других, - например при переходе на другой этаж или через проезд, поднимается и транспортируется в подвешенном состоянии. Подвесные грузонесущие конвейеры нашли широкое примене- ние на предприятиях серийного и массового производства самых различных отраслей промышленности и в первую очередь в маши- ностроительной (автомобильной, тракторной, сельскохозяйствен- ных машин, авиационной и др.), химической (на заводах шинной и резинотехнической продукции), радиоэлектронной и многих других. Основное отличие грузонесущих конвейеров от других разно- видностей подвесных конвейеров - простота конструкции, непре- рывность транспортирования грузов с одинаковым ритмом по по- стоянной трассе перемещения. Толкающие конвейеры применяют в самых различных отрас- лях промышленности: в машиностроительной, электротехничес- кой, радиоэлектронной, текстильной, резинотехнической, пищевой и многих других. Применять толкающие конвейеры экономически наиболе целе- сообразно на транспортно-технологических линиях для совместно- го и одновременного транспортирования, выполнения технологи- ческих операций и складирования самых разнообразных штучных грузов - изделиий. Подвесные грузоведущие конвейеры получили широкое рас- пространение на крупных товарных складах, сортировочных же- лезнодорожных станциях, багажных пакгаузах и в тех местах, где необходимо сортировать и распределять штучные грузы на боль- шой площади).
438 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Кроме подвесных грузоведущих тележечных конвейеров с верхним расположением тяговой цепи существуют конвейеры с напольными тележками, приводимыми в движение от цепи, рас- положенной на поверхности пола и под полом. Однако конвейеры с верхним расположением тяговой цепи имеют некоторые преиму- щества перед конвейерами с нижним расположением цепи: более простая приспособляемость к любому изменению трассы; совер- шенно свободная поверхность пола; возможность работы конвейе- ра на междуэтажных перекрытиях, в которых исключено подполь- ное размещение цепи [45]. Подвесные конвейеры позволяют автоматизировать процессы загрузки и разгрузки подвесок. Пример автоматической загрузки и разгрузки подвесного конвейера с вильчатой подвеской показан на рис. 11.101. В месте загрузки на рольганге, по которому грузы по- даются на подвесной конвейер, установлены два ряда коротких ро- ликов с просветом между рядами. Подвеска имеет трехрожковую вилку, средний рожок которой позиционирован по оси просвета между роликами рольганга, а крайние рожки - слева и справа от этих роликов. За счет подъема рельсового пути подвесного конвей- ера вилки свободно проходят между рядами роликов, подхватыва- ют груз и транспортируют его дальше в место разгрузки. Разгрузка происходит вследствие того, что скорость ленты ленточного конвейера о2 больше скорости подвесного конвейера Груз, ставший на ленту ленточного конвейера в результате сниже- ния рельсового пути подвесного конвейера, опережает подвеску и уходит от нее раньше, чем подвеска снова начнет подниматься. Рис. 11.101. Схемы автоматической загрузки (а) и разгрузки (б) подвес- ного конвейера А-А Ось конвейера
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 439 По сравнению с другими транспортирующими машинами не- прерывного действия подвесные конвейеры имеют следующие ха- рактерные особенности и преимущества [115]: пространственная трасса (ходовая часть подвесного конвейера может перемещать грузы в любом направлении в пространстве), и большая протяженность трассы конвейера (до 500 м однопривод- ного и до 3 км и более - многоприводного) позволяют одним кон- вейером обслужить полный производственный цикл, выполняемый в помещениях, находящихся на разных этажах или в рядом распо- ложенных корпусах; легкая приспособляемость трассы конвейера к возможным из- менениям технологического процесса производства; возможность создания на конвейере подвижного запаса изде- лий для ликвидации промежуточных складов в цехе, занимающих производственную площадь и требующих применения дополни- тельной рабочей силы для погрузочно-разгрузочных работ; малый расход энергии на транспортирование; возможность широкого применения автоматизации управления конвейером, автоматизации распределения грузов и погрузочно- разгрузочных операций. Благодаря этим преимуществам подвесные конвейеры являют- ся основными и наиболее распространенными средствами для внутрицехового и межцехового транспортирования самых различ- ных грузов и межоперационной передачи изделий в поточном про- изводстве различных отраслей промышленности - машинострои- тельной, резинотехнических изделий, металлургической, радиотех- нической, текстильной, легкой и др. Конвейеры без тягового элемента К этому типу машин относят винтовые, инерционные и вибра- ционные конвейеры, транспортирующие трубы, гравитационные и приводные роликовые устройства и другие машины. Конвейеры винтовые. Винтовыми (шнековыми) называют конвейеры, у которых транспортирование груза осуществляется вращающимся винтом (рис. 11.89, ж и рис. 11.102). Винтовые конвейеры применяют в химической и мукомольной промышленности и на предприятиях строительных материалов для транспортирования сыпучих пылевидных, зернистых и мелкокус- ковых насыпных грузов (цемента, извести, молотой глины, мела, гравия, песка, шлака, угольной пыли и т. д.) на сравнительно не- большое расстояние (обычно до 40 м по горизонтали и до 30 м - по вертикали). Производительность этих конвейеров обычно не пре-
440 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.102. Верикальные (а, в) и крутонаклонный (б) винтовые конвейеры вышает 100 т/ч. Винтовыми конвейерами нецелесообразно транс- портировать липкие и сильно уплотняющиеся, а также высокоабра- зивные грузы. Винтовые конвейеры выполняют горизонтальными или поло- гонаклонными под углом до 20° (основной тип) и вертикальными или крутонаклонными. К преимуществам винтовых конвейеров относятся: простота устройства и несложность технического обслуживания, небольшие габаритные размеры, удобство промежуточной разгрузки, герме- тичность, что особенно важно при перемещении пылящих, горячих и остропахнущих грузов. Недостатками винтовых конвейеров являются высокий удельный расход электроэнергии, затрачиваемой на транспортиро- вание (это объясняется тем, что часть энергии расходуется на пре-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 441 одоление силы трения груза), значительное истирание и измельче- ние груза, повышенный износ винта и желоба, а также чувстви- тельность к перегрузкам, ведущая к образованию внутри желоба (особенно у промежуточных подшипников) скопления грузов. В зависимости от направления перемещения грузов винтовые конвейеры могут быть горизонтальными, полого- и крутонаклон- ными и вертикальными (см. рис 11.102). Основным типом винтовых конвейеров являются горизонталь- ные или пологонаклонные (под углом до 20°) конвейеры. Их при- меняют для транспортирования груза на расстояние не более 40 м. Горизонтальный (или пологонаклонный) винтовой конвейер (рис. 11.89, ж) состоит из винта в виде расположенного в подшип- никах продольного вала с укрепленными на нем винтовыми витка- ми, желоба с полуцилиндрическим днищем, в котором винт разме- щен соосно, и привода (электродвигатель и редуктор), вращающего винт. Насыпной груз подается в желоб через одно или несколько отверстий в его крышке и при вращении винта скользит вдоль же- лоба, подобно тому, как движется по винту гайка, удерживаемая от совместного с ним вращения. Совместному вращению груза с вин- том препятствует сила тяжести груза и трение его о желоб. Раз- грузка желоба производится через одно или несколько отверстий в днище, снабженных затворами. Вертикальные и крутонаклонные конвейеры (рис. 11.102) яв- ляются конвейерами специального назначения и используются для подъема груза на высоту до 30 м. По сравнению с ковшовыми эле- ваторами (см. ниже) они имеют меньшие размеры и удобную раз- грузку в любую сторону. Рис. 11.103. Типы винтов (шнеков) винтовых конвейеров: а - со сплошной винтовой поверхностью (полностенный); б - ленточный; в - ло- пастной; г - фасонный
442 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Винт (шнек) горизонтального и пологонаклонного конвейеров выполняют с правым или левым направлением спирали, одно-, двух- или трехзаходным. Поверхность винта может быть: сплошной (рис. 11.103, а), предназначенной для транспортирования неслвжи- вающихся порошковых и мелкозернистых грузов (цемента, мела, гипса, золы, сухого песка); ленточной (рис. 11.103, 6) - для мелко- кусковых грузов (гравия, песчаника, известняка); с лопастями (ло- пастной, рис. 11.103, в) и фасонной (рис. 11.103, г) - для тестооб- разных грузов (глины, бетона, цементного раствора) с обеспечени- ем их размельчения и интенсивного перемешивания и при транспортировке. Для вертикальных и крутонаклонных конвейеров используют- ся шнеки только со сплошными винтовыми витками. Роликовые конвейеры. Под роликовыми понимают конвейеры, которые перемещают груз по стационарным роликам, оси которых укреплены на специальной раме со стойками (см. рис. 11.89 и рис. 11.104). С помощью этих конвейеров по горизонтали или с не- большим углом наклона транспортируют различные тарно-упако- вочные и штучные грузы (например, трубы, доски, поддоны, кон- тейнеры, ящики и т. п.), которые имеют плоскую опорную поверх- ность или прямые продольные опорные ребра, цилиндрическую форму и поэтому могут перемещаться (катиться) по роликам. Расстояние между осями роликов (шаг) обычно выбирают та- ким, чтобы оно не было больше чем 1/3 длины груза. Такой шаг для большинства грузов обеспечивает его размещение не менее чем на двух роликах. В случае транспортировки, длинномерных грузов, которые могут изгибаться в пролетах между роликами, шаг между роликами делают еще меньше. А Рис. 11.104. Секция неприводного роликового конвейера на колесах
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 443 Конвейеры по степени мобильности могут быть стационарны- ми, переставными и передвижными (монтируемые на колесах), а по виду роликов с цилиндрическими, дисковыми роликами или с шариками. Ролики имеют, как правило, цилиндрическую форму и враща- ются с помощью шарикоподшипников, установленных на непод- вижных осях. При транспортировании грузов цилиндрической формы, например труб, металлических прутков и тому подобное, применяют конусоидальные или парные наклонные ролики. Роли- ки обычно изготовляют из стальной трубы. При нетяжелых усло- виях работы применяют ролики из синтетических материалов. Они имеют меньшую массу, менее подвержены коррозии, обладают не- которой эластичностью и бесшумны при движении по ним грузов. По способу действия роликовые конвейеры разделяют: на при- водные (ролики приводятся во вращение двигателем и сообщают движение лежащим на них грузам); неприводные (грузы переме- щаются под действием непосредственно приложенной к ним дви- жущей силы и, накатываясь на ролики, приводят их во вращение). Обычно неприводные роликовые конвейеры устанавливают с небольшим наклоном в сторону движения (для регулирования уг- ла наклона конвейера стойки рамы выполняют выдвижными), при этом силой, движущей грузы, служит продольная составляющая их силы тяжести. Такие конвейеры называют гравитационными и, по существу, представляют наклонную плоскость, на которой для уменьшения сопротивления движения сплошной настил заменен роликами. Стационарные неприводные роликовые конвейеры (рольганги) общего назначения (ГОСТ 8324-71) состоят из секций с роликами длиной 160-1200 мм, диаметром 40-155 мм и шагом роликов 50- 630 мм (рис. 11.105). Радиусы поворотных (криволинейных) секций от 400 до 4000 мм (рис. 11.105, а, б). Типоразмер конвейера прини- мается в зависимости от нагрузки на ролик и габаритов переме- щаемого груза [11]. Роликовые конвейеры могут иметь узлы пересечения и раз- ветвления, в которых переходные секции выполнены как стрелки рельсовых путей (рис. 11.105, в, г). На этих секциях используют также дисковые ролики на поворотных головках и шаровые опоры, допускающие движение грузов в любую сторону (рис. 11.105, г, д). На криволинейных участках для уменьшения скольжения устанав- ливают два ряда роликов. Для прохода людей и напольного транс- порта секции выполняют откидными или подъемными.
444 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.105. Различные конструкции неприводных роликовых конвейеров и их составных частей: а, б - с криволинейными секциями; в - стрелка; г, д - узел пересечения на пово- ротном круге и шарах Для перемещения грузов на неприводном роликовом конвейе- ре по горизонтали или по наклону вверх к ним прикладывается внешняя сила, передаваемая, например, цепным захватом, различ- ными типами толкателей и т. п. В простейших случаях нетяжелые грузы на незначительную длину перемещают вручную. Рис. 11.106. Участок конвейер- ной линии, состоящей из непри- водного распределительного ро- ликового конвейера и четырех приемных секций: 1 - электротележка; 2, 4, 5,7- прием- ные секции; 3 - управление экрана- ми; 6 - распределительный конвейер
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 445 В качестве примера применения неприводных роликовых кон- вейеров на рис. 11.106 показан участок конвейерной линии, со- стоящей из неприводного распределительного роликового конвей- ера и примыкающих к нему четырех боковых приемных роликовых секций, установленных под наклоном. Движущиеся по конвейеру грузы с помощью специальных разгружателей подаются на прием- ные секции, по которым под действием силы тяжести грузы скаты- ваются вниз к местам расположения электротележек. С боковых секций грузы вручную перекладывают на тележки и увозят к мес- там хранения погрузки-разгрузки или комплектации. Элеваторы Элеваторами называют конвейеры, транспортирующие сыпу- чие или штучных грузы по вертикальной и крутонаклонной (угол наклона от 60 до 75°) трассам. По виду грузонесущего элемента элеваторы подразделяются на ковшовые (рис. 11.107), люлечные и полочные (рис. 11.108). Ковшовые элеваторы предназначены для перемещения сыпу- чих и кусковых грузов в ковшах, закрепленных на закольцованном тяговом органе, порошкообразных, зернистых и кусковых материа- лов по вертикали (обычно в закрытом корпусе) и в наклонном по- ложении под углом 60 - 70° к горизонтали (в открытом и закрытом исполнении). Рис. 11.107. Элеваторы ковшовые: а - ленточный; б - цепной; 1, 2 - приводной и натяжной барабан соответственно; 3 - лента; 4 - ковш
446 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Производительность ковшовых элеваторов 5-500 м3/ч, ско- рость движения ковшей 0,4-2,5 м/с, высота подъема груза до 50 м. Форма ковшей предопределяется свойствами транспортируе- мого груза и зависит от способности их загрузки и разгрузки. В за- висимости от характера транспортируемого материала применяют ковши полукруглые (мелкие, средние, глубокие), закрепляемые на тяговом органе на некотором расстоянии - расставленные и сомк- нутые (чешуйчатые), устанавливаемые вплотную друг к другу. В зависимости от скорости движения тягового органа ковшо- вые элеваторы разделяются на две группы: тихоходные со скоро- стью, не превышающей 1,0 м/с, (груз засыпают в ковши работаю- щего элеватора; быстроходные со скоростью 1,25-2,5 м/с (груз за- черпывают ковшами из нижней части кожуха элеватора). В тихоходных элеваторах разгрузка ковшей происходит грави- тационным способом (рекомендуется для влажных, малослипаю- щихся и пылевидных грузов). В быстроходных элеваторах разгруз- ка осуществляется центробежно-гравитационным способом. Этот способ наиболее приемлем для песка, мелкого гравия и щебеня. Люлечные и полочные элеваторы используются для подъема штучных грузов (ящиков, кип, бочек и т. п.). Рис. 11.108. Элеваторы для штучных грузов: а - люлечный; б - полочный; 1, 5 и 4, 9 - верхние и нижние звездочки со- ответственно; 2, 8 - замкнутые цепи; 3 - люлька; 6 - полки (захваты); 7 - подкосы
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 447 Полки элеватора изготавливают такой формы, при которой обеспечиваются наиболее оптимальные условия транспортирова- ния грузов, их загрузка и выгрузка. Загрузка может осуществляться как вручную, так и автоматически. Люлечный элеватор отличается от полочного тем, что рабочие элементы (люльки) крепят к тягово- му элементу (цепи) шарнирно. Это позволяет сохранить горизон- тальное положение люлек в пространстве в процессе движения. Конструкция люлек зависит от вида формы штучных грузов, под- лежащих транспортированию (см. рис 11.89, е). Скорости движения тягового элемента полочных и люлечных элеваторов не превышают (0,2-0,3 м/с). По виду тягового элемента элеваторы бывают ленточные и цепные (рис. 11.100, а и б соответственно). Тяговым элементом в элеваторах являются прорезиненные ленты или цепи. В ленточ- ных элеваторах плавный и спокойный ход ленты допускает сравни- тельно большие скорости (до 3,5 м/с), но сравнительно малая проч- ность лент не допускает больших нагрузок. В цепных элеваторах не допускаются высокие скорости (не более 1,0 м/с), но возможны очень большие нагрузки. Применение высоких скоростей ленты позволяет осуществлять центробежную разгрузку ковшей при проходе их через верхний ба- рабан. Размеры этого барабана могут быть подобраны так, что дей- ствие центробежной силы (пропорциональной квадрату скорости и радиусу барабана) на находящийся в ковше груз будет преобла- дать над силой тяжести груза и разгрузка будет происходить через переднюю (наружную) кромку ковша (рис. 11.107, а). Кроме описанной выше в цепных ковшовых элеваторах при- меняется также и схема центральной разгрузки ковшей, при кото- рой груз из ковшей ссыпается в воронку, расположенную над лен- точным конвейером (см. рис. 11.107, б). Ковши изготовляют из листовой стали толщиной 1-6 мм свар- кой или штамповкой. Иногда в качестве материала для ковшей ис- пользуют стекловолокно и твердую резину. Для уменьшения изно- са переднюю (черпающую) кромку, а иногда и всю переднюю стенку ковша облицовывают дополнительной накладкой из износо- стойкой стали. Самоходные погрузчики непрерывного действия Самоходные погрузчики непрерывного действия или погруз- чики конвейерного типа предназначены для механизации погру- зочно-разгрузочных работ с навалочными грузами на складах и различных перегрузочных пунктах, в строительстве, сельском и коммунальном хозяйстве.
448 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Отличительной особенностью этого класса машин является то, что они сами захватывают груз из штабеля (навала) специальны- ми погрузочными (зачерпывающими, нагребающими) органами и транспортируют его к месту разгрузки непрерывным потоком. В некоторых случаях захват груза из штабеля и транспортирование его к месту разгрузки выполняется одним и тем же рабочим орга- ном машины. Для достижения маневренности погрузочные маши- ны выполняют самоходными на пневмоколесном, гусеничном или колесно-рельсовом шасси. Во время подачи груза из штабеля в автомобиль или вагон по- грузчик перемещается с небольшой скоростью без сложного ма- неврирования. Непрерывная подача груза уменьшает его динами- ческое (ударное) воздействие на кузов и рессоры АТС. В своем большинстве погрузчики непрерывного действия от- носятся к специальному типу машин, так как многие из них могут работать только на легких сыпучих малослеживающихся материа- лах (зерне, снеге) и плохо работают на кусковых грузах. Основными частями погрузчиков в общем случае являются: захватывающий орган (питатель), предназначенный для захвата груза из штабеля; транспортирующий передаточный орган, со- стоящий из приемного или основного конвейера и погрузочного или отвального поворотного конвейера (первый передает захвачен- ный питателем груз далее на второй конвейер, который может из- менять высоту разгрузки); самоходное ходовое устройство (шас- си); силовая часть (двигатель с трансмиссией), кабина управления (рис. 11.109). Встречаются также самоходные погрузчики непрерывного действия без погрузочного конвейера. Они проще по конструкции, Рис. 11. 109. Схема самоходного погрузчика непрерывного дей- ствия: 1 - питатель; 2 - приемный конвейер; 3 - кабина; 4 - погрузочный кон- вейер; 5 - силовая часть
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 449 но менее удобны в эксплуатации, так как высота разгрузки в этих машинах обычно не регулируется. Зачерпывающий орган или питатель - наиболее ответственный узел погрузчика непрерывного действия - в значительной мере оп- ределяет общую конструктивную схему, область применения и эф- фективность всей машины. Его выбирают в зависимости от физи- ко-механических свойств груза (гранулометрического состава, аб- разивности и пр.) и требующейся производительности машины. Например, погрузчики с многоковшовым цепным или ленточным органом предназначаются главным образом для перегрузки легко- сыпучих и некрупнокусковых грузов при относительно невысокой производительности, зубчатый вал и гребковый роторный орган могут работать с крупнокусковыми грузами. Однако в ряде случаев область применения захватывающего органа и производительность машины зависят не только от типа, но и от конструкции захваты- вающего органа, а также от размеров машины [115]. По способу захвата груза из штабеля машины непрерывного действия можно разделить на три основные группы: с захватом снизу, сверху и с боков. Основные схемы питателей показаны в табл. 11.8. В некоторых случаях, помимо основного захватывающего груз органа (питателя) применяют вспомогательный (например, подгре- бающие шнеки на многоковшовом погрузчике). По роду питающей машину энергии различают машины с пи- танием от внешнего источника энергии (с электроприводом) и ма- шины с автономным питанием (с двигателем внутреннего сгора- ния). Основным узлом машины - механизмом захвата груза из штабеля, перемещения его (один или два конвейера) и передвиже- ния машины может служить групповой или индивидуальный элек- трогидравлический привод. В качестве транспортирующего передаточного органа приме- няют ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры. Обычно на машине устанавливают последовательно один или два конвейе- ра, в редких случаях - три. При использовании двух конвейеров, их между собой связывают шарнирно. Погрузчики непрерывного действия отличаются высокой про- изводительностью и простотой обслуживания. Приведем несколько примеров погрузочных машин разных ти- пов. На рис. 11.110 представлена погрузочная машина с многоков- шовым погрузочным органом в виде цепного ковшового элеватора. Зачерпываемый ковшами и поднимаемый ими на некоторую высо- ту груз через центрально расположенную воронку передается на 15—98
450 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 11.8. Способы захвата грузов и основные схемы питателей, использующихся при этом Способ захвата груза Тип питателя и схема Снизу Многоковшовый цеп- ной или ленточный Сверху Вибрационный или качающийся Многоковшовый роторный Зубчатый вал Парные нагребающие лапы Консольные скребки на парных бесконеч- ных цепях ("барах”) Одно- или двух дисковый С боков Рис. 11. ПО. Погрузчик многоковшовый
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 451 консольно укрепленный разгрузочный ленточный конвейер. Для увеличения фронта работ как ковшовый элеватор, так и ленточный конвейер могут поворачиваться относительно друг друга вокруг центральной оси, на которой расположена воронка. Погрузочные машины этого типа предназначаются для рабо- ты с насыпными исслеживающимися грузами, такими как песок, гравий, щебень, торф, уголь и др. Их производительность около 50 м3/ч. На складах насыпных грузов, и особенно угля, находят приме- нение погрузочные машины с ковшово-роторным экскавационным и зачерпывающим органом (рис. 11.111). Производительность та- ких машин может изменяться в широком диапазоне - от несколь- ких десятков до нескольких тысяч кубических метров в час. Пода- ется уголь со склада ротором и тем же консольным конвейером (который для этого реверсируется) на стационарный ленточный конвейер. При таком оборудовании достигается большая вмести- мость склада, высокая производительность и полная механизация операций по подаче угля или другого груза на склад и со склада. Для погрузки зерна в автомобили и другие транспортные сред- ства предназначен передвижной самоходный погрузчик КПШ-5 (рис. 11.112) и погрузчик Д-565 (рис. 11.113). Погрузчик КПШ-5 забирает зерно из насыпи ковшовым элева- тором 7, приводимым в движение от электродвигателя через кли- ноременную и цепную передачи. Для увеличения ширины захвата Рис. 11.111. Погрузчики с роторным питателем
452 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и разрыхления груза в насыпи элеватор снабжен двумя подгребны- ми шнеками 4, которые смонтированы на консолях нижнего откло- няющего вала и заключены в кожух. Все узлы элеватора установ- лены на несущей сварной раме, которая при помощи двух опорных осей шарнирно опирается на раму тележки и может быть припод- нята вверх специальными гидродомкратами. Отвальный ленточный конвейер посредством пустотелых цапф закреплен на поворотном круге, установленном на раме тележки, и поддерживается винтовым домкратом, позволяющим вручную изменять угол наклона конвейера от 13 до 23°. Кроме того, отваль- ный конвейер имеет возможность поворота в горизонтальной плос- кости на угол 180° при помощи зубчатореечной передачи и гидро- домкрата. Все механизмы погрузчика смонтированы на самоход- ной тележке, снабженной двумя рояльными и двумя приводными колесами, имеющими индивидуальный электропривод. При букси- ровании погрузчика колеса от электропривода отключаются. По- грузчик может работать в ручном и автоматическом режимах [52]. Все основные механизмы и узлы погрузчика Д-565 смонтиро- ваны на автомобильном шасси с дизельным двигателем. Шасси имеет два ведущих моста от автомобиля ЗИЛ, приводимых в дви- жение при помощи карданных валов. Заборное устройство, со- стоящее из двух шнеков, закреплено на одном валу по обе стороны от нижних концевых звездочек элеватора. На двух втулочно- роликовых цепях закреплены ковши вместимостью 0,032 м3. Шар- нирное крепление рамы элеватора 4 на раме шасси позволяет опус- Рис. 11.112. Погрузчик КПШ-5: 1 - ковшовый элеватор; 2 - ленточный конвейер; 3 - самоходная тележка; 4 - подгребающие шнеки; 5 - гидросистема; 6 - шкаф электроаппаратуры
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 453 Рис. 11.113. Погрузчик Д-565: 1 - самоходное шасси; 2 - механизм поворота конвейера; 3 - редуктор: 4 - элеватор; 5 - механизм подъема элеватора; 6 - выравниватель; 7 - механизм подъема конвейера; 8 - гидросистема; 9 - капот кать и поднимать ее вместе с заборным устройством относительно уровня пола при помощи гидродомкратов. Для обеспечения более полного подбора зерна сзади шнеков установлена подгребающая лопата, положение которой регулируют двумя винтами. Отвальный ленточный конвейер, опирающийся хвостовой частью на специ- альный кронштейн, можно поворачивать в горизонтальной плоско- сти на угол 140° и изменять угол наклона к горизонту. Конвейер поворачивают при помощи гидродомкрата. Рабочие органы по- грузчика приводятся в движение от двигателя шасси через муфту сцепления, редуктор отбора мощности, предохранительную мно- годисковую фрикционную муфту и промежуточные цепные пере- дачи [52]. Другой разновидностью самоходных погрузчиков непрерывно- го действия являются скребковые погрузчики, которые в основном предназначаются для погрузки снега при его уборке в зимнее вре- мя. Снег не принято грузить многоковшовыми или одноковшовы- ми погрузчиками, так как он прилипает к ковшам. Поэтому у сне- гопогрузчика многоковшовый подъемный элеватор заменен скреб- ковым, а взамен шнекового питателя установлен питатель с подгребающими лапами. Рассматриваемые погрузчики изготавли- ваются на гусеничном и пневмоколесном ходу. К конструкциям современных погрузочных машин предъявля- ются следующие требования [115]: высокая надежность работы при всех возможных состояниях перегружаемого груза (при наличии от- дельных крупных кусков, смерзшихся и слежавшихся кусков и т. п.);
454 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства удобство эксплуатации; хорошая обзорность оператора, комфорт- ность кабины; высокая ремонтопригодность; мобильность пере- движения в стесненных условиях склада; минимальное количество обслуживающего персонала при погрузочных операциях. Установки пневматического транспорта Под пневматическим, транспортом понимают установки, пе- ремещающие взвешенные частицы груза по трубопроводам за счет потока воздуха, движущегося с большой скоростью. Струя воздуха образует с порошковым и легким мелкокусковым грузом более или менее однородную аэросмесь, заполняющую сечение трубопрово- да. При этом куски обычно перемещаются скачкообразно во взве- шенном состоянии и частично скольжением по нижней стенке тру- бы. Пневматические устройства используют для перемещения навалочных, сыпучих, пылевидных грузов (цемента, гипса, изве- сти, песка, шлака, древесных опилок и т. д.), бетонной смеси и ра- створов. Работа любой пневмотранспортной установки основана на раз- ности давлений в начале и конце трубопровода, создаваемой воз- духодувными машинами. В зависимости от способа создания пере- пада давления и его величины пневмотранспортные установки подразделяют на всасывающие, нагнетающие и комбинированные (всасывающе-нагнетающие). Установки всасывающего типа по величине разряжения (ва- куума) различаются на установки низкого (до 5-Ю3 Па) вакуума, среднего (до 5104 Па) и высокого (свыше 5104 Па) вакуума. Нагнетающие установки по величине избыточного давления бывают: низконапорные (избыточное давление до 5-103 Па), сред- ненапорные (избыточное давление 5-104 Па), высоконапорные (из- быточное давление свыше 5-Ю4 Па). Во всасывающих установках (рис. 11.114, а) воздух отсасыва- ется вакуум-насосом 7, приводимым в действие электродвигателем, из всей системы, создавая в ней разрежение (вакуум). Вследствие этого воздух из атмосферы через опущенное в груз сопло 1, уст- ремляется в загрузочное устройство, увлекая за собой частицы гру- за и через гибкие шланги 2 поступает в трубопровод 3. В зависимо- сти от трассы, по которой транспортируют груз, трубопровод 3 со- стоит из определенного числа прямолинейных, криволинейных и гибких участков, позволяющих отклонять в нужном направлении весь трубопровод и его части. При поступлении воздуха с грузом в циклон-разгрузитель 4 (осадительную камеру) скорость смеси резко уменьшается вследст-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 455 вие большой разницы в сечениях трубы и разгрузителя. Меняется и направление струи смеси. В результате частицы груза, теряя ки- нетическую энергию, оседают на дно камеры 4. Воздух, освобо- дившись от основной массы взвешенных в нем частиц груза, по- ступает по трубопроводу в пылеуловитель 6, в котором он про- ходит через фильтр и в очищенном виде через вакуум-насос 7 и патрубок 8 выпускается в атмосферу. Осевший в камере 4 груз выводится наружу через отверстие, соединенное со шлюзовым за- твором 5, и поступает в бункер или на другие транспортные сред- ства. Пыль из пылеуловителя также выгружают при помощи шлю- зового затвора 5. Шлюзовые затворы в процессе выгрузки груза предохраняют систему от просачивания в нее атмосферного возду- ха. Если такое просачивание произойдет, степень разрежения в сис- теме понизится, и ее действие может прекратиться. Рис. 11.114. Пневмотранспортные установки: а - всасывающая (вакуумная); б - нагнетательная; в - ком- бинированная (всасывающе-нагнетательная)
456 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Всасывающая пневматическая установка при наличии разветв- ленного трубопровода (см. рис. 11.114, а), позволяет забирать груз одновременно в нескольких точках (например, из трюма баржи и вагона) и направлять его в один пункт выгрузки. Из-за невозмож- ности реализации в этих установках больших перепадов давления они применяются в основном для перемещения легкосыпучих, пы- левидных и мелкозернистых грузов на небольшие расстояния. В нагнетательной пневматической установке (рис. 11.114, б) компрессор 7 7 создает в системе давление до 0,5-0,6 МПа. Сжатый воздух через воздухозаборник (ресивер) 10 с влагоотделителем по- ступает в трубопровод 3, в который через камерный или винтовой питатель 9 поступает груз. Образовавшаяся грузовоздушная смесь по трубопроводу 3 поступает в циклон-разгрузитель 4, где оседают частицы груза. Воздух, освободившись от основной массы груза, поступает в фильтр 6 и выбрасывается в атмосферу по патрубкам 8. Разгрузка фильтра 6 и циклона-разгрузителя 4 происходит через шлюзовые затворы 5. Нагнетательные установки обеспечивают захват груза в одном месте с одновременной подачей его в несколько пунктов по раз- ветвленному трубопроводу. В связи с возможностью создания в системе больших перепадов давления в начале и конце трубопро- вода нагнетательные установки используются для перемещения абразивных и кусковых грузов на значительные расстояния. На рис. 11.115 в качестве примера показана нагнетатель- ная установка, служащая для подачи грузов из приемного бун- кера, расположенного на уров- не земли, в высокие бункера. Рис. 11.115. Нагнетательная пневмотранспортная установка
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 457 Груз вводится в нагнетательный трубопровод винтовым питателем, поднимается в струе воздуха вверх и по разветвленному трубопро- воду сгружается в сообщающиеся между собой бункера, а воздух через фильтр выпускается в атмосферу. Из бункера груз через за- творы с помощью аэрационного желоба грузится в автомобили. Комбинированная пневматическая установка представляет собой комбинацию всасывающей и нагнетательной установок (рис. 11.114, в). Нагнетательная и всасывающая линии в этой уста- новке разделены насосом 7. По всасывающему трубопроводу 3 че- рез сопло 1 грузовоздушная смесь поступает в циклон-разгрузи- тель 4. Отсюда воздух с оставшимися в нем пылевидными частица- ми груза следует в фильтр 6. Из фильтра он засасывается пневмо- насосом 7 и поступает в ресивер 10. При помощи питателя 5 груз из разгрузителя 4 и фильтра 6 по- ступает в магистраль 12, куда нагнетается сжатый воздух из реси- вера 10. Нагнетательная магистраль может заканчиваться откры- тыми трубопроводами, из которых смесь груза с воздухом выбра- сывается на склад или направляется в свой разгрузитель 4, откуда воздух подается на очистку от пыли в фильтры 6. Смешанная система пригодна для транспортирования груза на значительные расстояния из нескольких пунктов загрузки в не- сколько пунктов разгрузки. Во всасывающей системе забор груза не представляет затруд- нений, так как наружный воздух, попадая в трубопровод, увлекает за собой материал. Однако отделению частиц груза от воздуха в пункте разгрузки препятствует давление наружного воздуха, по- этому разгрузочные устройства во всасывающей установке пнев- мотранспорта более сложны, чем в нагнетательной. В установках нагнетательной системы находящийся в трубо- проводе сжатый воздух препятствует вводу частиц груза, а вот уда- лять материал в пункте разгрузки весьма просто, так как давление воздуха окружающей среды меньше давления внутри трубопрово- да. В связи с этим в нагнетательной системе оказываются более сложными загрузочные устройства. В смешанной системе используют преимущества обеих схем, поэтому в ней загрузочные и разгрузочные устройства сравнитель- но просты. В зависимости от количества трубопроводов (часто говорят материалопроводов или грузопроводов) пневмоустановки бывают простые однотрубные - с одним материалопроводом и разветв- ленные - с двумя и более материалопроводами. В разветвленных
458 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства пневмоустановках по материалопроводам можно одновременно транспортировать различные грузы из нескольких точек с разными производительностями. Недостаток разветвленных пневмоустано- вок - влияние изменения нагрузки в одном из материалопроводов на стабильность работы других материалопроводов. Пневмотранспортные установки могут быть с замкнутым и ра- зомкнутым циклом воздуха. Во-первых, весь воздух или часть его возвращается после воздуходувной машины в загрузочное устрой- ство и снова используется для транспортирования; во-вторых, воз- дух воздуходувной машиной полностью выбрасывается в атмосферу. Обычная производительность пневмотранспортных установок - несколько десятков тонн в час, в некоторых случаях для установок нагнетательного и комбинированного типа может быть доведена до 700 т/ч. Дальность бесперегрузочного транспортирования до 2 км, а высота подъема до 300 м. В качестве воздуходувного оборудования, служащего для об- разования в трубопроводе перепада давления в нагнетательных системах применяют компрессоры, воздуходувки и вентиляторы, а в вакуумных (всасывающих) - вакуум-насосы и вентиляторы. Трубы установок стальные, относительно небольшого диамет- ра, укладываются под любым углом к горизонту с необходимыми поворотами в плане и по высоте. К преимуществам установок пневмотранспорта относятся: герметичность системы, что особенно важно при транспорти- ровании цемента и других пылящих грузов; отсутствие потерь перемещаемых грузов и предохранение их от влияния внешней среды; возможность перемещения грузов по сложной трассе с гори- зонтальными, наклонными и вертикальными участками, что повы- шает приспосабливаемость к сложным производственным услови- ям работы; компактность установки (сосредоточенность основного ма- шинного оборудования в одном месте) гарантирует простоту при контроле за ее работой и уменьшает эксплуатационные затраты на ее обслуживание; перемещение грузов из нескольких мест в одно или из одного места в несколько, а также сочетание перемещения груза с техно- логическими процессами (например, охлаждением и сушкой); полная механизация загрузки и разгрузки и возможность авто- матизации процесса транспортирования; обеспечение высоких санитарно-гигиенических условий в ра- бочих помещениях (особенно характерно для всасывающих уста- новок).
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 459 Основными недостатками пневмотранспорта являются: высокий удельный расход энергии 3-5 кВт ч на 1 т км транс- портируемого груза (из-за сравнительно низкого КПД вентилято- ров и уноса тепла из помещения вместе с рабочим воздухом); большой расход воздуха 10-15 м3 на одну тонну перемещаемо- го груза. интенсивное изнашивание трубопроводов (особенно на пово- ротных участках) и других частей установки, входящих в сопри- косновение с потоком груза. Эффективность применения пневматического транспорта ог- раничивается не только крупностью кусков груза (обычно до 40 мм, в редких случаях до 80 мм), но и такими его свойствами, как влажность, способность прилипать к стенкам трубопровода, резер- вуаров, питателей и других составных частей установки. При пере- мещении порошкообразных и особенно тонкодисперсных грузов с частицами размером меньше 10 мкм усложняется их отделение в конечном пункте от выпускаемого из трубопровода воздуха. Помимо пневмотранспортных установок, в которых насыпные грузы перемещаются по трубопроводу в смеси с воздухом, имеют- ся установки, служащие для перемещения мелких предметов и от- дельных небольших количеств насыпных грузов в специальных контейнерах-патронах, обычно цилиндрической формы, перекры- вающих подобно поршням сечение трубопровода. В противопо- ложность основному рассмотренному выше способу пневматиче- ского транспортирования, груз в установках данного типа переме- щается под действием статического давления воздуха на торцовую поверхность патронов. Кроме того, существует и еще одна разновидность пнев- мотранспортных устройств - пневможелоба с перфорированным дном, в которых происходит аэрирование (насыщение воздухом) порошкообразных грузов, получающих при этом большую под- вижность и перемещающихся по желобу при незначительном его наклоне (аналогично пневматической разгрузке автомобилей-це- ментовозов (см. главу 5). Самотечные устройства (устройства гравитационного транспорта) В устройствах данного типа насыпные, тарно-упаковочные и штучные грузы перемещаются вниз по наклону или вертикали в ре- зультате действия собственной силы тяжести (сил гравитации) или ее составляющей, без дополнительной затраты энергии извне. По- этому самотечный транспорт часто называют гравитационным.
460 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К основным устройствам гравитационного транспорта отно- сятся: наклонные лотки, различного рода спуски, самотечные тру- бопроводы, бункера. Самотечные устройства используются для по- грузки и перегрузки сыпучих навалочных грузов (песок, гравий, щебень, грунт, зерно и т. д.), штучных грузов (ящиков, мешков, па- кетов, и т. д.), бетона, различных строительных смесей и т. д. Наклонные лотки представляют собой наклонную плоскость, обрамленную бортами. Их иногда называют прямыми спусками. В поперечном сечении лотки имеют обычно прямоугольную фор- му. Ширина их должна быть несколько больше ширины груза, а высота бортов - не менее 2/3 высоты груза. Если груз имеет фор- му параллелепипеда (ящики), ширина лотка должна быть меньше диагонали груза во избежание верчения его на лотке. Дно и борта лотков делают из листовой стали толщиной 2-6 мм или из дере- ва с обшивкой изнутри тонколистовой сталью, стойкой против ис- тирания. Если груз массой Grp скользит по наклонной плоскости, распо- ложенной под углом р к горизонту с коэффициентом трения /, то разность уровней Д/i в начальной и конечной точках плоскости длиной I определится из выражения Ыг = 1 sin р. (11.1) Обозначив скорость в этих точках соответственно ун и ук, а ускорение свободного падения g можно записать следующее уравнение: Grp g h = G^ gfl cos P + Grp (o2k - o2h)/2. (11.2) Из выражения (11.1) видно, что работа силы тяжести груза, затрачивается на преодоление работы сил трения и приращение кинетической энергии. Это уравнение позволяет рассчитать, под каким углом необходимо устанавливать плоскость и определять скорость груза, которую он будет иметь в конечной точке этой плоскости (или участка плоскости). Если заданы у„, ук и Д/г, то угол р, под которым должна быть расположена наклонная плоскость, находится из равенства tgp = 2ghf/(2gh + у2н - у2к). (11.3) Если известна начальная скорость и задан угол наклона р, то конечная скорость ук = 2§й/(1-ctgP) + у2н. (11.4)
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 461 При большой высоте спуска груза на каком-то участке лотка скорость ик может оказаться значительной и недопустимой для гру- за. В этих случаях устраивают второй наклонный участок лотка с меньшим углом наклона (с таким, после которого груз съезжает на горизонтальный участок и останавливается в необходимом месте). Скорость спуска груза по наклонному лотку можно регу- лировать не только изменением угла его наклона, но и подбором соответствующих материалов для участков лотка, т. е. путем изме- нения коэффициентов трения на различных участках. В этом слу- чае спуск может состоять из одной прямолинейной наклонной плоскости с постоянным углом наклона, но ее участки по мере приближения к концу спуска покрываются материалами с большим коэффициентом трения. Скорость движения насыпного груза по желобу принимают обычно не более 2,5 м/с. Если груз движется по желобу прямоугольной или скругленной формы, то под коэффици- ентом трения скольжения понимается приведенный коэффициент, который учитывает сопротивление трения как по дну, так и по бо- ковым стенкам желоба [НО; 115]. При замене гладкой поверхности лотка роликами получается секция неприводного роликового конвейера. Спуски. Когда нужно спускать грузы по вертикали в стес- ненных условиях, применяют винтовые и каскадные спуски (рис. 11.116). Рис. 11.116. Схемы спусков: а - винтовой с гладкой поверхностью , б - роликовый; в - каскадный
462 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Винтовой (спиральный) спуск представляет собой наклонную плоскость, как бы обвитую вокруг цилиндра. При движении по винтовому спуску груз центробежной силой прижимается к борту спуска, вследствие чего он испытывает большее сопротивление движению, что обеспечивает плавный спуск с небольшой скоро- стью на выходе. Скорость груза на винтовом спуске зависит от веса груза, угла наклона спирали и состояния поверхности желоба. Плоскости винтовых спусков могут изготавливаться с гладкой поверхностью или роликовыми, которые применяют при большой разности высот погрузки и разгрузки. Винтовые роликовые спуски имеют, как правило, стационар- ное исполнение. Их собирают из наклонных спиральных секций, внешняя сторона которых иногда опирается на стойки. Винтовые роликовые спуски широко применяют в гравитаци- онных многоярусных стеллажах. За счет этого удается: повысить эффективность использования объема складского помещения (в связи с тем, что на складе тогда необходимы только два прохода - для загрузки и выгрузки стеллажей); сократить пути перемещения грузов; уменьшить время их отбора и выдачи. К недостаткам винтовых роликовых спусков относят неста- бильность движения грузов из-за разных сопротивлений роликов вращению; разброса значений коэффициентов трения качения и скольжения для отдельных роликов и грузов и др. Общим не- достатком для всех винтовых спусков является сложность изго- товления по сравнения с наклонными плоскостями и каскадными спусками. В тех случаях, когда транспортируемый груз не боится сотрясе- ний, проще изготовить кас- кадный (ступенчатый) спуск (рис. 11.116, в), где все рабо- чие поверхности плоские. На каждой ступеньке груз начи- нает движение с нулевой ско- ростью, поэтому в конце спу- ска скорость груза невелика. Самотечные трубы. Для спуска сыпучих материалов применяют закрытые наклон- ные лотки в виде труб круг- Рис. 11.117. Поворотная самотечная лого или прямоугольного се- (пересыпная) труба чения (рис. 11.117), позволяю-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 463 щие распределять сыпучий груз из одного бункера в несколько мест. Для этого трубы делают с разветвлением. В местах разветв- ления устанавливают поворотные заслонки - шиберы с механиче- ским или ручным управлением. При сравнительно небольшом грузопотоке с помощью одной поворотной пересыпной трубы можно заполнять поочередно не- сколько емкостей, горловины которых расположены по окружно- сти. Сечение пересыпной трубы выбирают с таким расчетом, чтобы материал при движении заполнял 30-50 % сечения. Площадь сече- ния можно определить по эмпирической зависимости Г=6,95-10'4И<[р/»тр. (11.5) где 11% - производительность трубы, м3/ч; - скорость движения груза по трубе, м/с. Бункеры - саморазгружающиеся емкости, предназначенные для приема, хранения и загрузки транспортных средств. Бункер в течение длительного времени загружают грузом, а в необходи- мый момент за короткий промежуток времени загружают подвиж- ной состав. Бункеры представляют собой сосуды, снабженные вверху загрузочными, а внизу разгрузочными отверстиями в днище или боковой стенке, которые перекрываются затворами. Продви- жение груза в бункере и истечение его через разгрузочное отвер- стие происходит под действием силы тяжести груза. Имеются три основных вида бункеров: воронки, у которых отсутствует верти- кальная часть (сосуд), силосы - с увеличенной высотой (8-10 м) и собственно бункера. Последние выполнены прямоугольными, круглыми (цилиндрическими), корытообразными (рис. 11.118). Рис. 11.118. Схемы бункеров: а - призматический; б - пирамидаль- ный; в - цилиндрический; г - конусный; д - корытообразный д
^ртные и погрузочно-разгрузочные средства Бункеры изготавливают из ^истовой стали, железобетона, а иногда и дерева. Внутренняя по^рхность бункера может быть футерована стальными листами. _ Основным требованием к б/нкеРам является обеспечение свободного истечения груза ч>ез Р^узвнное отверстие. Возможны два вида истечения н^СЫПНЫХ ГРУЗОВ- нормальное груз движется в виде столба, распо/оженного над 0™еРстием (Рис- 11.119, а); гидравлическое - груз Движется подобно жидкости. Наиболее распространен первый ви/ истечения (Рис- 11-119, б). Гидравлическое истечение гпу/а хаРактеРн0 Дли больших уг- лов наклона воронки (75-80°) и для Рибробункеров. При высыпании груза из бункер над его выпускным отверсти- ем нередко образуется свод груза в виде купола или арки (так на- зываемое сводообразование). Эти Г/Р°пессы наиболее характерны для истечения грузов, содержащих кРУИные КУСКИ (рис. 11.120). Образование свода может также В(узникнуть и при истечении не- крупнокусковых грузов, особенно вх/ажных и слеживаюЩихся. Для ликвидации сводообразова/™ применяют различные руч- ные и механические средства. В прс/стевшем слУчае свод разруша- ют вручную через специальные отв^Рстия в стенках бункеров, уст- роенные с таким перекрытием, что ^Р^3 чеРез них не высыпается. Механические разрушающие устро/ства имеют ВИД груза, подве- шенного на цепи сверху, или лопастного «Роющегося колеса. В некоторых случаях используют у^Репленные на стальных стен- ках бункера вибраторы, активизируй014*16 пРоцесс высыпания гру- за. Вибраторы включают только пр^1 ОТКРЬ1ТОМ выпускном отвер- стии и работающем питателе, в прот^вном слУчае вибрация может „ видов истечения сыпучих характерных Рис. 11.119. Схемы материалов из бункеров: , л е ~ гидравлическое с боковой а — нормальное; о — гидравлическое; г разгрузкой
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 465 вызвать обратный эффект - сле- живание и уплотнение груза в бункере. Средство для борьбы со сводообразованием в каждом от- дельном случае выбирают глав- ным образом в зависимости от свойств груза. Форма и размеры бункера (величина наклона стенок дни- ща, размеры и расположение раз- рИс. 11.120. Схема сводообразования грузочного отверстия) должны в бункере выбираться в соответствии с ро- дом груза, подлежащего погрузке, для обеспечения правильного его истечения из бункера при опорожнении последнего. Например, угол наклона стенок днища обычно на 5-10 % больше угла естест- венного откоса груза в состоянии покоя; ширина выходного отвер- стия бункера должна превышать максимальный размер куска груза в 3-6 раз. Объем бункера выбирают, исходя из грузоподъемности транспортных средств (единовременная разгрузка) или из необхо- димого объема хранения груза. Для перекрытия выпускных отверстий бункеров и выпуска из него груза с регулированием потока бункеры снабжаются затво- рами. Затворами управляют дистанционно с помощью пневмоци- линдров или электрических гидротолкателей и вручную посредст- вом рычажных устройств и лебедок. Конструкция затвора должна обеспечивать возможно меньшее усилие для открывания и закры- вания, четкость отсечки груза (быстроту открывания и закрыва- ния), равномерность потока груза и возможность регулирования скорости его высыпания (табл. 11.9) Для равномерной подачи груза из бункеров на конвейеры и в транспортные средства у выпускных отверстий монтируются пи- татели (загрузочные устройства), которые могут создавать поток груза с направленной скоростью заданного значения, что требует- ся, например, для конвейеров. По конструкции питатели различа- ются на вибрационные, скребковые, барабанные, пластинчатые, дисковые и др. (рис. 11.121) и представляют собой механические устройства, снабженные двигателями. Их монтируют у выпускных отверстий бункеров или воронок. Пропускную способность пита- теля регулируют изменением выпускного отверстия бункера или рабочих параметров питателя. Большинство питателей не требует отдельных бункерных затворов, так как при остановке питателя груз удерживается от самопроизвольного высыпания через отвер-
466 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица И.9. Основные типы затворов бункеров Типы затворов и их схемы Краткая характеристика Откидной ЛОТКОВЫ] Л Устанавливается в наклонном положении для ускорения истечения груза. Скорость истечения регулируют изменением угла наклона лотка. Та- кие затворы применяют в известковых карьерах при погрузке крупнокусковых материалов в же- лезнодорожные платформы или автомобили Цепной Состоит из лотка и ряда параллельных, свободно висящих тяжелых цепей, образующих штору, препятствующую высыпанию груза. При подъеме цепей лебедкой материал начинает ссыпаться, а скорость его регулируется высотой подъема цепей. Эти затворы применяют для крупнокусковых грузов ПЛОСКИ! £ £ Q*.| Перекрывает выпускное отверстие стальной за- движкой, движущейся по направляющим. По расположению задвижки различают затворы го- ризонтальные и вертикальные Гусеничный а. Является разновидностью горизонтального за- твора. Его рабочий орган - замкнутая прорези- ненная или пластинчатая лента, огибающая концевые барабаны, смонтированные на раме. Рабочая часть ленты поддерживается роликами. Выпускное отверстие открывается с помощью реечной передачи, при этом верхняя часть ленты до правого концевого барабана остается непод- вижной, а нижняя - движется вправо и выпуск- ное отверстие постепенно открывается. При за- крытии отверстия нижняя лента смещается вле- во, переходит наверх и перекрывает отверстие. Достоинство такого затвора - малое сопротив- ление открыванию и закрыванию, так как верх- няя лента не скользит по грузу
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 467 Окончание табл. 11.9 Типы затворов и их схемы Краткая характеристика Секторный Ч— с 3 Используют при работе с молотыми и мелко- кусковыми грузами. Он состоит из патрубка, прикрепленного к выпускному отверстию бун- кера, и шарнирной цилиндрической заслонки (называемой сектором) с боковыми щеками. Для управления служит рычаг с рукояткой. Направ- ление струи груза зависит от степени открытия сектора Челюстной Разновидность секторного затвора. Челюсти со- единены между собой зубчатыми секторами и одновременно поворачиваются в противопо- ложных направлениях. Симметричное раскры- тие челюстей обеспечивает положение струи груза в центре затвора независимо от степени его раскрытия стие силой подпора. Многие питатели представляет собой ничто иное, как разновидности конвейеров: ленточных, пластинчатых, скребковых, винтовых, качающихся, вибрационных (см. рис. 11. 121). От конвейеров питатели отличаются меньшей длиной, относитель- но повышенной мощностью двигателя и прочностью, так как они могут испытывать давление груза под отверстием бункера или во- ронки, перемещают груз более толстым слоем и преодолевают большие сопротивления при движении. Питатели этой группы иногда являются одновременно и конвейерами и перемещают груз на некоторое расстояние от отверстия бункера. Барабанные (рис. 11.121, в), дисковые (рис. 11.121, ж), цепные и лопастные пи- татели не имеют прототипов среди конвейеров и служат только для выдачи груза непосредственно у отверстия бункера [11; 115]. Применение бункеров позволяет сократить простои автомоби- лей под погрузкой до 2-3 мин. Наибольший эффект от применения бункеров достигается на базисных складах и перевалочных пунктах при перевозках грузов автомобилями и автопоездами большой гру- зоподъемности.
468 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.121. Схемы питателей бун- керов: а, е - вибрационный; б - скребко- вый: в - барабанный; г - пластинча- тый; д - с задвижкой; ж - дисковый Возможность использования конкретного гравитационного устройства для проведения ПРР проверяется следующим образом: сравнивается сила трения груза о поверхность самотечного устрой- ства и скатывающая сила, действующая вдоль плоскости скольже- ния. Кроме того, необходимо помнить, что высокие скорости скольжения груза, при окончании его движения (например, при по- падании в кузов автомобиля), приводят к удару, что может вызвать порчу груза или нарушить его упаковку. Самотечные устройства обычно применяются совместно с дру- гими ПРМ: автомобилеопрокидывателями, элеваторами, транспор- терами и т. д.
Глава И. Погрузочно-разгрузочные средства 469 Заканчивая обзор погрузочно-разгрузочных средств непрерыв- ного действия, необходимо обратить внимание на следующее ос- новные направления их совершенствования. 1. Создание конвейеров для бесперегрузочного транспор- тирования грузов от начального до конечного пунктов по прямо- линейной и сложной пространственным трассам большой протя- женности. 2. Повышение производительности конвейеров, за счет выбора наиболее рациональной формы грузонесущего элемента конвейера для увеличения количества груза на единице его длины, а также путем увеличения скорости движения грузонесущего элемента. 3. Создание конвейеров с крутонаклонной и сложнокомбини- рованной горизонтально-, вертикально- и горизонтальной трассой для высокопроизводительного транспортирования насыпных и штучных грузов. 4. Повышение надежности машин и упрощение их обслужива- ния в тяжелых условиях эксплуатации. 5. Автоматизация и компьютеризация управления как отдель- ными машинами, так и комплексными системами машин. 6. Широкое использование современных компьютерных техно- логий для расчетов и выбора оптимальных вариантов сложных сис- тем машин. 7. Снижение металлоемкости, массы и уменьшение габаритных размеров машин путем создания принципиально новых облегчен- ных конструкций с применением пластмасс, легких сплавов, тон- костенных гнутых профилей металла и т. п. 8. Создание новых машин, основанных на перспективных ме- тодах транспортирования на магнитном и воздушном подвесе гру- зонесущего элемента, с приводом от линейных асинхронных дви- гателей. 9. Создание специализированных типов роботов-манипулято- ров для выполнения автоматической загрузки и разгрузки конвейе- ров в процессе их непрерывного движения. 10. Улучшение условий труда обслуживающего персонала и производственных рабочих, исключение возможности потерь транспортируемого груза, полная герметизация транспортирующих устройств и изоляция от окружающей среды пылевидных, горячих, газирующих и химически агрессивных грузов. Снижение шума при работе машины. 11. Унификация и стандартизация оборудования с одновремен- ным увеличением числа его типоразмеров на базе единых унифи- цированных узлов.
470 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 11.5. Средства пакетизации и контейнеризации Как уже отмечалось ранее, автомобильный транспорт перево- зит большое количество тарно-упаковочных и штучных грузов, ос- новная масса которых - продукция легкой, пищевой, химической и ряда других отраслей промышленности. Выполнение ПРР с еди- ницами штучных грузов занимает много времени, поэтому их предпочтительно соединять в более тяжеловесные пакеты (особен- но для грузов массой менее 40-60 кг). Подробно о средствах паке- тизации (см. рис. 11. 1) было рассказано в главе 6, поэтому здесь мы остановимся только на обзоре пакетоформирующих (ПФМ) и пакеторасформировывающих (ПРФМ) машин. Первые предназначены для укладки грузов в ящиках, мешках, коробках в пакеты. Вторые - механизируют разборку ящиков и па- кетов и работают в обратной последовательности по сравнению с ПФМ. Из практики известно, что при пакетных перевозках грузов большая часть трудовых и денежных ресурсов затрачивается на выполнение операций по формированию и скреплению пакетов. Процесс формирования пакетов тарно-упаковочных и штучных грузов состоит в основном из трех операций: подготовки грузов к пакетированию; укладки грузов по заданной схеме на поддон или без него; скрепления грузов в пакете. Все эти операции должны обеспечить получение пакетов, спо- собных воспринимать без разрушения продольные и вертикальные инерционные нагрузки, возникающие при транспортировке и про- ведении погрузочно-разгрузочных и складских операций с ними. Первая операция необходима, в частности, при пакетировании сыпучих грузов в мешках и заключается в уплотнении сыпучего продукта и придании мешкам правильной геометрической формы путем их прокатки или вибрирования. Вторая операция должна обеспечивать формирование пакетов правильной формы с мини- мальными зазорами между грузами. Автоматическая укладка грузов на поддоне или без него по за- данной схеме осуществляется с помощью пакетоформирующих машин, которые в зависимости от характеристик пакетируемых грузов делят [89]: на машины для формирования грузов в жесткой и полужесткой таре (деревянные, пластмассовые, картонные ящики); в мягкой таре (тканевые, бумажные, полиэтиленовые мешки с сыпучими продуктами);
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 471 перевозимых без внешней тары (огнеупорные изделия, строи- тельный кирпич, прокат, пиломатериал, рулоны мягкой кровли). Пакетоформирующие машины имеют различную компоновку, одна из которых приведена на рис. 11.122 [89]. Конструкции и принципы работы ПФМ отличаются большим разнообразием. Это связано с различными размерами и физико- механическими свойствами пакетируемых грузов, конструктив- ными особенностями тары и упаковки. Так, например, в машинах, Рис. 11.122. Схема компоновки пакетоформирующей ма- шины [88]: 1 - подающий конвейер; 2 - устройство комплектования рядов; 3 - магазин порожних поддонов; 4 - устройство для формирова- ния пакета; 5 - конвейер выдачи готового пакета
472 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства предназначенных для формирования пакетов из решетчатых мно- гооборотных деревянных и полимерных ящиков, могут применять- ся специальные захваты, входящие внутрь ящика и использующие для фиксации его конструктивные элементы, что невозможно при пакетировании сплошных дощатых или картонных ящиков. По способу формирования пакетов ПФМ делят на четыре группы: горизонтального, вертикального, комбинированного фор- мирования и формирования пучком. Машины первой группы могут работать по принципу "под- вижного'1 или "неподвижного" поддона. В машинах с подвижным поддоном вначале по заданной программе формируют горизон- тальный слой грузов, который укладывается затем на поддон. По- сле этого поддон опускается на высоту укладываемого слоя и на него укладывается следующий горизонтальный слой грузов. Так продолжается до тех пор, пока пакет не будет полностью собран. Подобное формирование пакетов приводит к значительным дина- мическим нагрузкам, особенно в конце формирования, когда надо за короткое время переместить весь пакет, масса которого может достигать одной тонны. Это ведет к увеличению массы машин, их мощности, создает значительный шум при работе. Значительно снизить динамические нагрузки и применять под- доны различных типоразмеров после незначительной переналадки механизма их выдачи позволяют машины, использующие при фор- мирования пакета принцип "неподвижного поддона" или, как гово- рят за рубежом, - наземного пакетирования, В этих ПФМ формирование пакетов про- исходит по схеме ’’сверху - вниз”. Примером такой ма- шины может служить техни- ка немецкой фирмы "Mollers” (рис. 11.123). Эта ПФМ со- стоит из следующих основ- ных узлов: подающего транс- портера 7, рольганга 2, где происходит частичное форми- рование слоя, механизма пе- реноса слоя 3 на колосники решетки 6, механизма 4 для переноса слоя груза с колос- ников на поддон, отводящего рольганга 5. Рис. 11.123. Схема формирования паке- тов ПФМ фирмы "Mollers" [89]
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 473 Производительность ПФМ этой группы, например, предназна- ченных для укладки на поддон картонных коробок или групповых упаковок в усадочной пленке - 3000 упаковок в час; для укладки бочек, пластмассовых ящиков - 2000 штук в час. Использование принципа "неподвижного поддона" приводит к значительному (в 4—8 раз) снижению максимальных инерцион- ных нагрузок, а значит, уменьшению энергоемкости, металлоемко- сти ПФМ и шума при их работе. Преимущества этих машин состоят в возможности контроля за ходом операций с пола, а также в универсальном характере пакети- рования. При относительно небольших скоростях работы исполни- тельных механизмов достигается высокая производительность: до 5 тыс. грузовых единиц в один час. Машины с таким принципом работы конструктивно более просты и имеют высокую надежность. Пакетоформирующие машины, работающие по принципу го- ризонтального формирования пакетов, имеют производительность в 2-3 раза большую, чем у машин с вертикальным и комбиниро- ванным формированием. Однако большие динамические инерци- онные нагрузки, возникающие при их работе (исключение, как от- мечалось, составляют ПФМ, использующие принцип "неподвижно- го поддона"), ограничивают применение машин этой группы. В ПФМ вертикального формирования грузы, поступающие по конвейеру, специальной кареткой, совершающей возвратно-посту- пательное движение, формируются в вертикальную стопу, которая после набора смещается на поддон. Машины этой группы имеют меньшую производительность: до 1000 ящиков в один час, однако динамические нагрузки при их работе значительно ниже, чем в ма- шинах первой группы, что позволяет применять их, например, для пищевых продуктов. Пакетоформирующие машины комбинированного формирова- ния используют для грузов прямоугольной формы, допускающих возможность их кантования. Сущность этого способа: на специаль- ном гравитационном конвейере комплектуются несколько рядов грузов, которые затем с помощью поворотного устройства уста- навливаются в вертикальное положение, образуя стопы. Последние затем смещаются на поддон. Машины этой группы находят огра- ниченное применение из-за невозможности пакетирования боль- шой номенклатуры тарно-штучных грузов. В автоматические линии, по формированию пакетов помимо ПФМ, включают автоматы для увязки и упаковки пакетов специ- альными (эластичными, липкими полиэтиленовыми или поли- винилхлоридными) пленками. Для крепления пакетов применяют
474 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.124. Автомат для обвязки пакета проволокой: 1 - пакет груза; 2 - обвязочная проволока клеевидные растворы, которые распыляют форсунками на упаков- ки. После застывания их образуется прочный и устойчивый пакет. Однако наибольшее распространение для крепления пакетов полу- чили стальные и полимерные ленты и проволока. Производитель- ность автоматов, выполняющих обвязку пакета, достигает 1000 операций в один час. Принцип действия автомата для двухрядной перекрестной об- вязки пакета хорошо виден на схеме (рис. 11.124) [ИЗ]. Одним из прогрессивных методов формирования грузовых единиц является пакетирование грузов с помощью усадочной пленки. Этот метод совершил настоящий переворот в упаковочном деле. В настоящее время в мире выпускается целый ряд машин для пакетирования с помощью усадочной пленки, и уже даже у нас в стране никого не удивляет, если кладка кирпича подается на под- доне упакованной в усадочную пленку. Повышенный интерес к этому методу обусловлен рядом присущих ему преимуществ (табл. 11.10). Существует несколько способов обертывания грузов плен- кой [8]. Например, вокруг груза образуется рукав высотой до 2,44 м. На рис. 11.125 видны два ролика, на которых размещается пленка. Пленка охватывает груз с боков, и ее края соединяются вертикальным швом. Низ и верх груза остаются открытыми.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 475 Таблица 11.10. Преимущества метода пакетирования грузов с помощью усадочной пленки Преимущества Характеристика метода Возможность па- кетирования гру- зов различной формы Метод применим к грузам практически любой фор- мы и размеров. Строго говоря, если материал можно поместить на поддоне или подкладке, то его всегда можно пакетировать с помощью пленки. С помо- щью этого метода пакетируют: отливки; поковки; арматуру; детали из листовой стали; батареи; кир- пич; бакалейные, фармацевтические, текстильные товары; смешанные детали различных размеров; де- тали неправильной сферической формы и ряд дру- гих Повышение ус- тойчивости гру- зов на поддонах Если груз плотно охвачен пластмассовой пленкой, то происходит укрепление грузов между собой и в целом на поддоне. Угол наклона пакетированных с помощью усадочной пленки грузов увеличивается до 35°. Кроме того, обеспечивается устойчивость грузов неправильной формы Защита от воз- действия окру- жающей среды Грузы в усадочной пленке могут противостоять ат- мосферным условиям до двух месяцев. Пластмассо- вая пленка обладает следующими преимуществами: не впитывает влагу; не теряет прочности; надежно защищает груз от пыли и грязи; позволяет перево- зить груз на открытых машинах и хранить его в те- чение некоторого времени на открытых складах Упрощение ути- лизации Существует два основных вида усадочных пленок: поливинилхлоридная и полиэтиленовая пленки. По- лиэтиленовая пленка чаще применяется для пакети- рования грузовых единиц. Однако некоторые тарно- штучные грузы упаковываются в поливинилхлорид- ную пленку из-за ее необычной прозрачности. С точ- ки зрения удаления отходов поливинилхлоридная пленка требует соблюдения больших мер безопас- ности, так как выделяет при сжигании токсичные га- зы. Полиэтиленовая пленка, наоборот, легко сжига- ется. Кроме того, отходы этой пленки могут вторич- но перерабатываться. Для этого полиэтиленовая пленка измельчается или капсулируется
476 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 11.10 Преимущества Характеристика метода Обеспечение сох- ранности грузов Пакетированные с помощью пленки грузы имеют повышенную устойчивость, что уменьшает их поте- ри при транспортировании. Кроме того, отпадает необходимость в применении стальной ленты, кото- рая портит груз. Пластмассовая пленка плотно при- легает к грузу и не отходит от него. Если груз дает усадку, то и в этом случае пленка продолжает по- прежнему плотно поддерживать его. Во многих слу- чаях усадочная пленка помогает уплотнить груз. В результате грузовая единица надежно крепится к поддону. Уменьшается возможность хищения груза, так как любое нарушение упаковки становится сразу заметным. С другой стороны, поскольку пленка про- зрачная, содержимое грузовой единицы легко про- верить. Если грузоотправитель хочет скрыть содер- жимое, то применяют непрозрачные виды пленки. Такие пленки, не пропускающие ультрафиолетового излучения, целесообразно применять и в тех случа- ях, когда груз боится воздействия солнечных лучей Упрощение кон- троля за движе- нием материаль- ных ценностей Применяя усадочную пленку различного цвета, можно осуществить цветовое кодирование грузовых единиц для целей учета и управления материальны- ми запасами. Если использовать прозрачную плен- ку, те или иные виды продукции можно учитывать визуально, не нарушая упаковки, а также размещать под ней транспортные инструкции, которые будут хорошо видны и читаемы на протяжении всего сро- ка службы грузовой единицы. Кроме того, на скла- дах, где грузовые единицы хранятся на поддонах, комплектовщик может вскрыть пакет из пленки и достать из него необходимое количество груза, не нарушая целостность грузовой единицы. Это дает большую экономию рабочего времени, так как не требует повторной упаковки груза. В том случае, когда груз обтягивается стальной лентой, иногда бывает трудно обеспечить устойчивость грузовой единицы, особенно при транспортировании ее на конвейере или погрузчиком после того, как из нее отобрали некоторое количество груза
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 477 Окончание табл. 11.10 Преимущества Характеристика метода Сравнительно низ- кие затраты тру- да и материалов Затраты на пакетирование грузов с помощью уса- дочной пленки меньше, чем затраты на пакетирова- ние другими способами, поскольку пленка единст- венный необходимый для пакетирования материал, не считая поддона. Стоимость же самой пленки от- носительно низкая. Более того, трудоемкость рабо- ты может быть снижена за счет применения полуав- томатического или автоматического оборудования для усадки пленки. Работа не требует высокой ква- лификации. Из-за незначительного веса пленка практически не увеличивает массу грузовой едини- цы. Традиционные методы пакетирования, такие, как применение контейнеров или обвязка стальной лентой, требуют больших затрат и часто менее эф- фективны, чем пакетирование в усадочную пленку При другом способе (рис. 11.126) по мере продвижения поддо- на с грузом по конвейеру сложенная пополам на ролике пленка обертывает груз и сшивается под нагревом. Затем груз поступает в тепловой туннель, где происходит усадка пленки (эта часть уста- новки на рисунке не показана). В третьем случае пленка в виде фасонного рукава обертыва- ет груз таким образом, что верхняя часть упаковки может быть или обрезана (обертка в рукав), или склеена (обертка в пакет, рис. 11.127). В последние годы все большее развитие получают принципи- ально новые направления в фор- мировании пакетов на поддонах кирпича, ящиков и других тар- но-упаковочных и штучных гру- зов, связанные с использовани- ем для этих целей роботов и ма- нипуляторов. Применение этих машин позволяет обеспечить за- данную структуру слоя пакета при различных типоразмерах и массе груза, а также динами- ческие нагрузки, действующие Рис. 11.125. Формирование пакета с помощью пленочного рукава
478 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.126. Вертикальное формиро- вание пакета Рис. 11.127. Склеивание пленки в верхней части упаковки на груз в процессе формирования пакета. Роботы оснащены про- граммными устройствами или ЭВМ. Время настройки на новую программу не превышает 2 мин. Производительность роботов до 600 ящиков в час. В перспективе намечается создание пакетофор- мирующих роботов с опознаванием формы груза ЭВМ и примене- нием акустического программирования [89]. К сожалению, в России пока нет специализированного произ- водства ПФМ. 1.6. Специальные автомобили К специальным автомобилям, с точки зрения ПРР, относится целый ряд автомобилей, которые выполняют не только перевозку грузов, но и различные перегрузочные операции с помощью мон- тируемых на них устройств (см. рис. 11.1). Кратко рассмотрим не- которые из них. Об этой технике подробно было рассказано в гла- вах 5 и 8 настоящего учебника, поэтому здесь в качестве примера рассмотрим автомобили, в основном предназначенные для пере- грузки штучных грузов (почта, багаж и др.) в аэропортах по схеме: АТС-самолет-АТС, так называемые автомобили транспортеры или автоконвейеры. На рис. 11.128 показан общий вид и схема современного авто- конвейера АТ-7. Автоконвейер представляет собой конструкцию, состоящую из доработанного автомобильного шасси ЗИЛ-5301 и установленно- го на нем ленточного конвейера. Ленточный конвейер расположен с правой стороны шасси, состоит из двух шарнирно соединенных
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства АП9 частей. Подъем и опускание конвейера производится при помощи двух гидроцилиндров, расположенных в передней и задней части рамы автомобиля. Конвейер снабжен бортами, которые откидыва- ются для прохода негабаритных грузов до 1250 мм. Передняя часть конвейера при помощи гидроцилиндра может отклоняться в верти- кальной плоскости относительно задней. Конструкция задней части конвейера позволяет производить погрузку как с земли, так и с борта автомобиля. Автоконвейер имеет грузовую платформу для перевозки бага- жа и оборудован четырьмя пультами управления, которые распо- ложены: в кабине водителя; с правой стороны кабины (выносной пульт); с обеих сторон конвейера в зоне погрузки. Основные технические данные АТ-7: Грузоподъемность платформы для багажа, т 2,0 Общая грузоподъемность конвейера, не более, т 0,95 Максимальный вес одного места багажа, кг 200 Длина конвейера, мм 9500 Ширина грузонесущий части, мм 830 Ширина ленты, мм 660 Скорость перемещения ленты, м/с 0,3-0,5 Направление движения ленты - реверсивное Автолифт - автомобиль с подъемным закрытым кузовом. . Служит для перевозки и погрузки в самолеты контейнеров с про- дуктами, багажом, почтой и т. д. а Рис. 11.128. Автоконвейер АТ-7: а - общий вид; б - схема б
480 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 11.7. Вспомогательные погрузочно-разгрузочные средства Вспомогательные средства оказывают большую помощь в вы- полнении погрузочно-разгрузочных операций. Они облегчают руч- ной труд, повышают его производительность, снижают и повыша- ют уровень безопасности работ и качество их выполнения. К числу вспомогательных ПРС относят различные механизмы, приспособления, инвентарь и приборы (см. рис. 11.1). Кратко оста- новимся лишь на некоторых, так как часть этих ПРС особого пояс- нения не требует, а другая часть или была рассмотрена ранее, или будет рассмотрена в следующих главах учебника. Средства для облегчения погрузки-разгрузки Подъемные столы (рис. 11.129) предназначены для облегче- ния погрузочно-разгрузочных, комплектовочных, монтажно-демон- тажных и других видов работ. Конструкции столов разнообразны и зависит от их назначения. Столы могут быть укомплектованы ко- лесами (рис. 11.129, а), что позволяет их оперативно передвигать в необходимое место, могут иметь подрамник (рис. 11.129, б), что позволяет при перемещении стола использовать вилочные тележки или погрузчик. Стол с козырьком (рис. 11.129, в) помогает произ- водить погрузку или разгрузку автомобилей, а оснащенный вра- щающимся диском (рис. 11.129, д), позволяет позиционировать размещенный на нем груз в нужном положении. Для подъема груза на большую высоту (от 3 до 5 м), а также тяжелых и крупногаба- ритных грузов разработаны столы с механизмом подъема в виде вертикальных (рис. 11.129, д), и горизонтальных двойных ножниц (рис. 11.129, е) соответственно. Роликовые ломы (рис. 11.130) используют для подъема груза на высоту до 100 мм и его последующего перемещения на неболь- шие расстояния. Роликовый лом представляет собой штангу 7, на утолщенном конусе которой расположена горизонтальная ось 2 с опорными роликами 3 диаметром 80 мм. С противоположной от рукоятки штанги стороны закреплен козырек 4 (плоская лопатка с насечкой). Для подъема груза козырек подводится под груз, затем штангу опускают вниз - груз поднимается. При перемещении груза участвует трое рабочих с ломами. Они одновременно вывешивают груз на ломах и перемещают его на роликах. При движении один
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 481 лом является управляемым. Максимальная нагрузка на лом состав- ляет около 10 кН. Роликовые цепи (рис. 11.131) предназначены для перекатыва- ния тяжеловесных грузов по горизонтальным плоскостям, а также для поднимания и скатывания по наклонным плоскостям. Груз поднимают роликовыми ломами или домкратами на высоту 100- 110 мм и под него подводят цепи. Потом груз устанавливают на опорные поверхности цепей. Перемещение осуществляется лебед- ками или вручную. Большое количество шарниров позволяет цепи легко преодолевают неровности пола. Роликовые слеги применяют для подъема и спуска груза с пло- ской нижней поверхностью по наклону (рис. 11.132). Рама-слег вы- Рис. 11.129. Подъемные столы: а - на колесах; б - с подрамником; в - с козырьком; г - с поворотным диском; д, е - с механизмом подъема в виде вертикальных и горизонтальных двойных ножниц соответственно 16—98
482 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.131. Цепь роликовая Рис. 11.130. Лом роликовый Рис. 11.132. Слега роликовая полнена из угольников или швел- леров 7, на которых располага- ются ролики 2, как в роликовом конвейере. По краям рамы для упора в край рампы или пола вагона сделаны фигурные выре- зы 3. Масса одной слеги - около 30 кг, длина - до 3 м. По слегам можно перемещать груз и по горизонтали. Если их перевернуть ро- ликами вниз, то можно использовать как роликовые тележки для транспортировки груза по ровному полу. Средства для повышения степени механизации погрузочно-разгрузочных работ Рампы, перегрузочные трапы, выравнивающие мостики - эта группа вспомогательных устройств предназначена для обеспе- чения въезда в транспортные средства вилочных погрузчиков, руч- ных тележек и другой техники и тем самым повышает уровень ме- ханизации погрузочно-разгрузочных работ. Рампы - это платформы, высота которых соответствует ниж- нему уровню грузового отсека транспортного средства (например, полу кузова автомобиля, прицепа, полуприцепа, вагона), высту- пающие за пределы стен склада и служащие для подъезда к ним АТС и выполнения на них ПРО (рис. 11.133). Перегрузочные трапы служат для въезда погрузочной техники в транспортные средства с уровня земли (рис. 11.134, а), а вырав- нивающие мостики - для въезда с погрузочной рампы или другого транспортного средства (рис. 11.134, б).
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 483 Разность уровней рабочих поверхностей транспортных средств рампы (или земли) зависит от нескольких факто- ров: конструкции и назначе- ния рампы, типа транспорт- ного средства, жесткости его рессор, прогиба шин и бор- товой платформы. Условия перегрузки можно разделить на три типа: поверхности устойчивы, Рис. 11. 133. Схема выравнивающей платформы [91]: 1 - козырек; 2 - платформа; 3 - гидропри- вод; 4 - рампа склада разность уровней практически не изменяется и равна 50-120 мм (железнодорожный вагон - рам- па, рампа-контейнер) или 1400-1600 мм (железнодорожный вагон - земля); одна поверхность устойчива, другая не устойчива, разность уровней изменяется в процессе перегрузки и равна 400-700 мм (ав- томобиль - рампа) или 1100-1300 мм (автомобиль - земля); обе поверхности не устойчивы, разность уровней изменяет- ся в процессе перегрузки и равна 50-300 мм (автомобиль-авто- мобиль). Передвижные трапы (рис. 11.134, а) грузоподъемностью до 10 т изготовляют из стали или алюминиевых сплавов и перемещают по земле вручную на двух пневматических или обрезиненных колесах. В рабочем положении трап одним концом опирается на землю, а вторым при помощи козырька - на край платформы автомобиля. Рис. 11. 134. Въезд погрузчика в кузов АТС с помощью передвижного трапа (а) и выравнивающего мостика (б) [71; 96; 112]
484 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства От сдвига он фиксируется относительно платформы цепями или специальными замками. Для повышения сцепления с колесами по- грузочных механизмов рабочую поверхность трапа делают с на- сечками (ребристой). Более широкое распространение в связи с наличием на складах рамп имеют выравнивающие мостики, которые выполняют ста- ционарными и переносными (передвижными). На современных складах посты погрузки-разгрузки АТС уст- раивают, как правило, внутри складского помещения (см. главу 16, рис. 16.3). Ворота выполняют подъемными и оборудуют тепловой завесой, создаваемой электрокалориферами. Для компенсации раз- ных уровней пола склада и пола кузова автофургона (автоприцепа) используют стационарные электрогидравлические выравниваю- щие мостки (доклевеллеры), представляющие собой платформы, которые при изменении угла своего наклона в зависимости от вы- соты кузова автомобиля обеспечивают стыковку полов автомобиля и склада. Доклевеллеры монтируют в приямках складских помеще- ний. Подлежащие загрузке АТС задним ходом подают вплотную к подъемным воротам. После этого ворота поднимаются, а козырек выравнивающей платформы опускается на пол кузова автофургона. По нему внутрь автофургона въезжают электропогрузчики с грузо- выми пакетами и устанавливают их на пол кузова или в два яруса, если позволяет высота пакетов. По мере загрузки автофургона его кузов опускается на рессорах. Вместе с ним опускается и выравни- вающая платформа. По окончании загрузки платформа поднимает- ся, автофургон отъезжает, а ворота закрываются. Козырек имеет возможность смещаться поперек платформы и опускаться по цен- тру проема кузова автофургона или автопоезда. Этим существенно облегчается работа водителей автопоездов [91]. Длина мостика зависит от зазора между рампой и платформой транспортного средства, разности в уровнях их рабочих поверхно- стей, дорожного просвета и мощности двигателя средств механи- зации, используемых для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Ширина мостика должна быть не менее 1000 мм при пере- мещении грузов на ручных тележках. При использовании механи- зированных средств погрузки ширина мостика должна быть на 400-600 мм больше колеи их колес. Максимальная ширина мости- ка равна ширине дверного проема вагона, ширине платформы ав- томобиля или внутренней ширине контейнера. Для предотвраще- ния смещения колес за пределы мостиков, имеющих минимальную ширину, на их продольных сторонах, в большинстве случаев, за- крепляют бортики, которые выполняют также роль элементов же-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 485 сткости и приспособлений для переноски мостиков. На этих же сторонах мостиков снизу монтируют жесткие или откидывающиеся предохранительные щитки. Современные выравнивающие платформы обычно имеют сле- дующие размеры: ширина от 1,75 до 2,5 м, длина от 2,0 до 4,5 м. Размеры платформы, выбираются по следующим критериям: ши- рина должна максимально соответствовать ширине кузова автомо- биля, длина должна быть достаточной, чтобы при проведении по- грузочно-разгрузочных работ не превышался максимально допус- тимый угол отклонения платформы от горизонтального положения, равный 7°. Платформа изготавливается из стального рифленого листа толщиной 6 и 8 мм для динамических нагрузок, равных 6 и 9 тон- нам соответственно. Для изготовления козырька используется так- же стальной рифленый лист толщиной 14 мм (для 6 тонн) и 16 мм (для 9 тонн). Козырек в стандартном исполнении имеет скошенный край на длине 40 мм во избежание возникновения ступени в месте соприкосновения с кузовом автомобиля, что гарантирует плавный въезд (съезд) на мостик ПРС. В зависимости от типа доклевеллера козырек может состоять из основной и двух боковых секций, что позволяет обслуживать ав- томобили с различной шириной кузова: 1730 мм (при ширине платформы доклевеллера 2000 мм), 1830 (при ширине 2200) или 2000 (при ширине платформы 2400 мм). Доклевеллеры выпускают и поставляют в нашу страну многие зарубежные компании. Россия также осваивает производство таких платформ. Переносные (передвижные) мостики имеют более простую конструкцию, нежели выравнивающие гидравлические платформы. Эти механизмы используют при небольшом грузообороте в пунк- Рис. 11.135. Виды переносных мостиков [96; 112]
486 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11.136. Варианты установки пе- ревозимого мостика при различных взаимных положениях рампы и тран- спортного средства тах погрузки-выгрузки. Для пе- рекрытия зазора между транс- портными средствами и рампой используют различные конструк- ции мостиков, выполненных из стального рифленого листа тол- щиной 6 мм, снабженного уст- ройствами для крепления к плат- форме транспортного средства. Как правило, мостик состо- ит из настила, к которому с обе- их сторон на шарнирах присое- диняются концевые части (ко- зырьки). При использовании мо- стика одна из концевых частей укладываются на рампу, а дру- гая на платформу транспортно- го средства (рис. 11.135). Некоторые типы мостиков могут быть снабжены колесами (рис. 11.136). Такой мостик так же, как и описанный выше, со- стоит из основной 4 и двух отки- дывающихся 1 и 6 частей. Часть 1 опирается на платформу транс- портного средства, а часть б - на рампу. Положение мостика фик- сируют стойками 2 и штырями 3, причем последние вставляют в скобы с вертикальными отверстиями, расположенными с обеих сторон средней части. При транспортировании мостика части 1 и 6 укладывают на среднюю часть, после чего мостик перемещают на колесах 5 как ручную тележку. Стеллажи представляют собой специальные устройства для ярусного складирования и хранения грузов. Стеллажное оборудование классифицируется по назначению, способу применения, способу установки, виду материала, конст- рукции. По назначению стеллажи подразделяют на универсальные и специализированные. Универсальные стеллажи предназначены для хранения широкой номенклатуры грузов, специализирован- ные - только для их определенного вида. По способу применения различают стеллажи для руч- ной укладки и стеллажи, приспособленные для механизированной укладки и выемки грузов.
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 487 В зависимости от материала, из которого изготавливаются стеллажи, они бывают металлическими, деревянными, железобе- тонными и комбинированными. Наиболее распространены метал- лические стеллажи, которые используются для хранения большой номенклатуры грузов и выдерживают значительные нагрузки. Стеллажи изготовляют из стального проката, труб, гнутых профи- лированных материалов или штампованных деталей. В разборных конструкциях в качестве крепежных элементов используют винты, болты и хомуты. В неразборных конструкциях используют сварку. Металлические стеллажи позволяют использовать привод для ме- ханизированного перемещения грузов внутрь стеллажа. Современ- ные стеллажи, как правило, изготавливают сборно-разборными из унифицированных металлических деталей и узлов, что позволяет собирать из них различные варианты компоновки стеллажей. Стеллажи из древесины имеют ограниченный срок службы и используются для хранения приборов и некоторых легковесных несгораемых грузов. Железобетонные стеллажи из-за громоздкости используют очень редко. На них может храниться значительная номенклатура различных грузов (зачастую строительных материалов). Комбинированные стеллажи имеют металлические или желе- зобетонные несущие конструкции, а настил - из пиломатериалов, фанеры, древесноволокнистых и древесностружечных плит и т. д. По конструкции стеллажи могут быть неразборными и сборно-разборными, которые, в свою очередь, могут быть кар- касными, полочными, ящичными, стоечными, гравитационными. Каркасные стеллажи состоят из металлической обрешетки, вертикальных стоек с перфорацией (в виде отверстий, прямоуголь- ных вырезов и др.) и горизонтальных балок, которые изготовляют из гнутых стальных профилей. Наличие в стойках перфорации по- зволяет переставлять горизонтальные балки и изменять высоту ячейки стеллажа в зависимости от габаритных размеров хранящих- ся грузов. Груз устанавливается на нижнюю часть уголков, высту- пающих внутрь прохода. Эти стеллажи предназначены для скла- дирования тарно-упаковочных и штучных грузов на поддонах и в складской таре. Каркасные стеллажи часто называют проходными (въездными, глубокого складирования) По виду складирования они могут быть набивными (тупиковыми, обслуживающимися с одной стороны) и сквозными (обслуживающимися с обеих сторон). Проходные стеллажи предназначены для многоярусного хранения больших объ- емов однородной продукции, размещенной на европоддонах разме-
488 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 11. 137. Проходные (набивные) стеллажи [112] рами до 1200x1000 мм и массой груза до 1,0 т, реализуемой круп- ными партиями (рис. 11.137). Загрузку этих стеллажей выполняют погрузчики, которые заезжают в стеллаж, постепенно заполняя его поддонами с грузом. Благодаря этому сокращается необходимая площадь для проездов и, следовательно, увеличивается полезная площадь склада, предназначенная под хранение груза. Загрузка и разгрузка набивных стеллажей осуществляется по принципу LIFO (первым пришел - последним ушел), т. е. поддон, который установили в стеллаж первым, можно будет извлечь в послед- нюю очередь. Так как расстояние между стойками стеллажа около 1300 мм, в качестве складской техники обычно применяют трехко- лесные электропогрузчики. Набивные стеллажи получают все большее распространение благодаря простоте конструкции и эф- фективному использованию складской площади. Полочные стеллажи по конструкции аналогичны каркасным, но вместо обрешеток имеют металлические и деревянные полки, укрепленные на рамах и балках. В ячейку стеллажа может устанав- ливаться один (одноместный стеллаж) или несколько (многомест- ный) поддонов, или любая другая транспортная тара. В последнем случае ячейка монтируется под размер тары. Полочные стеллажи предназначены для хранения грузов большой номенклатуры, раз- мещенных на поддоне или в другой таре и требующих свободного доступа к товару при его отборе. Полочные стеллажи часто явля- ются основой для высотных автоматизированных складов [44]. Ящичные стеллажи относятся к универсальным стеллажам за- крытого типа. Вместо ячеек они имеют ящики, в которых россы- пью хранят грузы, требующие защиты от пыли и света.
Глава И. Погрузочно-разгрузочные средства 489 Рис. 11.138. Консольные стеллажи [112] Стоечные и консольные стеллажи относятся к разряду специа- лизированных, предназначенных для хранения различных длинно- мерных грузов (различных рулонных материалов, труб, сортового металлопроката и т. п.). Стоечные стеллажи представляют собой горизонтальную ра- му с закрепленными на ней стойками. Консольные стеллажи (рис. 11.138) применяются для ком- пактного хранения таких грузов, как трубы, пластиковые и метал- лические профили, пиломатериалы (доски, брусья) и т. п.), с воз- можностью доступа к любому наименованию грузов. Благодаря этому консольные стеллажи получают все более широкое приме- нение на складах для хранения и комплектации производственных материалов. Консольные стеллажи загружаются и разгружаются при помощи погрузчиков, оснащенных специальными захватами для длинномерных грузов. Высота складирования до 7 метров. Гравитационные стеллажи представляют собой металлокон- струкции с наклонными грузовыми полками. Поверхность полок выполнена в виде роликовых дорожек (так называемого ролико- вого полотна), что позволяет грузу перемешаться под дей- ствием сил тяжести с одной стороны стеллажа к другой (рис. 11.139). Гравитационные стеллажи предназначены для хранения и обработки большо- го количества однородных гру- зов узкой номенклатуры, сфор- мированных на европоддонах размерами до 1200x1000 мм и весом до 1,0 тонны или дру- гой транспортной таре. На ос- Рис. И. 139. Гравитационные стеллажи
490 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства нове таких стеллажей функционируют многие автоматизированные склады пищевых предприятий [44; 112]. Преимуществами применения гравитационных стеллажей для поддонов являются: компактное складирование и отсутствие межстеллажных про- ходов обеспечивает высокую степень использования объема склада; конструкция стеллажей реализует принцип FIFO, т. е. поддон, который был установлен в гравитационный стеллаж первым, будет первым и выгружен (это особенно важно при хранении скоропор- тящейся продукции, так как позволяет легко отслеживать сроки ее годности); разделение зон загрузки и выгрузки позволяет одновременно загружать и разгружать стеллаж, увеличивая производительность труда на складе; поддоны перемещаются под действием силы тяжести вдоль склада по роликовому полотну, снижая материальные и временные затраты на внутрискладское перемещение грузов. По способу установки стеллажи могут быть стационар- ными и передвижными. Стационарные стеллажи обладают значительной прочностью и крепятся к полу или строительным элементам складского по- мещения. Передвижные стеллажи - это металлические конструкции, установленные на подвижное основание, выполненное обычно в виде роликов. Благодаря этой особенности появляется возможность перемещать стеллажи по направляющим, уложенным на полу. Для перемещения стеллажей, в зависимости от их массы, может ис- пользоваться как ручной, так и электрический привод. Стеллажи могут быть, как для поддонов (каркасные), так и обычные полоч- ные. Чаще всего передвижные стеллажи используются для дли- тельного хранения легковесных грузов. Они находят широкое при- менение в архивах и тому подобных организациях, где необходимо разместить большое количество, в данном случае, папок на мини- мальной площади и иметь доступ к любой ячейке для извлечения необходимой папки. Так же очень выгодно применять передвиж- ные стеллажи на производстве для хранения сырья. Передвижные стеллажи обладают рядом преимуществ по срав- нению с традиционным способом складирования. При традицион- ном способе складирования межстеллажные проходы занимают около половины площади склада. При применении передвижных стеллажей необходим только один проход, который обеспечит дос-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 491 Рис. 11.140. Передвижные стеллажи [112] туп к любому стеллажу. Это в 1,5 раза увеличивает полезную склад- скую площадь. На складах в настоящее время наибольшее распространение получили: полочные, проходные, гравитационные, передвижные и консольные стеллажи. Средства для учета и контроля При выполнении погрузочно-разгрузочных и складских опера- ций всегда возникает необходимость в учете номенклатуры, коли- чества, сроков хранения или годности и других параметров перера- батываемых грузов. Учет может быть оперативным (информация поступает в ре- альном масштабе времени) и долговременным документальным (информация собирается за определенное время - сутки, месяц, год). Нас в первую очередь интересует оперативный учет и техни- ческие средства для его выполнения. С помощью оперативного учета определяются: размеры, объе- мы, массы и количество единиц грузов, перемещаемых различны- ми типами ПРС, а также массы и объемы грузов в транспортных средствах. Технические средства, выполняющие эти функции, от- носятся к измерительным системам, которые отличаются друг от друга принципом действия, назначением, конструкцией.
492 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Принципов действия технических средств учета грузов два: дискретный и непрерывный. К дискретным измерительным системам относятся вагонные, автомобильные, товарные, элеваторные и крановые весы. К систе- мам непрерывного действия - конвейерные весы, приборы для подсчета единиц, массы, объема грузов, перемещаемых конвейера- ми непрерывным потоком, и жидких (наливных), транспортируе- мых трубопроводами, измерения массы грузов в резервуарах, сило- сах, бункерах. В зависимости от методов отработки и преобразования сигна- лов, которые генерируют датчики и чувствительные элементы при воздействии на них каких-либо параметров груза (например, мас- сы, размеров) различают два класса измерительных систем: анало- говые и цифровые. Аналоговые оперируют сигналами, представляющими собой непрерывно поступающее напряжение или силу тока, уровень и ха- рактер изменения которых моделируют измеряемую величину. В цифровых системах снимаемый с датчиков непрерывный сигнал квантуется (преобразуется в ряд дискретных значений), и прибор выдает информацию об измеряемом параметре в виде ря- да его последовательных значений. В вычислительном блоке таких измерительных систем используют микропроцессоры. Цифровые системы отличаются высокой надежностью, помехоустойчивостью и высокой точностью измерения. Для измерения массы, объема перемещаемых грузов исполь- зуют различные датчики: тензометрические, индуктивные, емкост- ные, пьезоэлектрические, электромеханические, оптические и др. Устройства для определения объемных параметров, количества транспортируемых грузов широко применяют в автоматизирован- ных системах управления перегрузочными процессами. С их по- мощью осуществляются обратные связи между погрузочно-разгру- зочными машинами и поточно-транспортными системами, аккуму- лирующими устройствами и органами управления. Дискретные измерительные системы в основном применяют для автоматического определения массы грузов. Достоинства ав- томатических весов: высокая скорость взвешивания и точность из- мерения; возможность дистанционной передачи результатов изме- рения и обслуживания нескольких устройств одним оператором. Измерительные системы непрерывного действия - конвейер- ные автоматические весы, объемные расходомеры наливных гру- зов, счетчики кубатуры лесоматериалов, помимо основного назна- чения - измерения количества транспортируемого груза, - исполь-
Глава 11. Погрузочно-разгрузочные средства 493 зуются в системах автоматического управления транспортно-склад- скими процессами. Они сигнализируют о предельных значениях верхнего и нижнего уровней груза, обеспечивая безопасность функционирования системы, и таким образом служат источниками информации о наличии груза в емкости. Эту информацию можно использовать для планирования подачи транспортных средств под погрузку, соразмеряя интервалы подачи с фактическим наличием груза в бункерах или резервуарах. Измерительные устройства, определяющие число транспорти- руемых пакетов и их габариты, применяют при комплектации в схемах автоматического адресования грузов. Современные склады, перерабатывая материальные потоки, характеризующиеся большим количеством и многообразием при- сущих им параметров (номенклатурой, ассортиментом, габарит- ными и весовыми характеристиками, видами и свойствами приме- няемой тары и упаковки, потребительскими качествами, и т. п.), не могут обойтись без идентификации проходящих через них грузов. Стремительное развитие информационных и компьютер- ных технологий позволяет автоматизировать эти процессы с помо- щью технологий штрихового кодирования, основанных на нанесе- нии на самом грузе, его таре или упаковке, а также на грузовой единице (например, пакете, на поддоне) штрихового кода и после- дующего его считывания специальными сканерами. Наиболее часто на складах автоматизируются процессы, свя- занные с приемкой и отгрузкой грузов, инвентаризацией, внутрен- ним движением грузов (размещением их на складских площадях, комплектацией заказов и др.). При этом необходимо проводить учет различных показателей (например, серийных номеров, сроков годности, веса, цены и пр.). Для этого в системе учета создаются электронные документы (базы данных), располагающие необходи- мой справочной информацией (например, по штрих-кодам, серий- ным номерам и др.) и позволяющие перерабатывать оперативные данные, поступающие при считывании штрих-кодов. Для обеспе- чения удобного ввода информации к персональному компьютеру подключаются сканеры, а для печати штрих-кода - принтеры. В связи с тем, что персонал на складе, как правило, работает в уда- лении от компьютера, он использует терминалы сбора данных (ТСД, рис. 11.141) - мобильные портативные устройства - "руч- ной" компьютер, предназначенный для сбора, обработки и переда- чи информации, представленной в виде штрихового кода [93]. Терминал позволяет организовать удаленную работу с до- кументами в базе данных. Существует большое количество ТСД,
494 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства сильно отличающихся друг от друга по своим конструктивным особенностям и возможностям. ТСД делятся по самым различным признакам: типам сканирую- щего элемента, защищенности от ударов и низких температур, типу и размеру клавиатуры и пр. Одним из наиболее важных конструктивных отличий ТСД является его возможность связи с базо- вым компьютером. По этому признаку ТСД различаются на автономные терми- налы (batch-терминалы); /юдно-терми- налы (on-line терминалы). Оба типа терминалов могут закачи- вать (автономные - через подставку, ра- дио - через радиоканал) в свою память Рис. 11.141. Терминал сбо- необходимую информацию (справочни- ра данных ки, документы) и работать с ней авто- номно (off-line), но модели с беспровод- ными интерфейсами (Wi-Fi, BlueTooth, GPRS и т. п.) могут запра- шивать необходимую информацию из базы в тот момент, когда в ней возникает необходимость, и, в свою очередь, сразу же после ввода информации в терминал передавать ее, например, в соответ- ствующий документ в системе учета в режиме on-line (реального масштаба времени). Кроме того, на такой терминал можно переда- вать различные указания для использующего его сотрудника [93]. Как видно из рис. 11.141, ТСД оснащен не только сканирую- щим устройством, но и клавиатурой, что позволяет вводить в него еще и дополнительную информацию, например, количество груза в упаковке, поступившей на конкретное рабочее место, индивиду- альный код рабочего и т. д. В терминале в обязательном порядке фиксируется дата и время сканирования штрихового кода и ввода в терминал каждой порции информации, что позволяет точно от- слеживать не только перемещение груза по складу, но и рабочее время каждого оператора. Использование современных информационных технологий для учета и контроля за процессами грузопереработки (см. главу 16) позволяют повысить точность идентификации грузов, учета их ко- личественных характеристик, снизить время обработки заказов, повысить производительность труда, снизить себестоимость погру- зочно-разгрузочных и складских операций, уменьшить потери гру- зов, связанных с их хищением и др.
Глава 11 Погрузочно-разгрузочные средства 495 Вопросы для самоконтроля 1. Приведите общую классификацию ПРС. 2. Какие ПРС относят к основным, а какие к вспомогательным? 3. На какие группы делят ПРС по виду перегружаемых грузов? 4. Как различаются ПРС по степени подвижности, направ- лению перемещения груза и действию основного рабочего органа? 5. Расскажите о системе обозначения ПРС. 6. Охарактеризуйте простейшие механизмы и устройства не- прерывного действия. 7. Какие погрузочно-разгрузочные машины относят к кранам? Приведите классификацию кранов. 8. Расскажите о назначении, области применения и конструк- тивных особенностях мостовых кранов. 9. Дайте характеристику стреловым кранам. 10. Какова сфера применения мобильных стреловых кранов? Их особенности, преимущества и недостатки. 11. Каково назначение, область применения и конструктивные особенности электро- и автопогрузчиков, электроштабелеров и электротележек? 12. Что представляют собой автомобилеопрокидыватели? 13. Для чего предназначены одноковшовые фронтальные по- грузчики? Как они классифицируются и какими обладают осо- бенностями? 14. Преимущества и недостатки колесных и гусеничных фрон- тальных погрузчиков? 15. Дайте характеристику грузоподъемному оборудованию ков- шовых погрузчиков. 16. Что представляют собой мини-погрузчики? 17. Область применения, классификация и конструктивные осо- бенности экскаваторов. 18. Дайте характеристику манипуляторам и роботам. 19. Каково назначение, область применения машин и устройств непрерывного действия? 20. Какие виды машин относят к конвейерам с тяговым эле- ментом? Дайте характеристику этим машинам. 21. Охарактеризуйте конвейеры без тягового элемента. 22. Какие машины называются элеваторами, для каких целей они предназначены и какими обладают конструктивными осо- бенностями? 23. Расскажите о самоходных погрузчиках непрерывного действия.
496 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 24. Какие виды установок пневматического транспорта Вам из- вестны? Укажите область их применения, классификацию и кон- структивные особенности. 25. Какие устройства называют самотечными? Для каких целей они предназначены? 26. Для какой цели предназначены бункера? Какие разновид- ности бункеров Вам известны? 27. Что Вы знаете о затворах и питателях бункеров? 28. Перечислите основные направления совершенствования кон- струкции ПРС непрерывного действия. 29. Для каких целей предназначены пакетоформирующие ма- шины, как они классифицируются и действуют? 30. Какие преимущества метода пакетирования грузов с по- мощью усадочной пленки Вам известны? 31. Что вы можете рассказать об автомобилях-транспортерах? 32. Дайте характеристику вспомогательным устройствам, пред- назначенным для облегчения погрузки-разгрузки, повышения уров- ня механизации и средствам для учета и контроля.
Елава 12 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ СРЕДСТВ 12.1. Основные параметры погрузочно-разгрузочных средств Несмотря на разнообразие машин, механизмов и различных устройств, предназначенных для выполнения погрузочно-разгру- зочных работ, они обладают рядом основных параметров, с кото- рыми мы уже сталкивались в главе 11. Силовые параметры: номинальная грузоподъемность, грузо- вой момент, различные типы усилий (тягово-сцепное усилие, на- порное усилие, удельное усилие резания, развиваемое на кромке ковша, вырывное, выглубляющее и другие усилия), мощность си- ловой установки. Номинальная грузоподъемность характеризует наибольшую массу груза, поднимаемую (перемещаемую) данной машиной или устройством при сохранении необходимого запаса устойчивости (см. п. 12.3 настоящей главы) и прочности. Грузоподъемность может быть постоянной и переменной. По- стоянной грузоподъемностью обладают вилочные погрузчики и семейство мостовых кранов. Переменная грузоподъемность при- суща большинству стреловых кранов и погрузчикам со стреловым рабочим оборудованием, поэтому для этих машин используется та- кой обобщенный параметр, как грузовой момент, представляющий собой произведение грузоподъемности ПРС на вылет стрелы. Гру- зовой момент считается постоянным, поэтому грузоподъемность определяют в зависимости от величины вылета стрелы (с увеличе- нием вылета грузоподъемность уменьшается и, наоборот, с умень- шением вылета - увеличивается). Эту зависимость обычно пред- ставляют в виде графика, который называют грузовой характери- стикой (приводится в паспорте крана). Номинальной считают грузоподъемность на минимальном вылете стрелы.
498 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Базовые (размерные) параметры (габаритно-массовые харак- теристики): габариты, масса, пролет, база, ширина колеи, дорож- ный просвет, вылет (крюка, стрелы), пролет, максимальная высота подъема или опускания груза. Кинематические (скоростные) параметры: скорость подъема или опускания груза, скорость передвижения и вращения машины. Важнейший эксплуатационно-технологический параметр лю- бой погрузочно-разгрузочной машины - ее производительность, о которой подробно будет рассказано в п. 12.2. Исходя из вышесказанного, к основным параметрам погрузоч- но-разгрузочных средств относятся: грузоподъемность, производи- тельность машины, высота погрузки, мощность двигателя, ско- рость движения рабочего органа, габаритные размеры (длина, ши- рина и высота) в рабочем и транспортном положении, масса машины. Однако для каждой конкретной группы ПРС параметры могут варьироваться. Так для машин циклического действия, таких как экскаваторы, одноковшовые погрузчики, стреловые краны, к перечисленным выше основным параметрам добавляются: длина стрелы, вылет стрелы, высота подъема и угол поворота стрелы. Для экскавато- ров и ковшовых погрузчиков важнейшим параметром является также объем ковша. Вилочные авто- и электропогрузчики кроме всего прочего характеризуются максимально допустимым рас- стоянием от центра тяжести груза до спинок вил (при условии полного использования грузоподъемности) погрузчика и мини- мальным радиусом поворота погрузчика. Значения первого пара- метра определяют возможности погрузчика по подъему груза с конкретными габаритами и массой, а второго параметра - его ма- невренность и необходимые размеры участков склада для разворота. Для ряда ПРС непрерывного действия, кроме отмеченных, важными параметрами являются размеры грузонесущего органа: у ленточных конвейеров - ширина ленты; скребковых конвейе- ров - ширина и высота скребка; ковшовых конвейеров - объем и количество ковшей; винтовых конвейеров - диаметр шнека, ско- рость его вращения и ряд других. Мобильные (самоходные) ПРС дополнительно характеризуют- ся скоростью передвижения. Основными параметрами гравитаци- онных устройств, например, бункеров, являются: вместимость бункера (внутренний объем) и размер выпускного отверстия. Важ- ным параметром для сельскохозяйственных погрузчиков, предна- значенных для погрузки зерна, свеклы, картофеля и ряда других культур, является ширина захвата груза.
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 499 В табл. 12.1-12.2 и на рис. 12.1-12.3 в качестве примера пере- числены основные параметры кранов, вилочных и одноковшовых погрузчиков. Таблица 12.1. Основные параметры мостовых и стреловых кранов Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Грузоподъемность qK, кг, т Наибольшая допустимая масса груза, под- нимаемая на крюке, на подъем которой рас- считан кран в заданных условиях эксплуата- ции. У кранов мостового и кабельного типа величина грузоподъемности постоянна, у стреловых - переменная и зависит от вели- чины вылета стрелы. В грузоподъемность включают также массу съемных грузоза- хватных приспособлений. Эту грузоподъем- ность называют номинальной - qn Пролет крана 77, м Расстояние между плоскостями, проходя- щими через середины колес или между осями рельсов для кранов мостового типа Вылет консоли Lk, м Расстояние от оси опоры моста крана (оси подкранового пути) до центра зева крюка в крайнем положении Вылет стрелы Lc, м Расстояние по горизонтали от оси враще- ния поворотной части крана до центра зева крюка Грузовой момент Мг, т-м, кг-м Произведение грузоподъемности крана на вылет стрелы Мг = qK Lc Вылет от ребра опрокиды- вания А, м Расстояние по горизонтали от ребра опро- кидывания до центра зева крюка: - при работе без выносных опор; А2 - на вынос- ных опорах База крана Бк, м Расстояние между осями передних и задних тележек или колес, перемещающихся по одной колее База ходовой тележки кра- на £т,м Расстояние между вертикальными осями колес ходовой тележки крана, перемещаю- щихся по одной колее
500 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 12.1 Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Расстояние между вынос- ными опорами Lon, м Расстояние между вертикальными осями, проходящими через середины опорных эле- ментов задних или передних выносных опор в их рабочем положении Колея крана К„ м Расстояние между осями рельсов кранового пути, осями колес или гусениц кранов. У кра- нов мостового типа колея равна пролету Радиус поворота крана RH, м Радиус окружности, описываемой внешним передним колесом при движении автомо- бильного или пневмоколесного крана по кривой Высота подъема крюка Н, м Расстояние между нижним и верхним по- ложениями крюка или наибольшее рас- стояние от уровня площадки, на которой установлен кран, или от головки рельса до центра зева крюка в максимально поднятом положении. Для стреловых кранов этот па- раметр принимается при наименьшем и на- ибольшем вылете стрелы Глубина опускания крю- ка/^, м Расстояние от уровня площадки до грузоза- хватного устройства, находящегося в ниж- нем рабочем положении (величина опуска- ния крюка ниже уровня площадки) Скорость подъема (опускания) груза оГ; м/с, м/мин Скорость вертикального перемещения гру- за вверх (вниз), соответствующего номи- нальной грузоподъемности, при установив- шемся движении Частота вращения крана пк, мин"1 Число оборотов поворотной части крана (платформы) в единицу времени, при уста- новившемся вращении с грузом, масса ко- торого соответствует грузоподъемности при максимальном вылете стрелы Транспортная скорость передвижения о^, км/ч Скорость передвижения мобильного (само- ходного) стрелового крана без груза
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 501 Окончание табл. 12.1 Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Скорость передвижения крана, тележки ок, ит, м/мин, км/ч Скорость установившегося движения крана (тележки) с грузом, масса которого соот- ветствует номинальной грузоподъемности. Для кранов на рельсах - в м/мин. Для само- ходных стреловых кранов км/ч Общая масса крана (7К, т Масса крана с учетом массы балласта, про- тивовеса и полной заправки Конструктивная масса GKM, т Масса металлоконструкций. Для автомо- бильных, пневмоколесных и гусеничных кранов - сухая масса с основной стрелой и противовесом Нагрузка на ось <7К.О, кН Величина наибольшей вертикальной на- грузки, приходящейся на ось ходовой части автомобильного и пневмоколесного крана в транспортном положении Нагрузка на колесо GK K, кН Величина наибольшей вертикальной на- грузки, приходящаяся на одно колесо у кра- нов, передвигающихся по рельсовому пути Время цикла /ц, с Время, затрачиваемое с момента начала подъема груза до начала подъема следующе- го очередного груза (подробнее см. п. 12.2) Установленная мощность Ny, кВт Суммарная мощность электродвигателей всех механизмов, установленных на кране Мощность силовой ус- тановки Ne, кВт Мощность установленного на кране двига- теля внутреннего сгорания в киловаттах. Для самоходных стреловых кранов с элек- троприводом в характеристике указывают- ся также мощности электродвигателей от- дельных механизмов Производительность крана W, т/ч, шт/ч, м3/ч Количество груза, которое перемещается или грузится краном при нормальных усло- виях работы в единицу времени: час, смену (подробнее см. п. 12.2)
502 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 12.2. Основные параметры вилочных погрузчиков Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Грузоподъемность qw кг, т Максимальная масса груза, которую может поднять погрузчик на высоту h3 мм при расположении центра тяжести груза от спинки вил на расстоянии (Q. Для погрузчи- ков грузоподъемностью до 4,5 т С = 500 мм, свыше 4,5 т - С = 600 мм Собственная масса, т Общая масса погрузчика в ненагруженном состоянии Высота подъема вил /г3, м Максимальное расстояние по вертикали от верхней точки поверхности вил, лежащих на опорной поверхности до верхней точки поверхности вил или рабочего оборудова- ния погрузчика при максимально выдвину- той мачте и ее вертикальном положении Строительная высота hb м Максимальное расстояние по вертикали от опорной поверхности до крайней верхней точки машины при опущенном грузоза- хватном приспособлении (вилах) Свободный ход h2, h5, м Величина подъема вилочного захвата по- грузчика без изменения строительной вы- соты мачты: h2 - нормальный свободный ход - до 190 мм; h5 - специальный свобод- ный ход - более 190 мм, для работы в по- мещениях с ограниченной высотой потолка (вагон, автофургон, контейнер) Угол наклона а; 0, град Максимальный угол наклона мачты по- грузчика от себя а и на себя 0 от верти- кального (прямого) положения мачты при отсутствии груза Высота выдвинутой мачты /г4, мм Общая высота выдвинутой мачты погруз- чика при полностью поднятом положении вилочного захвата База погрузчика Бп, м Горизонтальное расстояние между центра- ми переднего и заднего мостов
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 503 Продолжение табл. 12.2 Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Габаритные размеры, мм: длина погрузчика - L, длина вил - /; ширина погрузчика - В, ширина вил - Ь’, высота погрузчи- ка - /ц, высота до защит- ной крыши h6 и сидения Л7; S - толщина вил Длина погрузчика L - расстояние от спин- ки вил до задней крайней точки корпуса погрузчика. Длина погрузчика общая (L+Z) - расстояние от передней части вил до зад- ней крайней точки корпуса погрузчика. Ширина погрузчика В - наибольшее рас- стояние между боковыми частями погруз- чика при положении управляемого моста, соответствующего его прямолинейному движению. Высота погрузчика - строи- тельная высота (hi). Высота до защитной крыши h* и сидения /г7 - максимальное рас- стояние от земли до крайней точки защит- ной крыши и сидения погрузчика Колея погрузчика Кп, мм Расстояние между центрами левой и пра- вой шин погрузчика на одном и том же мосту, или в моделях погрузчиков со сдво- енными шинами, расстояние между цен- трами левой и правой сдвоенных шин Клиренс пц; т2, мм Клиренс или дорожный просвет - расстоя- ние от поверхности земли до нижней точки погрузчика: тх - min; т2- max Радиус поворота (наруж- ный) RH, мм Наружный минимальный радиус поворо- та - радиус окружности, описываемой крайней наружной точкой корпуса погруз- чика при его повороте вправо или влево на минимальной скорости, при движении впе- ред при полностью повернутом управляе- мом колесе Радиус поворота (внут- ренний) RB, мм Радиус окружности, описываемой крайней наружной точкой переднего колеса погруз- чика при его повороте на месте на мини- мальной скорости, при полностью повер- нутом управляемом колесе Максимальная ширина вилочного захвата d, мм Расстояние наружных частей вилочного захвата при максимальном перемещении вил по внутренним зубцам каретки
504 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 72.2 Параметр Определение параметра и его краткая характеристика Расстояние от передней оси погрузчика до вилоч- ного захвата а, мм Максимальное расстояние от оси передних колес погрузчика до вилочного захвата (на- чала примыкания вил к грузоподъемнику) Скорость подъема (опус- кания) вил с грузом иг, м/с, м/мин Скорость вертикального перемещения вил с грузом вверх (вниз), соответствующая номинальной грузоподъемности, при уста- новившемся движении Скорость передвижения погрузчика ип, м/мин) Скорость установившегося движения по- грузчика (вперед, назад) с грузом, масса которого соответствует номинальной гру- зоподъемности Транспортная скорость передвижения ипт, км/ч Скорость передвижения погрузчика без груза Рис. 12.1. Основные геометрические параметры кранов: а - мостового типа; б - стрелового типа
Глава 12 Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 505 Рис. 12.2. Основные параметры вилочных погрузчиков Главным параметром одноковшовых погрузчиков является но- минальная грузоподъемность, определяющая конструктивные осо- бенности и основные параметры - вместимость ковша, наиболь- шую высоту разгрузки, разгрузочный вылет и другие. Грузоподъемность погрузчика - это способность поднимать максимальный по массе груз при обеспечении необходимой устой- чивости. Необходимо различать грузоподъемность погрузчиков в стационарном положении и при движении. Грузоподъемность при движении называют номинальной, она примерно в 2-2,5 раза меньше, чем при стационарном положении погрузчика и составля- ет 50 % статической опрокидывающей нагрузки, приложенной в центре тяжести основного ковша, находящегося на максималь- ном вылете.
506 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 12.3. Основные размерные параметры одноковшовых фрон- тальных пневмоколесных (а) и гусеничных (б) погрузчиков: Н - высота разгрузки ковша; 1К к - разгрузочный вылет ковша; «з к н и а, к в - угол запрокидывания ковша в нижнем и верхнем положении стрелы соот- ветственно; ОрК - угол разгрузки ковша; Ln, НП - соответственно длина и высота погрузчика; Бп - колесная (гусеничная) база погрузчика; у - зад- ний угол свеса (въезда)
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 507 Основные эксплуатационно-технологические параметры одно- ковшовых погрузчиков: силовые - номинальная грузоподъемности, удельное усилие резания, развиваемое на кромке ковша, вырывные и выглубляю- щие усилия; скоростные - скорости передвижения и маневрирования по- грузчика (рабочие и транспортные), подъема и опускания стрелы, запрокидывания и опрокидывания ковша; размерные - высота разгрузки, разгрузочный вылет, углы за- прокидывания и опрокидывания ковша, ширина режущей кромки, радиус поворота, дорожный просвет, габариты, масса и др. На рис. 12.3 показаны основные размерные параметры пневмо- колесных и гусеничных одноковшовых фронтальных погрузчиков: высота разгрузки Н - наибольшее расстояние от опорной поверх- ности до режущей кромки ковша, находящегося на наибольшей высоте подъема в положении разгрузки; вылет кромки ковша (раз- грузочный вылет ковша) /кк - наибольшее расстояние от режущей кромки ковша при наибольшей высоте разгрузки до наиболее вы- ступающей передней части машины; ширина режущей кромки ков- ша - расстояние между наружными торцевыми поверхностями ре- жущей кромки (см. рис. 11.77); угол разгрузки ковша Ор.к - макси- мальный угол между плоскостью днища ковша и горизонталью при наибольшем повороте ковша при разгрузке; угол запрокидывания ковша Оз к - максимальный угол между плоскостью днища ковша и горизонталью при наибольшем наклоне ковша в сторону погруз- чика (на себя). Различают угол запрокидывания ковша в нижнем Озкни верхнем аз.к.в положениях ковша; длина погрузчика Ln- мак- симальное расстояние по горизонтали между режущей кромкой ковша, находящегося на опорной поверхности задней крайней точ- ки корпуса погрузчика; высота погрузчика НП - максимальное рас- стояние по вертикали от опорной поверхности до крайней верхней точки погрузчика при опущенном ковше; база погрузчика Ба - рас- стояние между осями колес (для пневмоколесного) или гусеничных тележек (для гусеничного) погрузчика, перемещающихся по одной колее; задний угол свеса (въезда) у - угол между плоскостью, каса- тельной к колесам (гусеницам) и к нижней точке в задней части по- грузчика, и плоскостью опорной поверхности. Характеризует при- способленность погрузчика для движения по неровностям мест- ности и переезда различных препятствий (кювета, канавы, буг- ра и др.).
508 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 12.2. Производительность погрузочно-разгрузочных средств Производительность погрузочно-разгрузочных машин - это количество груза, которое может быть переработано (погружено, разгружено, перемещено с места на место) машиной (установкой) за определенный промежуток времени (обычно за час). В качестве измерителя количества груза используют его массу, объем или число единиц и соответственно этому вводятся термины: массовая производительность (или просто - производительность) - W, т/ч, объемная - Wo, м3/ч и штучная - Wm, шт./ч. Выделяют три вида производительности: теоретическую, техническую и эксплуатационную. Теоретическая (расчетная, конструктивная) производитель- ность Wreop определяется за один час непрерывной работы при но- минальной (расчетной) загрузке ПРС при использовании его на по- грузке (выгрузке) груза в условиях, для которых оно запроектиро- вано. При расчете теоретической производительности учитывают лишь конструктивные свойства машины. Техническая производительность VKT - количество груза, кото- рое может быть переработано ПРС за один час непрерывной рабо- ты при заданных условиях. При расчете технической производи- тельности ПРС помимо конструктивных его свойств учитывают ус- ловия производства работ и технологические перерывы в работе, не учитывают лишь организационные перерывы. Техническая про- изводительность, так же как и теоретическая, является расчетной. Эта производительность позволяет оценить использование ПРС по фактической загрузке при данном роде груза при наиболее совер- шенной организации труда и соответствующей квалификации об- служивающего персонала. Она используется при определении экс- плуатационной производительности, а также для оценки степени использования ПРМ. Данные о технической производительности содержатся в паспорте ПРС. В связи с тем, что техническая производительность зависит от конструкции ПРС, технологии и организации производства работ, ее значения в паспорте приводятся совместно с условиями, для ко- торых она рассчитана. Если условия работ отсутствуют, то имеют в виду среднее значение технической производительности. Техническую производительность можно определить, исходя из теоретической производительности с учетом Г|г - коэффициента загрузки ПРС: WT = Пг^теор • (12.1)
Глава 12 Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 509 Коэффициент загрузки представляет собой отношение факти- ческой загрузки (массы груза, размещенной в рабочем элементе машины, например, в грузозахватном органе) ПРС в данный мо- мент времени G^ к ее максимально возможной загрузке, соответст- вующей номинальной грузоподъемности qH: (12.2) Эксплуатационная производительность РИЭ - количество гру- за, которое может быть переработано ПРС за один час работы при заданных условиях. Эксплуатационная производительность машин и установок за- висит от различных производственных факторов (технологии и ор- ганизации выполнения ПРО, режимов работ и т. д.), а также от конструктивно-эксплуатационных особенностей ПРС. При опреде- лении этой производительности учитывают использование ПРС по загрузке при данном виде груза и по времени (организационные перерывы в работе). Эксплуатационную производительность определяют на осно- вании технической производительности, умножая последнюю на коэффициент использования ПРС по времени Г|и: W,= T]nWT. (12.3) Подставляя в последнюю формулу выражение (12.1) получим: Ж, = ПгПиИ^ор. (12.4) Эксплуатационная производительность всегда ниже техниче- ской из-за потерь рабочего времени Zn p.B на перемещение ПРС при смене поста погрузки-разгрузки; смене рабочего оборудования или грузозахватных приспособлений; пополнении смазки, топлива и т. д. (данные потери существуют и при хорошей организации труда). Кроме того, могут быть потери, связанные с плохой организацией ПРР (неравномерная подача АТС под погрузку-разгрузку, поиски груза, снижение скорости движения из-за плохого состояния до- рожного покрытия и др.). Коэффициент Г|и за рассматриваемый промежуток времени ра- боты ПРС Траб (час, смена, сутки и др.) может быть рассчитан по следующей зависимости: Пи = 1 ““ ^п.р.в/Т’раб 7. (12.5) Эксплуатационная производительность может быть определе- на расчетом (в этом случае она называется расчетной) или может
510 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства быть получена по данным эксплуатации (в этом случае ее называ- ют фактической). Эксплуатационная производительность нередко значительно отличается от технической. В этом отличии кроется резерв повы- шения производительности ПРС, так как увеличение эксплуатаци- онной производительности требует улучшения организации ПРР и условий их выполнения. Рассмотренные производительности соотносятся между собой следующим образом: РИТеор> Ит> Жэ. Производительность погрузочно-разгрузочных машин циклического действия Как уже было сказано в главе 11 настоящего учебника, к ПРС циклического действия относятся машины, у которых рабочий ор- ган перемещается с грузом циклично от места загрузки до места погрузки. Теоретическая производительность машин цикличного дей- ствия, если известна их номинальная грузоподъемность qH и рас- четное количество циклов, совершаемых ПРМ за единицу време- ни Иц.р, может быть найдена по следующей зависимости: Wreop = ^ц.р- (12.6) Техническую производительность машин цикличного действия определяют по следующему выражению: Иц = ЗбООСгр Лц, (12.7) где Grp - масса груза, перерабатываемого ПРС за один рабочий цикл, т; Иц = 3600/Гц - количество рабочих циклов, совершаемых ПРС в единицу времени (обычно за час), шт.; - продолжитель- ность одного рабочего цикла (время цикла), с. Время рабочего цикла погрузки-разгрузки определяется как сумма времени, затрачиваемого на отдельные операции цикла с учетом возможного совмещения операций, учитываемого коэф- фициентом совмещения операций ф, а также вспомогательного времени tB: /ц = tB + (12.8) /=1 Вспомогательное (немашинное) время - это длительность вспомогательных операций, выполняемых в каждом цикле работы ПРМ вручную (застроповка и расстроповка груза, наводка груза на место погрузки-разгрузки, установка выносных опор и т. д.). Время
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 511 ручных операций определяется с учетом вида груза, конструктив- ных особенностей грузозахватного органа и технологического про- цесса погрузки-разгрузки. При работе ПРМ, некоторые операции цикла могут и должны совмещаться по времени. Возможность совмещения операций за- висит от конструкции ПРМ, мастерства машиниста, скорости и рас- стояния, на которое перемешается груз по вертикали и горизонта- ли, а также от правил техники безопасности. Коэффициент совмещения операций при инженерных расче- тах <р можно принимать равным 0,85 - для одноковшовых погруз- чиков; 0,8 - для кранов мостового типа и 0,7 - для автомобильных, гусеничных и других самоходных кранов. т Машинное время цикла (ZX) состоит из суммарного времени, i=l затраченного на z-е операции (Гь t2, h. ... , AJ, определяемого из технологической схемы ПРР (см. главу 15 и рис. 12.4) ZA = h + h + h +•••+ An, (12.9) i=i где m - количество операций за рабочий цикл. Количество и содержание операций рабочего цикла ПРС зави- сит от их типа. В качестве примера в табл. 12.3-12.4 приведены операции цикла погрузки экскаваторов, одноковшовых фронталь- ных погрузчиков, козловых кранов и вилочных погрузчиков. Ниже приведены формулы для определения технической и эксплуатационной производительности наиболее распространен- ных типов машин цикличного действия, используемых на погру- зочно-разгрузочных работах. Техническую (часовую) производительность (объемную Жто и массовую Жт) одноковшовых универсальных экскаваторов и од- ноковшовых погрузчиков определяют соответственно по формулам: TFt.o=3600Vk*h/Ai; (12.10) 1Ут=36007кЛнугАц, (12.11) где VK - объем ковша (геометрическая вместимость ковша), м3; кп - коэффициент наполнения ковша; уг-навалочная плотность (объем- ная масса) груза, т/м3. Коэффициент наполнения ковша представляет собой отноше- ние объема груза, фактически размещенного в ковше, к его гео- метрическому объему, а его значения могут быть как больше, так
512 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 12.3. Содержание операций рабочего цикла экскаваторов, одноковшовых фронтальных погрузчиков и козловых кранов Опера- ции цикла Наименование и состав операции Экскаваторы Одноковшовые фронтальные погрузчики Козловые краны 1 Опускание ковша в рабочее положе- ние (в забой, на шта- бель навалочного груза и т. п.) Наезд погрузчика на штабель нава- лочного груза Захват контейнера ав- томатическим грузо- захватным устройст- вом - спредером (под- робнее см. главу 13) 2 Копание, набор гру- за в ковш (зачер- пывание груза) Копание, набор гру- за в ковш и его запрокидывание Подъем контейнера на высоту транспортиро- вания 3 Подъем заполнен- ного грузом ков- ша на высоту раз- грузки Подъем ковша в транспортное по- ложение Перемещение грузо- вой тележки с контей- нером, по мосту крана к месту его разгрузки 4 Поворот экскавато- ра (стрелы) к месту выгрузки Отъезд погрузчи- ка от штабеля груза Перемещение крана по подкрановому пути к месту разгрузки кон- тейнера J 5 Разгрузка (опорож- нение) ковша Подъезд погруз- чика к автомоби- лю-самосвалу Опускание спредера с контейнером на место его разгрузки 6 Поворот экскавато- ра (стрелы) за но- вой порцией груза Подъем ковша на высоту разгрузки Освобождение контей- нера от спредера и его подъем в транспорт- ное положение 7 Разгрузка (опорож- нение) ковша и его запрокидывание Перемещение грузовой тележки с освобожден- ным от контейнера спре- дером по мосту крана к месту расположения сле- дующего контейнера 8 — Опускание ковша до транспортного положения Перемещение крана по подкрановому пути к месту расположения сле- дующего контейнера
I и .1 и a 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 513 (Питание табл. 12.3 (>пгра- ипи inikiia Наименование и состав операции Экскаваторы Одноковшовые фронтальные погрузчики Козловые краны <) — Отъезд погрузчи- ка от автомобиля и возвращение к штабелю груза Опускание спредера на контейнер 10 — Опускание ковша в рабочее положе- ние — Таблица 12.4. Содержание операций рабочего цикла вилочного погрузчика Номер, наименование и состав операций рабочего цикла погрузки Схема выполнения операций Номер, наименование и состав операций рабочего цикла погрузки 18. Отъезд погрузчика от места разгрузки и возвра- щение за новым грузом 1. Подъезд погрузчика к шта- белю, грузу, размещенному на поддонах .Г 17. Наклон мачты грузо- подъемника на себя до упора 2. Наклон мачты грузоподъ- емника от себя и установка грузоподъемника в верти- кальное положение №1 L ь 16. Опускание вил в тран- спортное положение 3. Подъем вил до высоты, удобной для захвата груза и L fl. th —'(Sr* 15. Отъезд погрузчика от штабеля груза до тех пор, пока вилы полностью не выйдут из окон поддона 4. Передвижение погрузчи- ка вперед до тех пор, пока вилы полностью не войдут в окна поддона (под груз), до упора передними стенками 3 14. Опускание вил с гру- зом до установки поддона на место разгрузки 17—98
514 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 12.4 Номер, наименование и состав операций рабочего цикла погрузки Схема выполнения операций Номер, наименование и состав операций рабочего цикла погрузки 5. Подъем груза на высоту, безопасную с точки зрения манипуляций с грузом l^jl 3 13. Наклон мачты грузо- подъемника с грузом от себя и установка грузо- подъемника в вертикаль- ное положение 6. Наклон мачты грузоподъ- емника с грузом назад в крайнее положение К! 12. Передвижение погруз- чика вперед на расстоя- ние, обеспечивающее пра- вильную разгрузку груза 7. Передвижение погрузчи- ка задним ходом на рас- стояние, позволяющее опус- тить груз в транспортное положение 11. Подъем груза на высо- ту, безопасную с точки зрения манипуляций с гру- зом 8. Опускание вил с грузом в транспортное положение 10. Подъезд погрузчика к месту разгрузки груза 9. Транспортирование груза к месту разгрузки и меньше единицы, в последнем случае груз заполняет ковш "с шапкой" (при зачерпывании тяжелых кусковых и влажных гру- зов). Этот коэффициент зависит от конструктивных особенностей ПРС, размеров и формы ковша, физико-механических свойств гру- за, квалификации машиниста и ряда других. Среднестатистические значения кя и уг для различных видов навалочных грузов приведены в табл. 12.5. Опытные машинисты при работе на экскаваторах и одноков- шовых погрузчиках достигают заполнения ковша, характеризуемо- го следующими коэффициентами кн при погрузке: песка 0,9-1,2; щебня и гравия с размером гранул до 40 мм - 1,0, до 50 мм - 1,2; крупного щебня, бутового камня, взорванной скальной породы
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 515 Таблица 12.5. Среднестатистические значения уг, и к„ для некоторых навалочных грузов Груз Навалочная плотность Уг, Т/М3 Коэффициент наполнения ковша кн Галька 1,47-1,70 0,65-0,85 Глина 1,80-2,20 0,50-0,75 Гравий 1,50-2,00 0,55-0,75 Грунт 1,10-1,60 0,60-1,10 Песок 1,23-1,90 0,55-0,95 Уголь 0,63-0,95 0,90-1,20 Шлак 0,60-1,00 0,80-1,00 Щебень 1,32-2,00 0,50-0,65 Бутовый камень 1,60-2,00 0,50-0,75 Булыжник 2,1 0,50-0,75 крупностью до 500 мм - 0,7...1,0; ракушечника (тырсы) 1,25-1,3; котельного шлака 1,25-1,3; разрыхленного грунта 1,1-1,3. Эксплуатационную (часовую) производительность одноковшо- вых универсальных экскаваторов и одноковшовых погрузчиков, т/ч, определяют по формуле W, = 360014 кн угт]и /ta- (12.12) Коэффициент использования экскаватора и погрузчика по вре- мени за час работы может изменяться при различной технологии и организации погрузочных работ в пределах 0,5-0,9. При пра- вильной технологии и хорошей организации работ он, как правило, составляет 0,75-0,8. В случае зачерпывания груза в плотном теле (уплотненный слежавшийся смерзшийся груз) при определении эксплуатацион- ной производительности в знаменатель формулы для ее определе- ния добавляют коэффициент разрыхления груза в ковше кр, учиты- вающий, что груз, вынутый ковшом из массива, занимает благода- ря его разрыхленному состоянию объем в 1,1-1,5 раза больший, чем в массиве. Меньшие значения кр соответствуют менее плотным массивам груза (песку, грунту), большие - для тяжелых грунтов (глина, скальные породы и др.). Обычно при инженерных расчетах кр принимают равным 1,25: W3= 3600VK *нУгПиАЛ. (12.13)
516 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжительность цикла погрузки, экскаватора и одноков- шового пневмоколесного или гусеничного погрузчика, оборудован- ного основным опрокидным ковшом, определяют следующим об- разом: = = ф (t\ + ty+...+ Zm). (12.14) i=i В выражении (12.14) количество операций цикла погрузки и их содержание для экскаваторов и одноковшовых погрузчиков соот- ветствует данным, приведенным в табл. 12.3. Продолжительность каждой операции, как и всего цикла погруз- ки, можно рассчитать, зная технологическую схему ПРР и техниче- ские характеристики используемых ПРС. Например, при совместной работе комплекта машин: автомобиль-самосвал - одноковшовый по- грузчик, наиболее распространенные схемы, работы которых показа- ны в табл. 12.6, ?ц можно рассчитать по следующему выражению: Ai —ф [2(/it+ йпо)/ t>c + 21J ип +13 + t„т ], (12.15) i=i где hr - средняя высота подъема (опускания) ковша погрузчика с грузом (без груза) в транспортное (рабочее) положение (йт обычно не превышает 0,4-0,5 м); Лп.о - средняя высота, на которую ковш поднимается из транспортного положения для разгрузки груза или опускается (в порожнем состоянии) до транспортного положения (для равномерного распределения навалочных грузов в кузове ав- томобиля-самосвала рекомендуется чтобы йп 0 была на 20 % больше высоты борта его кузова, а режущая кромка ковша заходила при его опрокидывании в габариты кузова не менее чем на 1/3 ширины последнего), м; 1и- среднее расстояние маневрирования погрузчика при наезде на штабель, отъезде от него и подъезде к АТС, а также его обратного движения к месту загрузки груза (штабелю), м; v„ и »с - средние скорости передвижения погрузчика и его стрелы со- ответственно (берутся из справочных данных или паспорта погруз- чика), м/с; t3, t0 - продолжительность заполнения ковша грузом, опорожнение ковша от груза (определяется расчетом или из спра- вочной литературы, например, [47; 82; 88], см. также табл. 12.7- т 12.8) с; ]>>р.т - суммарное время, затрачиваемое на переключение рычагов и на разгон - торможение исполнительных механизмов погрузчика (в расчетах ZpT обычно принимается 1,0-1,5 с на каж- дую машинную операцию цикла), с.
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 517 Таблица 12.6. Схемы производства работ комплекта машин: одноковшовый погрузчик - автомобиль-самосвал при погрузке навалочного груза Схема производства работ Краткая характеристика схемы Схема 1. При погрузке автомобиль-самосвал 2 ус- танавливают параллельно фронту штабеля нава- лочного груза 1. Колесный фронтальный погруз- чик 3 работает челночным способом (перемеща- ется вперед и назад) перпендикулярно фронту штабеля. При движении вперед погрузчик наби- рает груз из штабеля, затем отъезжает назад на расстояние, достаточное для проезда автомобиля- самосвала вдоль фронта штабеля и установления его под погрузку, после чего разгружает ковш в кузов АТС Схема 2. Загружаемый автомобиль-самосвал ус- танавливают под любым (произвольным) углом к фронту штабеля груза. Погрузчик набирает из штабеля груз и перемещается с наполненным ковшом назад с разворотом на любые углы. Затем он движется вперед к АТС средству для разгрузки груза Схема 3. Загружаемые автомобили-самосвалы (один или два) устанавливают под углом 45-50 ° к фронту штабеля. Погрузчик зачерпывает груз из штабеля, перемещается задним ходом с разворо- том и при движении вперед загружает поочередно сначала первый автомобиль-самосвал, затем вто- рой Схема 4. Автомобиль-самосвал при невозможно- сти подъезда к штабелю устанавливают под по- грузку в проезд (на дорогу). Погрузчик произво- дит забор груза из штабеля, перемещается назад с разворотом на 90°, а затем двигается вперед к АТС для разгрузки ковша и аналогичным обра- зом возвращается в исходное положение (к шта- белю груза)
518 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл. 12.6 Схема производства работ Краткая характеристика схемы qi Jjqj Схема 5. Автомобили-самосвалы, прибывающие под погрузку, устанавливают параллельно фронту штабеля груза на некотором расстоянии от него. Загрузка их погрузчиком осуществляется пооче- редно, как показано на приведенной схеме й Схема 6. Автомобиль-самосвал устанавливают перпендикулярно фронту штабеля груза. Погрузку производят гусеничным фронтальным погрузчи- ком при движении его к АТС с разворотом на 90° Таблица 12.7. Среднее время заполнения (высыпания) ковша одной тонной груза одноковшового фронтального погрузчика, с Груз Объем ковша погрузчика Ук, м3 0,82 1,0 1,5 2,8 3,4 4,0-5,0 Песок всякий 4,00 (2,15) 4,21 (1,72) 3,52 (1,76) 1,95 (1,16) 1,90 (0,95) 1,81 (0,91) Щебень, гравий, галька 6,63 (3,31) 6,89 (2,62) 7,14 (3,28) 3,27 1,73) 3,19 (1,47) 3,11 (1,43) Уголь 8,58 (4,67) 8,33 (4,55) 8,59 (4,90) 4,18 (2,61) 4,02 (2,52) 3,71 (2,32) Глина, грунт 5,44 (2,94) 5,36 (2,25) 5,56 (2,77) 2,63 (1,47) 2,63 (1,31) 2,08 (1,04) Бутовый камень, булыжник 7,08 (3,81) 6,75 (3,63) 6,59 (3,55) 4,12 (2,22) 4,05 (2,18) 3,97 (2,13) Шлак каменно- угольный 12,0 (6,62) 11,6 (5,12) 10,88 (5,67) 5,13 (3,06) 5,12 (2,67) 4,08 (2,13)
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 519 Таблица 12. 8. Формулы для расчета длительности операций цикла погрузки навалочного груза одноковшовым фронтальным погрузчиком Типовая операция Тип рычажного механизма наклона ковша Z н Копание (внедрение ковша в массив груза) /к— Z?k/db— '2Ък!'оп Запрокидывание ковша ТСР2/,П, я 41УИТ1Й W„T1H Вертикальное перемещение груза ^ei “ h'Jvc\ Г оризонтальное перемещение груза Опорожнение ковша 4ИХ _ nD2le2 oZ 4W'(T)( В формулах, приведенных в табл. 12.8, приняты следующие обозначения: Ьк - расстояние от режущей кромки ковша до его днища; t>B - скорость внедрения ковша в груз (в расчетах принима- ется примерно в два раза меньше, чем средняя скорость передвиже- ния погрузчика -t>n); - длительность заполнения ковша с ры- чажным механизмом его наклона типа Z и //соответственно; D, d- внутренний диаметр гидроцилиндра и штока гидроцилиндра пово- рота ковша соответственно; 1ш1,1ш2- ход штока гидроцилиндра при запрокидывании ковша с набранным грузом и опорожнении ковша соответственно; WH - теоретическая производительность насосов, обслуживающих гидроцилиндры поворота ковша; Т]н - объемный КПД насосов; ZoH, toZ - длительность опорожнения ковша с рычаж- ным механизмом его наклона типаZuH соответственно; tMh - вре- мя, затрачиваемое погрузчиком на выполнение z-й операции по вертикальному перемещению стрелы с ковшом (подъем - опуска- ние ковша с грузом, без груза и горизонтальному соответственно); 1ц - высота подъема (опускания) ковша погрузчика, соответствую- щая z-й операции; vci и - соответственно скорости подъема (опускания) стрелы и передвижения погрузчика, соответствующие /-й операции цикла; Д - расстояние, на которое перемещается по- грузчик при выполнении z-й операции маневрирования.
520 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Выражение (12.15) можно упростить, выразив йт и йпо через высоту борта автомобиля-самосвала На, учитывая замечания отно- сительно этих параметров, приведенные выше: hn0 = Ha + 0,2Ha- hr', hr ~ 0,2Яа, тогда hn0 ~Ha + 0,2Ha- 0,2Ha » Ha. Заменяя /гп0 на Ha, hr на Q,2Ha и проведя простейшие преобра- зования в формуле (12.15), получим: Гц = <р [2,4Яа/ус + 2ljvn + t3 + t0+ ^/рт ]. (12.16) (=1 Необходимо напомнить, что выражение (12.16) справедливо только для расчета времени цикла одноковшовых фронтальных по- грузчиков при их совместной работе с автомобилями-самосвалами. Как показывает практика, среднее время цикла рассматривае- мых погрузчиков, в зависимости от модели погрузчика, при его ма- неврировании в пределах 8-10 м, составляет 45-60 с [88; 126; 127]. При более точном теоретическом расчете необходимо для дан- ных конкретных условий подробно описать состав и способ вы- полнения операций технологического процесса погрузки и начер- тить в масштабе технологическую схему производства ПРР (рис. 12.4). Из этой схемы определить для каждой операции вели- чины горизонтальных перемещений погрузчика и вертикальных перемещений его стрелы с ковшом. Скорости погрузчика, взятые из справочной литературы, необходимо скорректировать примени^- тельно к конкретным условиям работ, а также дифференцировать для каждой операции в отдельности в зависимости от перемещений как самого погрузчика (вперед - назад, с грузом - без груза), так и его стрелы (вверх - вниз, с грузом - без груза). Затем, используя формулы, приведенные в табл. 12. 8, рассчитать каждую операцию в отдельности и по выражению (12.14) определить гц. Техническая (часовая) производительность т/ч грузоподъем- ных кранов различных типов (мостовых, козловых, башенных, пор- тальных, самоходных стреловых, в том числе автомобильных и других) с крановым или грейферным рабочим органом, а также ви- лочных авто- и электропогрузчиков находится по формуле (12.7). При необходимости определения штучной производительности Шг.ш используется следующпя формула: Жт.ш = Мр иц = ЗбООМр Лц, (12.17) где - количество единиц груза, перерабатываемых краном за один цикл. Средняя продолжительность машинного времени цикла кранов (высота подъема груза, угол поворота стрелы, длина горизонталь-
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 521 Рис. 12.4. Технологическая схема погрузки навалочного груза из штабеля одноковшовым фронтальным погрузчиком в автомобиль-самосвал: 1 - груз; 2 - погрузчик; 3 - автомобиль; Дп; Шп - длина и ширина погрузчика со- ответственно; Li; L2; L3; L4; L5- расстояния, на которые перемещается погрузчик при погрузке автомобиля-самосвала; Zf, 12 - расстояния наименьшего приближения погрузчика к штабелю груза (до начала работы) и к автомобилю-самосвалу соот- ветственно; /?в; Rcp- внутренний габаритный радиус поворота погрузчика и радиус поворота точки погрузчика, расположенной на средней части его передней оси со- ответственно; аь а2 ~ углы поворота погрузчика при отъезде от штабеля и авто- мобиля-самосвала соответственно; Да; и Дка; ШКЛ - длина, ширина автомобиля и длина, ширина его кузова соответственно ного пути крюка при изменении вылета или передвижении грузо- вой тележки, расстояние передвижения крана в процессе рабочего цикла и т. п.) и средняя продолжительность ручных вспомогатель- ных операций, входящих в состав цикла, рассчитываются, исходя из конкретных условий производства погрузочно-разгрузочных операций.
522 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Для приближенного расчета гц кранов рассматриваемого типа можно воспользоваться следующим выражением [126]: £ц = 4+ Ф [2,5йг/пг + 2 (Zt/dt + ZK/dk + nKl(D^ + ]>/р.т ], (12.18) Z=1 где hr - средняя высота подъема груза, м; vr - средняя скорость подъема (опускания) груза, м/с; ZT- средний путь тележки, каретки, стрелы (при изменении вылета крюка), м; 1К - средний путь крана, м; ик - среднее число оборотов крана (стрелы) за цикл; оТ - скорость пе- редвижения тележки, каретки, стрелы (при изменении высоты), м/с; dk - скорость передвижения крана, м/с; - частота вращения кра- на (стрелы), с”1, ZP.T - суммарное время, затраченное на разгон - торможение. Средняя продолжительность ручных вспомогательных опера- ций Гв, входящих в состав цикла, должна учитывать особенности конкретных производственных условий (транспортную характе- ристику груза, тип грузозахватного устройства, способ строповки и т. п.). В случае, когда операции по захвату и освобождению груза происходят без применения ручного труда - автоматически с по- мощью специальных грузозахватных устройств (см. главу 13) и мо- гут быть совмещены с выполнением других операций цикла, а вспомогательные операции, требующие ручной работы, отсутстг вуют, формула (12.18) запишется в виде: гц = ф[2,5йг/иг + 2 (Zt/dt + Zk/dk + njati +13 + tQ+ ]>/pT ], (12.19) Z=1 где t3 и tQ - длительность захвата и освобождения груза соответст- венно, с. Для кранов мостового типа /ц можно определять по выраже- нию [7] *ц=*в+ ф[1,2(йн+ Лк)/ иг + 1,35(Zt/dt + Zk/dk)], (12.20) где йн и hK - высота подъема и опускания груза в начале и конце цикла соответственно, м; 1,2 и 1,35 - коэффициенты, учитывающие снижение скорости соответственно при подъеме и опускании гру- за в начале и в конце цикла и при разгоне и торможении крана и тележки. Скорости движения механизмов грузоподъемных кранов зави- сят от их конструктивных особенностей, технологии выполнения погрузочно-разгрузочных операций и грузоподъемности. Обычно чем выше грузоподъемность крана, тем ниже скорости движения.
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 523 Скорости движения выбирают в зависимости от технологического процесса грузоподъемной машины, характера ее работы и необхо- димой производительности. Нормативные ряды скоростей движе- ния механизмов различных кранов установлены соответствующи- ми стандартами, приводятся в паспорте машины и для большинст- ва отечественных кранов находятся в следующих пределах: Подъем груза, м/мин 5-10 (иногда до 30) Передвижение тележки крана, м/мин 11,3-32,0 (иногда до 50) Передвижение крана, м/мин 30-82 (иногда до 120) Поворот стрелы крана, мин 1 1,0-3,0 Окружная скорость на конце стрелы, м/с 5,0-6,0, не более В современных кранах мостового типа скорости подъема гру- за обычно не превышают 25-30 м/мин. Скорость передвижения мо- ста крана достигает 100-120 м/мин, а его тележек - 35...50 м/мин. Скорости движения механизмов кранов, используемых на по- грузке-разгрузке массовых грузов, могут достигать: для подъема и опускания груза 90-120 м/мин; для передвижения тележек (по рельсовому пути) 240-360 м/мин [7]. При выборе скоростей движения механизмов учитывают путь перемещения. При малых перемещениях нецелесообразно назна- чать высокие скорости, так как механизм может не успеть достичь значения установившейся скорости, и будет работать только в пус- ковом и тормозном режимах, требующих высокого потребления энергии [7]. Среднее время цикла вилочных авто- и электропогрузчиков определяется из формулы [126] ^ц~ <р(2,1Лг/цг + 2/п/цп + 4/Нр + /30 + Х^п.т )> (12.21) Z=1 где hr - средняя высота подъема (опускания) груза, м; ог - средняя скорость подъема (опускания) вил, м/с; /п - средняя дальность транспортировки груза, м; ип - средняя скорость передвижения ви- лочного погрузчика, м/с; /Н.Р - среднее время наклона рамы для за- хвата и освобождения груза, с; /З.о - суммарное время, затрачивае- мое на захват и освобождение груза, с. При выполнении расчетов для всех типов вилочных погрузчи- ков /н.р принимается в среднем 15 с, а значения /3.0 могут быть най- дены для различных типов сменного рабочего оборудования из табл. 12.9.
524 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 12.9. Значения t3.w Т)г и Т]и для вилочных погрузчиков и кранов Тип рабочего оборудования (захвата) ^3 0» С Пг Пи Вил очные погрузчик! 1 Вилочный 48-50 0,6-0,9 0,85 Ковш 60-70 0,5-0,8 0,80 Крановая стрела 48-60 0,8-1,0 0,75 Грейфер 55-60 0,7-0,8 0,80 Крановая безблочная стрела 48-60 0,8-1,0 0,75 Краны Крюковой — 0,8-1,0 0,75-0,9 Грейферный - 0,8-0,9 0,85-0,95 Эксплуатационную (часовую) производительность грузоподъ- емных кранов и вилочных авто- и электропогрузчиков можно рас- считать по выражению И^ЗбОС^тъЛц. (12.22) В том случае, когда точно неизвестно количество груза в тон- нах, перерабатываемое рассматриваемыми ПРС за цикл, IV, рассчи- тывается, исходя из номинальной грузоподъемности крана или по- грузчика <7„ следующим образом: IV, = 3600<7„ ПгПЛц- (12.23) Значения коэффициентов г30, Т1г и Т|и для вилочных авто- и электропогрузчиков и кранов, оснащенных крюковым или грей- ферным захватами приведены в табл. 12.9. Режим работы машин циклического действия Для машин циклического действия, в частности кранов, харак- терна работа с повторно-кратковременными включениями, при ко- торых рабочий орган и груз совершают возвратно-поступательные движения, а механизмы каждый раз реверсируются. Так, например, работа механизма подъема крана состоит из процессов подъема и опускания груза, подъема и опускания порожнего грузозахватно- го приспособления, работа механизмов поворота и передвижения состоит из движений в одну и другую сторону, как с грузом, так
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 525 и без него. Между периодами движения имеются паузы, в течение которых двигатель не включен и механизм не работает. Это время используется для загрузки и разгрузки грузозахватного устройства и для подготовки проведения следующего этапа движения. Про- цесс движения, в свою очередь, можно разделить на период неус- тановившегося движения, в течение которого происходит разгон (период пуска) или замедление (период торможения) поступатель- но движущихся и вращающихся масс груза и механизма, а также период установившегося движения с постоянной скоростью [7]. Полное время цикла Тц работы механизма грузоподъемной ма- шины (не путать со временем цикла погрузки-разгрузки) представ- ляет собой сумму времени пуска, движения с установившейся ско- ростью, торможения и пауз. Отношение времени Тв работы (включения) механизма к пол- ному времени цикла Та называют относительной продолжитель- ностью включения Пв, которая характеризует интенсивность ис- пользования механизма: Пв = (Тв / Тц) 100 %. (12.24) Для электрооборудования грузоподъемной машины значение Пв исчисляют для периода работы не свыше 10 мин, а для испол- нительных механизмов - в течение одного часа. Интенсивность работы механизма определяют различными ко- эффициентами: Лчас — t4ac/60, где гчас - время работы механизма в течение часа, мин; /^СуТ” 1сут^24, где Тсуг - количество часов, отработанное механизмом за сутки, ч; -/Сод = Дгод /365, где Дгод - количество рабочих дней в году, дни; /С — где Grp-cp - среднее значение массы груза, поднимаемого за смену, т. Для механизмов подъема, оснащенных грузозахватными при- способлениями, масса которых более чем на 20 % превышает массу поднимаемого груза, Кг вычисляют с учетом массы грузозахватно- го устройства <7Г.3.У: = (Grp-cp + Gr.3.y)/(^H + Gr.3.y). В нашей стране режимы работы кранов и крановых механиз- мов регламентируются ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83, которые соответствуют международному стандарту ИСО 4301/1. Согласно ГОСТ 25835-83 "Краны грузоподъемные. Классификация механиз-
526 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства мов по режимам работы", режимы работ механизмов грузоподъем- ных машин в зависимости от условий их использования подразде- ляют на шесть групп от 1М до 6М, определяемых классом исполь- зования от АО до А6 и классом нагружения от В1 до В4 [7]. Класс использования механизмов отражает интенсивность ис- пользования механизма во время его эксплуатации (от редкого АО до весьма интенсивного использования А6). Это время определяют как произведение среднесуточного времени работы и числа рабо- чих дней в году. Класс нагружения характеризует относительную нагрузку, ис- пытываемую механизмом при работе, во всем спектре нагрузок от минимальных - В1 до максимальных В4. Группы режима работы механизмов представляют собой раз- личные сочетания класса использования и класса нагружения. На- пример, к группе 1М будут относиться следующие сочетания: [АО, В1] - [АО, ВЗ]; [Al, Bl] - [Al, В2] и др., а к группе 6М - [А4, В4]; [А5, ВЗ]; [А6, В2]. Производительность машин непрерывного действия (транспортирующих машин) Производительность транспортирующей машины (установки) определяется количеством насыпного (в единицах массы или объе- ма) или штучного (в штуках) груза, перемещаемого ею в единицу" времени. Характерной особенностью этих машин является безостано- вочное движение рабочего органа: ленты, цепи с установленными на ней ковшами, скребками, шнеками и т. д. Остановок для захвата и освобождения от груза не делается, т. е. отсутствует понятие цикла, характерного для ПРС периодического действия. Теоретическая (паспортная) производительность транспор- тирующих машин зависит только от их технических параметров и представляет собой количество груза, перемещаемого ими в еди- ницу времени при полном (рациональном, предусмотренном расче- том) заполнении грузонесущего элемента машины и при сохране- нии постоянной номинальной (паспортной) рабочей скорости. Техническую производительность определяют с учетом степе- ни заполнения грузонесущего элемента машины и свойств перера- батываемого груза. Эксплуатационную производительность определяют с учетом действительных местных эксплуатационных условий - степени за- полнения грузонесущего элемента машины и использования маши- ны во времени (а также с учетом свойств перемещаемого груза, ес-
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 527 ли в отдельных случаях они изменяются). Таким образом, эксплуа- тационная производительность зависит не только от технических параметров машины и свойств груза, но и от фактических условий эксплуатации. По значению теоретической производительности рассчиты- вают главные конструктивные параметры машин, обеспечивающие эту производительность (геометрические размеры грузонесущего элемента, рабочую скорость и др.). Если машина непрерывного действия перемещает груз с ли- нейной плотностью у/, т/м (масса груза, расположенная на длине в один метр - Grpi), со скоростью о, м/с, то ее секундная произво- дительность (количество груза, проходящее за 1с через поперечное сечение машины) будет равна у/t), а часовая производительность найдется из выражения: WT=3600yzu. (12.25) Эта формула позволяет рассчитывать производительность ма- шин непрерывного действия в общем виде. В зависимости от пере- рабатываемого груза и конструктивных особенностей машины формула (12.25) будет трансформироваться. Возможны три случая транспортирования грузов машинами непрерывного действия: перемещение штучных грузов; перемеще- ние навалочных (насыпных) грузов непрерывным (сплошным) по- током с помощью ленточных, скребковых, пластинчатых и других типов конвейеров; перемещение насыпных грузов отдельными порциями с помощью устройств ковшового типа (например, элева- торами). Во всех перечисленных случаях основными параметрами, оп- ределяющими производительность, являются среднее количество груза на единице длины грузонесущего элемента конвейера и рабо- чая скорость перемещения. Техническую производительность машин непрерывного дейст- вия (массовую и штучную) при перемещении штучных грузов, ес- ли известна масса единицы штучного груза (масса одного места груза), транспортируемая ПРМ - (т), средняя скорость движе- ния его рабочего органа (ленты) иро (м/с) и среднее расстояние ме- жду грузами, размещенными на несущем органе, аГ (м) определяют по следующим выражениям соответственно: УИТ = 3600 GrpDpo/ar; (12.26) УИтш=3600/аг. (12.27)
528 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства При перемещении навалочных (сыпучих, кусковых) грузов сплошным потоком, если известна средняя масса груза Grpi, раз- мещенного на одном метре несущего органа машины (например, ленты конвейера), Ж (т/ч) можно определить так: WT =36000^,0. (12.28) При известной средней площади поперечного сечения груза Frp (м2) и его объемной массе уг (т/м3), размещенного на несущем органе ПРС, формула (12.28) запишется в виде: WT=3600F^PO, (12.29) Если насыпной груз перемещается непрерывным потоком и грузонесущий элемент конвейера имеет форму желоба или тру- бы сечением Fo (м2) с коэффициентом наполнения ку (для желоба 1>ку> 1, для трубы ку < 7), то сечение груза в желобе Ар = Fo к^ (м2). Подставив это выражение в формулу (12.29), получим: WT = 3600Fo^Yrt>P.o • (12.30) Из приведенных выше выражений видно, что при перемеще- нии транспортирующей машиной насыпного груза непрерывным потоком производительность является функцией (произведением) двух величин - линейной нагрузки (среднего количества груза на единицу длины грузонесущего элемента в массовых или объемных, единицах) и скорости движения ее рабочего органа. При перемещении навалочных (сыпучих, кусковых) грузов от- дельными порциями, например в ковшах (или сосудах) с геометри- ческим объемом VK (м3) и коэффициентом его наполнения ку, при шаге ковшей ак (м) и средней скорости движения тягового органа (цепи) ит о (м/с), часовая производительность (т/ч) будет: WT = 3600VK£vYrDTO/aK. (12.31) Для обеспечения требуемой WT, в зависимости от типа маши- ны, выбирают значения ор.о и находят необходимые геометрические параметры грузонесущего элемента, например размеры сечения желоба или трубы, ширину ленты, форму желоба и другие, а при перемещении отдельными количествами - объем грузонесущих со- судов и расстояние (шаг) между ними. Полученные в результате расчета геометрические размеры гру- зонесущего элемента, перемещающего крупнокусковые грузы, должны соответствовать размерам кусков. Основные формулы для расчета технической производитель- ности машин непрерывного действия, учитывающие их основные
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 529 особенности, приведены в табл. 12.10. Параметры, входящие в уравнения, зависят от многих факторов, рекомендации по выбору которых приведены в соответствующей литературе [7, И, 43, 45, 51, 115, 126 и др.]. В рамках настоящего учебника, в качестве при- мера, остановимся лишь на некоторых из них. Таблица 12.10. Расчетные формулы для определения производительности машин непрерывного действия Расчетная схема Расчетные формулы Транспортировка шт) ог П,П Г г. ?чных грузов ленточным конвейером с плоской лентой Ил.к1 = 3600 /аг, (а) где: 1УЛ.К1 - производительность ленточного кон- вейера, транспортирующего штучные грузы, т/ч; ил - скорость ленты ленточного конвейера (берет- ся из справочной литературы, или по паспорту конвейера), м/с; аг - шаг транспортировки; G - масса груза ф Q) Т] 01 Транс л рехроликовая юра В Ь у'Л' тортщ '.енточъ ювка навалочных грузов сплошным потоком 1ым конвейером с лентой в виде желоба W„.KX = £у£ж[(0,9В-0,05)2 tg рд] /4 уг «л, (б) где 1УЛ.К.Ж - производительность ленточного кон- вейера, транспортирующего навалочные грузы по желобчатой ленте, т/ч; кж - коэффициент, учитывающий увеличение производительности конвейера за счет изгиба ленты в виде желоба (для трехроликовой опоры - £ж3> для пятироли- ковой- кж5). При наклоне крайних опор трехроликового кон- вейера под углом р, ку^ меняется в следующих пределах: В, град. 20 30 36 £ж3 1,47-1,55 1,55-1,625 1,558-1,665 г\р П 01 ятироликовая юра L В А ь ^рл В конвейере с пятироликовой опорой при на- клоне двух предпоследних опор с каждой сторо- ны ленты под углом Pi = 18° а крайних опор на угол р2 = 54°, 1,6 - 1,675. При установке конвейера под углом а к горизон- ту ку принимает следующие значения: а, град. 0 10-15 16-20 >20 ку 1,0 0,95 0,90 0,85 _w_
530 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 12.10 Расчетная схема Расчетные формулы Транспортировка навалочных грузов сплошным потоком ленточным конвейером с плоской лентой Мд.к2 — 3600 ky Fq, ил уг; (в) = b2tg; рд/4; рд = (0,4 - 0,6) рп; b = 0,9В - 0,05, где 1УЛ К2 - производительность ленточного кон- вейера, транспортирующего навалочные грузы, т/ч; рд и рп - угол естественного откоса в движе- нии и покое соответственно, град; В и b - шири- на ленты конвейера и среднее значение заполне- ния ленты грузом по ширине, м; ку - коэффици- ент, учитывающий снижение производительнос- ти конвейера при установке его под углом к гори- зонту а; уг - объемная масса; Frp - сечение груза (м2) Транспортировка навалочных грузов сплошным потоком скребковым и пластинчатым конвейерами Скребковый конвейер Пластинчатый конвейер Wc.K = 3600 ky уГ t)c.K, (г) ^гр = ®ск ^ск к*¥) где 1УС.К - производительность пластинчатого конвейера, транспортирующего навалочные гру- зы, т/ч; Вск, /гск - ширина и высота скребка (же- лоба, по которому двигаются скребки) соответ- ственно, м; ку - коэффициент заполнения жело- ба (для легкосыпучих грузов ку = 0,5-0,6; для плохосыпучих - кху = 0,7-0,8); ис к- скорость це- пи скребкового конвейера, м/с. При установке конвейера под углом а к горизон- ту ку принимает следующие значения: а , град, до 10 10-20 30-45 ку 0,85 0,7-0,5 0,5-0,45 Производительность пластинчатого конвейера Wn.K, при транспортировке навалочных грузов, определяется аналогично выражению (в), с уче- том того, что b = 0,85В
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 531 Окончание табл. 12.10 Расчетная схема Расчетные формулы Транспортировка навалочных грузов ковшовыми конвейерами и элеваторами Ковшовый конвейер <*к , «к . Винтовой конвейер Производительность ковшового конвейера WK.K и ковшового элеватора WK,3 определяется по анало- гии с выражением (а) Для конвейеров к^ = 0,5 - 0,8, для элеваторов ку = 0,5-1,0 - меньшие значения соответствуют транспортировке крупных кусковых грузов Wb.k ~~ 3600 ку Fip db k уг; (Э) ^гр = ^н.ж л£>2/4, db.k = SBnB/60, где D, SB - соответственно диаметр винта (шне- ка) и его шаг, м; пв - частота вращения винта, мин -1; db k - линейная скорость транспортиро- вания груза винтового конвейера, м/с; кп ж - ко- эффициент заполнения желоба, где расположен шнек (£н.ж = 0,125-0,4 - меньшие значения соот- ветствуют транспортировке тяжёлых абразив- ных грузов) Так, например, скорость ленты ленточного конвейера зависит от перемещаемого груза и ширины ленты. При транспортировке навалочных грузов на лентах шириной от 400 до 1600 мм ее ско- рость находится в диапазоне от 0,8 до 4 м/с. Меньшие значения скорости соответствуют узкой ленте. При перемещении пылящих грузов ил обычно не превышает 0,8-1,25 м/с. Диаметр винта шнекового конвейера должен быть не менее чем в 12 раз больше размера перемещаемых кусков при сортиро- ванном материале и в 4 раза больше наибольшего куска при рядо- вом материале. Шаг винта устанавливают в зависимости от свойств транспортируемого материала: для зерновых и сыпучих материа- лов 5В = (0,7-1,0)£>; для крупнокусковых абразивных и тяжелых ма- териалов SB = (0,5-0,7)£>. Частота вращения винта должна удов- летворять неравенству пв < KJJd . В этом неравенстве: К - экспе- риментальный коэффициент, зависящий от свойств груза (для мелкого неабразивного материала К = 65, для легкого малоабра- зивного материала К = 50, для тяжелого неабразивного материала
532 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К = 45, для тяжелого абразивного материала К = 30). Кроме того, при выборе пъ следует предпочесть меньшие обороты при большем диаметре винта, так как центробежные силы, действующие на час- тички материала, пропорциональны квадрату частоты вращения и только первой степени диаметра винта. При больших частотах вращения винта могут наблюдаться перебрасывание материала че- рез винт и снижение производительности конвейера. Между на- ружной кромкой витков шнека и желобом должен быть зазор 5,0-9,5 мм. Коэффициент наполнения желоба, в котором установлен шнек, принимают относительно небольшим, чтобы избежать скопления материала около промежуточных подшипников. Ниже приведены значения коэффициента наполнения для различных материалов: Зерновые продукты, мука, древесные опилки 0,40 Мел, угольная пыль, асбест, торф, сода 0,32 Соль, кусковой уголь, сухая глина 0,25 Цемент, зола, песок, сырая глина, шлак 0,125 Завершая разговор о производительности погрузочно-разгру- зочных машин, необходимо отметить, что на ее значения влияют как постоянные, так и переменные факторы. К постоянным фак- торам относятся: конструктивные особенности, грузоподъемность, тягово-сцепные качества, рабочие скорости и другие характеристи- ки ПРМ. Переменными факторами являются: физико-механичеС- кие свойства копаемых и перегружаемых материалов, квалифика- ция машиниста, условия окружающей среды и условия на месте проведения работ, в которых эксплуатируется ПРМ, вид выпол- няемых работ и их организация, параметры транспортных средств, используемых с погрузчиком, и многие другие. Рациональное соче- тание указанных выше факторов (в конкретных производственных условиях) обеспечивает наибольшую эффективность использова- ния ПРМ. В значительной степени производительность зависит от орга- низации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских ра- бот в местах погрузки и разгрузки грузов. Продуманная, четкая ор- ганизация этих работ приводит к сокращению простоев ПРС и тем самым способствует увеличению эксплуатационной производи- тельности последних. Стремление увеличить скорости движения отдельных механизмов грузоподъемных машин (например, меха- низма подъема или поворота стрелы крана, экскаватора и др.) вследствие относительно небольших расстояний перемещения не приводит к существенному увеличению производительности. Значительно большее влияние на увеличение производительности
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 533 оказывает применение более совершенных типов грузозахватных устройств, например, полуавтоматических или автоматических (см. главу 13), приводящих к сокращению времени захвата - осво- бождения груза. Весьма существенное влияние на производитель- ность оказывает совмещение операций по подъему груза с одно- временным его перемещением другими механизмами [7]. Режим работы машин непрерывного действия Работу конвейера характеризуют следующие показатели: фак- тическое (эксплуатационное) время работы; нагрузки, действую- щие на конвейер и его элементы при обеспечении заданной грузо- подъемности и производительности, и продолжительность их дей- ствия; условия производства и окружающей среды, в которой рабо- тает конвейер. Совокупность этих показателей определяет классы использо- вания, расчетные и эксплуатационные режимы работы конвейера. Использование конвейера по времени характеризуется такими же коэффициентами, которые определяют интенсивность исполь- зования машин циклического действия. Расчетный коэффициент фактического использования конвей- ера по времени определяют как отношение времени фактической (машинной) работы конвейера к заданному плановому времени ра- боты в рассматриваемый период. На основе анализа статистиче- ских данных и существующей регламентации рабочего времени по сменам устанавливается пять классов использования конвейеров по времени работы в сутки и год от В1 (конвейер работает не бо- лее 5 часов в сутки или 1600 часов в год) до В5 (24 часа в сутки или от 6300 до 8000 часов в год). Классы использования конвейера по производительности ха- рактеризуются общим коэффициентом загрузки Т]г, представляю- щим собой отношение средней массовой (штучной) часовой произ- водительности конвейера (за рассматриваемый промежуток време- ни) к его максимальной массовой (штучной) производительности. Максимальной считается такая производительность, которую конвейер может обеспечить при полном использовании загрузоч- ного устройства (например, питателя, загрузчика и т. п.). Конвейер не может подать груза больше, чем на него может погрузить уста- новленное перед ним загрузочное устройство при своей наиболь- шей производительности. В зависимости от значений коэффициента загрузки выделяют три класса использования конвейера по производительности'. Ш - Г|г до 0,25; П2 - Г|г свыше 0,25 до 0,63 и ПЗ - Г|г свыше 0,63 до 1,0.
534 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Кроме указанных выше, существуют классы использования конвейера по грузоподъемности грузонесущего элемента (тележки, подвески, каретки, настила, платформ и т. п.) при транспортирова- нии штучных грузов и классы использования конвейера по нагру- жению (натяжению) тягового элемента. Эти классы использования конвейера являются дополнительными и учитываются в повероч- ных расчетах и сравнительном анализе эксплуатируемых конвейе- ров, а также в расчетах долговечности элементов конвейера. Перечисленные выше классы использования конвейеров рег- ламентируют пять режимов их работы: ВЛ - весьма легкий, Л - легкий, С - средний, Т - тяжелый и ВТ - весьма тяжелый. Основ- ными определителями режима работы конвейера являются различ- ные сочетания класса его использования по времени В и произво- дительности П - они пригодны для всех видов конвейеров. Напри- мер, к режиму ВЛ будут относиться следующие сочетания: [В1, П1], [В 1, П2], а к режиму ВТ [В4, ПЗ], [В5, П2] и [В5, ПЗ]. 12.3. Устойчивость погрузочно-разгрузочных машин Рис. 12.5. К понятию устойчивости тела Из курса физики известно, что положение любого тела счи- тается устойчивым, если опущенная из его центра масс верти- каль проходит внутри контура, образованного точками опоры (рис. 12.5). Если эта же вертикаль проходит вне указанного конту- ра, то равновесие неустойчиво, и при малейшем толчке тело опро- кидывается. Мерой устойчивости тела служит величина опрокиды- вающего момента Моп - момента, приводящего к опрокидыванию тела. Для того, чтобы тело было устойчивым, Моп должен быть, по крайней мере, равен удерживающему моменту, Л/уд - моменту, соз- даваемому силой тяжести тела и препятствующему опрокидыва- нию последнего: Моп < МУЛ. Если обозначить: GT - вес те- ла; йоп - расстояние точки при- ложения опрокидывающей силы от плоскости опоры; а - рассто- яние от проекции центра масс на плоскость опоры до оси (ребра) опрокидывания; Fon - опрокиды- вающая сила, то условие равно- весия запишется в виде Fonhoa<GTa, (12.32) Fon<GTa/hon. (12.33)
Глава 12 Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 535 Анализируя неравенство (12.32), нетрудно заметить, что ус- тойчивость тела тем выше: чем больше вес тела (GT ~ Fon); больше площадь опоры (Гоп ~ «); ниже приложена опрокидывающая сила (Л>п~ 1/ ^оп)« Все подвижные погрузочно-разгрузочные машины должны об- ладать достаточной для их безопасной работы устойчивостью, обеспечивающей невозможность опрокидывания механизма. Устойчивость передвижных стреловых кранов В соответствии с требованиями Госгортехнадзора России кра- ны на устойчивость проверяют при работе с грузом и без него в неблагоприятных в отношении опрокидывания условиях. Условия равновесия определяются соотношением значений удерживающего и опрокидывающего моментов относительно оси (ребра) опрокидывания. Различают грузовую устойчивость (про- верка с грузом) и собственную устойчивость крана (проверка без груза). Очевидно, что опрокидывание наиболее опасно для само- ходных стреловых кранов. Устойчивость крана характеризуется коэффициентом запаса грузовой и собственной устойчивости. Коэффициент грузовой устойчивости - отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого весом всех час- тей крана (Л/д) с учетом дополнительных нагрузок: ветровой на- грузки (Мв), инерционных сил (при пуске или торможении меха- низмов подъема груза, повороте и передвижении крана); усилия, возникающего при работе крана на местности, имеющей наиболь- ший допустимый уклон к моменту, создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра опрокидывания (Мт). У передвижных поворотных стреловых кранов колея, обычно, меньше их базы, поэтому за расчетные условия принимаются: положение стрелы поперек пути (рис. 12.6) с грузом нахо- дящимся на максимальном вылете стрелы; угол наклона местности а, максимально допустимый; ветровая нагрузка, создаваемая давлением ветра на поверх- ность крана WB и на поверхность груза VKBi, и направленная в сто- рону опрокидывания крана. Коэффициент грузовой устойчивости (рис. 12.6) определяется по выражению (12.34)
536 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 12.6. Схема определения грузовой устойчивости пе- редвижного стрелового крана Ветровые нагрузки WB и действующие на кран и груз, определяются по ГОСТ 1451-77 "Краны подъемные. Нагрузка ветровая" по удельной величине ветровой нагрузки, равной 250 Па, воздействующей на 1 м2 подветренной площади крана (общая подветренная площадь крана определяется по его паспорту). В учитываются моменты сил инерции, возникающие в периоды пуска и торможения механизма передвижения крана, при повороте стрелы с грузом, при разгоне (торможении) поднимаемого (опуска- емого) груза. Опрокидывающие моменты равны произведению этих сил на соответствующие плечи относительно ребра опрокидывания Н; h и (а-Ь). Рассмотрим пример определения дополнительного момента от центробежной силы инерции возникающего при повороте стре- лы с грузом. Этот момент рассчитывается по выражению M^F^h. (12.35) Сила инерции определится из соотношения F^G^p. (12.36) Учитывая, что угловая скорость вращения крана (w, рад/с)
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 537 соотносится с его частотой вращения (п , мин1) как w = лп/30, получим Л«=Сп,—Р- (12.37) Ц( ф 900 Мгновенный радиус поворота р определится так (см. рис. 12.6): р = I + х. (12.38) Выражение для х можно отыскать, учитывая отклонение груза при повороте на угол Р под действием Fai. Тогда F х = Н—^—, (12.39) GvpS где Grp - масса груза; g - ускорение свободного падения, м/с2. Решая совместно все уравнения и приняв, что л2 ~g, получим выражение для определения опрокидывающего момента от FUI: G^lhn1 М; =----5- ‘ 900 -п2Н (12.40) Коэффициент грузовой устойчивости, без учета дополни- тельных нагрузок и уклона пути К'^ определяется как отношение момента M'g, создаваемого силой тяжести всех элементов крана и противовеса относительно ребра опрокидывания, опре- деленного без учета уклона пути, к моменту (12.41) Коэффициент собственной устойчивости Кс определяется (рис. 12.7) как отношение мо- мента, создаваемого весом всех частей крана с учетом уклона пути в сторону опро- кидывания при минимальном вылете стрелы и при снятом грузе M"g, относительно реб- ра опрокидывания В к момен- ту, создаваемому ветровой нагрузкой Мъ относительно того же ребра: К=ЛГуМв>1,15. (12.42) Рис. 12.7. Схема определения собствен- ной устойчивости передвижного стре- лового крана
538 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Ветровая нагрузка на подветренную площадь крана прини- мается по ГОСТ, для нерабочего состояния крана, в зависимости от его высоты. При высоте крана 8-10 м она соответственно равна 700-1500 Па. При проверке собственной устойчивости крана влияние допол- нительных опор и стабилизаторов не учитывается. Каждый передвижной поворотный стреловой кран снабжается паспортом, к которому прилагается график изменения грузоподъ- емности крана в зависимости от вылета стрелы. Максимальная гру- зоподъемность крана, на которую рассчитаны все его механизмы, соответствует минимальному вылету стрелы. Устойчивость козловых, портальных и башенных кранов Козловые, портальные и башенные краны должны обладать до- статочным запасом устойчивости, так как имеют большую под- ветренную площадь и высоко расположенный центр тяжести, что при неустановившихся процессах движения крана вызывает значи- тельные динамические нагрузки, которые в сочетании с ветровыми могут создавать значительные опрокидывающие моменты. Запас грузовой устойчивости крана на опрокидывание определяют вдоль и поперек подкранового пути перемещения (рис. 12.8). Коэффициент грузовой устойчивости козлового крана вдоль пути его перемещения, определяется как отношение момен- та, создаваемого относительно ребра опрокидывания весом крана Мк, груза Л/гр, и тележки Л/т к сумме моментов, создаваемых ветро- вой нагрузкой Мв и силами инерции крана, груза и тележки £ЛГь действующих при неустановившихся режимах работы крана отно- Рис. 12.8. Схема определения устойчивости козлового крана
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 539 к^ = Мм^+мТ-1Л5- (12-43) M3+2^Mi Коэффициент грузовой устойчивости козлового крана, имею- щего консоли, поперек подкранового пути К1гр, определяется как отношение момента, создаваемого относительно ребра опрокиды- вания весом крана Мя с учетом момента сил инерции тележки и груза ь возникающего при экстренном торможении крана и момента сил от ветровой нагрузки Мв, действующей на кран в направлении, перпендикулярном к оси пути его перемещения, к моменту, создаваемому весом тележки Мт и груза при их крайнем положении на консоли крана относительно того же ребра опрокидывания, М -Ум'-мв ..;'аЦ5- (12-44) Коэффициент собственной устойчивости козлового крана оп- ределяется как отношение момента, создаваемого относительно ребра опрокидывания весом всех частей крана, к моменту относи- тельно того же ребра, создаваемого ветровой нагрузкой нерабочего состояния, принимаемой по ГОСТ 1451-77 с учетом высоты, на ко- торой расположены подветренные поверхности крана над уровнем земли. Коэффициент собственной устойчивости не должен быть меньше 1,15. Устойчивость передвижных портальных и башенных кранов проверяется путем поднятия груза силой тяжести, равной 1,4 рас- четной грузоподъемности, в положении, соответствующем наи- меньшей устойчивости крана, а также путем выполнения всех опе- раций с грузом, равным 1,25 расчетной грузоподъемности крана, при вылете стрелы, соответствующем наименьшей устойчивос- ти крана. Для предупреждения возможности опрокидывания из-за пере- грузки на передвижных поворотных стреловых кранах устанавли- вают: указатели вылета стрелы бокового крена крана, ограничители грузоподъемности и др. Устойчивость погрузчиков Важным фактором для нормальной эксплуатации погрузчиков является соблюдение требований их устойчивости под действием внешних сил. Авто- и электропогрузчики очень подвижны и час- то перемещаются с грузом по неблагоустроенным и неровным
540 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 12.9. Схема определения устойчивос- ти погрузчика при сталкивании груза с вил площадкам и дорогам на кривых малого радиуса. На устойчивость этих машин влияют: вид рабо- чего органа, высота подня- того груза, силы инерции при ускорении и замедле- нии, уклоны площадки (дороги), ветровая нагруз- ка (при работе на откры- тых площадках). Устойчивость погруз- чика обеспечивается до тех пор, пока равнодейст- вующая всех сил, дейст- вующих на погрузчик, на- ходится в пределах опор- ного контура машины, а при выходе за пределы его погрузчик теряет устойчивость. Ана- литически устойчивость погрузчиков рассчитывается аналогично расчету устойчивости кранов, но с учетом специфики их устройст- ва и эксплуатации. Один из наиболее опасных случаев возможного опрокиды- вания электро- и автопогрузчиков представлен на рис. 12.9, на котором показан электропогрузчик в момент сталкивания груза с вил, поднятых в верхнее положение при наклоненной вперед раме грузоподъемника. Такие случаи возможны при укладывании грузов в высокие штабеля, на автомашины и в вагоны. Наиболее опасный опрокидывающий момент возникает при сталкивании груза с вил, когда его центр тяжести находится на их краю. Анало- гичное явление может произойти при работе электропогрузчика без специального сталкивателя, например, при скатывании цилиндри- ческих грузов (труб, рулонов бумаги, бочек и т. п.) с наклоненных вперед вил. В этом случае коэффициент грузовой устойчивости будет & _ Gnr( с • cosa - Zisina) - Wbhb г Grpf Z/cosa + Z/sina) Угол наклона a зависит от состояния рабочей площадки. Для электропогрузчиков грузоподъемностью до 1,5 т, предназначенных для работы на площадках с твердым и ровным покрытием, a = 1,5°, для погрузчиков большей грузоподъемности a = 3°. (12.45)
Глава 12 Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 541 Описанная выше работа погрузчика допустима лишь при нали- чии опоры под вилами. Очень опасен момент работы погрузчика, когда он с поднятым в верхнее положение грузом маневрирует над штабелем, кузовом автомашины и т. д. При высоком положении груза скорость по- грузчика должна быть небольшой, а торможение плавным. Для рас- четов можно принимать скорость 0,5 м/с, а время торможения 1 с. Опасным для погрузчиков является любое неустановившееся движение. Возникающие при этом инерционные силы способству- ют опрокидыванию. Вилочные погрузчики, выполненные по трехопорной схеме, малоустойчивы в боковом направлении. Известны случаи их опро- кидывания под действием центробежной силы инерции, возни- кающей на криволинейных участках пути. На рис. 12.10 представ- лена схема для расчета боковой устойчивости трехопорного элек- тропогрузчика при нижнем положении вил без груза. Ребром возможного опрокидывания является прямая, соединяющая точки контакта внешнего колеса переднего моста с рабочей площадкой и повернутого заднего управляемого колеса с той же площадкой. Центробежная сила приложена в центре тяжести электропогрузчи- ка и направлена от центра поворота ”О” по прямой, проведенной в центр тяжести Ц.Т. Проекция этой силы на линию, перпендику- лярную ребру возможного опрокидывания, будет создавать опро- кидывающее воздействие. Коэффициент устойчивости в этом слу- чае определяется как отношение момента от силы тяжести по- грузчика относительно ребра опрокидывания (с учетом уклона площадки и ветровой нагрузки) к моменту от составляющей цен- Рис. 12.10. Схема определения устойчивости трехопорного электропо- грузчика
542 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тробежной силы, вызывающей опрокидывание. Он не должен быть меньше 1,15. Рассмотренный случай заслуживает особого внимания, так как вилочные погрузчики без груза перемещаются с большей ско- ростью. Трехопорные погрузчики малоустойчивы в боковом направле- нии при верхнем расположении груза на валах и предельно откло- ненной назад раме грузоподъемника. Погрузчик часто выполняет повороты на кривых небольшого радиуса, маневрируя в узком про- ходе у высокого штабеля. Высоко расположенный центр тяжести, несмотря на малую скорость погрузчика, вызывает большой мо- мент центробежных сил. Движение авто- и электропогрузчика с нормальной скоростью допускается лишь при расположении вил с грузом на высоте около 300 мм над площадкой и отклоненной назад раме грузоподъемника. Опасным, в отношении потери продольной устойчивости, является и случай движения вилочного погрузчика вниз по уклону с сильным торможением. Величина ускорения при расчете данного случая принимается примерно 1,5 м/с2. В заключение главы необходимо отметить, что соотношение таких основных параметров погрузочно-разгрузочных и транспор- тирующих машин, какими являются: производительность W; мощ- ность силовой установки Ne', масса машины GM; масса единичного груза, перемещаемая машиной, Grp и длина транспортирования I Таблица 12.11. Показатели эффективности погрузочно-разгрузочных средств и формулы для их расчета Эффективность Расчетные формулы Тип ПРМ показатель измеритель Периодического действия Непрерывного действия Энергоемкость Коэффициент энергоемкости k3=NJW k3=NJWl Энергонасыщен- ность Коэффициент энергонасыщенности ^эн — NJGU Материалоем- кость Коэффициент материалоемкости k„=GM/W kM=GJWl Производитель- ность Удельная производительность №уд= W/Ne-, Wya= W/GM
Глава 12. Основные параметры и эксплуатационные свойства ПРС 543 (для машин непрерывного действия), позволяют получить следу- ющие показатели эффективности этих машин: энергоемкость, энер- гонасыщенность, материалоемкость, удельную производительность (табл. 12.11). Подробнее об этих и других показателях таких как: надежность, ремонтопригодность, трудоемкость, долговечность см. в главе 9. Вопросы для самоконтроля 1. Перечислите основные параметры погрузочно-разгрузочных машин. 2. Что понимается под грузоподъемностью ПРМ? Какая грузо- подъемность считается номинальной? 3. Какие параметры относятся к базовым и кинематическим? 4. Схематично изобразите основные типы стреловых кранов, вилочных и ковшовых погрузчиков и перечислите их основные па- раметры. 5. Дайте определение всем известным Вам производительно- стям ПРС. 6. Как соотносятся между собой теоретическая, техническая и эксплуатационная производительности и от каких факторов они зависят? 7. Напишите формулу для определения технической произво- дительности машин циклического действия и проанализируйте ее. 8. Что понимается под временем цикла операций погрузки- разгрузки? 9. Как определяется техническая производительность одно- ковшовых экскаваторов и погрузчиков? От каких факторов она за- висит? 10. Перечислите операции рабочего цикла погрузки следую- щих типов ПРМ: экскаваторов, одноковшовых фронтальных по- грузчиков, козловых кранов, вилочных погрузчиков. 11. Как рассчитывается время цикла для различных типов ма- шин циклического действия? 12. Как определяется техническая производительность кранов и вилочных погрузчиков? От каких факторов она зависит? 13. Что понимается под режимом работы машин циклического и непрерывного действия? 14. Как рассчитать производительность машин непрерывного действия? 15. Какие существуют особенности в определении производи- тельности различного типа конвейеров?
544 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 16. Что понимается под устойчивостью тел, от каких факторов она зависит? 17. С помощью каких критериев определяют устойчивость кра- нов и погрузчиков? 18. Какие неблагоприятные условия учитываются при опреде- лении собственной и грузовой устойчивости стрелового крана и ви- лочного погрузчика? 19. При каком условии вилочный погрузчик сохранит свою ус- тойчивость при движении на повороте? 20. Перечислите основные показатели эффективности исполь- зования ПРМ.
Г лава 13 ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА 13.1. Классификация грузозахватных устройств Грузозахватные устройства (ГЗУ) предназначены для захва- та и соединения груза с погрузочно-разгрузочными средствами. Различают два типа грузозахватных устройств: грузозахватные органы и грузозахватные приспособления. Грузозахванные органы - неотъемлемая часть ПРС, находятся в постоянном соединении с ПРС и являются элементами механизма подъема (например, крюки). Грузозахватные приспособления не являются принадлежно- стью ПРС и представляют собой самостоятельное изделие много- кратного пользования, навешиваемое на грузозахватный орган (на- пример, стропы, захваты и др.). Этот тип ГЗУ очень часто называ- ют съемными, навесными или инвентарными. По конструкции ГЗУ делятся на универсальные и специ- альные. Универсальные ГЗУ предназначены для обработки широ- кой номенклатуры, размеров и конфигураций грузов (крюки, стро- пы и их элементы, сетки, площадки, траверсы). Универсальные ГЗУ, как правило, входят составной частью в специальные ГЗУ, которые предназначены для обработки конкретных грузов. По виду захватываемого груза выделяют ГЗУ для штучных, длинномерных, навалочных, контейнерных и других грузов. По степени механизации труд а (по принципу дейст- вия) ГЗУ подразделяются: на ручные (бесприводные, неуправляе- мого действия) - все операции по захвату и отсоединению груза осуществляются вручную; полуавтоматические - обеспечивающие выполнение хотя бы одной из операций по захвату и отсоединению груза без участия человека; автоматические - все операции по за- хвату и отсоединению груза выполняются без участия человека. 18—98
546 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Автоматические и полуавтоматические ГЗУ, в свою очередь, дополнительно подразделяются на ГЗУ с механическим, электро- механическим, пневматическим и гидравлическим приводом управ- ления захватами. В силу того, что ГЗУ является связующим звеном между гру- зом и грузонесущим органом ПРС, транспортная характеристика груза определяет тип и конструктивное исполнение ГЗУ. Следова- тельно, главным признаком классификации ГЗУ, определяющим их качество с точки зрения надежного захвата и удержания груза в выполнении погрузочно-разгрузочных операций, будет способ взаимодействия ГЗУ с грузом. По способу взаимодействия груза с ГЗУ (табл. 13.1) последние делятся: на зачерпывающие (груз зачерпывается элемен- тами ГЗУ и размещается внутри него); поддерживающие (груз за- цеплен за элементы ГЗУ и поддерживается ими); зажимные (груз зажимается элементами ГЗУ и удерживается ими за счет силы тре- ния); притягивающие (груз удерживается за счет силы различной природы, создаваемой между грузом и ГЗУ). По типу ПРС выделяют ГЗУ для кранов (всех видов) и по- грузчиков. По способу управления ГЗУ бывают с ручным, дистан- ционным, полуавтоматическим и автоматическим управлением., Из приведенной выше классификации можно сделать вывод о том, что ее признак, в большинстве случаев, определяется зада- чами, решаемыми при конструировании и дальнейшей эксплуата- ции ГЗУ. Таблица 13.1. Классификация грузозахватных устройств по способу их взаимодействия с грузом Тип ГЗУ и его раз- новидности Принципиальная схема Тип ГЗУ и его разновидности Принципиаль- ная схема Зачерпывающие Зажимные захва- ковши, грейферы, ты: клещевые; совки фрикционные; эксцентриковые 1 'Grp Поддерживающие стпопы тпавепсы Притягивающие захваты* RaxwM- V/ X l^'V/XXUXj X подхваты J 1 ные; магнитные; —-Ы — -Ы . 1 I 1 1 электромагнит- ные ^гр
Глава 13 Грузозахватные устройства 547 13.2. Основные узлы и детали универсальных грузозахватных устройств Канаты. Основные сведения Канат - основной гибкий тяговый (несущий) элемент практи- чески любого грузоподъемного устройства. Канаты предназначены: для соединения груза с захватными ор- ганом погрузочно-разгрузочной машины; преобразования враща- тельного движения барабана механизма подъема лебедки в посту- пательное движение груза; подвешивания стрел и другого оборудо- вания ПРС; организации подвесных канатных дорог; изготовления различных ГЗУ и их элементов. По материалу, из которого изготавливаются канаты, они под- разделяются на стальные, из органических и синтетических воло- кон. Наибольшее распространение в погрузочно-разгрузочных средствах и в ГЗУ получили стальные канаты. Стальной канат состоит из определенного количества прово- лок, как правило круглого поперечного сечения диаметром от 0,1 до 2,0 мм, получаемых волочением из высокоуглеродистой стали марки 60-80, перевитых между собой и образующих прядь. Не- сколько прядей, перевитых между собой и расположенных на цен- тральном сердечнике, образуют собственно канат. Классифицируются канаты по следующим признакам. По форме поперечного сечения канаты бывают круг- лые и плоские (поперечное сечение таких канатов близко к прямо- угольному). По конструкции различают следующие типы канатов: одинарной свивки (проволока сразу свивается между собой в ка- нат); двойной свивки (проволока сначала свивается в пряди, а они затем в канат); тройной свивки (канаты тройной свивки получают- ся переплетением канатов двойной свивки, такая конструкция кана- тов носит название - стренг). По форме поперечного сечения прядей канаты делят на круглопрядые и фасонные (трехгранные, овальные или иной формы). По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки канаты делятся на следующие типы: ЛК - с линейней- ным касанием проволок разного диаметра между слоями; ТК - с точечным касанием проволок одного диаметра между слоями; ТЛК (ЛТК) - с комбинированным точечно-линейным (линейно-то- чечным) касанием проволок между слоями; ПК - с полосовым ка- санием проволок (пряди типа ПК получают с помощью пластиче-
548 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ской деформации обычных прядей в специальных обжимных плаш- ках, в результате этого линейный контакт проволок в прядях пре- образуется в полосовой, что позволяет уменьшить внутренние кон- тактные напряжения, повысить прочность и работоспособность стальных канатов). По материалу сердечника канаты бывают: с органиче- ским сердечником, выполненным из растительных волокон (пенька, джут, кенаф, манила, сизаль и т. д.); металлическим сердечником, состоящим из витых канатных проволок; сердечником из искусст- венных синтетических волокон (нейлона, капрона, поролона). Сердечник представляет собой мягкий шнур, который пропус- кают по оси каната (или по осям его прядей). Это позволяет повы- сить гибкость стального каната, а также предохранить канат от коррозии, так как сердечник хорошо поглощает и удерживает смаз- ку. Благодаря наличию сердечника уменьшается износ и увеличи- вается долговечность каната. По способу свивки канаты делятся: на раскручивающиеся (обозначаются буквой Р) - после разрезания проволоки и пряди в канатах на концах образуют ’’метелки”; нераскручивающиеся (обозначаются букой Н) - проволоки и пряди в канатах сохраняют свое первоначальное положение. По направлению свивки различают катаны правого и левого направления. Канаты правой свивки получают витьем на- ружных прядей справа вниз налево, а левой свивки - наоборот - слева вниз - направо. Промышленность выпускает преимущест- венно канаты правой свивки. По степени крутимости канаты бывают: крутящиеся (крутятся под действием растягивающей нагрузки, в таких канатах свивка всех элементов имеет одинаковое направление); малокру- тящиеся (многослойные с противоположным направлением свивки прядей в канатах). По механическим свойствам проволоки (чистота химического состава и физико-механические свойства стали) кана- ты выпускают: высшей марки В; первой марки I и второй марки 11. Механические свойства проволок каната характеризуются: марки- ровочной группой, численно соответствующей среднему временно- му сопротивлению разрыва всех проволок каната (существует де- сять маркировочных групп, в которых временное сопротивление разрыву изменяется от 1470 до 2554 МПа); суммарным разрывным усилием всех проволок каната, Н; разрывным усилием каната в целом, Н.
Глава 13. Грузозахватные устройства 549 В грузоподъемных машинах рекомендуется применять прово- локу высшей и первой марок с временным сопротивлением разры- ву от 1764 до 1960 МПа, а канаты диаметром от 11 до 26 мм. По назначению канаты разделяют: на грузолюдские (ГЛ), предназначающиеся для подъема людей и опасных грузов (для из- готовления таких канатов используются проволоки высшей марки); грузовые (Г) - используются только для подъема грузов; бензель- ные (Б)- вспомогательные, применяются для обвязки грузов. Поверхность проволок, из которых изготавливают канаты, мо- жет быть без покрытия (светлая проволока) и с покрытием (оцин- кованная проволока). Канаты из светлой проволоки используют в машинах с малым сроком службы канатов (например, в грузовых канатах грейферных кранов), а также на кранах, работающих в за- крытых помещениях. В остальных случаях применяют канаты из оцинкованной проволоки. Покрытие проволок слоем цинка значи- тельно увеличивает срок службы канатов. Толщина покрытия про- волок зависит от условий эксплуатации (степени агрессивности ок- ружающей среды) ПРС. Повиду покрытия поверхности проволок разли- чают канаты: из светлой проволоки (без покрытия) для легких ус- ловий эксплуатации - Л\ проволоки с тонким слоем цинкового по- крытия для средних условий эксплуатации - С; проволоки с цинко- вым покрытием средней величины для жестких условий экс- плуатации - Ж; проволоки с толстым цинковым покрытием для очень жестких условий эксплуатации - ОЖ\ проволоки, покрытой различными полимерными материалами (капроном, полиэтиленом полихлорвинилом и другими). Конструкции, назначения и параметры конкретных канатов регламентированы требованиями ГОСТов. Маркировка каната со- держит следующие сведения: диаметр каната, назначение, марку проволоки, вид покрытия проволок, направление свивки элементов каната, способ свивки, степень крутимости, маркировочную группу и помер соответствующего стандарта. Например, по ГОСТ 2688-80, < >бозначение 25,5-Г-1 -О-Л-О-Н-1764( 180) расшифровывается так: ’\5 - наружный диаметр каната; Г - грузовой; 1 - первой марки; (I - без защитного покрытия поверхности проволок (из светлой про- волоки); Л и О - соответственно левой и односторонней свивки; Н - । «Прокручивающийся; 1764 (180) - временное сопротивление раз- рыву соответственно в МПа и (кге/мм2). Наглядное представление об основных конструктивных осо- нностях канатов можно получить из табл. 13.2.
550 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 13.2. Основные типы канатов и их краткая харктеристика Схема каната Краткая характеристика Схема каната Краткая характеристика Канат - одинарной свивки с точечным касанием проволок Канат двойной свив- ки с линейным ка- санием проволок ти- па ЛК-0 Канат двойной свив- ки с линейным ка- санием проволок ти- па ЛК-Р Канат двойной свив- ки с линейным ка- санием проволок ти- па ЛК-3 с металли- ческим сердечником Канат с полосовым касанием проволок, типа ПК Канат односторон- ней свивки Канат крестовой свивки Применение стальных канатов как гибких несущих органов в конструкциях грузоподъемных устройств невозможно без выпол- нения на них концевых креплений, которые предназначены для со- единения с элементами подъемной машины и перемещаемым гру- зом. Конструкция крепления каната должна быть простой и надеж- ной. На практике различают два вида концевых креплений: неразъемные и разъемные. Неразъемные концевые крепления применяют при изготовле- нии инвентарных грузозахватных устройств. На концах проволоч- ного каната выполняют петли заплеткой (рис. 13.1, б), постановкой обжимной, стальной или алюминиевой втулки (рис. 13.1, в) или за- ливкой легкоплавкими сплавами (рис. 13.1, г). Разъемные концевые крепления используют при изготовлении неинвентарных грузоподъемных устройств для строповки специ- альных нестандартных тяжеловесных грузов. Широкое распро- странение получили зажимы (рис. 13.1, а) для стальных канатов, клиновые втулки, специальные прижимные планки и др. Надежность крепления концов каната зависит от качества вы- полнения заплетай и обмотки. Заплетка должна доходить до самой обоймы и иметь на всей длине плотную обмотку из мягкой прово- локи. Длина заплетаемой части не менее 20-25 диаметров кана- та (рис. 13.1).
Глава 13. Грузозахватные устройства 551 Рис. 13.1. Крепление концов каната: а - с коушем и зажимами; б - с коушем и заплеткой прядей каната; в, г - соотвст- венно (конической и клиновой втулками) Для правильного формирования петли концевого крепления каната, уменьшения внутренних напряжений в проволочных кана- тах от действия поперечной силы и предохранения их от истирания о захватные устройства применют специальные устройства - ко- уши. представляющие собой стальные изогнутые пластинки с же- лобчатым поперечным сечением. Коуш предохраняет канат от пе- ретирания и других механических воздействий, его выбирают по диаметру каната независимо от его технической характеристики. Наиболее прогрессивная и технологичная конструкция неразъ- емного концевого крепления конца каната - заделка его в обжим- ной стальной (алюминиевой) втулке. К разъемным концевым креплениям относятся болтовые зажи- мы (рис. 13.1, а). Конец каната после закладки его в канавку коуша стягивают с канатом зажимами. Применяют обыкновенные или рожковые зажимы. Минимальное число зажимов зависит от диа- метра каната: до 16 мм -3; 16,5-27 мм -4; 27,5-37 мм -5; свыше 37 мм - 6. Расстояние между зажимами и длина нерабочего конца каната после зажима не менее шести диаметров каната. Все гайки зажимов располагают со стороны, противоположной короткому концу каната. Свободный конец каната обязательно приматывают мягкой проволокой к рабочей ветви на длину не менее двух диа- метров каната.
552 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В основе принципа работы крепления концов канатов в конус- ной втулке клином лежат силы трения между рабочими поверхно- стями втулки, клина и каната. Чем больше растягивающее усилие в канате, тем выше заклинивающая способность соединения. Грузовые цепи Кроме стальных канатов в ПРС и ГЗУ применяют сварные (или штампованные) и пластинчатые цепи. Сварные цепи, как правило, применяются в качестве подъем- ных на барабанах и талях, а также в качестве тяговых при ручном приводе механизмов и для строп. Цепи изготавливаются из свар- ных овальных звеньев (рис. 13.2, а), выполненных из стали кругло- го сечения. Основными размерами цепи являются шаг р и диаметр (калибр) d прутка стали, длина L ширина В звена цепи. В грузо- подъемных машинах применяют короткозвенные цепи, шаг кото- рых примерно равен 2,8 d. Имеются две разновидности круглозвенных цепей: калибро- ванные, для которых допускается отклонение шага до 2,5 % (они работают в зацеплении со звездочками и цепными колесами при скоростях до 0,5 м/с) и некалиброванные с увеличенным отклоне- нием шага до 3,5 %, которые могут работать на гладких барабанах лебедок со скоростью до 1,5 м/с, а также использоваться для изго- товления строп. Для сварных цепей используют мягкую легиро- ванную сталь круглого сечения с пределом прочности на разрыв 370-450 МПа. Концы цепи соединяют с помощью соединительных звеньев. К элементам крана конец цепи присоединяют посредством конце- вых звеньев, а к цепному барабану - с помощью крючков. Условное обозначение этих цепей состоит из букв и цифр. Бу- квами СК обозначают сварные калиброванные цепи, буквами СН - сварные некалиброванные. Цифры перед тире указывают диаметр Рис. 13.2. Грузовые цепи: а - сварная круглозвенная; б - пластинчатая
Глава 13. Грузозахватные устройства 553 цепной стали в мм, после тире - шаг цепи в мм. Например, марка цепи СН6-19 означает: цепь сварная некалиброванная из круглой стали диаметром 6 мм, шаг цепи - 19 мм. Пластинчатые цепи применяют в качестве грузовых и тяго- вых совместно со звездочками. Пластинчатые цепи (рис. 13.2, б) состоят из пластин с отверстиями, соединенных между собой па- раллельными валиками, расположенными на равных расстояниях (шагах) друг от друга. Пластинки крепятся на шейках валиков рас- клепкой или шплинтами. Детали цепи изготовляют из стали 40 или 45. Основной экс- плуатационный недостаток этих цепей - гибкость только в плоско- сти, перпендикулярной к осям шарниров. Для правильной работы цепи число зубьев звездочки должно быть восемь и более. Сравнительный анализ канатов и цепей показывает, что они существенно различаются между собой механическими и эксплуа- тационными свойствами - гибкостью, относительной прочностью, надежностью, характером износа, размерами сечений, массой, при- ходящейся на 1 м длины. Сравнение показывает, что стальные ка- наты имеют наименьшую массу на 1 м длины, обладают достаточ- ной гибкостью во всех направлениях, бесшумно работают при любых скоростях, обладают достаточной долговечностью, не обры- ваются внезапно, так как обрыв отдельных проволок является пре- дупреждением о начинающемся усталостном разрушении. Недос- татком проволочных канатов является необходимость применения барабанов большого диаметра, что увеличивает грузовой момент и нагруженность элементов кинематической цепи механизма. Сварные цепи обладают значительной массой по сравнению со стальными канатами. Однако они менее надежны в работе, так как может возникнуть их внезапный обрыв, если своевременно не об- наружены дефекты сварки звеньев. Сварные цепи имеют наиболь- шую гибкость во всех направлениях. В этих цепях звенья соприка- саются по наибольшей площадке, что способствует их интенсив- ному изнашиванию. Бесшумная работа цепей обеспечивается при скоростях до 0,1 м/с. Главное достоинство цепей - возможность работы со звездочками с малым числом зубьев, что позволяет соз- давать компактные подъемные механизмы. Масса пластинчатой цепи близка массе сварной цепи. Гибкость пластинчатой цепи обеспечена только в одной плоскости, перпен- дикулярной осям шарниров. Даже небольшое искривление цепи в этой плоскости приводит к одностороннему нагружению ее и пе- ренапряжению пластин. Надежность пластинчатых цепей по срав- нению со сварными выше, так как они изготовлены из более каче-
554 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ственной стали. Пластинчатые цепи работают со звездочками, имеющими малое число зубьев, что позволяет применять их в цеп- ных талях и механизмах, к которым предъявляются требования компактности и малой массы. Пластинчатые цепи используют на кранах для подвеса нагретых грузов. Таким образом, по эксплуатационным свойствам канаты име- ют существенное преимущество по сравнению с цепями, поэтому они находят широкое применение на грузоподъемных машинах и грузозахватных устройствах. Концевые захватные элементы К ним относятся: крюки, петли, кольца различной конфигура- ции, скобы, серьги, карабины, коромысла, коуши и др. (рис. 13.3- 13.5). Грузовые крюки и петли являются универсальными грузоза- хватными органами. К крюкам груз может подвешиваться непо- средственно за проушины, скобы, цапфы, рым-болты или с помо- щью грузозахватных приспособлений, например, строп. К петлям груз подвешивается, как правило, с помощью строп. Крюки широко применяют как в качестве самостоятельных грузозахватных устройств (грузовые крюки), так и в качестве кон- цевых элементов ГЗУ. Грузовые крюки по форме разделяют на однорогие и двурогие, а по способу изготовления на кованые (штампованные) и пластин- чатые (рис. 13.3). ГОСТом предусмотрено изготовление 26 типо- Рис. 13.3. Крюки грузовые (а...г - од- норогие кованые; д, е - двурогие): а - с предохранительной планкой; б - со скобой; в - с поворотным козырьком; г - с предохранительной пружиной; д - ко- ваный; е - пластинчатый
Глава 13. Грузозахватные устройства 555 размеров однорогих крюков грузоподъемностью от 0,4 до 100 т для применения в меха- низмах с ручным и машин- ным приводом и 14 типораз- меров двурогих крюков гру- зоподъемностью от 5 до 100 т для применения в механиз- мах только с машинным при- водом. Крюки изготавливают ковкой или штамповкой из низкоуглеродистой стали мар- ки 20 или 20Г. В качестве концевых за- Рис. 13.4. Грузовые петли: а - цельнокованая; б - составная х ватных элементов используют преимущественно крюки кованые или вырезанные из листовой стали. Чтобы предотвратить самопро- извольное выпадение съемного ГЗУ из зева крюков, их снабжают предохранительными устройствами различными скобами подпру- жиненными, перекрывающими зев действием силы тяжести и на- тяжением грузового каната. Рис. 13.5. Концевые элементы грузозахватных устройств: а - серьга разъемная; б - кольцо разъемное овальное; в, г, д- коль- ца неразъемные соответственно треугольные, овидное, овальное; е - карабин; ж, з, и - крюки однорогие соответственно с замком, с утопленным носом, без замка
556 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Грузовые петли. Для строповки грузов больших размеров применяют грузовые петли (рис. 13.4), которые могут быть кова- ными или составными из шарнирно-соединенных элементов. Стропильные кольцо изготавливают неразрезанными, круг- лыми из пруткового материала, овальными из стали круглого и прямоугольного сечения. Их выбирают в зависимости от конфигу- рации и массы груза (рис. 13.5, в - д). Овальные кольца используют чаще, так как они лучше центрируются относительно крюка. Их недостаток - невозможность разборки и замены строп. Более удоб- ными элементами являются карабины и серьги. Карабины. Разборные концевые элементы удобны в эксплуа- тации, выпускаются грузоподъемностью от 0,5 до 2,5 т (рис. 13.5, е). Серьги (подвески). Разъемные серьги обеспечивают легкую и быструю замену изношенных ветвей стропов. Грузоподъемность от 2 до 5 т (рис. 13.5, а). На базе основных узлов и деталей универсальных ГЗУ изго- тавливается большое количество универсальных приспособлений. 13.3. Съемные грузозахватные устройства Для соединения перемещаемого груза с грузовым органом гру- зоподъемного крана применяют съемные (навешиваемые) грузоза- хватные устройства (приспособления), не являющиеся принадлеж- ностью ПРС и представляющие собой самостоятельное изделие многократного пользования. Так как номенклатура перемещаемых грузов по форме, разме- рам и массе разнообразна и велика, а крюковые подвески кранов различны по конструкции, то в настоящее время широко распро- странены съемные ГЗУ разного исполнения и назначения. Наибо- лее распространенными являются поддерживающие грузозахват- ные устройства (стропы, траверсы, подхваты) и зажимные (клеще- вые, фрикционные, эксцентриковые и клиновые). Технологическую операцию соединения груза с крюком крана называют строповкой груза, а обратную ей операцию - расстро- повкой. При ручной строповке грузов наибольшее распространение получили гибкие инвентарные стропы и специальные захваты. Стропы Стропами называют отрезки канатов или цепей, соединенные в кольца или снабженные концевыми захватными элементами, обеспечивающими быстрое, удобное и безопасное закрепление гру- зов (рис. 13.6).
I лава 13. Грузозахватные устройства 557 В соответствии с техническими требованиями к грузовым стропам, в качестве гибкого несущего органа стропов применяются стальные проволочные канаты, круглозвенные сварные цепи, а для небольших грузов - пеньковые канаты. Наибольшее распространение получили стропы из многопряд- пых стальных канатов. Стропы из стального каната обладают вы- сокой прочностью, долговечностью и гибкостью. Они, как правило, изготавливаются из канатов двойной свивки. Цепные стропы получили широкое применение там, где при- менение канатных стропов неэффективно, т. е. в условиях высоких температур, абразивного износа или перемещения грузов с остры- ми кромками. В соответствии с ГОСТ 25573-82 канатные стропы изготавли- ваются следующих марок: СКК - строп канатный кольцевой (уни- версальный); СКП - строп канатный двухпетлевой (облегченный); I СК, 2СК, ЗСК 4СК - стропы канатные одно-, двух-, трех- и четы- рсхветвевые. Универсальные стропы типа СКК выполняют в форме замкну- той петли определенной длины (рис. 13.6, б). Концы канатных уни- версальных стропов соединяют заплеткой, равной 40 диаметрам каната, или зажимами. е Рис. 13.6. Стропы: а - простой отрезок каната; б - универсальный канатный строп (типа СКК); в, г - одноветвевой с петлями и крюками (соответственно типа СКП и 1СК); д - двухветвевой цепной (типа 2СЦ); е - строп четырехветвевой канатный (типа 4СК)
558 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Облегченные стропы типа СКП изготавливают из отрезков ка- натов диаметром до 38 мм. В зависимости от назначения стропа на концах его устраивают петли с коушами или без них (рис. 13.6, в). Несмотря на то, что изготовить облегченный строп сложнее, чем универсальный, этот тип стропа применяется очень широко, осо- бенно для строповки элементов, масса которых не превышает 5 т. На концах облегченных стропов выполняются заплетки, длина ко- торых составляет не менее 20 диаметров каната или устраиваются зажимы (втулки). В литературе можно встретить и другую маркировку универ- сальных канатных стропов: прямые типа УСК1 (рис. 13.6, в) и замкнутые (кольцевые) типа УСК-2 (рис. 13.6, б), не имеющие захватных устройств и применяемые, как правило, для строповки грузов, не снабженных специальными захватными устройствами (петлями, скобами, проушинами, рым-болтами, приливами на кор- пусе и пр.). В этих случаях строповку груза выполняют в обхват или "на удав". Указанные стропы относят к облегченным, поэтому коуши в петли канатов не ставят. Рис. 13.7. Предохранительные инвентарные прокладки: а - прямоугольная деревянная; б - полукруглая металлическая; в - универсальная из мягкого ма- териала (например, резины); г - профильная ме- таллическая; д - загнутая из листового металла
Глава 13. Грузозахватные устройства 559 Одно- и многоветвевые стропы типа СК служат для строповки элементов за одну или несколько точек (рис. 13.6, г, е). Многовет- вевые стропы комплектуются из одноветвевых стропов с навесны- ми и грузозахватными звеньями. В цепных стропах ветви вместо стальных канатов изготавли- ваются из цепей. Широко распространены стропы: 1СЦ, 2СЦ, ЗСЦ, 4СЦ - одно-, двух-, трех-, четырехветвевые, СЦ2вз - четырехвет- вевые с двумя замкнутыми ветвями, УСЦ - универсальные. Уни- версальные цепные стропы выпускают только замкнутыми. Условное обозначение: Строп 1СК-1,6/2000 ГОСТ 25573-82 - означает одноветвевой канатный строп грузоподъемностью 1,6 т и длиной 2000 мм. Все инвентарные стропы снабжаются бирками с четким обо- значением регистрационного номера, грузоподъемности и даты ис- пытания. Грузоподъемность строп общего назначения указывает- ся при угле между ветвями в 90°, а грузоподъемность строп целе- вого назначения, предназначенных для подъема определенных гру- зов, указывается при угле между ветвями, принятом при расчете (см. рис. 13.25, а). С целью предохранения ветвей канатных стропов от излишне- го перегиба, перерезания или перетирания, а цепных - от перелома звена на острых гранях перемещаемого груза применяют инвен- тарные стальные или деревянные подкладки (рис. 13.7). Пеньковые стропы применяются для строповки грузов с глад- кой и чистой поверхностью массой не более 1,5 т. В такие стропы не рекомендуется вплетать металлические концевые захватные элементы, поскольку пряди каната быстро перетираются о металл. Стропы из пеньковых и хлопчатобумажных канатов дешевле, эла- стичнее и мягче стальных, однако быстро изнашиваются. Траверсы Траверсы - съемные грузозахватные устройства, предназна- ченные: для строповки длинномерных и крупногабаритных грузов; предохранения поднимаемых грузов от воздействия сжимающих усилий, возникающих в них при применении обычных стропов. Так, например, при подъеме стеновой панели, имеющей дверной или оконный проем, сжимающие усилия могут разрушить ее в се- чении над проемом. Применение траверсы обеспечивает в этом случае воздействие на панель только вертикальных сил, в то время как сжимающие усилия воспримет сама траверса. Кроме того, траверсы применяют и в тех случаях, когда имею- щиеся в наличии стропы при подъеме изделия или конструкции
560 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства не обеспечивают максимально допустимого угла между ветвями стропов и возникает опасность разрушения стропа. Разнообразие строительных грузов по габаритам, размерам, формам и массе приводит к различному конструктивному испол- нению траверс. Конструктивно траверсы подразделяются: на плоскостные (применяют для строповки балок, колонн, стеновых панелей, ферм, листового металла); пространственные (служат для строповки объемных конструкций, технологического оборудования и т. п). Плоскостные траверсы выполняют балочными или решетча- тыми в виде ферм. Наиболее распространенными являются балоч- ные траверсы (рис. 13.8), которые изготовляют из труб или из двух соединенных между собой швеллеров или уголков, на концах кото- Рис. 13.8. Балочная траверса (а) и схема строповки плиты с ее помощью (б): 1 - разъемная подвеска; 2 - ветвь каната; 3 - балка; 4 - шарнир; 5 - строп типа 2СК
Глава 13. Грузозахватные устройства 561 рых закрепляются стропы. Длина балочной траверсы обычно не превышает 4 м. Для крепления стропов в балке делают отверстия или вваривают листы в проушины, причем при возможности изме- нения рабочей длины траверсы их может быть вварено несколько пар. Для увеличения рабочей длины траверсы в основной балке предусмотрены вставки. Решетчатые траверсы изготовляют обычно в виде простейших ферм треугольной или трапециевидной формы. Наибольшее распространение получили универсальные тра- версы грузоподъемностью от 4 до 16 т. Подхваты Подхваты - грузозахватные устройства, рабочие органы ко- торых располагаются непосредственно под грузом или проходят в монтажные петли, отверстия груза или поддона, на котором ле- жит груз. По конструкции различают лапчатые, вильчатые, коромы- словые, подхваты-футляры. Рис. 13.9. Основные конструкции подхватов: а, б - лапчатые; в, г - вильчатые; д, е - коромысловые; ж - подхват-фут- ляр; 1 - рама; 2 - Г-образные рычаги; 3 - цепная вспомогательная подвес- ка; 4 - навесное звено; 5 - цепная основная подвеска
562 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Лапчатые и вильчатые подхваты (рис. 13.9, а -г) по способу подведения лап (вил) под груз различают с неповоротными, гори- зонтально-поворотными и вертикально-поворотными лапами (ви- лами). Коромысловые подхваты (рис. 13.9, д, е) применяют в основ- ном для строповки элементов, имеющих сквозные отверстия. Обычно их используют для строповки панелей перекрытий круп- нопанельных домов. Подхваты-футляры (рис. 13.9, ж) применяют для погрузки и разгрузки тарно-упаковочных и штучных грузов, сформирован- ных в пакеты как на поддонах, так и без них. Нижние концы ос- новных цепных подвесок крепятся к стержням, соединяющим Г-образные рычаги, которые при натянутых цепях подхватывают поддоны полками уголков. При ослаблении цепей рычаги находят- ся под действием веса стержней и подхват освобождается от груза. Зажимные грузозахватные устройства С целью сокращения времени на строповку (расстроповку) штучных грузов и уменьшения доли ручного труда применяют специальные зажимные ГЗУ, которые разделяют на клещевые, экс- центриковые, винтовые и клиновые. Эти ГЗУ должны строго соот- ветствовать форме и размерам перемещаемого груза, что снижает их универсальность. Клещевые захваты имеют рычажную систему в виде клещей (отсюда и пошло название), свободные концы которых изогнуты по форме груза или снабжены колодками, прижимаемыми к грузу Рис. 13.10. Строповка клещевыми захва- тами различных грузов для удержания последнего по- средством сил трения. При- менение клещевых захватов для строповки различных гру- зов показано на рис. 13.10. Клещевые захваты в за- висимости от способа захвата и удержания груза делятся: на охватывающие (концы ры- чагов охватывают груз или его элементы); зажимные (ры- чаги удерживают груз путем сжатия и распора изнутри); фрикционные (от латинского слова -frictio - трение - груз
Глава 13. Грузозахватные устройства 563 Рис. 13.11. Охватывающие клеще- вые захваты: а - сдвоенные на траверсе для стропов- ки металлоконструкций; б - полуавто- матические для грузов, свободно опи- рающихся на лапы: 1 - съемные опоры; 2,5,7 - упоры; 3 - фиксирующий рычаг; 4,6,8- qcw, 9 - захватывающие лапы Рис. 13.12. Зажимные клещевые за- хваты: а - для грузов с отверстиями с распо- ром изнутри; б - полуавтоматический для труб; 1 - колодка; 2 - ручка за- щелки; 3 - рычаг; 4 - строп; 5 - серь- га; 6 - защелка удерживается силой трения путем его сжатия прижимными эле- ментами) (рис. 13.11-13.13). Наибольшее распространение получили рычажные и рычажно- канатные самозажимные захваты. Рычажные захваты (рис. 13.13, а) выполняют в виде рычажных систем, которые несут на свободных Рис. 13.13. Фрикционные захваты: а - рычажные; б - рычажно-канатные: 1 - рычаг, 2 - канат; 3 - блок; 4 - место маркировки
564 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства концах захватные органы, зажимающие груз, удерживаемый в за- хвате силой трения. Рычажно-канатные захваты (рис. 13.13, б) имеют канаты, оги- бающие блоки зажимных рычагов. Так как на практике коэффициент трения/между грузом и ко- лодкой имеет малые и постоянные по величине значения, то по- верхности колодок выполняют рифлеными, что увеличивает / при- мерно в 2 раза. Эксцентриковые захваты (от французского excentrique - смещение центра) применяют для строповки стальных (листовых) конструкций. В эксцентриковых грузозахватных устройствах за- жимным органом является эксцентрик (кулачок, диск, рычаг), на- саженный на вал так, что центр его смещен относительно геомет- рической оси вала на определенное расстояние, называемое, экс- центриситетом. Эксцентриковые грузозахватные устройства делятся на две группы: с односторонним и двухсторонним расположением экс- центриков (рис. 13.14). Наибольшее распространение они получили для перемещения листовых материалов. В момент строповки груза (рис. 13.25) эксцентрик 1 прижимают к поверхности листа 2. Затем под действием сил тяжести и трения эксцентрик поворачивается и прижимает лист к упору 3. Рис. 13.14. Эксцентриковые грузоза- хватные устройства: а - с односторонним расположением эксцентриков; б - двухсторонним распо- ложением эксцентриков Рис. 13.15. Универсальный экс- центриковый захват
Глава 13. Грузозахватные устройства 565 Кроме листов металла захваты этого типа могут использовать- ся также для погрузки-разгрузки и перемещения металлических бочек (за отбортовку), металлопроката (швеллеров, двутавров, уг- лового профиля, труб) в вертикальном положении (рис. 13.15). На этом рисунке приведен универсальный эксцентриковый захват со следующими характеристиками: габаритные размеры (мм): дли- на - 230 ширина - 150, высота - 60; максимальная грузоподъем- ность - 350 кг; собственная масса 3 кг; толщина зажимаемого груза до 14 мм; продолжительность установки (снятия) захватного уст- ройства 2-3 с. Использование эксцентриковых захватов позволяет увеличить производительность грузопереработки в несколько раз и ликвиди- ровать травматизм при погрузке и разгрузке. Клиновые захваты. Грузы, имеющие круглые отверстия (по- лости), предназначенные для взаимодействия с распорными дета- лями ГЗУ, стропят при помощи клиновых (цанговых) захватов (от немецкого слова zanga - разрезная втулка для зажима цилиндриче- ских предметов, например, цанговый карандаш). Основными частями клинового захвата (рис. 13.16) являются размещенные в отверстиях груза распорные элементы и конусооб- разный клин. Распорные элементы выполняются в виде конических сегментов, клиновидных кулачков или призматическими. Клино- вой захват вводится в отверстие груза до упора ограничителя в грань отверстия; при этом кулачки подняты. После ослабления Рис. 13.16. Конструкции клиновых захватов: а - с двумя кулачками и руч- ным отцеплением; б - с дву- мя кулачками и дистанцион- ным отцеплением: 1 - кор- пус; 2 - втулка; 3 - зубья; 4 - канат; 5 - клиновые кулачки; 6 - винт; 7 - петля каната; 8 - вспомогательный строп; 9 - палец; 10 - рычаг; 11- гру- зовой канат; 12 - палец; 13 - оголовник; 14 - ограничитель заглубления; 15 - канат; 16 - диафрагма; 17 - кулачки; 18 - клин; 19 - рычаг
566 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства рычага под действием пружины кулачки опускаются, соприкасаясь своими зубьями с поверхностью полости. При подъеме грузового стропа кулачки зубьями врезаются в тело бетона до тех пор, пока не наступит состояние равновесия, и тогда груз поднимается. 13.4. Захваты, встроенные в рабочий орган машины Многие ПРМ имеют встроенные в рабочий орган захваты. В большинстве случаев они являются сменными устройствами. Та- кие захваты монтируются на авто- и электропогрузчиках, кранах, экскаваторах и других ПРМ. Указанные захваты по устройству достаточно просты и не тре- буют применения ручного труда в процессе работы, наиболее рас- пространены: вилочный захват, вилочный захват с верхним при- жимом, штырь, многоштыревой захват, безблочная стрела, боковой захват, клещевой захват, ковш, грейфер, грузовой электромагнит и другие (рис. 13.17-13.18). Ниже приведено краткое описание уст- ройства и работы некоторых из них. Рис. 13.17. Грузозахватные приспособления кранов-штабе- леров: а - вилочный; б - одноштыревой; в - двухштыревой; г - с боко- выми цапфами; д - стрела с крюком; е - вилочный с механизмом наклона вил
Глава 13. Грузозахватные устройства 567 Рис. 13.18. Навесное оборудование для кранов [15]: а - поворотный механизм; б - захват для генеральных грузов; в -ле- пестковый захват для металлолома; г - зажим для бетонных блоков; д - зажим для легковесных бетонных блоков; е - зажим для кирпи- чей и мелких блоков; ж - вилы для поддона; з - крюк для труб; и - индивидуальная корзина; к - двухчелюстной грейферный ковш; л - захват для древесины; м - захват для круглого леса; н - вакуумный захват для листового стекла; п - зажим для железнодорожных бло- ков; р - граблевый захват; с - электромагнит; т - вилочный захват для бетонных труб; у - захват для труб
568 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Подъемные электромагниты Электромагниты предназначены для подъема и перемещения грузов из ферромагнитных материалов (сортового проката черных металлов, чугунных чушек, стальной стружки, металлолома и др.). Отечественная промышленность выпускает два вида подъем- ных магнитов: круглые (тип - М) и прямоугольные (тип - ПМ). Круглые электромагниты (грузоподъемностью от 6 до 20 т) пред- назначены для перемещения плит, болванок, чушек, рулонов, скра- па (отходы доменного и мартеновского производства) стружки. Прямоугольные электромагниты (грузоподъемностью от 7 до 17 т) используют для погрузки-разгрузки длинномерных грузов: сорто- вого проката, балок, рельсов, труб, листовой стали и пр. В зависимости от размеров груза и его массы одновременно могут использовать несколько электромагнитов, работающих на общей траверсе. Круглый электромагнит (рис. 13.19, а) состоит из двух полю- сов: наружного 1 и внутреннего 9, а также катушки 2 электромаг- нита с секциями 10, размещенной в герметичной оболочке в сталь- ном корпусе 3. Корпус отлит из малоуглеродистой стали, обла- дающей высокой магнитной проницаемостью. Сверху корпус закрыт металлической шайбой 4 с пробкой 5, а снизу - листом 11 из латуни, обладающей незначительной магнитной проницаемо- стью. Ток к электромагниту подводят по гибкому кабелю, который Рис. 13. 19. Подъемные электромагниты: а - круглый; б - прямоугольный
Глава 13. Грузозахватные устройства 569 подключают к зажимам 7 в коробке 6. На трех цепях 8 электромаг- нит подвешивают к рым-кольцу, которое навешивают на крюк кра- на. Катушка электромагнита работает от постоянного тока напря- жением 220 В, для получения которого на грузоподъемном кране устанавливают специальный выпрямитель. Для поддержания пи- тающего электрокабеля постоянно в натяжении на грузовой тележ- ке крана устанавливают кабельный барабан (пружинный или с при- водом от механизма подъема груза). Для отрыва груза кратковре- менно включают вспомогательный электромагнит, нейтрализую- щий магнитное поле постоянного магнита. Прямоугольные электромагниты по конструкции аналогичны круглым электромагнитам, только корпус выполнен в виде прямо- угольника (рис. 13.19, б). Грузоподъемность электромагнита зависит от характера пере- мещаемого груза. Например, если грузоподъемность магнита при работе со стальными болванками принять за 100 %, то при пере- грузке стального скрапа она составит 3—10 %, а при работе со стружкой - всего 1,5-2 %. Нагревание электромагнита до темпера- туры +200° С ведет к резкому уменьшению его грузоподъемнос- ти, а при температуре +720 °C грузоподъемность становится рав- ной нулю. К недостаткам подъемных электромагнитов следует отнести непостоянную по величине грузоподъемность, недостаточную на- дежность соединения с перемещаемым грузом, значительное на- гревание магнита при работе, необходимость оснащения крана ка- бельным барабаном и возникновение при работе вредных сильных магнитных полей. Грейферные захваты Грейферы (от одноименного немецкого слова - хватать) - спе- циальные грузозахватные устройства с поворотными челюстями. Эти ГЗУ предназначены для работы с насыпными и кусковыми ма- териалами, а также для перегрузки длинномерных лесоматериалов. Захватными элементами грейфера являются челюсти, шарнирно за- крепеленные на раме. По конструкции различают грейферы: двухчелюстные, пе- рерабатывающие насыпные грузы, многочелюстные, перерабаты- вающие крупнокусковые грузы и трех-четырехлапные - для длин- номерных грузов. По типу привода механизма замыкания челю- стей грейферы разделяют на две группы: канатные, у которых челюсти замыкают посредством одного или нескольких канатов,
570 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства и приводные, снабженные для замыкания челюстей специальным механизмом. Грузоподъемные краны обычно оснащают одноканатными съемными грейферами, навешиваемыми на кран. В этих грейферах весь цикл работы - загрузку, подъем груженного грейфера, рас- крывание челюстей (выгрузку) и опускание грейфера на материал для повторения цикла выполняет один подъемно-замыкающий ка- нат, связанный с механизмом подъема груза крана. В этом состоит главное преимущество одноканатного грейфера - работа от одно- барабанной лебедки подъема груза крана. Остальные конструкции грейферов требуют применения двухбарабанной лебедки (двух ме- ханизмов) или установки самостоятельного привода на грейфере и подачи к нему электроэнергии по кабелю. Существует несколько конструкций одноканатного грейфера: с падающим рычагом, промежуточной траверсой, компенсирую- щими барабанами, раскрываемые с помощью колокола, и т. д. Рассмотрим принцип действия полиспастного одноканатного грейфера с промежуточной траверсой (рис. 13.20), навешенного с помощью скобы 1 на крюк грузоподъемного крана. В момент за- черпывания материала (позиция Г) головка грейфера 2 и рама 8 связаны между собой (расстояние между ними Ci) промежуточной Рис. 13.20. Одноканатный грейфер с про- межуточной траверсой траверсой 5, которая при помощи замкового устрой- ства 7 соединена с рамой 8. При подъеме грейфера (вы- тягивании вверх каната 4) рама 8 и головка 2 сближа- ются и, так как челюсти грейфера 6 закреплены шар- нирно на раме 8, а задние их части шарнирно через тяги 3 связаны с головкой 2, происходит поворот челю- стей, внедрение их в мате- риал и его зачерпывание. После чего грейфер закры- вается (позиция /7); рассто- яние между головкой и ра- мой грейфера уменьша- ется до С2. Далее груже- ный грейфер поднимают и перемещают к месту вы-
Глава 13. Грузозахватные устройства 571 грузки. Для выгрузки материала необходимо отсоединить раму 8 от головки 2, что достигается автоматически при опускании грейфера и касании его опорной поверхности. При этом вес грейфера вос- принимает опорная поверхность, и усилие на промежуточной тра- версе уменьшается до нуля. После чего замковое устройство 7 ос- вобождает траверсу 5 (позиция III). Последующий подъем грейфе- ра вызовет подъем траверсы 5, упирание ее в головку 2 и раскрывание грейфера под действием веса грейфера и материала, в результате чего произойдет выгрузка материала (позиция IV). За- тем грейфер возвращают в исходное положение. Ковши Ковш один из самых распространенных захватов, предназна- ченных для погрузки навалочных и мелкокусковых грузов. Ковш входит в комплект сменных ГЗУ таких ПРМ как экскаваторы, ков- шовые погрузчики, авто- и электропогрузчики. Основной характе- ристикой ковша является его вместимость, которая зависит от на- значения ковша (например, погрузка или землеройные и другие ра- боты), мощности двигателя ПРМ, вида груза и др. Экскаваторы комплектуются ковшами от 0,15 до 35 м3 и более. Погрузчики - от 0,2 до 2,5 м3. Таблица 13.3. Ковши для погрузчиков Вид ковша Назначение Вид ковша Назначение Стандартный ковш для сыпучих материалов Ковш с зубьями для крупнокуско- вых грузов и ра- боты в карьерах Ковш без зубьев для крупнокуско- вых грузов и ра- боты в карьерах Ковш с увеличен- ной высотой раз- грузки для легких материалов Ковш для крупно- кусковых грузов с быстродействую- щим захватом Двухчелюстной ковш для погру- зочных, бульдозер- ных и других работ Ковш для угля и легких материалов
572 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В табл. 13.3 в качестве примера приведены основные ковши, используемые на погрузчиках [130]. Стандартные ковши с прямой режущей кромкой используют при перегрузке песка, гравия и гли- нистых грунтов с навалочной плотностью от 1,4 до 1,8 т/м3. Такие ковши могут также комплектоваться сменной двухсторонней ре- жущей кромкой (сплошной или из сегментов), изготовленной из упрочненной износостойкой стали очень высокой твердости. Че- люстные ковши увеличивают высоту выгрузки, позволяют погруз- чикам толкать и послойно выравнивать грунт, планировать поверх- ность, захватывать сыпучие и мелкокусковые грузы. Ковши повы- шенной прочности с треугольной или прямой режущей кромкой, с зубьями или без них используются для погрузки крупнокускового камня. Ковши повышенной (в 1,5-2,5 раза) вместимости применя- ют при перегрузке древесной щепы, бытовых отходов, угля, торфа, снега, сельскохозяйственных грузов. Решетчатые козырьки тяже- лых и облегченных ковшей не мешают оператору при движении и позволяют контролировать процесс наполнения ковша. Вакуумные захваты Принцип действия вакуумных захватов основан на создании разрежения воздуха (вакуума) в вакуумной камере, установлен- ной на поверхности груза. С помощью вакуумных захватов пере- мещают изделия из различных материалов: Рис. 13.21. Вакуумные захваты: а - насосный; б - для перегрузки листового стекла
Глава 13. Грузозахватные устройства 573 металла, камня, бетона, дерева, пластмассы, стекла, а также листы с рифленой, волнистой, сильно корродированной поверхностью. Наибольшее распространение получили насосные захваты (рис. 13.21, а), которые состоят из насоса с двигателем 1, ресивера 3, коллекторов 4, трехходовых электромагнитных клапанов 2 и ва- куумных камер 5. Корпус ресивера обычно служит элементом ра- мы захвата. Камеры выполнены в виде выпуклой тарелки или по форме перемещаемого груза. По краям камер закреплены уплотне- ния из губчатой или мягкой резины. Захват работает следующим образом. Насос создает необходи- мый вакуум в ресивере (при этом клапан закрыт), камеры опуска- ются на груз, включают электромагнитный клапан, который соеди- няет магистраль ресивера с камерами, в результате груз за 3-5 с притягивается к захвату. При неработающем насосе можно удер- жать изделие в течение 20-30 мин благодаря наличию в ресивере вакуума с определенным запасом. Для освобождения изделия ка- меры соединяют с атмосферой. Управление захватами может быть ручным или дистанционным. Траверса с вакуумными захватами для перегрузки листового стекла показана на рис. 13.21, б. Коллектор 7 одновременно являет- ся траверсой захвата и снабжен подвеской 8. Камеры 12 установле- ны на прикрепленных к коллектору балансирах 14 на сферических опорах 75 с пружинами 11. Каждая камера соединена с коллекто- ром вакуум-проводом 6. Для ориентирования захват имеет обрези- ненные ручки 10. Контроль давления осуществляется с помощью вакуумметра 9. Коллектор соединен с ресивером шлангом 13. Полуавтоматические и автоматические захваты Автоматизация погрузочно-разгрузочных операций для многих видов грузов возможна только при использовании соответствую- щих ГЗУ. Полуавтоматические захваты исключают труд стропаль- щиков только на одной операции (как правило, при освобождении груза). Автоматические захваты исключают работу стропальщика полностью. В ряде случаев при использовании обычных стропов снижается производительность механизмов. Чтобы освободить строп от груза, стропальщику нередко приходится подниматься на большую высо- ту, что связано с непроизводительными затратами рабочего време- ни и определенной опасностью. Поэтому для выполнения таких ра- бот в настоящее время применяют специальные стропы с дополни- тельным устройством, позволяющим выполнить расстроповку под-
514 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 13.22. Полуавтоматический строп с замком: а - схема строповки; б - конструкция замка; 1 - строп; 2 - замок; 3 - скоба; 4 - распорка; 5 - запорный штифт; 6 - обойма с пружиной; 7 - груз; 8 - тяговый канат нятого и установленного груза, не поднимаясь к месту его уста- новки. Такие стропы называются полуавтоматическими. Полуав- томатический строп с замком показан на рис. 13.22, а. Он позволя- ет быстро выполнить строповку и расстроповку грузов. Замок (рис. 13.22, б) представляет собой скобу, изготовленную из круглой стали, с вваренной в нее распоркой. На обоих концах скобы есть проушины для запорного штифта. К одной проушине прикреплена обойма с пружиной. Чтобы освободить строп, необходимо осла- бить натяжение грузового каната и протянуть за тяговый канат, ко- торый, преодолевая усилие пружины, сожмет ее и потянет за собой запорный штифт в правое крайнее положение. При этом другой ко- нец стропа (петля) освободится. Примером полуавтоматического захвата может служить строп для раскрывающегося контейнера с устройством для его самооот- цепки. Примером автоматического захвата является захват предна- значенный для погрузки-выгрузки железобетонных плит, перекры- тий и других грузов определенных размеров. Кроме того, к автома- тическим ГЗУ можно отнести грейферный захват для погрузки-вы- грузки силикатного кирпича в пакетах. Полуавтоматические захваты клещевого типа предназначены для транспортировки строительных изделий с опорными поверхно- стями, представляющими собой плоскости с различными отвер- стиями. Фиксирующее устройство данного ГЗУ состоит из рычага, шарнирно связанного с одной из захватных лап, и упора, располо-
Глава 13. Грузозахватные устройства 575 женного с внутренней стороны другой лапы. Оно обеспечивает свободный съем и заводку захвата перед подъемом на изделие без участия стропальщика. Примером такого захвата может служить полуавтоматический клещевой захват для труб. Для перегрузки крупнотоннажных контейнеров используют автоматические приводные захваты - спредеры (рис. 13.23). Этот захват состоит из рамы 7, по углам которой расположены поворот- ные штыри 2, связанные цепями 3 с механизмом управления 5. Ме- ханиз управления соединен с траверсой 8 с помощью канатов 7. К углам рамы приварены направляющие лапы 70, которые облег- чают наводку рассматриваемого ГЗУ на контейнер. Звездочки цеп- ной передачи закрыты кожухами 9, а цепи 3 располагаются в жело- бах 4. Размеры рамы соответствуют габаритам контейнера. Спредер навешивается на крюк крана и работает в автоматиче- ском режиме. При опускании рамы на контейнер поворотные шты- ри входят в отверстия фитингов контейрера. После остановки ра- мы, траверса 6 опускается ниже и, воздействуя на механизм управ- ления, приводит в движение цепи. Последние, воздействуя на звездочки, осуществляют поворот штырей на 90° и фиксируют их в отверстиях фитингов. При подъеме контейнера выход штырей из фитингов полностью исключен. После установки контейнера на место происходит разблокировка штырей и цикл работы захвата повторяется. Спредер может поворачиваться в горизонтальной плоскости. Управление спредером осуществляется из кабины крана с помощью специального пульта управления. Рис. 13.23. Автоматический приводной захват-спредер
576 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В заключение обзора грузозахватных устройств необходимо привести основные требования, которым они должны отвечать: со- ответствовать свойствам и форме перемещаемого груза; обеспечи- вать полную сохранность груза и тары; обеспечивать быстрый за- хват и освобождение груза; соответствовать объему грузопотока; иметь простую конструкцию, минимальный собственный вес и га- бариты при достаточной прочности; обладать высокой технологич- ностью при изготовлении; обладать высокой надежностью; быть удобным в эксплуатации при минимальных экономических за- тратах; удовлетворять требованиям охраны труда и техники безо- пасности. 13.5. Типовые расчеты грузозахватных устройств и общая методика их конструирования Захват, удерживающий груз в неподвижном состоянии или пе- ремещающий его с постоянной скоростью по прямолинейному пу- ти, испытывает статическую нагрузку Fc, равную весу груза G^, При перемещении груза с переменной скоростью на захват дейст- вует динамическая нагрузка Fa, которая возникает в начальный момент движения груза (подъема). В общем случае нагрузка на за- хват Fr3.y есть сумма статической и динамической нагрузки: Fr3,y = Fc + Fa. (13.1) В выражении (13.1) Fa =flt, и) функция избыточной движущей силы, зависящей от времени t и упругости и опорной конструкции. Отношение нагрузки на захват к весу груза представляет собой динамический коэффициент Кл, С учетом (13.1) примет вид: КД = Fr3y /Grp = 1 + Fa /G^. (13.2) Таким образом, расчетную вертикальную нагрузку на захват можно определить по формуле Fr3y = ^Gip. (13.3) Значения КД зависят от конкретных условий использования за- хвата, ориентировочно можно принимать равным 1,32-1,56. Точнее КД определяется расчетом по паспортным данным механизма. Возможны два вида взаимного расположения захвата и груза (рис. 13.24): 1) центр тяжести (Ц.Т.) груза совпадает с вертикальной осью захвата (рис. 13.24, а), тогда Fr3y = ^Gip. (13.4)
Глава 13. Грузозахватные устройства 577 2) Ц.Т. груза не совпадает с осью подъема захвата: а) захват повернут на угол а, при этом об- щий Ц.Т. его и груза перемеща- ется на вертикальную ось подве- са (рис. 13.24, б). Тогда мож- но разложить на две составляю- щие: Fi - усилие, отрывающее груз от захвата (Fi = G^cosa) и F2 - сдвигающее груз относитель- но захвата (F2 = GrpSina); б) за- хват не может поворачиваться относительно подвеса, и весь от- клоняется на угол Р (рис. 13.24, в). В этом случае на захват дейст- вует момент М =aG^ где а - плечо груза, м. Рис. 13.24. Схема статистического нагружения ГЗУ Расчет канатов Канаты выбирают по расчетному разрывному усилию каната в целом - агрегатной прочности 5Р, с таким расчетом, чтобы рас- четное разрывное усилие каната было равно максимальному натя- жению каната умноженному на коэффициент запаса прочно- сти каната к. но не превышало разрывное усилие каната в целом по стандарту (5Г0СТ - приводится в ГОСТ и справочниках): = ‘S'max к < 5ГОст • (13.5) Коэффициент запаса прочности стальных канатов, используе- мых в качестве грузовых, зависит от режима работы и обычно ра- вен 4-6. Коэффициент запаса прочности у пеньковых строп должен быть не менее 8 , у цепных не менее 5. Основным документом на стальной канат является сертифи- кат. выдаваемый потребителю заводом-изготовителем. В сертифи- кате указаны все параметры каната и приведены результаты испы- таний его образцов, по которым рассчитывают и выбирают сталь- ной канат для механизмов крана или стропов, поэтому сертификат следует хранить вместе с паспортом грузоподъемного крана. Правила по кранам требуют при расчете стальных канатов крановых механизмов обязательно регламентировать наименьший допускаемый диаметр огибаемого канатом блока (барабана лебед- ки) D > dKe. В этом выражении D - диаметр блока (барабана), из- меряемый по средней линии оси навитого каната, мм; dK - диаметр 19—98
578 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства каната, мм; е - коэффициент, зависящий от типа механизма крана и группы режима его работы (берется из справочников). Увеличе- ние значения коээфициента е ведет к существенному увеличению срока службы стальных канатов, поэтому при возможности необ- ходимо принимать большие значения. Канаты механизма подъема груза крана-штабелера, подни- мающего грузоподъемник совместно с кабиной управления, дол- жны быть грузолюдского ГЛ назначения. Диаметр применяемого ка- ната не должен быть менее 7 мм. При этом следует отдавать пред- почтение стальным канатам из проволоки с маркировочной груп- пой по временному сопротивлению разрыву не менее 1764 МПа. Расчет строп Одноветвевые стропы рассчитываются так же, как и канаты по выражению (13.5). Многоветвевые стропы (число строп - и), ветви которых работают в наклонном к вертикальной оси поло- жении (оцениваемым углом а), наибольшую рабочую нагрузку (натяжение) в каждой ветви стропа S определяют по формуле (рис. 13.25, а)’. 5 = Grp/ncosa. (13.6) С увеличением п и уменьшением а натяжение каждой из вет- вей стропа уменьшается, и при a = 0 (вертикальное натяжение вет- вей) S = G^Jn. При углах наклона ветвей двухветвевого стропа к вертикальной оси a = 0°, 30°, 45°, 60° , значения S будут соответ- ственно равны: 0,5Grp; 0,56Grp; 0,7Grp; G^. Видно, что чем больше угол наклона строп к вертикальной оси, тем выше их натяжение. При увеличении угла между ветвями стропа более 120° (а бо- лее 60°) или уменьшении угла наклона к горизонту (менее 30°) мо- жет произойти разрушение стропа. Поэтому для обеспечения на- дежной работы стропа рекомендуется его располагать под углом к горизонту не менее 45° (между ветвями стропа не более 90°). Выбор стропов производят в зависимости от габаритов груза и его массы при соблюдении угла между ветвями стропа не более 90°. Для уменьшения нагрузки на ветви стропа следует подбирать стропы большей длины, но при этом следует учитывать, что увели- чивается высота строповки грузов, в результате чего теряется вы- сота подъема крюка грузоподъемной машины. Ветви стропов при подъеме грузов должны быть равномерно натянуты, при этом рав- нодействующая от натяжения стропов должна проходить через центр тяжести поднимаемого груза.
Глава 13. Грузозахватные устройства 579 Рис. 13.25. Расчетные схемы грузозахватных устройств: а - строповой захват; б - боковой захват; в - эксцентриковый захват; 1 - эксцен- трик; 2 - лист; 3 - упор При известных размерах стропового захвата (6, I, h - см. рис. 13.25, а) а можно определить так: а = arctg (>/&2 +/2/2й. (13.7) При расчетном значении а больше 90° применяют траверсу с вертикальными стропами. Расчет бокового захвата Расчетная схема кинематического привода симметричного бо- кового захвата приведена на рис. 13.25, б (груз зажимается стяги- ванием свободных концов рычагов). Рассмотрим действие всех сил на груз и элементы захвата. Предельная горизонтальная сила сжа- тия груза клещами N, при которой начинается проскальзывание груза определится как N = G^/lf. Для надежного удерживания гру- за захват должен развить усилие сжатия: W = 7<1Grp/2/. (13.8) В выражении (13.8) - коэффициент запаса, учитывающий возможное изменение коэффициента трения/между грузом и упо- ром клещей захвата, а также потери на трение в шарнирах рычаж- ной системы, принимается равным 1,25-1,6 в зависимости от вида груза и условий работ. Из уравнения моментов сил, действующих на рычаги относительно оси шарнира, имеем: Sb-Na + Nfc/2 = 0. (13.9)
580 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства где а, Ь, с - плечи сил; S - усилие в каждой тяге рычага; Nf- сила трения. Находим усилие в каждой тяге рычага: S=[N(a-fc/2)]/b. (13.10) С учетом (13.8) получим: Учитывая вес захвата Gr3y, выразим усилие S следующим об- разом: S = + Gr3y)/2cosp. (13.12) Обычно вес ГЗУ в расчетах принимают приблизительно рав- ным 10 % от веса поднимаемого груза, т. е. Gny <0,1 Grp = A-2Grp, (13.13) где К2 = 0,1. Сопоставляя выражения (13.11) и (13.12), а также учитывая (13.13) и решая их относительно 2sinP, получим: cosp = (1+ К2)/K}[b/(a/f- с/2)]. (13.14) Из выражения (13.14) видно, что угол Р зависит от ширины поднимаемого груза с. Это выражение определяет габаритные и кинематические параметры бокового захвата. Расчет эксцентрикового захвата При расчете эксцентрикового захвата (рис. 13.25, в) исходят из предпосылки, что при подъеме, например, металлического листа ве- сом Grp эксцентрик затягивается силой, равной G^, в результате че- го возникает усилие распора N. Оно вызывает силы трения Ft и F2 Ггзу = Fl + F2 = NJ\ + Nf2. (13.15) Коэффициенты трения листа об эксцентрик/1 и заднюю стенку захвата f2 обычно принимают равными 0,15 и 0,1 соответственно. Для надежного удержания груза должно соблюдаться неравенство Fг3у > Gpp. Составим уравнение моментов сил относительно оси эксцен- трика (см. рис. 13.2, в): Nrsina -Fi/icosa —F2(rcosa. + 5) = 0, (13.16) где 8 - толщина перегружаемого листа; г — радиус эксцентрика за- хвата; a - угол наклона оси эксцентрика к горизонтали.
Глава 13 Грузозахватные устройства 581 Так как силы трения Fx = Nj\ и F2 = Nf2, то, подставив их в вы- ражение (13.16), получим: TVrsinar = Nfircosoc - Nf2(rcosa + 5) = 0. (13.17) Решая это уравнение относительно угла а. получим его пре- дельное значение для нормальной работы захвата tga </i + /2(1 +5/rcosa). (13.18) Обычно в начале подъема а принимается равным 10°, при подъеме быстро уменьшается, что и обеспечивает надежное удер- жание листа. Для увеличения надежности захвата груза эксцентрик выполняется со вторым плечом, на которое воздействует грузо- подъемный канат. При эксплуатации ГЗУ такого типа необходимо следить за состоянием рифленой поверхности эксцентрика. Прочностные расчеты захватов выполняются по методикам, описанным в соответствующих разделах курса ’’Прикладная ме- ханика”. Порядок проектирования ГЗУ При доставках грузов потребителям нередко приходится стал- киваться с необходимостью проектирования ГЗУ для новых видов грузов и модернизацией существующих. Перед началом работ по созданию (модернизации) ГЗУ необ- ходимо составить задание на проектирование (техническое зада- ние), которое должно содержать следующие сведения: 1. Характеристика ПРО (ПРМ, расположение груза, характер складирования, предлагаемое время захвата и освобождения груза и т. д.). Характеристика ПРО принимается по технологической кар- те ПРР. 2. Обоснование необходимости оснащения ПРО специализиро- ванным ГЗУ. 3. Требования, предъявляемые к конструкции ГЗУ (сохран- ность груза, удобство в работе, требование по охране труда, техни- ке безопасности и т. д.). 4. Характеристика груза (показатели физико-механических свойств груза и упаковки, размеры, положение Ц.Т. и т. п.) и воз- можность укрупнения грузового места, наличие грузозахватных элементов и т. д. Для успешной разработки необходимо большое количество данных (паспортные данные ПРМ, каталоги ГЗУ и т. п.). Проектирование ГЗУ начинается с разработки технического предложения, которое включает анализ существующих конструк-
582 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ций ГЗУ; разработку общих требований к конструкции на базе за- дания на проектирование (уточнение его и дополнение); предложе- ния по конструкции ГЗУ (принцип действия, привод и т. п.). Затем производится разработка конструкции по следующим вопросам. 1. Разработка схемы строповки груза. 2. Разработка принципиальных схем ГЗУ (кинематических, пнев- могидравлических, электромеханических и др.). 3. Расчет схем (определение плеч рычагов, передаточных чи- сел, размеров исполнительных механизмов, расчет и подбор при- вода в приводных устройствах и т. д.). 4. Выделение унифицированных элементов устройства и выде- ление сборочных единиц (по схеме) и деталей. 5. Разработка сборочных единиц и деталей (проведение расче- тов на прочность, жесткость; определение габаритов и веса сбо- рочных единиц и деталей; обоснование и выбор точности сопряже- ний и др.). 6. Выполнение компоновки ГЗУ: (вычертить в надлежащих мес- тах исполнительные механизмы или детали (лапы, захваты, под- кладки и т. д.), последовательно присоединяя элементы устройства (детали и сборочные единицы), выполнить компоновку; при необ- ходимости все элементы устройства соединить корпусом. 7. Отработка компоновочного решения (проверка веса ГЗУ, сближение элементов, сравнение вариантов). 8. Разработка деталировки. Как видно, конструирование ГЗУ - достаточно сложный и кро- потливый процесс, который желательно выполнять по шагам с воз- вратом от последующих к предыдущим пунктам (для уточнения и проверки). Вопросы для самоконтроля 1. Для каких целей предназначены грузозахватные устройства (ГЗУ)? Какие типы ГЗУ Вам известны, и чем они отличаются друг от друга? 2. Приведите классификацию ГЗУ. 3. Перечислите основные узлы и детали ГЗУ. 4. Что представляют собой канаты? Расскажите об их назначе- нии и приведите их классификацию. 5. Перечислите известные Вам концевые крепления канатов и охарактеризуйте каждый из них. 6. Дайте характеристику грузовым цепям.
Глава 13. Грузозахватные устройства 583 7. Чем отличаются канаты и цепи? 8. Расскажите о концевых захватных элементах. 9. Для чего предназначены съемные ГЗУ? Что собой представ- ляют стропы, каково их назначение? 10. Какие ГЗУ предназначены для строповки длинномерных и крупногабаритных грузов? Охарактеризуйте их. 11. Дайте характеристику подхватам, для каких работ и с ка- кими грузами они предназначены? 12. Расскажите о назначении и области применения зажимных ГЗУ. 13. Что представляют собой захваты, встроенные в рабочий ор- ган ПРМ? 14. Дайте характеристику электромагнитным захватам. 15. Расскажите о назначении, устройстве и работе грейферных захватов и ковшей. 16. Охарактеризуйте вакуумные захваты. 17. Для работы с какими видами грузов предназначены полуав- томатические и автоматические захваты? Какие конструктивные особенности этих захватов известны Вам? 18. Опишите типовую методику расчета ГЗУ. 19. Приведите методику расчета строп, клещевых и эксцентри- ковых захватов. 20. Опишите алгоритм проектирования ГЗУ.
Глава 14 ВЫБОР АВТОТРАНСПОРТНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ СРЕДСТВ 14.1. Общие подходы к выбору Общая концепция доставки грузов (под доставкой грузов по- нимается - совокупность операций, выполняемых с продукцией после ее изготовления и до получения потребителями: складирова- ние, хранение, комплектование, упаковка, пакетирование, контей- неризация, погрузка, разгрузка, транспортирование, перегрузка, сбыт и ряд других) предполагает, что для ее выполнения будут найдены самые дешевые и эффективные способы. Очевидно, что реализация данной концепции во многом зависит от правильного выбора средств транспортирования грузов, а также средств и спо- собов выполнения погрузочно-разгрузочных работ с ними. Под выбором автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств обычно понимается определение типа (модели) подвижно- го состава и погрузочно-разгрузочных машин, их размерности, гру- зоподъемности, производительности, а также их количества для выполнения заданного объема работ. Вследствие большого разно- образия автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств для решения одной и той же задачи доставки грузов можно использо- вать различные их типы. Цель выбора - отыскание таких АТ и ПРС, которые удовлетво- ряют комплексу заданных технических требований, а их примене- ние экономически целесообразно. Выбор АТС и ПРС, а также согласование их работы относится к разряду практических повседневных задач, которые приходится решать менеджерам предприятий, организаций и фирм для достав- ки своей продукции потребителям, обеспечения производства сырьем, материалами, комплектующими изделиями, запасными частями и оборудованием. Выбор машин, наиболее полно удовле- творяющих предъявляемым требованиям, - важный и ответствен-
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 585 ный этап работы менеджеров. Наиболее всеобъемлющим и объек- тивным подходом к решению этого круга задач является систем- ный подход, который позволяет учитывать особенности конкрет- ной системы доставки грузов, взаимосвязь ее с внешней средой, состояние системы в настоящее время и прогноз ее развития в бу- дущем. Однако применение системного подхода к выбору АТС и ПРС сопряжено с рядом как объективных, так и субъективных трудностей. В полном объеме такой подход может быть реализован только при наличии методик его выполнения, достаточно высокой квалификации менеджеров, детально знакомых с технологическим процессом доставки грузов, обладающих исчерпывающей инфор- мацией об основных типах (моделях, модификациях) АТ и ПРС, выпускаемых промышленностью, имеющих ясное представление об их конструктивных и эксплуатационных возможностях, а также использующих в своей работе современные средства связи, компь- ютерные и информационные технологии. Обычно выбор проводят по двум группам критериев: техниче- ским и экономическим в два этапа (рис. 14.1). На первом этапе выбирают гамму автомобилей, погрузочно- разгрузочных машин и механизмов (другими словами типы и типо- размеры), которые по своим техническим характеристикам (воз- можностям) и качеству соответствуют целям и задачам выбора. Эксплуатационные качества АТ и ПРС рассматривались подробно в главах 9 и 12. Напомним лишь, что это могут быть габаритные размеры, масса, скорость, мощность, управляемость, проходи- мость, устойчивость, грузовместимость, высота подъема груза, энерговооруженность, энергоемкость, материалоемкость, расход топлива, производительность и многие другие. На выбор парамет- ров тех или иных качеств влияют многие факторы, которые зависят от назначения техники. На втором этапе выполняют технико-экономические расчеты и определяют экономическую целесообразность применения аль- тернативных вариантов техники, выбранной на первом этапе. Для этого рассчитывают и сравнивают все выбранные варианты от- дельных машин (или комплекса машин) по следующим экономиче- ским показателям: инвестиции (капитальные вложения), на приобретение и уста- новку каждой машины или системы механизации, вспомогательно- го оборудования, необходимого для их эксплуатации (например, эстакад, выравнивающих площадок, подкрановых путей, оборудо- вания для выполнения технического обслуживания и ремонта, и пр.), а также наем персонала его обучение и переобучение;
586 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства эксплуатационные расходы, прибыль; себестоимость транспортирования и переработки одной тон- ны груза; Рис. 14.1. Алгоритм общей методики выбора автотранспортных и погру- зочно-разгрузочных средств
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 587 численность и производительность рабочих, занятых в систе- ме доставки грузов (водителей, машинистов, стропальщиков, груз- чиков и других); сроки окупаемости капитальных затрат. Экономически выгодной считается такая техника, которая дает наибольший годовой экономический эффект по сравнению с дру- гими вариантами. Годовой экономический эффект применения ма- шины представляет собой суммарную экономию всех производ- ственных ресурсов (труда рабочих, материалов, капитальных вло- жений и т. п.), которую получает предприятие в результате экс- плуатации приобретенной техники. Важнейшими требованиями при выборе техники являются на- дежность ее работы в заданных условиях, а также безопасность в узком и широком смысле этого слова (для обслуживающего персо- нала, в целом для социума и окружающей среды). В ряде случаев со- блюдение условий безопасности особенно экологической вынужда- ют принимать более дорогие решения по экономической оценке. Однако это происходит лишь по той причине, что методики эконо- мических расчетов зачастую не учитывают возможный ущерб, нано- симый экологически несовершенной техникой окружающей среде. При выборе предпочтение следует отдавать таким АТ и ПРС (или их комплексу), которые удовлетворяет всем заданным техническим требованиям доставки грузов, надежны и безопасны в эксплуатации, обеспечивает высокую производительность и степень механизации погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, наиболее соот- ветствуют эргономическим и экологическим требованиям и дают высокую экономическую эффективность. При выборе типа АТ и ПРС различают два направления. Первое направление связано с прогнозированием направлений развития конструкций автомобилей, прицепов и полуприцепов, по- грузочно-разгрузочных, транспортирующих машин и механизмов для определения перспективной структуры и параметров техники для отдельных отраслей или экономики в целом. Это задача боль- шого масштаба (вплоть до государственного), решение которой за- трагивает многие отрасли экономики, обеспечивающие производ- ство и эксплуатацию АТ и ПРС металлом, топливом, шинами, станками, приборами, инструментами, комплектующими изделия- ми, полуфабрикатами строительными материалами и многим дру- гим. Задачи подобного рода являются предметом глубоких и раз- носторонних экономических и технических исследований, выпол- няемых коллективами специалистов разных отраслей и требуют значительных затрат труда и времени.
588 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Второе направление заключается в выборе техники для обеспе- чения объемов перевозок грузов с конкретной транспортной харак- теристикой и в условиях эксплуатации, определяемых заказчиком. В повседневной работе отдельных предприятий, фирм и ор- ганизаций, в том числе и автотранспортных, как уже было сказа- но выше, обычно приходится решать вопросы выбора различных видов техники применительно к конкретным условиям и с учетом ее моделей, выпускаемых в данный момент промышленностью (имеющихся на рынке). Такая задача носит более ограниченный характер и является предметом нашего рассмотрения в настоящем учебнике. Необходимые типы и модели АТ и ПРС можно выбирать как из новой техники (имеющейся в наличии на заводах-изготовителях или у их дистрибьюторов и дилеров), так и из техники, находящей- ся в эксплуатации (на предприятиях занимающихся перевозочной деятельностью или выполняющих услуги по погрузочно-разгру- зочным операциям). Кроме того, не надо забывать, что в настоящее время АТ и ПРС можно выбрать из техники уже бывшей в эксплуа- тации, так называемый ’’second hand", в фирмах, специализирую- щихся на продаже этой техники. Еще одним немаловажным аспек- том является форма собственности выбираемой техники. Более , подробно об этом, применительно к выбору АТС, мы будем гово- рить в п. 14.2 настоящей главы. Практика показывает, что при доставке грузов обычно прихо- дится мириться с теми АТ и ПРС, которые имеются в наличии у ав- тотранспортных предприятий, на складах и погрузочно-разгрузоч- ных пунктах. От того, на сколько правильно произведен выбор АТ и ПРС, зависит надежность и качество доставки грузов, необходимых по- требителям (в нужном количестве, нужного качества, в заданное время, за установленную цену), а также величина материальных и денежных издержек. При оптимальном выборе необходимой тех- ники могут быть достигнуты наименьшие эксплуатационные рас- ходы, рациональный уровень капитальных вложений и обеспечена нормальная рентабельность предприятия. При выборе АТ и ПРС для конкретных условий эксплуатации необходимо не только стремиться к достижению высокой эффек- тивности работы предприятия, но и учитывать требования клиен- тов. При этом между требованиями, вытекающими из необходимо- сти обеспечения рентабельной работы предприятия, и условиями эффективного обслуживания клиентуры могут возникать некото- рые противоречия, которые должны разрешаться путем совместно-
Глава 14 Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 589 го удовлетворения интересов с обеих сторон на взаимовыгодных условиях. На практике задача выбора подвижного состава и погру- зочно-разгрузочной техники возникает в следующих ситуациях: при проектировании вновь создаваемых автотранспортных и других предприятий; обновлении или пополнении парка функционирующего пред- приятия в связи с заменой морально или физически устаревшей техники или при изменении условий ее эксплуатации; решении оперативных задач, в действующем предприятии, связанных с более рациональным или целесообразным распределе- нием существующей техники по участкам работы (например, под- вижного состава различных типов и моделей по видам перевозок в разных эксплуатационных условиях). Немаловажной составляющей выбора АТ и ПРС является его информационное обеспечение и поддержка. Грамотный выбор не может быть сделан без обширнейших сведений об эксплуатацион- ных качествах и конструктивных особенностях АТ и ПРС (в том числе соответствии их параметров предполагаемым условиям экс- плуатации), о наличии необходимых нам типов и моделей машин на рынке товаров или услуг и соответственно с этим, о возможно- стях и условиях их приобретения, заказа или аренды. Нелишне также иметь информацию о сервисном обслуживании приобретае- мой техники. Кроме того, надо знать цены как на саму технику, так и ориентироваться в затратах, связанных с ее эксплуатацией, об- служиванием, ремонтом (цены на запасные части, расходные мате- риалы, топливо, шины и многое другое), сертификацией, лицензи- рованием с подготовкой и переподготовкой персонала. Выбор техники, как и любое управленческое решение, начина- ется со сбора информации, ее обработки и анализа. Источниками информации могут быть: стандарты, законы, постановления, указы, каталоги и проспекты фирм, реклама, профессиональные журналы и другие периодические издания, данные, размещенные на сайтах Интернета, отзывы потребителей техники о ее достоинствах и не- достатках и многие другие. После сбора информация должна быть соответствующим обра- зом обработана и проанализирована. Для анализа информации в за- висимости от целей и задач выбора можно использовать, как раз- личные отдельные методы: например, прямого сравнения показа- телей, экспертной оценки, математического моделирования, так и их комбинацию. Не надо забывать, что какой бы хорошей не была выбранная Вами техника, она сама по себе не принесет желаемого результата.
590 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Чтобы его достигнуть, необходимо после приобретения машин правильно (рационально) организовать их работу, нацеливаясь на получение максимального эффекта при минимальных эксплуата- ционных расходах, при обязательном соблюдении существующих норм и правил, а также договорных обязательств с клиентами. 14.2. Общая методика выбора автотранспортных средств Методика выбора АТС была сформулирована Д. П. Великано- вым [20, 24] и предполагала отыскание наиболее эффективных транспортных средств для перевозок конкретных видов грузов и удовлетворяющих условиям, в которых эти перевозки выполняют- ся. Схема выбора АТС показана на рис. 14.2. Как видно из приведенной схемы, определяющим факторами при выборе эффективного транспортного средства является вид груза и его транспортная характеристика. От транспортной ха- рактеристики груза зависит выбор типа кузова АТС, способа вы- полнения ПРР, типа ПРМ и др. (см. главу 1 настоящего учебника). Основой выбора должно являться обеспечение сохранности грузов в сочетании с наиболее полным использованием грузовместимости транспортного средства и приемлемой себестоимостью перевозок. Так, например, большинство продовольственных и промышленных товаров необходимо перевозить в автомобилях с закрытым кузовом типа ’’фургон". Навалочные грузы требуют использования автомо- билей и автопоездов с самосвальными кузовами, а для перевозки жидких и полужидких грузов необходимы автомобили-цистерны. Скоропортящиеся продукты питания (молоко, мясо, овощи, живая птица, рыба, скот и др.), ценная промышленная продукция, комплектующие изделия и ряд других, от скорости доставки кото- рых зависит стабильная работа смежных предприятий и организа- ций, требуют срочной доставки. Поэтому к выбору транспортных средств для перевозки таких грузов необходимо подходить с уче- том потерь, которые могут понести заинтересованные стороны от несвоевременной поставки рассматриваемого вида грузов. Грузоподъемность транспортного средства выбирают, исходя из количества грузов, которое требуется доставить получателю или забрать у отправителя, а также возможности укрупнения отправок (или сбора) грузов. Необходимо помнить, что чем выше грузоподъ- емность транспортных средств, тем большее количество грузов они могут единовременно перевезти и тем меньше себестоимость пере- возки одной тонны груза.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 591 Размер партии груза определяется грузоотправителем и зави- сит от технологии производства (грузообразования), времени его наполнения экономически оправданными запасами в местах его складирования и временного хранения. Время хранения груза на складе обратно пропорционально его ценности. Для уменьшения потерь, связанных с омертвением капи- тала, допустимая продолжительность хранения грузов на складе тем меньше, чем выше его ценность. Партионность отправки зави- сит также и от условий потребления груза у грузополучателя. К ос- новным из этих условий можно отнести: объемы и неравномер- ность потребления грузов; изменение потребительских свойств
592 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства грузов с течением времени; наличие, вместимость и оборудование складских помещений; ценность грузов и ряд других. Характерным примером зависимости партионности отправок грузов от условий у грузополучателя может служить завоз продук- тов питания в торговую сеть. Торговые предприятия (магазины, столовые, рестораны, кафе), не имеющие в достаточном количестве холодильных установок или продающие продукты питания опре- деленного качества (например, горячий хлеб, живая рыба), будут вынуждены заказывать такие партии скоропортящихся продуктов, которые они гарантированно смогут продать за время, отведенное на реализацию продуктов. Другой пример - потребительский. Спрос на ряд товаров (прохладительные напитки, мороженное и др.) будет зависеть от температуры окружающего воздуха и, сле- довательно, колебаться от времени года, что вызовет изменение партионности при завозе в торговую сеть. Немаловажное значение при выборе АТС играют дорожные условия, в которых выполняются перевозки грузов. Дорожные ус- ловия эксплуатации и требования к АТС подробно рассмотрены в главе 9 настоящего учебника. Здесь же нелишне напомнить, что выбор АТС необходимо проводить, учитывая особенности кон- кретного маршрута следования, памятуя о том, что дорожные ус- ловия могут не сохраняться стабильными на протяжении года. Так, например, движение транспортных средств может быть затруднено на грунтовых дорогах при их переувлажнении (особенно ранней весной и осенью, а также после обильных дождей), при снежных заносах на участках дорог, не обеспеченных достаточным количе- ством снегоуборочной техники и др. В таких дорожных условиях ограничивается применение автопоездов, особенно седельного типа. В условиях затрудненной проезжаемости дорог оправдано применение полноприводных автомобилей повышенной проходи- мости с колесными формулами 4x4 и 6x6. Однако применение этих же автомобилей при сухом, незаснеженном состоянии дорог при- водит к снижению их производительности и увеличению затрат на перевозки по сравнению с использованием аналогичных автомоби- лей дорожного типа с колесными формулами 4x2, 6x4,6x2. По интенсивности движения дорожные условия различаются на городские и внегородские. На внегородских дорогах, где могут применяться более высокие скорости движения, оправдано приме- нение автопоездов с увеличенной мощностью двигателя и повы- шенными тягово-скоростными свойствами. Поэтому для перевозок, постоянно выполняемых в дальних междугородных сообщениях, рационально применение автопоездов специализированной конст- рукции.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 593 Условия выполнения погрузочных и разгрузочных работ так же могут определять выбор рационального типа транспортного сред- ства. Это бывает в тех случаях, когда в пунктах погрузки или раз- грузки экономически не оправдано иметь стационарные ПРС для выполнения этих работ. Поэтому для выполнения перевозок долж- ны выбираться автомобили-самопогрузчики (см. главу 8). Средства механизации, устанавливаемые на эти АТС, уменьшают полезную грузоподъемность автомобиля на величину своей массы и снижают его производительность. Однако одновременно они позволяют уменьшить трудозатраты и простои автомобиля при выполнении погрузки и разгрузки. Поэтому применение АТС такого типа, во многих случаях, является эффективным. Автомобили и автопоезда, которые предназначаются для пе- ревозок между пунктами, оснащенными высокопроизводительны- ми средствами стационарной или другой механизации погрузочных и разгрузочных работ (кранами, транспортерами, автопогруз- чиками, экскаваторами, бункерами, автомобилеопрокидывателями и др.), должны выбираться приспособленными к использованию та- ких механизмов. Критериями оптимальности выбранного автотранспортного средства для перевозки определенного вида груза должны являться те же критерии, которыми оценивается эффективность автомобиля, т. е. приведенные затраты на перевозки, производительность АТС, трудоемкость его использования, энергоемкость и металлоемкость (материалоемкость) перевозок. Выше был рассмотрен простейший случай выбора рациональ- ного АТС для перевозки какого-либо одного вида груза или не- скольких видов грузов, сходными по транспортной характеристике, партионности отправок, дорожным и другим условиях перевозок. При стабильных перевозках разных видов для каждого груза долж- ны быть выбраны свои оптимальные транспортные средства. В этом случае подвижной состав автотранспортного предприятия будет состоять из разных транспортных средств, и количественное соотношение разных видов будет определяться объемами перево- зок каждого из видов груза. При перевозках предприятием нестабильных объемов разных видов грузов, выбор оптимальных транспортных средств представ- ляет более сложную задачу. Принцип выбора сохраняется тот же, который был описан выше, применительно к одному определенно- му виду груза. Однако, если объемы перевозок разных грузов тако- вы, что на одном и том же автомобиле на протяжении года, месяца или даже рабочей смены нужно перевозить разные грузы, то наи-
594 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства более эффективным может быть применение многоцелевых авто- мобилей с открытой бортовой платформой или автомобилей со сменными кузовами. Этот вопрос так же, как и выбор оптимальной грузоподъемности, должен решаться в каждом конкретном случае по-своему. Взаимосвязь факторов, определяющих количественную по- требность в АТС для перевозок определенного вида груза, показана на рис. 14.3. Необходимое количество АТС (Лх) рассчитывается, исходя из объема данного вида груза grp.i, в тоннах, предназначенного к пе- ревозке и их средней производительности (Wa.Cp)- А=!2гр.//^а.ср. (14.1) Производительность АТС является обязательным параметром для установления количественной потребности в них. Она зависит от грузоподъемности, грузовместимости и тягово-скоростных свойств выбранного, оптимального для перевозок данного груза,
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 595 транспортного средства, а также от ряда факторов, которые харак- теризуют режим эксплуатации и условия выполнения перевозок. При определении потребности не в одиночных автомобилях, а в автопоездах, требуется уточнение потребности в полуприцепах или прицепах. При использовании седельных автопоездов на маятниковых маршрутах с перецепкой полуприцепов потребное их количество за счет простаивающих под погрузкой и выгрузкой может в 1,5—1,6 раза быть большим, чем седельных автомобилей-тягачей. Это оп- ределяется соответствующим расчетом. Количество требуемых прицепов может также отличаться от потребности в автомобилях- тягачах, что также уточняется применительно к конкретным усло- виям перевозок. Если автотранспортное предприятие осуществляет перевозку нескольких видов грузов, для которых оптимальными являются разные типы транспортных средств, то количественная потреб- ность в каждом из них определяется раздельно. Суммирование результатов позволяет установить требуемую общую численность автомобильного парка предприятия. В современных условиях хозяйствования, когда появились различные виды собственности, в том числе и техники, важной за- дачей при организации доставки грузов потребителям является оп- ределение рациональных форм собственности АТ и ПРС. При при- нятии решений по выбору той ли иной формы собственности (или их рациональному сочетанию) необходимо руководствоваться зна- нием достоинств и недостатков, присущих каждой из анализируе- мых форм собственности. Поясним это на примере выбора авто- транспортных средств. В настоящее время для перевозок грузов может быть привле- чен: транспорт общего пользования или общественный транспорт, который сосредоточен в грузовых автотранспортных предприятиях с государственной (муниципальной) формой собственности, с ча- стной формой собственности (частные транспортные фирмы) или со смешанной формой собственности; арендованный транспорт, который может использоваться фирмами производителями или по- средниками для перевозок грузов на основе контракта (договора аренды) с транспортными фирмами; собственный парк автотран- спортных средств, принадлежащий фирме (предприятию, органи- зации) производителю. Анализ достоинств и недостатков АТС, принадлежащих раз- личным формам собственности (табл. 14.1), позволяет сделать вы- вод о том, что для успешной организации перевозочного процесса
Таблица 14.1. Преимущества и недостатки автотранспорта различных форм собственности [15] Вид собственности АТС Преимущества Недостатки Транспорт общего поль- зования 1. За счет сбора груза с ряда клиентов, каж- дая отправка может быть перевезена с наи- меньшими затратами. 2. Большое разнообразие типов автотранс- портных и погрузочно-разгрузочных средств позволяет выбрать наиболее рациональную их модель для перевозки и погрузки данного вида груза. З. У фирмы, пользующейся услугами общест- венного транспорта, не "болит голова" об об- ратной загрузке транспортного средства. 4. Исключается проблема порожних пробегов АТС в периоды спада деловой активности и проблема их недостатка в периоды ее повы- шения 1. Ненадежный (или малоизвестный) пользователь не вызывает лояльности у транспортных фирм. Это приводит к тому, что если максимум его потреб- ностей в перевозках грузов совпадает с аналогичными потребностями более надежных клиентов в данном регионе, то его потребности могут быть не вы- полнены или выполнены не в полном объеме и с задержками. 2. По тем же причинам срочные грузы не всегда доставляются ускоренным способом, поскольку транспортные фирмы в первую очередь удовлетво- ряют заявки постоянной клиентуры. 3. Клиент в малой степени может кон- тролировать работу водителя, и если он потребует выполнение своего заказа пер- вым, то может возникнуть конфликт. 4. На автомобилях, не принадлежащих фирме-производителю, нельзя разме- щать рекламу 596 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Арендованные 1. Обеспечивается полный контроль за води- телями автомобилей и машинистами ПРС. 2. Возможно размещать рекламу на АТС и ПРС. 3. Отсутствует потребность в гаражах и базах технического обслуживания, так как это вхо- дит в обязанности транспортной компании. 4. Стоимость аренды (на время заключения контракта) остается практически постоянной (за исключением случаев, предусмотренных кон- трактом). Она не подвержена колебаниям спро- са на услуги, инфляционных явлений и т. п. 1. Трудно организовать обратную за- грузку. С этим связана высокая доля порожнего пробега. 2. Необходимо полностью использо- вать арендованный парк транспортных средств и ПРМ в течение всего срока действия контракта. 3. Эксплуатация арендованного парка автотранспортных средств обходится дороже, чем использование общест- венного или собственного парка Собственные 1. Полный контроль над водителями и пере- возками: автомобиль всегда "под рукой”. 2. Имеется возможность наносить рекламу на автомобили 1. Трудно организовать обратную за- грузку, поэтому высока доля порожне- го пробега. 2. Необходимо иметь гаражи и обору- дование для выполнения технического обслуживания и текущего ремонта. 3. В период пиковой нагрузки прихо- дится прибегать к аренде транспорт- ных средств. 4. Собственный парк автомобилей при- водит к усложнению финансовой дея- тельности и отчетности Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств LA Ю
598 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства необходимо ориентироваться не на один вариант собственности, а иметь достаточно гибкую систему. В зависимости от обстоя- тельств это может привести, например, к малочисленному собст- венному парку транспортных средств и к аренде автомобилей в пе- риоды пиковых перевозок. Прежде чем принять окончательное ре- шение, необходимо ответить на следующие вопросы. 1. Насколько регулярны перевозки и имеют ли они определен- ный характер? 2. Могут ли быть найдены обратные грузы для большинства рейсов? 3. Насколько важно использование автомобилей в рекламных целях? 4. Может ли фирма обеспечить собственные транспортные средства гаражами и приобрести необходимое оборудование для технического их обслуживания и ремонта без высоких капиталь- ных вложений. 5. Имеются ли у фирмы финансовые возможности для привле- чения необходимых специалистов, способных организовать и реа- лизовать выполнение перевозочного процесса с достаточной эф- фективностью? 14.3. Общая методика выбора погрузочно-разгрузочных средств При выборе машин и механизмов для погрузочно-разгрузоч- ных работ, прежде всего, следует учитывать вид груза и транспорт, который используется для его доставки. Схема выбора эксплуата- ционных качеств и технических параметров ПРС, а также факторы, влияющие на этот выбор, приведена на рис. 14.4, а последователь- ность выбора - в табл. 14.2. Выбираемые машины и механизмы должны: выполнять эффективную погрузку и выгрузку грузов, а также их перемещение в пределах погрузочно-разгрузочных пунктов и складов при гарантированной их качественной и количественной сохранности; быть надежными в работе, безопасными для обслуживающего персонала и окружающей среды; соответствовать по производительности, типу подвижного со- става, участвующего в перевозках, условиям производства и окру- жающей среды; создавать условия для комплексной механизации производст- венного процесса, а там, где это возможно, и его автоматизации (см. главу 17);
Рис. 14.4. Факторы, влияющие на выбор погрузочно-разгрузочных средств лава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 599
600 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 14.2. Последовательность выбора погрузочно-разгрузочных средств [63] Последовательность выбора Направленность действий при выборе (выбор определенных типов ПРС и их характеристик, выполнение необходи- мых расчетов) 1. Предварительный выбор альтер- нативных вариантов ПРС По назначению, по объему работ, по производительности 2. Отбор возможных вариантов схем производства ПРР с учетом классификационных признаков, применяемых ПРС Стационарные, передвижные или самоходные ПРС. Циклического или непрерывного действия. Универсальные, специализирован- ные или специальные. Вид привода, тип ходового обору- дования, принцип действия ГЗУ. Другие классификационные при- знаки 3. Уточнение параметров схем и ПРС, выбранных в п. 2 Уточнение характеристик грузо- подъемности, маневренности и зо- ны обслуживания, параметров ско- ростей рабочих движений меха- низмов ПРС периодического и не- прерывного действия. Расчеты устойчивости и условий нагружения опорных элементов специализированных и универсаль- ных ПРС, а также расчеты пара- метров ПРС в соответствии со спе- иальными требованиями эксплуа- тации 4. Расчет экономических показа- телей Определение необходимых инве- стиций. Расчет эксплуатационных расхо- дов и себестоимости выполнения ПРР. Расчет дисконтированных чистых расходов, срока окупаемости и дру- гих показателей
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 601 Окончание табл. 14.2 Последовательность выбора Направленность действий при выборе (выбор определенных типов ПРС и их характеристик, выполнение необходи- мых расчетов) 5. Уточненный расчет параметров производительности ПРМ по ка- ждому из предварительно вы- бранных вариантов Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант п 6. Расчет показателей эффектив- ности (в натуральном выражении) Расчет характеристик группы, ус- ловий труда, параметров окру- жающей среды, затрат физической и умственной формы труда. Расчет характеристик производи- тельности труда, трудоемкости со- держания и использования ПРМ. Определение параметров исполь- зования надежности ПРС (нара- ботки на отказ, длительности уст- ранения отказа, коэффициента тех- нической готовности парка и др.) 7. Сравнение значений показате- лей эффективности По производительности и услови- ям труда. По надежности и режиму исполь- зования техники. По экономическим показателям 8. Выбор эффективного варианта ПРС Показатели эффективности обеспечивать наименьшие трудоемкость и стоимость погру- зочно-разгрузочных работ по сравнению с альтернативными вари- антами ПРС. Кроме того, при выборе типа ПРС необходимо обращать вни- мание на вопросы, связанные с рациональным использованием, как самой машины, так и ее технологической оснастки, правильной ор- ганизацией рабочих мест с целью рационального использования рабочего времени и ряд других. В большинстве случаев выбор погрузочно-разгрузочных ма- шин не бывает сразу однозначным. Одну и ту же работу могут вы-
602 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства полнить различные, зачастую даже по типам, машины, выбранные по основным первичным признакам: транспортной характеристике груза; виду погрузочно-разгрузочных операций (погрузка, разгруз- ка, перегрузка и др., см. главу 15); требуемому объему работ (су- точному, недельному, месячному, годовому); заданной часовой производительности комплекта машин, определяющей простой подвижного состава под погрузочно-разгрузочными операциями. В этих условиях наиболее эффективный вариант выбирают пу- тем сравнения двух и более вариантов техники (или схем механи- зации ПРР) по техническим и экономическим показателям. При этом основным экономическим критерием сравнения являются дисконтированные чистые расходы. В плановой экономике - при- веденные затраты (см. главу 9). При выборе ПРС и схем механизации ПРР рекомендуется серьезное внимание уделять: характеристикам производительности и условиям труда обслуживающего персонала; показателям надеж- ности и интенсивности использования техники. Практика показы- вает, что в некоторых случаях эти характеристики оказывают более существенное влияние, чем расчетные экономические показатели. Кроме того, надо помнить, что повышение уровня и степени механизации и тем более автоматизации погрузочно-разгрузочных операций (см. главу 17) облегчает физический труд работников и снижает его интенсивность, однако одновременно с этим повы- шается интенсивность умственного труда (затраты, связанные с пе- реработкой информации и принятием решений). Поэтому выбор более совершенной техники и оборудования требует использова- ния более квалифицированных работников всех уровней. Условия эксплуатации механизмов погрузочно-разгрузочной техники (см. главу 12) оцениваются по характеристикам относи- тельной продолжительности включений, их частоте и коэффициен- там использования приводов машин по грузоподъемности или по реализуемой мощности. От режима эксплуатации машин зависит их долговечность. Несоблюдение этих норм при эксплуатации при- водит к росту числа отказов машин и снижению показателей на- дежности [7, 30, 31, 52, 63, 100, 115, 116]. Выбор погрузочно-разгрузочных машин и установок циклического действия Выбор машин и установок циклического действия должен вы- полняться с учетом производственных факторов, характеризующих условия их работы, в том числе необходимо обращать внимание на то, как работают ПРС - самостоятельно или в комплекте с транс-
Глава 14 Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 603 портными средствами. Основными условиями при этом являются: виды грузов и их транспортная характеристика; объем работ, выполняемых на погрузочно-разгрузочном пунк- те или складе; характер выполняемых погрузочно-разгрузочных работ (по- грузки, разгрузки, складирования, штабелирования, перемещения и т. п.); расстояние перемещения, высота разгрузки, радиус выгрузки; степень рассредоточения пунктов грузопереработки на терри- тории склада или погрузочно-разгрузочного пункта; наличие или отсутствие покрытия площадок погрузки-разгруз- ки или полов склада и допустимые нагрузки на него, характер по- крытия (грунт, асфальт, цементо-бетон и др.) и его состояние; природно-климатические условия. В качестве примера перечислим основные положения, на кото- рые необходимо опираться при выборе универсальных одноковшо- вых и вилочных погрузчиков. Выбор универсальных одноковшовых погрузчиков Одноковшовые пневмоколесные и гусеничные погрузчики вы- бираются в соответствии с их функциональными возможностями - т. е. осуществления ими в конкретных условиях эксплуатации за определенный отрезок времени технологических процессов, соот- ветствующих назначению машины (копание или черпание нава- лочных грузов ковшом, его перемещение и разгрузка в отвал или транспортные средства). Выбор одноковшовых погрузчиков осуществляют, исходя из следующих положений: одноковшовые погрузчики должны соот- ветствовать виду погружаемых грузов, объему и условиям их пе- ремещения; обладать достаточной прочностью, устойчивостью и надежностью в работе, быть удобными и безопасными для об- служивающего персонала. При большом постоянном объеме работ следует применять бо- лее производительные одноковшовые погрузчики, затрачивающие на единицу перемещаемого груза меньше энергии (топлива) и об- служивающего персонала, а также обеспечивающие возможно мень- шую трудоемкость и стоимость погрузочно-разгрузочных работ. Работу погрузчиков и транспортных средств необходимо вза- имно увязывать по производительности, вместимости ковша и ку- зова; они должны соответствовать типу подвижного состава и ус- ловиям работы и обеспечивать качественную и количественную сохранность перегружаемых грузов.
604 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рабочее оборудование одноковшовых погрузчиков выбирают, исходя из видов выполняемых работ. Опыт практической работы и технико-экономические расчеты позволяют сделать следующие рекомендации [126]. Транспортирование сыпучих, кусковых материалов или грун- та в пределах пункта грузопереработки на расстояние до 150 м удобнее выполнять погрузчиками в ковше, а при больших расстоя- ниях - в кузове автомобилей-самосвалов, работающих в комплекте с погрузчиками. Погрузка и перемещение сыпучих и кусковых материалов и грунта являются эффективными при использовании одноковшо- вых фронтальных пневмоколесных погрузчиков и АТС в следую- щих сочетаниях: Грузоподъемность, т: погрузчик 2 3 4-6 10-15 АТС 7-8 9-11 12-27 28-40 Для больших грузопотоков с объемом работы на объекте свы- ше 1000 т наиболее эффективными являются погрузчики грузо- подъемностью 10-15 т. При этом с увеличением темпа погрузоч- ных работ на объекте расширяется область эффективного примене- ния большегрузных погрузчиков. При погрузочных и землеройно-погрузочных работах пневмо- колесные погрузчики обладают преимуществами по сравнению с гусеничными погрузчиками в случаях: необходимости перемещения материалов в рабочем (на рабо- чем) органе на расстояние свыше 25 м; рассредоточения объемов работ, если погрузчики часто пере- базируются с объекта на объект; выполнения работ в стесненных условиях, требующих повы- шенной маневренности погрузчика; необходимости сохранности материалов и рабочей площадки от разрушения. Применение гусеничных погрузчиков предпочтительнее: при черпании и погрузке тяжелых, плотных материалов, требующих больших напорных усилий; при стабильной длительной работе на пункте грузопереработки; при слабом грунтовом основании (или плохом его состоянии). Выбор универсальных вилочных погрузчиков Рекомендации, по выбору этой техники дадим на основании информации, опубликованной в статье "Еще раз о погрузчиках или как сделать свой выбор” (журнал "Логинфо" № 11 за 2000 год),
Глава 14 Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 605 а также в работах [8, 15, 73, 114] и на интернет-сайтах: http://www. sklad.ru; http://www.cartraede.com.ru Процедура выбора погрузчика потребителем предусматривает всесторонний анализ его технико-эксплуатационных характери- стик: технических параметров, факторов безопасности, условий эксплуатации, ценовых факторов и целого ряда других. К основным техническим параметрам погрузчиков, которые учитываются при выборе, относятся (см. главу 12): грузоподъем- ность; высота и скорость подъема груза; скорость перемещения по- грузчика с грузом и без него; тип двигателя. К дополнительным - тип грузоподъемника, трансмиссии, шин и другие. Нельзя забывать и о целом ряде параметров, характеризующих силовую установку (двигатель), которой оснащен погрузчик (осо- бенно если это двигатель внутреннего сгорания). К наиболее зна- чимым параметрам относятся такие, как экономичность, экологич- ность, уровень шума, номинальная выходная мощность, номиналь- ный крутящий момент, объем двигателя. Выбирая любую технику, в том числе и погрузчики, обычно в первую очередь обращают внимание на ее технические характе- ристики, безопасность, стоимость и качество. При этом крайне нежелательно руководствоваться принципом минимизации затрат, приобретая ’’дешевый” погрузчик. Надо стремиться к выбору наи- более рационального варианта. Для этого на первом этапе следует определить условия его эксплуатации и требуемые технические па- раметры (основные и дополнительные). Технические характеристики погрузчика надо выбирать, учитывая следующие основные факторы (это справедливо и для всех других ПРС, обслуживающих склад). Фактор 1. Условия производства и окружающей среды, в кото- рых должен работать погрузчик (открытая площадка, закрытое по- мещение или их сочетание "открытый воздух - помещение"). Фактор 2. Вид перемещаемого груза и его транспортная харак- теристика. Фактор 3. Наличие или отсутствие стеллажей, их конструкция и высота укладки (штабелирования) груза. Фактор 4. Характер дорожного и напольного покрытий (цемен- тобетон, асфальтобетон, металлическая плитка или различные ви- ды специальных покрытий), их состояние (ровность, выбоины), чистота (наличие металлической стружки, гвоздей, различного ви- да загрязнений и пр.), допустимые нагрузки. Фактор 5. Объемы переработки грузов в среднем за день (в тон- нах, паллетах, вагонах, автофургонах) и планируемая в соответст- вии с этим интенсивность работ (работы в одну, две или три смены).
606 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Фактор 6. Размеры обслуживаемой зоны складирования - план, на котором нанесены габаритные размеры подъездных путей, во- рот, дверей, типовой маршрут передвижения погрузчика с указани- ем ширины проездов, размеров стеллажей, высоты подъема и опус- кания грузов, расположение осветительного оборудования, метал- локонструкций и других предметов на пути следования (например, над стеллажным проходом). Фактор 7. Наличие, расположение или отсутствие мест для тех- нического обслуживания и ремонта техники, а также специалистов, выполняющих это обслуживание и ремонт. Исходя из этих условий, выбирают тип ПРС (тележка, под- борщик грузов, штабелер, погрузчик) и его основные и дополни- тельные характеристики. Необходимая грузоподъемность будет выбираться, опираясь на второй фактор. Определяющие факторы при выборе грузоподъ- емности - габаритные размеры, масса груза и расстояние центра тяжести груза от спинки вил. При этом следует помнить, что чем выше грузоподъемность погрузчика, тем выше его цена. Поэтому ’’запас” погрузчика по грузоподъемности должен быть небольшим. От грузоподъемности погрузчика также будут зависеть его собственная масса и нагрузка на опорную поверхность, по которой он перемещается. Для элек- тропогрузчиков и электроштабелеров, используемых в многоэтаж- ных помещениях, статическая нагрузка на передний мост не долж- на превышать 3,8 т, что соответствует нагрузке на ось электропо- грузчика и электроштабелера грузоподъемностью 2,0 т. У погруз- чиков, используемых для работы в вагонах, нагрузка на ось должна быть не более 2,8 т. Высота подъема груза и тип конструкции грузоподъемного механизма определяются факторами 1, 3 и 6. Погрузчики, штабеле- ры и другие машины напольного транспорта предназначены в ос- новном для транспортирования и укладки грузов на высоту так, чтобы оптимально использовались объемы помещений. Известно, что увеличение высоты складирования является более выгодным решением, чем увеличение площади. Возможность использования того или иного погрузчика для высотного складирования обуслов- ливается определенными его техническими параметрами: габари- том при максимально поднятом грузе, высотой подъема груза, строительной высотой погрузчика. Эти параметры должны соче- таться с высотой складского помещения, крыш вагонов и автофур- гонов, высотой ворот и дверей. Например, штабелирование в два яруса в вагонах или автотранспортных средствах требует так назы-
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 607 ваемого "специального свободного хода" (см. главу 12, табл. 12.2)i Эта опция имеется не на всех типах грузоподъемников. В связи с этим, если второй ярус груза отдельно в транспортных средствах не обрабатывается, то нет никакого смысла выбирать погрузчик с таким грузоподъемником и нести при этом дополнительные де- нежные расходы. Например, на практике, погрузчик часто обраба- тывает два лежащих друг на друге поддона одновременно, а не раз- дельно. При выборе машины напольного транспорта следует иметь в виду, что чем больше высота подъема груза у погрузчика, тем больше его габарит, собственная масса и нагрузка на ось. Это, в свою очередь, сказывается на прочности дорожного и напольного покрытий и перекрытий, на которых будет работать погрузчик, и на ширине проездов. Скорости движения погрузчика и подъема-опускания груза выбирают, учитывая фактор 5 и 6. Использование погрузчика будет экономичным, когда 40 % времени в цикле затрачивается на транс- портирование и 60 % - на подъемные операции. Если же в цикле время транспортирования превышает время подъемных операций, целесообразнее использовать самоходные тележки или тележки с тягачом, не имеющие устройств для самопогрузки (при работе с грузами в пакетах и контейнерах, следует использовать тележки с подъемной платформой). Транспортирование грузов на расстоя- ние в 70-100 м рациональнее выполнять электропогрузчиками, а на 100-200 м - автопогрузчиками. При расстоянии более 200 м целе- сообразно применение автопогрузчиков с прицепными тележками, а при расстояниях 300-500 м более выгодными становятся малога- баритные тягачи. Применение тягачей уменьшает простои во время грузовых операций, что повышает их производительность. Ско- рость передвижения в значительной мере зависит от расстояния транспортирования. Так установлено, что при расстоянии транс- портирования 70-100 м экономично использование машин, пере- двигающихся со скоростью 8-10 км/ч; при плечах перемещения 150-200 м - 15 км/ч и более. Предельная скорость передвижения машин в проездах складов составляет 6 км/ч, а при заездах в узкие проезды - не более 3 км/ч. Тип силового агрегата (двигателя) выбирается с учетом фак- торов 1, 2, 7. Одним из важнейших вопросов при этом является, ка- кому двигателю отдать предпочтение: электрическому или внут- реннего сгорания? Машины с двигателем внутреннего сгорания ре- комендуется использовать на открытых площадках при больших расстояниях между остановками и длительных подъемах (до 35 %),
608 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства в тяжелых дорожных условиях. Эти погрузчики также можно ис- пользовать на складах с хорошо проветриваемыми помещениями и высокими потолками, в которых отсутствуют продовольствен- ные грузы и грузы фармацевтической промышленности. Электро- погрузчики применяются в закрытых помещениях на хороших дорожных и напольных покрытиях с уклонами 8-20 %, на корот- ких расстояниях между остановками при узких проездах и необ- ходимости хорошей маневренности и там, где по санитарно-ги- гиеническим нормам эксплуатация других погрузчиков запрещена (см. главу 11). Очень часто при выборе предпочтение отдается погрузчикам С две, как ’’более понятной’’ технике - ведь большинство их по- требителей автомобилисты. Кроме того, автономность машин с двигателем внутреннего сгорания неограниченна, а машина с электроприводом не может превзойти определенного расстояния, так как требуется подзарядка аккумуляторных батарей. Если элек- тродвигатель машины работает в среднем режиме (при относи- тельной продолжительности включения 77в = 25 %), электрокары работают между зарядками аккумуляторов 7-8 ч, а при 77в > 25 % - только 3-4 ч. Поэтому, низкие эксплуатационные расходы и высо- кая экологичность электропогрузчиков оборачиваются определен- ными ограничениями, связанными с необходимостью иметь в на- личии зарядное устройство, места с принудительной вентиляцией, специально оборудованные для зарядки аккумуляторных батарей, и специалиста-аккумуляторщика. В настоящее время все большую популярность в мире и у нас в стране стали приобретать газобензиновые погрузчики (бензино- вый погрузчик с установленной газовой системой питания двигате- ля). Доля этих машин на мировом рынке автопогрузчиков прибли- жается к 50 %. Погрузчики этого типа аналогичны в эксплуатации погрузчикам, работающим на бензине или дизельном топливе. Не- сколько уступают последним по мощности, однако более эконо- мичны в эксплуатации (газ дешевле бензина и дизельного топлива, а газовая система питания реже подвергается техническому обслу- живанию) и обладают лучшими экологическими характеристика- ми. На газобензиновых погрузчиках устанавливаются бытовые га- зовые баллоны по 30 или 50 литров (на каждый погрузчик реко- мендуется иметь по 4-8 баллонов, чтобы не чаще одного раза в неделю возить их на заправку). Следует отметить, что запуск и за- вершение работы на газобензиновом погрузчике должны произво- диться на бензине из соображения безопасности.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 609 Несмотря на очевидные преимущества, неразвитость сети га- зонаполнительных станций сдерживает распространение газобен- зиновых погрузчиков в России. Тип шин выбирают исходя из факторов 1, 4, 6. На чистых полах удобней всего пневматические шины (они и дешевле), так же пневматические шины лучше приспособлены к движению по полу с выбоинами и неровностями. Однако металлическая стружка и гвозди могут их проколоть. В этом случае используют литые шины (так называемую бандажную резину). Достоинства пневма- тической (амортизация, хорошее сцепление) и литой (низкие тре- бования к чистоте пола) резины соединили в себе шины с наполни- телем - сплошные или как их часто называют ’’суперэластик”. На- звание "суперэластик’’ сплошные шины получили, когда их изгото- вители смогли приблизиться по эластичности к пневматическим колесам (подробнее см. главу 11). Дополнительные характеристики, необходимые погрузчику (дополнительное навесное оборудование и осветительная аппара- тура, сигнал заднего хода, защитная крыша и т. д.), выбираются из анализа условий производства (фактор 1) и маршрута движения погрузчика (фактор 6). Приведенный выше анализ параметров касается выбора по- грузчиков для обычных складских работ, при их количестве, не превышающем пять штук. При выборе погрузчика для "встраи- вания” его в технологическую цепочку доставки грузов, а также достаточно большом их парке (десять и более единиц), необходимо взять к рассмотрению большее число параметров. Это позволит правильно выбрать технику и оптимизировать свои расходы. Безопастность. При выборе погрузчика нужно помнить об эксплуатационных факторах, обусловливающих безопасность ра- боты на нем. Относительно большая собственная масса машины (от 2 до 5 тонн) плюс масса перемещаемого груза (при полностью используемой грузоподъемности для распространенных моделей это еще 1,0-3,5 тонны), стесненные условия работы, достаточно высокие скорости (до 12 км у электро- и 22 км у автопогрузчика), смещение центра тяжести при подъеме-опускании груза и высокая маневренность, постоянное движение вперед-назад обусловливают высокую вероятность аварийных ситуаций при работе вилочного погрузчика. Согласно статистике, чаще всего погрузчик теряет устойчи- вость - опрокидывается на бок при входе в поворот на большой скорости. Кроме того, погрузчик нередко задевает противовесом и боком корпуса стены или стоящие вдоль проездов грузы. Поэто- 20—98
610 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства му большинство изготовителей уделяют серьезное внимание по- вышению безопасности выпускаемой техники и, в частности, прочности защитного ограждения водителя (например, защитным дугам и крыше погрузчика), а также комплектуют погрузчики рем- нями безопасности. Пристальное внимание уделяется и эргономи- ческим характеристикам погрузчиков, так как работа на нем требу- ет повышенного внимания. Конструкторы работают над снижени- ем шума, вибрации, предусматривают возможность регулировки сидения, улучшают обзорность и т. п. Анализ проспектов различных фирм-производителей позволяет заключить, что выпускаемые ими погрузчики могут характеризо- ваться 35-60 техническими параметрами. Количество показателей в проспектах варьируется и может зависеть от различных факторов, таких, например, как тип силового агрегата, ’’традиции” изготови- теля, стандартов его страны. Стоимость (фактор цены) при выборе погрузчика, как впро- чем, и любой другой техники, играет, порой, первостепенную роль. Сегодня ’’обычный" российский погрузчик стоит от 5 тысяч долла- ров, "обычный” фирменный - от 18 тысяч долларов, а стоимость высококлассного погрузчика средней и большой грузоподъемно- сти, выполненного по последнему слову эргономики с полным комплектом навесного оборудования превышает 50-60 тысяч дол- ларов. По имеющимся в литературе сведениям цены на новые ди- зельные и газовые погрузчики европейского производства грузо- подъемностью 1,5-2 тонны колеблются в диапазоне 25-29 тысяч долларов. Стоимость электропогрузчиков обычно находится на верхней планке этого интервала. Появившаяся в последние годы техника Южно-корейской фирмы "Daewoo", стоит 19-21 тысячи долларов. Стоимость машин болгарского производства - 12... 15 ты- сяч долларов. Отечественными производителями, к сожалению, га- зовые погрузчики вообще не производятся, а цены на дизельные машины находятся в пределах 5-6 тысяч долларов. Причинами относительной дороговизны (например, по сравне- нию с легковыми автомобилями) погрузчиков являются: во- первых, то обстоятельство, что погрузчик, будучи средством про- изводства, участвует в создании прибавочного продукта (легковой автомобиль - товар народного потребления); во-вторых высокая материалоемкость и в-третьих более низкая (практически на поря- док) серийность производства. Гарантированно новые погрузчики и другую складскую техни- ку по минимальным ценам можно приобрести в представительст- вах фирм-производителей или у их дистрибьюторов и дилеров.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 611 В остальных случаях стоимостные показатели погрузчиков будут заведомо выше или вам могут продать погрузчик сомнительного происхождения. За рубежом давно существуют крупные фирмы, специализи- рующиеся на продажах погрузчиков "second hand". На складах та- ких фирм находятся десятки тысяч погрузчиков со сроком эксплуа- тации не более двух трех лет, не требующие большой предпродаж- ной подготовки и, как правило, лучших торговых марок - "Linde", "Caterpillar", "Clark", "Hyster", "Yale", японских производителей - ТСМ, "Mitsubishi", "Toyota", "Nissan", "Nichiyu", "Shinko", "Ko- matsu". Перед продажей она тщательно обследуется специалиста- ми. Цены на такую технику примерно в 2-2,5 раза ниже, чем на но- вую, поэтому она пользуется значительным спросом. В России из-за того, что рынок завозимой восстановленной техники практически не контролировался фирмами-продуцентами, машины из различных стран Европы и Японии находятся в разном состоянии, зачастую непригодном для ремонта, а стоимость их все- го на 20-30 % ниже цен на новые машины. Обычно такое, обору- дование работает несколько месяцев (как раз в течение небольшого гарантийного срока), а затем выходит из строя. Учитывая, что цена отдельных запчастей в 2-3 раза выше стоимости их в готовой ма- шине, покупка быстро становится крайне убыточной. Приобретать такую технику можно только у официальных дилеров или в пред- ставительствах иностранных фирм в России, гарантирующих каче- ство своей продукции. Качество. Специалисты пальму первенства по качеству ди- зельных и газовых погрузчиков отдают европейскому производи- телю компании - "Linde". На втором месте - техника HYSTER, "Yale" и "Jungheinrich", еще ниже - оборудование японской фирмы "Toyota" и германской "Stile". Самые высокие строчки рейтинга сре- ди компаний, выпускающих погрузчики с электродвигателем, за- нимают "Linde", Jungheinrich", "Boss", "Yale", "Hyster". Машины стран Восточной Европы и испанского производства более низкого качества. В специализированной зарубежной прессе мы увидим та- кую же ситуацию: на мировом рынке подъемно-транспортной тех- ники оборудование фирмы "Linde" занимает первые места во всех рейтингах. Выпуская около 90 тысяч единиц техники в год, эта ком- пания занимает первое место на рынке мировых производителей. Как известно, одной из характеристик качества техники явля- ется ее надежность, которую количественно можно оценить сле- дующими параметрами:
612 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства величиной отработанных моточасов (часто используют такой показатель как срок службы, но он менее точен, так как не отража- ет реального времени работы, ведь машина может эксплуатиро- ваться в одну, две или три смены); текущими расходами, связанными с эксплуатацией (затраты на горюче-смазочные материалы, технические жидкости, шины, зап- части и т. д.); временем простоя техники из-за технического обслуживания, отказов и ремонта. Очевидно, что у техники более высокого уровня первый пока- затель должен быть максимален, а второй и третий - минимальны. Наибольшее количество моточасов из всех машин, работает техника фирмы "Linde". По данным производителя срок службы по- грузчиков 30-40 тысяч моточасов, что даже при двух-, трехсмен- ной работе составляет 12-15 лет. Погрузчики "Komatsu" нарабаты- вают от 18 до 20 тысяч моточасов, что соответствует 10-12 годам эксплуатации. Ресурс работы техники "Балканкар" не превышает 8-10 тысяч моточасов. У погрузчиков российского производства моторесурс всего 3-4,5 тысячи моточасов. Заметим, что все приве- денные выше данные справедливы для работы погрузчиков при полном соблюдении правил их эксплуатации (эксплуатация в ус- ловиях, для которых они спроектированы, строгом соблюдении графиков текущего техобслуживания, применении рекомендован- ных высококачественных горюче-смазочных материалов и т. п.). Для определения эксплуатационных расходов воспользуемся такой характеристикой, как гарантийный срок до следующего тех- нического обслуживания и, в частности, - замены масла и фильт- ров. Гарантийный срок у болгарских погрузчиков - 150... 180 мото- часов, погрузчиков "Hyster" и японских "Toyota" - 270, немецких "Linde" - 500. По мнению специалистов, затраты на текущую заме- ну масла у всех фирм примерно одинаковые - 150 долларов. Более дорогие машины экономичнее и в потреблении энерго- ресурсов. Понятно, что достигается она применением новейших технических и конструктивных решений. Показатель экономично- сти до недавнего времени для нашей страны был не столь сущест- венным, но в последние годы постоянного удорожания энергоно- сителей он приобретает все большее значение. Третий показатель может быть оценен только качественно, так как фирмы-производители обычно объявляют его коммерческой тайной, поэтому достаточных статистических данных о поломках погрузчиков нет. Однако из практики известно, что отечественная и болгарская техника выходит из строя гораздо чаще, чем европей-
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 613 ская. Так, например, к наиболее часто выходящим из строя отно- сятся тормозные колодки, которых, например, на погрузчиках ком- пании "Linde" нет, поэтому и выходить из строя нечему. Относи- тельно невысокая стоимость ремонтов дешевых моделей перекры- вается их количеством, в результате суммарные расходы при поломках получаются примерно одинаковыми, поэтому при срав- нении техники ее можно не учитывать. Первый этап заканчивается выбором альтернативных моделей техники, удовлетворяющих техническим, стоимостным требовани- ям, требованиям качества и безопасности. На втором этапе среди выбранных моделей находят наиболее рациональную с точки зрения соотношения "цена-качество", исхо- дя из интенсивности эксплуатации погрузчика. Разделив количест- во моточасов на стоимость машины и сложив полученную величи- ну с расходами на эксплуатацию и простоями, можно получить приблизительную, но достаточно объективную количественную оценку для подбора погрузчика - общие расходы, приходящиеся на один моточас. Чем меньше эта цифра, тем соотношения "цена- качество" у выбираемой техники - лучше (для техники фирмы "Linde" это соотношение равно примерно 1,2; для новых погрузчи- ков европейского и японского производства - 1,96; для погрузчи- ков стран восточной Европы - около 2,28). Однако при планирова- нии расходов на покупку надо иметь в виду, что она выгодна, если купленное оборудование будет эксплуатироваться в течение всего срока службы. При приобретении дорогого погрузчика, срок служ- бы которого 10-15 лет, например, на 3 года, стоимость моточаса вырастет в 3-4 раза и покупка окажется невыгодной. Если выби- раемую технику планируется эксплуатировать более 10 лет, имеет смысл приобретать более дорогую машину. Такой выбор делают, как правило, солидные российские и зарубежные компании, стре- мящиеся к длительному пребыванию на нашем рынке и заинтере- сованные в высокой эффективности своего бизнеса. Для сезонных работ или эксплуатации в течение 3-4 лет при условии невысокой интенсивности можно воспользоваться арендой, подойдут также и болгарские или отечественные машины. Кроме того, надо помнить, что чем выше интенсивность экс- плуатации (фактор 5), тем надежнее и удобнее в эксплуатации должен быть погрузчик. Для трехсменного режима, безусловно, подходит только новая импортная техника, или надо иметь "двой- ной" по численности парк погрузчиков. При низкой интенсивно- сти работы погрузчика, например, от одного до нескольких часов в день, (допустим, на склад в день приходит одна-две машины
614 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства с грузом), вполне достаточно остановить свой выбор на бывшим в употреблении российском погрузчике. Возвращаясь к вопросу о стоимости, следует подчеркнуть, что помимо цены приобретения необходимо считать цену потребления (эксплуатационные затраты). Например, болгарский дизельный по- грузчик в среднем в 2 раза дешевле японского по цене приобрете- ния. В то же время цена потребления у него в два раза выше япон- ского, так как у него почти в 4 раза меньше ресурс, а относительная дешевизна запчастей с избытком перекрывается их частой заменой. Расчеты и опыт показывают, что уже к концу первого года экс- плуатации болгарский погрузчик может стать дороже японского. Выбор погрузочно-разгрузочных машин и установок непрерывного действия Порядок выбора машин непрерывного действия аналогичен описанному ранее выбору погрузочно-разгрузочной техники. Ма- шины и установки непрерывного действия необходимо выбирать с учетом производственных факторов, характеризующих условия работы указанных погрузочно-разгрузочных средств. При выборе машин непрерывного действия необходимо учи- тывать технические факторы, краткая характеристика которых при- ведена в табл. 14.3. Таблица 14.3. Технические факторы, влияющие на выбор ПРС непрерывного действия и их краткая характеристика Факторы Краткая характеристика Вид и транспортная характеристика гру- зов Всесторонний и подробный анализ физико- механических свойств подлежащего перемеще- нию груза может сразу значительно сузить пе- речень возможных к применению типов машин. При учете этого фактора необходимо, например, для навалочных грузов принимать во внимание размеры частиц груза, требования его сохранно- сти (например, некоторые машины вызывают крошение, дробление груза) и надежности рабо- ты машины (влажные, липкие грузы многими машинами не транспортируются), обеспечение благоприятных условий труда (герметичность устройств, транспортирующих пылящие грузы) ит. п.
Г л а в a 14 Ныдор автотранспортных n погрузочно-ра згру ючных средств 615 Окончание табл. 14.3 Факторы Краткая характеристика Необходимая про- изводительность У каждой машины есть свои пределы оптималь- ных скоростей и производительности. При за- данной производительности с увеличением ско- рости соответственно уменьшается количество груза на единице длины конвейера, и машина по- лучается более компактной. Например, ленточ- ный конвейер, у которого скорость движения ра- бочего органа с грузом в 5-6 раз больше, чем у скребкового и в 10 раз больше, чем у винтового конвейеров, имеет соответственно и значительно большую производительность (при равных габа- ритных размерах поперечного сечения), чем сравниваемые с ним конвейеры Направление, длина и конфигурация пу- ти (трасса) переме- щения груза Каждая машина имеет разные оптимально воз- можные длины и трассы. Необходимо выбрать такую машину, которая обеспечивала бы вы- полнение задания по возможности без промежу- точных перегрузок или их минимальном числе Способы загрузки и разгрузки грузов Целесообразно применять машину с самозагруз- кой и саморазгрузкой и максимально возможной автоматизацией погрузочно-разгрузочных опера- ций без ручного дополнительного труда Характеристика про- изводственных про- цессов Выбираемая машина должна соответствовать технологическим процессам переработки гру- зов, надежно совмещая транспортные и техно- логические операции в заданных условиях Производственные и климатические ус- ловия окружающей среды Машина может быть установлена в помещении или на открытой местности. В последнем случае необходимо учитывать климатические условия района нахождения предприятия и их влияние на обслуживание и смазку механизмов зимой, набор соответствующих материалов, выбор ис- полнения машины - для северного (С) или уме- ренного (У) климата и т. п. Окружающая среда может быть пожаро- или взрывоопасной; в этих случаях выбранная машина должна иметь соот- ветственно пожаро- или взрывобезопасное ис- полнение
616 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Использование машин такого типа наиболее целесообразно при непрерывных или почти непрерывных потоках материалов, когда необходима высокая производительность или требуется автоматизация управления. На выбор типа машины оказывают влияние также условия обеспечения унификации и однотипности оборудования на пред- приятии, возможности дальнейшего расширения предприятия, дли- тельность его действия (временное, постоянное), вопросы охраны труда, техники безопасности и удобства эксплуатации. 14.4. Определение потребности в погрузочно-разгрузочных средствах Количество погрузочно-разгрузочных средств зависит от большого числа фактов, из которых можно выделить несколько ос- новных. Величина грузопотока. Определяется как сумма грузопотоков по определенным видам грузов, перерабатываемых данным погру- зочно-разгрузочным пунктом или складом. Суммируются объемы грузов, погрузочно-разгрузочные работы над которыми могут про- изводиться конкретным видом погрузочно-разгрузочной техники (например, штучные, длинномерные, навалочные и др.). Эксплуатационная производительность W3 (см. главу 12). При ее определении главной задачей является нахождение % по каждо- му конкретному виду груза за определенный промежуток времени. Определение % ведется по каждому ПРМ опытным или расчетным путем. Например, у самоходных стреловых кранов потери времени возникают при необходимости перемещения с поста на пост. Стремление к сокращению времени, затрачиваемого на переезды, приведет к недоиспользованию ходового оборудования. Поэтому краны данного типа желательно использовать на погрузочно-раз- грузочных пунктах с малым (или даже единичным) грузопотоком, когда невыгодно использовать стационарные ПРМ. Неравномерность поступления грузов на склад или погрузоч- но-разгрузочный пункт. Данный фактор приводит к необходимости увеличения количества ПРМ. Оценивается коэффициентом £х, ко- торый определяется по вероятностным законам. Обычно, для круп- ных ПРП и складов считают, что £ = 1, т. е. всегда существует за- пас грузов для вывоза АТС. При ^>1 груз на склады (особенно не- большие) доставляется и вывозится АТС. Неравномерность поступления автомобилей под погрузку- разгрузку. Оценивается коэффициентом £2> который определяется
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 617 по вероятностным законам. Обычно при расчетах принимается в пределах 1,0-1,5. Неравномерность прибытия АТС приводит как к простою автомобилей (образование очереди), так и к простою по- грузочно-разгрузочной техники (отсутствие АТС). Для ликвидации простоя автомобилей необходимо иметь резерв ПРС. Организация работ на складах и погрузочно-разгрузочных пунктах (расположение пунктов погрузки-выгрузки, состояние до- рог, система оформления документов, квалификация кадров и т. д.) приводит к потерям времени на маневрирование, ожидание, вы- полнение погрузочно-разгрузочных операций, оформление доку- ментов (см. главу 15). Эти потери времени определяются также по вероятностным законам и оцениваются коэффициентом кото- рый обычно больше единицы. В расчетах обычно используют не три приведенных выше коэффициента, а один, представляющий собой произведение: £= й^з- Годовой фонд времени погрузочно-разгрузочной техники. Го- довой действительный фонд временя Фд определяется количеством смен работы машин исм, числом выходных Дъ и праздничных дней Дп, количеством дней простоя машины в течение года по причине выполнения технического обслуживания и ремонта Дт.0.р и продол- жительностью смены Гсм. Фд — (365 — Д3 —Дп — Дто.р) гсм исм. (14.2) Количество ПРС, необходимых в году для выполнения работ с грузами, обладающими схожей транспортной характеристикой, можно определить, зная годовой объем перерабатываемых грузов бГОд в тоннах по формуле (14.3) (14.4) (14.5) Если расчет ведется за сутки, то w т э сут ГДе Т;ут = Т:м*Исм. Производительность погрузочно-разгрузочных средств, их ко- личество непосредственно влияют на время простоя АТС под по- грузкой и разгрузкой, которое находится из соотношения 'пз=-^Л. (14-6)
618 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства (14.7) С другой стороны, производительность автомобиля за смену Т Маем =9а-Ус—• Определяя 1УЭ из (14.6) и Тсм из (14.7) и подставив их в (14.4) с учетом (14.5), получим пЗ (14.8) Мх = 777------ х W • t * п кка.см где'е=₽~К+^- Если учесть, что необходимое количество автомобилей для выполнения заданного суточного объема перевозок определяется из выражения д _ Осут'^ Х К.смПсм’ то формула (14.8) примет вид: л/х=л-^-. Учитывая, что простой АТС под грузовыми операциями нор- мирован, следует проверить обеспечит ли расчетное число ПРМ своевременную обработку подвижного состава. Количество ПРМ должно удовлетворять следующему неравенству: (14.9) (14.10) (14.11) (14.12) Л/х> , д , ' ^п(р).н где <2еД - единовременный объем работ; zn(p)H - время погрузки (разгрузки), нормируемое. При перевозке тарно-упаковочных и штучных грузов, напри- мер, контейнеров или пакетов, когда их объемы задаются не тон- нами, а штуками, суть расчетов остается прежней, а выражение (14.4) преобразуется в следующий вид х W- Т ггэ * суг где УСуг - количество контейнеров, пакетов или других штучных грузов, предъявленных к перевозке (погрузке-разгрузке) в сутки; 1Уэ = ^сут-7’сут/Ге. (14.14) Остальные формулы могут использоваться без изменений. (14.13)
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 619 В том случае, когда погрузочно-разгрузочный пункт оборудо- ван одним ПРМ, количество постов 77х и ПРМ совпадает, т. е. 77х = Мх. Как правило, это условие соблюдается, но могут быть от- клонения. Например, при обслуживании АТС одновременно двумя погрузчиками. Задача нахождения 77х и Мх- многовариантная. При ее решении должны учитываться технические параметры автотранс- портных и погрузочно-разгрузочных средств, эксплуатационные по- казатели их работы в конкретных условиях, технология погрузочно- разгрузочных операций, уровень организации работ при их выпол- нении и т. д. 14.5. Примеры выбора автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств Выбор модели экскаватора (ковшового погрузчика) и автомобиля-самосвала для их совместной работы Основным средством механизированной погрузки навалочных грузов в карьерах, на складах портов, прирельсовых заводах строи- тельной индустрии являются экскаваторы и ковшовые погрузчики, а перевозка данных грузов выполняется автомобилями-самосва- лами и саморазгружающимися автопоездами. Для организации высокопроизводительной работы автомоби- лей-самосвалов с этими ПРС необходимо выполнить следующие условия: правильно выбрать модель экскаватора (ковшового погрузчи- ка) и автомобиля-самосвала для их совместной работы; рассчитать необходимое количество автомобилей-самосвалов и ПРС для выполнения заданного объема работ по перевозкам на- валочных грузов; согласовать работу ПРС и автомобилей-самосвалов таким об- разом, чтобы она была бесперебойной. При выборе модели экскаватора (ковшового погрузчика) и ав- томобиля-самосвала для их совместной работы необходимо учиты- вать следующее: соотношение между вместимостью ковша этих ПРС и емко- стью кузова автомобиля-самосвала, которое оценивается количест- вом ковшей, загружаемых в автомобиль, т\ коэффициент использования статической грузоподъемности автомобиля-самосвала ус; соотношение между фактическим и нормированным временем простоя под погрузкой одного автомобиля-самосвала; себестоимость выполнения погрузочных операций.
620 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Объемы кузова самосвала и ковша погрузчика должны быть соотнесены с учетом техники безопасности, охраны труда и со- хранности подвижного состава. Количество ковшей, загружаемых в автомобиль-самосвал, оп- ределяется методом подбора: при последовательной подстановке объемов ковшей экскаваторов (ковшовых погрузчиков) VK - при выборе этих машин и паспортных емкостей кузовов автомобилей- самосвалов Ук а или их номинальной грузоподъемности qa - при вы- боре последних, в выражения: т= Ука/ VA, (14.15) или m = qa/VKkuyr, (14.16) где кн - коэффициент наполнения ковша экскаватора (см. глава 12, табл. 12.5). Полученное после вычислений по формулам (14.15) и (14:16) число ковшей, загружаемых в автомобиль-самосвал, округляется до целого числа т0 . Для обеспечения нормальной совместной ра- боты ПРС и автомобилей-самосвалов (при условии реализации максимально возможной его грузоподъемности в данных услови- ях), т0 должно находиться в пределах от 3 до 6 ковшей (т0 < 3 - приводит к увеличению динамических нагрузок на ходовую часть и шасси автомобиля, особенно при погрузке крупнокусковых гру- зов, а т0 > 6 - к неоправданному росту времени простоя автомоби- ля под погрузкой). Однако бывают случаи когда практически не- возможно обеспечить полную загрузку автомобиля-самосвала даже шестью ковшами, тогда при выборе комплекта машин ориентиру- ются не на количество ковшей, а на время погрузки, которое не должно превышать величины ее нормированного значения £п,н. Статический коэффициент использования грузоподъемнос- ти ус автомобилей-самосвалов определяется при их совместной ра- боте с экскаваторами (ковшовыми погрузчиками), которые обеспе- чивают их загрузку 3-6 ковшами по выражению Yc = VKA:HYrW?a, (14.17) где уг - навалочная плотность груза, т/м (глава 12, табл. 12.5); да - номинальная (паспортная) грузоподъемность автомобиля-самосва- ла, т. (см. приложение 3). Величина должна находиться в пределах (1±0,1), что служит критерием правильности выбора модели АТ и ПРС.
Глава 14 Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 621 При погрузке навалочных грузов следует проверить возмож- ность загрузки автомобиля-самосвала с "шапкой" при сохранении условия ус < 1,1. Это особенно важно при уг < 1,0. "Шапка" нава- лочного груза над поверхностью кузова автомобиля-самосвала обычно образуется добавлением в него одного-двух дополнитель- ных ковшей [см. глава 9, формулы (9.6) и (9.7)]. Однако при по- грузке грузов с невысокой навалочной плотностью (уг < 1,0) быва- ют случаи, когда даже с "шапкой" не удается реализовать условие ус = 1±0,1. В этих случаях допускается принимать к рассмотрению комплект машин, обеспечивающих ус - 0,8. Проверка соотношения фактического и нормативного времени простоя автомобиля-самосвала под погрузкой выполняется по со- отношению Гцто/6О < Гпн, (14.18) где Гц- время цикла работы экскаватора, с (см. например, главу 11, табл. 11.5 и табл. 14.4, прил. 10, табл. 10.19 и 10.20); Гпн - нор- мированное время простоя автомобиля под погрузкой в минутах (см. главу 15, табл. 15.2). Совместно с автомобилями-самосвалами могут работать те экскаваторы, которые удовлетворяют вышеприведенным критери- ям. Если при расчетах получается, что данным критериям удовле- Таблица 14.4. Характеристика экскаваторов Марка экскаватора Вместимость ковша Ук, м3 Время цикла работы /ц, с ЭКГ-2у 2,0 26,5 ЭО-4121 0,65 (1,0) 23,5 (19) ЭО-5122 1,0 24,0 ЭО-6121 4,0/3,2* 22,0 ЭО-7163 2,5 32,0 ЭО-3211 0,4 19,0 ЭО-2621А 0,3 15,0 Э-1251Б 1,5 23,0 Э-1252Б 1,2 32,0 ЭКГ-4,6Б 4,6 28,0 ЭКГ-6,Зус 6,3 30,0 ЭО-3222А 0,5 19,5 * Числитель - для грузов с плотностью 1,6 т/м3, знаменатель для грузов с плотностью 2 т/м3
622 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства творяют несколько моделей экскаваторов (ковшовых погрузчиков) и автомобилей-самосвалов, то окончательный выбор этой техники необходимо выполнить опираясь на экономические расчеты и, в частности, на затраты, связанные с переработкой или транспор- тированием одной тонны груза. Количество экскаваторов (ковшовых погрузчиков), необходи- мое для выполнения суточного объема работ по погрузке навалоч- ного груза, рассчитывается по выражению (14.4), а автомобилей- самосвалов для перевозки этого объема - по формуле (14.10). В пер- вом выражении коэффициент^ (из-за сложности его определения) заменяется на коэффициент неравномерности прибытия автомоби- лей-самосвалов под погрузку - А^а = а во втором выражении принимают £ = 1 (что вполне допустимо для обычных инженерных расчетов). Полученные значения Мх и Ах округляются до целого числа Мх0 и Ахо соответственно. Для обеспечения бесперебойной работы автомобилей-само- свалов и экскаваторов необходимо организовать процесс погрузки и перевозки навалочного груза таким образом, чтобы не было про- стоев ни автомобилей-самосвалов, ни экскаваторов. Это достигает- ся закреплением за одним экскаватором такого количества автомо- билей, при котором интервал их поступления под погрузку Ia сов- падает (будет близок) ко времени самой погрузки гпз, т. е. Za ~ гпз- Исходя из вышесказанного, согласование работы автомобилей- самосвалов и экскаваторов проводится в следующей последова- тельности. Сначала определяется минимальное количество ПРС (Manin), обеспечивающих бесперебойную работу автомобилей-са- мосвалов (Лх0). ^Mmin == AxQ'tn3 (14.19) где ^определяется по формуле (14.9). Затем находится желаемый интервал поступления автомоби- лей-самосвалов под погрузку /а = ^е/Ао, (14.20) который сравнивается с гп3. При расхождении значений Za и гп3 более чем на 10 % определяется новое значение zei по выражению 41 = ^хо’4з- (14.21) После этого рассчитывается новая техническая скорость дви- жения автомобилей-самосвалов от1, которая обеспечит их беспере- бойное поступление под погрузку: У-г! = 4г /Ре*(41 — 4з ~~ 4 и)* (14.22)
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 623 Однако следует помнить, что в реальных условиях трудно обеспечить бесперебойную работу автомобилей-самосвалов и экс- каваторов (ковшовых погрузчиков) в течение длительного времени. Это связано с тем, что процессы погрузки-разгрузки и перевозки грузов относятся к системам массового обслуживания, которые имеют следующие особенности: моменты прибытия автомобилей в пункты погрузки-разгрузки - величины случайные и, как прави- ло, не могут быть предсказаны точно; длительность обслуживания АТС в пунктах погрузки-разгрузки резко меняется от вида груза и выполнения работы по часам, дням недели, месяцам и т. д.; по- грузочно-разгрузочные механизмы имеют различную загрузку и др. Неравномерное поступление АТС под погрузку приводит или к простою ПРС в ожидании прибытия автомобилей, или к простою автомобилей в очереди в ожидании погрузки. Для учета времени, затрачиваемого автомобилем на ожидание погрузки в очереди, гож, выражение для определения te необходимо записать следующим образом: £е = —^5 ^пЗ + ^ож + н* (14.23) итРе В данном выражении /ож определяется с использованием веро- ятностных методов расчета по формуле Поллачека-Хинчина: ^ож=4[Ц° £>(?о) + 11, (14.24) ож Цо2[ 2(1—р) J где X - интенсивность входящего потока автомобилей, авт/ч; ц0 - интенсивность обслуживания, авт/ч; D(t0) - дисперсия времени об- служивания; р - приведенная плотность входящего потока автомо- билей (коэффициент использования ПРС). Интенсивность входящего потока автомобилей у _ ^ег + ^тРе^р.н где Aq - количество автомобилей, закрепленное за одним погру- зочно-разгрузочным средством, шт.; 0е - коэффициент использова- ния пробега. Интенсивность обслуживания Но = 1//пз- (14-26) Дисперсия времени обслуживания в зависимости от вида рас- (14.25)
624 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства пределений последнего определяется по следующим выражениям: D(t^) = 0 - при постоянном времени обслуживания; £>(г0) = 1/ к- - при эрланговском с порядком потока Эрланга к; D(t0) = - при экспоненциальном распределении. Для случая пуассоновского входящего потока автомобилей ко- эффициент использования ПРС можно определить по выражению 4Ж-4з I + v 61 + -34&P_ ^ег итРе4рн Х(1-р) (14.27) ,2 ' (14.28) При приближенных расчетах для определения р вполне допус- тимо использовать формулу П_Р1+Р2 р 2 гдер'-/ег + г)трЛн-Х 4>ЦтРЛз (14.29) (14.30) 4г + н + UT/Pe Рч р НоО-р,) Результаты расчетов р и гож фиксируют в виде табл. 14.5. Таблица 14.5. Значения р и £ож при различном числе АТС Количество АТС (4) Р, Р2 Р А)Ж 1 2 3 п
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 625 Таблица 14.6. Результаты расчета количества АТС Количество АТС (4>) Р Потери от простоев, руб./ч ПРС(Спп) АТС(Спа) Суммарные потери 1 2 3 ^бтш п (Сп.п "Г Сп#а ) = пип Далее, используя полученные значения р и гОж, рассчитывают потери, связанные с простоями автомобилей и ПРС по формулам: Сп.п — $пМх( 1 — р); (14.31) п.а — (14.32) где спп - потери от простоя ПРС, руб./ч; Спа - потери от простоя автомобилей, руб./ч; 5П, 5а - себестоимость одного машиночаса ра- боты ПРС и использования АТС соответственно, руб./ч. Результаты расчетов сводятся в табл. 14.6. Затем, устанавливают количество автомобилей, закреплен- ных за одним ПРС, при котором суммарные потери минимальны (Сп.п + Сп.а => min). Графиче- ское нахождение минимума потерь показано на рис. 14.5. Количество погрузочно- разгрузочных и автотранс- портных средств, необходи- мых для выполнения заданной программы, определяется из выражений: М. =-----; (14.33) ^эшах-Р’Т’суг А^хоЛп^ (14.34) где Mxq - округленное до це- Рис. 14.5. Зависимость потерь, связан- ных с простоем АТ и ПРС, от числа ав- томобилей
Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 626 лого значения количество ПРС; Лбтш - количество АТС при мини- мальных суммарных потерях. Закрепление за ПРС определенного числа конкретных автомо- билей - не самый рациональный метод организации погрузочных работ, так как при этом снижается производительность погрузоч- ных машин. Лучшего результата можно достигнуть при организа- ции одной комплексной бригады АТС и ПРС. В этом случае при- бывшие автомобили-самосвалы становятся под погрузку любого свободного ПРС или того ПРС, к которому очередь из автомобилей наименьшая. Выбор козлового крана для погрузки-разгрузки контейнеров и автомобилей для их перевозки Выбор козлового крана При приближенных инженерных расчетах козловой кран вы- бирается следующим образом. Сначала рассчитывается максимально возможная, в данных ус- ловиях работы, масса груза, поднимаемая краном за цикл Grp. Grp = </гЗу "I" ?бр max, (14.35) где <?6р щах - брутто контейнера при его максимальной загрузке, т; 9гзу - масса грузозахватного устройства (стропа или автоматическо- го манипулятора-захвата - спредера). В том случае, когда величина qny неизвестна, можно (для при- ближенных расчетов) вместо выражения (14.35) пользоваться сле- дующей формулой: Grp = 1,1 ^бр шах, (14.36) где 1,1 - коэффициент, учитывающий массу грузозахватного уст- ройства. Затем полученное значение Grp сравнивается с номинальной грузоподъемностью козловых кранов qn, приведенное в справочной литературе ГОСТ 7352-81, или паспортах кранов (см. прил. 10, табл. 10.2 и табл. 14.7) и делается выбор марки крана, исходя из ус- ловия <7н><Лр. . (14.37) При подборе номинальной грузоподъемности крана по соот- ношению (14.36), необходимо стремиться к тому, чтобы ее тес- тированное значение qa было наиболее близко к Grp. Это обеспе-
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 627 Таблица 14.7. Характеристики некоторых козловых кранов Параметры и размеры Тип крана ККТ-3,2 12Д-05 КК-6 ККУ-12,5 ККС-30-42Б Грузоподъемность, т 3,2 5,0 6,0 12,5 30,0 Длина пролета, м 12,5 16,0 16,0 32,0 42,0 Число консолей, шт 2 2 2 2 2 Вылет консолей, м 3,5 4,4 4,5 8,0 12,0 Скорость крана, м/с 0,33 0,84 1,67 0,84 0,62 Скорость груза при подъеме, м/с 0,133 0,133 0,133 0,133 0,026 Скорость тали (тележ- ки), м/с 0,33 0,5 0,7 0,64 0,46 Высота крана, м 9,15 10,74 11,5 14,68 26,21 База крана, м 6,2 6,0 7,8 15,3 14,00 чит наиболее равномерную нагрузку как на ходовую часть крана, так и на его грузоподъемный механизм. В противном случае при qH » Grp механизм передвижения крана быстрее выработает свой ре- сурс, чем грузоподъемный механизм, что экономически невыгодно. Выбор автомобиля для перевозок контейнеров Для перевозки контейнеров используются бортовые автомоби- ли с прицепом, седельные тягачи и специальные автомобили (кон- тейнеровозы, автомобили-самопогрузчики и др.) различных марок (см. главу 6 и 8). Выбор автомобиля или автопоезда проводится в следующей последовательности. Сначала выбирается несколько марок автомобилей, внутренние габаритные размеры кузовов которых позволяют перевозить необ- ходимые типы контейнеров. Затем определяется число контейнеров ма к, массой ^бр, которое может быть погружено на автомобиль, исходя из его номинальной грузоподъемности qa: Иа.к=^а/^бр. (14.38) Полученное значение пак округляется до целого значения иа к0, которое окончательно устанавливается после графической провер- ки расположения контейнеров в кузове автомобиля.
628 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Критерием правильности выбора автомобиля является вели- чина коэффициента использования его статической грузоподъем- ности ус: Ус = (?бр^а к(/(7а? (14.39) который должен находиться в пределах от 0,9 до 1,1. Выбор рационального типа подвижного состава В практике перевозок возникают ситуации, когда один и тот же груз можно перевозить как на универсальном (бортовом), так и на специализированном подвижном составе. В этом случае, для выбо- ра наиболее рационального типа транспортного средства, необхо- димо определять границы его целесообразного применения. Крите- риями выбора обычно являются производительность АТС и себе- стоимость их использования. Для примера проведем сравнение бортовых автомобилей, ав- томобилей-самосвалов и самопогрузчиков. Отличительной особен- ностью применения последних, как уже говорилось в главах З и 8, является возможность механизированной погрузки и разгрузки грузов. За счет этого значительно сокращается время на данные операции и увеличивается производительность АТС. Однако нали- чие дополнительных погрузочно-разгрузочных устройств на этих автомобилях несколько снижает грузоподъемности последних, что, в свою очередь, уменьшает их производительность. В том случае, когда необходимо обеспечить максимальную производительность АТС, воспользуемся формулами для расчета часовой производительности бортового универсального (базового) автомобиля Жаб с грузоподъемностью и автомобиля-самосвала (самопогрузчика) - Wac с грузоподъемностью #а = (qa - Aq): Wa6=—S^—; (14.40) Wac = ,(<?a Ag)Y° , (14.41) где Aq - масса механизмов, устанавливаемых на автомобили- самосвалы для осуществления разгрузочных работ и автомобили- самопогрузчики для выполнения погрузочно-разгрузочных работ; Дг - сокращение времени погрузки-выгрузки при использовании
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 629 специализированного АТС; у^ и у£ - статические коэффициенты использования грузоподъемности бортового автомобиля и ав- томобиля-самосвала (самопогрузчика) соответственно. Приравнивая эти два выражения, можно получить (при одинаковых оТ и (Зе) такое значение Ад, при котором на опреде- ленном расстоянии перевозок, называемом "равноценным", производительности сравниваемых АТС будут равны друг другу. ffaYc __ f (Za ~ ?Ус 42) рХ+'пр Й7+{7п₽“ао Приняв Yc = Yc - Yc и разделив выражение (14.42) на <?а, по- лучим: ----, откуда -Д/ 1 _________2а -IsL__L # | ^ег i f РеЧ "Р 1РеЧ "Р Д<? = 2аА?---- (14.43) PeVT "Р Из выражения (14.43) видно, что с уменьшением длины ездки с грузом Ze.r масса устанавливаемых на АТС механизмов, т. е. Д<у, может возрастать. Следовательно, эффективность автомобиля- самосвала (самопогрузчика) возрастает с уменьшением расстояния перевозок. Преобразовав формулу (14.43) в вид Zer о.Д? л последнее выражение относительно /е.г> можно, приняв опреде- ленные условия организации перевозок за равные для универсаль- ных автомобилей и автомобилей-самосвалов (самопогрузчиков), оп- ределить "равноценноерасстояние" I* (равноценная длина ездки с грузом), при котором производительность сравниваемых автомо- билей будет одинакова: Zer=Zpw=f^-?n.plpevT. (14.44) \ ^“1 ) Производительность самосвалов (самопогрузчиков) на рассто- яниях менее чем Zp будет выше, а на расстояниях более I™ - ниже производительности автомобилей общего назначения (рис. 14.6).
630 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 14.6. Зависимость производи- тельности (W), себестоимости (S) бортового автомобиля (—) и авто- мобиля-самосвала (самопогрузчика) (—) от длины ездки с грузом Равноценное расстояние увеличивается по мере умень- шения Aq, сокращении гпр при погрузке-выгрузке за счет при- менения погрузочно-разгрузоч- ных механизмов, а также по ме- ре увеличения vT и Ре. При необходимости обес- печения минимальной себе- стоимости транспортирования Zp определяется из условия ра- венства себестоимостей транс- портирования одной тонны гру- за на универсальном (борто- вом) автомобиле Sf и автомобиле-самосвале (самопогрузчике) 5ас, которые определяются по следующим выражениям: 7 ( Сб Г С t \ С б _ *ег . ^пер . 'пос . ^пос*п.р a-9aYc\Pe РеЧ kr )’ с с _________ а (ga-Ag)Yc Спер . Спос Спос-(?пр А?) Ре Pe VT /ег (14.45) (14.46) где Спос - постоянные расходы, руб./т; , С^- переменные рас- ходы соответственно бортового автомобиля и автомобиля-само- свала (самопогрузчика), руб./ч. При равных значениях Спос, ут и Реу сравниваемых АТС, вели- чина Zp определиться из выражения: JS ______(-'пос ‘ ‘ Ре ‘ (*7а ‘ & ~~ ^п р ' Aff)_ (14 47) р Спос • Ад + от • [да(Спсер - Сп6^) + АдСпбер ]' Когда надо организовать работу с минимальной себестоимо- стью не только транспортирования, но и выполнения ПРР, то до- полнительно учитываются затраты, связанные с выполнением этих работ. В этом случае равноценная длина ездки с грузом I* опреде- лится следующим образом: /п = Спос • Ре • (^а - Аг - р • Aff)+Sp - Aq (14 48) Р Спос • Ад + от • [да(С„сер - С^) + АдСпсер ] ’ где 5Р - себестоимость разгрузочных работ, руб./т.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 631 Выбор автомобиля фургона Как уже говорилось ранее, одним из условий эффективной работы АТС является организация такой загрузки автомобиля, при которой достигается максимально возможное использование его грузовместимости (см. главу 9). Данное условие особенно важно при доставке тарно-упаковочных и штучных грузов автомобилями- фургонами. Критерием использования грузовместимости автомобиля- фургона является степень загруженности автомобиля по массе и объему, характеризующаяся соответственно статическим коэф- фициентом использования грузоподъемности ус, коэффициентом использования объема кузова T]v, а также его удельная объемная грузоподъемность qya. На величины ус и Г|у накладываются ограничения, определяе- мые соображениями допустимой перегрузки автомобиля и невоз- можностью размещения груза вне габаритов кузова автомобиля: ус^ 1,1 ит]у< 1,0. Таким образом, условие наиболее эффективной загрузки авто- мобиля можно записать следующим образом: max {Yc/1,1; T]v} = 1,0. (14.49) Способ достижения данного условия зависит от соотношения между фактическим объемом кузова АТС и расчетным объемом груза, предъявленного к перевозке. В том случае, если объемная масса перевозимых грузов меньше дуд, то автофургон не полностью используется по грузоподъемности, если больше #уд, то автофургон не полностью используется по объему кузова. Выбор автомобиля-фургона по критерию грузовместимости будет заключаться в нахождении такого АТС, которое будет наи- более полно удовлетворять условию (14.49). Выбор автопоезда При использовании автопоездов обычно предпочтение отдает- ся седельным тягачам с полуприцепами вследствие их большей ма- невренности и более высоких скоростных качеств. Но при движе- нии автомобиля по ровному дорожному полотну с усовершенство- ванным покрытием автомобиль при полном использовании грузоподъемности, как показывают исследования, расходует 30 % мощности двигателя. Следовательно, 70 % остается неиспользо- ванной, и в таких случаях, с целью повышения производительности подвижного состава, прямой смысл использовать прицепы.
632 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В случае же, если дорожные условия резко изменяются или резко меняется по величине грузооборот, то лучшим типом под- вижного состава является автомобиль с прицепом, так как послед- ний можно отцепить и перевозить грузы на одиночном автомобиле. Наиболее рациональный состав автопоезда может быть найден, исходя из двух наиболее вероятных заданных условий эксплуата- ции: получение наибольшей (максимальной) производительности; сохранение определенного скоростного режима. Методы выбора автопоезда по этим двум условиям подробно описаны в работах [25, 32, 67, 133, и др.] и представляют собой до- статочно сложную задачу, решаемую с помощью методов имита- ционного моделирования и соответствующего программного обес- печения. В рамках данного учебника покажем, как в первом приближе- нии можно определить состав автопоезда (его грузоподъемность и общую полную массу), обеспечивающий максимальную произ- водительность при стабильном дорожном сопротивлении. Для это- го производную функции Wa.n = f (<7а.п)> графически показанную на рис. 14.7, необходимо исследовать на min и max, т.е, dVK/dga = 0. Эта процедура позволяет определить оптимальную грузоподъ- емность автопоезда в тоннах д°пт. Ю00^тах*оЛтЛв (14.50) где Njnax - максимальная мощность двигателя, кВт; i0 - передаточ- ное число главной передачи; цт - механический КПД трансмиссии; Рис. 14.7. Зависимость производитель- ности автопоезда от его грузоподъем- ности г|в - коэффициент исполь- зования массы подвижного состава; гк - радиус качения колеса, м; пм - частота враще- ния коленчатого вала при мак- симальной мощности двига- теля, мин"1; \|/ - коэффициент общего сопротивления дороги. Выражение (14.50) позво- ляет выбирать состав автопо- езда в зависимости от харак- тера перевозимого груза, соб- ственной массы автомобиля тягача и прицепов, а также дорожных условий.
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 633 Для определения числа прицепов в составе автопоезда прежде всего необходимо установить его общую массу <7 опт GaT=-^-- (14.51) Пв где G°”T - общая полная масса автопоезда, исходя из условия дос- тижения наибольшей производительности. Тогда количество прицепов в составе автопоезда ^тОПТ z„ =Ьа.п (14.52) где ба.т ~ полная масса автомобиля-тягача; 6П - полная масса прицепа. При подборе типа прицепов и определении их числа необ- ходимо помнить, что существуют ограничения по габаритной дли- не автопоездов (см. прил. 1 и 9). Кроме того, необходимо прове- рить соответствие тягово-скоростных свойств сформированного автопоезда действующим ограничениям. В соответствии с ними автопоезд должен: развивать максимальную скорость не менее 85 км/ч; иметь установившуюся скорость на подъеме с уклоном 3 % и длиной 3 км, равную не менее 35 км/ч; преодолевать подъе- мы не менее 18 %. Выполнение этих требований также зависит от конкретных условий эксплуатации, поэтому в каждом отдельном случае при оптимизации полной массы определенного автопоезда ограничения по тягово-скоростным свойствам должны быть скор- ректированы [32]. Пример расчета количества ПРМ и автомобилей при перевозке навалочного груза Рассмотрим простой (условный) пример расчета количества экскаваторов и автомобилей-самосвалов при перевозке последними песка из карьера. Исходные данные: 2^= 2000 т/сут; уг = 1,75 т/м3; автомобиль- самосвал КамАЗ-5511 (#а= 10,0 т, VK.a= 7,2, см. прил. 3); ус = 1; £н = = 0,95; т|и = 0,75; Гсм = 8 ч; исм= 1; А^а = 1,06; Zer= 10 км; vT= 24 км/ч; Ре =0,5. Решение: 1. Определим количество песка, загружаемого в ку- зов автомобиля, С1р=9а/Уг=Ю,0/ 1,75 = 5,714 м3. 2. Зададимся количеством ковшей т, необходимых для полной загрузки данного автомобиля. Например, примем т = 6.
634 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 3. Определим емкость ковша экскаватора VK = Grp / тк№ = 5,714/6-0,95 = 1,0 м3. 4. Выберем модель экскаватора. Рассчитанному в п. 3 объему ковша (VK = 1 м3) соответствуют экскаваторы ЕК-18, ЭО-5122 (см. табл. 11.5 и 14.4 настоящего учебника) и другие, характеристики которых можно найти в [5, 12, 88, 98 и др.]. Остановим свой выбор на экскаваторе ЕК-18 (этот экскаватор выбран достаточно условно, так как выбор ПРМ должен основываться не только на емкости ковша, но и учитывать условия работы, технологическую схему выполнения ПРР и др.) 5. Рассчитаем техническую производительность экскаватора: WT= ЗбООКМг/Гц = 3600-1,0-0,95-1,75/18,5 = 323,514 т/ч, где ta = 18,5 с (см. табл. 11.5). 6. Рассчитаем эксплуатационную производительность экс- каватора: W3= nH-Wr= 0,75-323,514 = 242,635 т/ч. 7. Определим время погрузки автомобиля-самосвала: ?пз = 9а-Ус/^э = 10,0-1,0/242,635 = 0,04 ч. 8. Проведем сравнение нормированного времени погрузки ав- томобиля КамАЗ-5511, равное 8 мин (0,13 ч) (см. табл. 15.2) и рас- считанного в п. 8. Должно соблюдаться неравенство: ?пз < ^п.н, или 0,04 <0,13. Следовательно, модель экскаватора выбрана верно. 9. Определим время ездки автомобиля: te = -%- + ?пз + *пн = о1?’» с + 0.4 + 0,1 = 0,973 ч, итре 24-0,5 где /р.н = 6 мин = 0,1ч (см. табл. 15.2). 10. Рассчитаем производительность автомобиля-самосвала за смену: Маем =9a-Yc — = 10,0-1—^— = 82,22 т/см. tc 0,973 И. Определим потребное количество автомобилей для выпол- нения заданного объема перевозок: . бсут 2000-1,06 ола п л ол 4 = и/ = i '= 24’3 шт- Принимаем Лх0 = 24 шт. см^см О2,22 • 1
Глава 14. Выбор автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств 635 мх 12. Рассчитаем количество экскаваторов, необходимых для вы- полнения суточного объема работ и обеспечения бесперебойной работы комплекта машин экскаватор - автомобили-самосвалы. ^сут 2000-1,06 =-----------=------------= 1,092 шт. «ХЛи 242,635-8-1 = 40 — = 24-^^- = 0,987 шт. te 0,973 Принимаем Мх0 = 1 шт. Ответ: Для выполнения заданного объема работ в карьере необходимо иметь 1 экскаватор модели ЕК-18 и 24 автомобиля КамАЗ-5511. мх Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под выбором автотранспортных и погрузоч- но-разгрузочных средств, и какую цель преследует этот выбор? 2. По каким группам критериев проводят выбор АТ и ПРС? Охарактеризуйте эти критерии. 3. Дайте характеристику двум направлениям, которые возмож- ны при выборе АТ и ПРС. 4. Что понимается под информационным обеспечением выбора АТ и ПРС? 5. Расскажите об общей методике выбора автотранспортных средств. 6. Какие факторы определяют количественную потребность в АТС? 7. На что обращают внимание при выборе АТС различных форм собственности? 8. Дайте характеристику общей методике выбора ПРС. 9. Перечислите факторы, оказывающие влияние на выбор ПРС. 10. Расскажите о последовательности выбора ПРС. 11. Какие факторы учитывают при выборе ПРС циклического действия? 12. Какие основные действия необходимо выполнить при вы- боре ПРС? 13. Расскажите об особенностях выбора ковшовых и вилочных погрузчиков. 14. Как рассчитывается необходимое количество ПРС и какие факторы на это влияют?
536 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 15. По каким критериям производится рациональный подбор комплекта машин: экскаватор - автомобиль-самосвал? 16. Как определить количество экскаваторов и автомобилей- самосвалов, необходимых для вывоза заданного объема навалочно- го груза из карьера и их бесперебойной работы с помощью детер- минированных и вероятностных методов? 17. Как производится выбор козлового крана для погрузки- разгрузки контейнеров и автомобилей для их перевозки? 18. Каким образом можно осуществить выбор автомобиля- фургона и автопоезда?
Глава 15 ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ КАК ЭЛЕМЕНТ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА 15.1. Технология погрузочно-разгрузочных работ В теории транспортных процессов и систем под транспорт- ным процессом понимается совокупность погрузочных операций в пункте погрузки, перегрузочных операций в пунктах передачи груза с одного вида транспорта на другой, промежуточного хране- ния груза, транспортирования и разгрузочных операций в пункте разгрузки [21]. Из этого определения следует, что погрузочно- разгрузочные работы являются его неотъемлемой и необходи- мой составной частью. Затраты, приходящиеся на ПРР, составляют 25-50 % от общих затрат, связанных с доставкой грузов потре- бителям. Технология погрузочно-разгрузочных работ - часть транс- портного процесса, представляющего собой совокупность опера- ций, связанных с осуществлением ПРР, предусматривающая по- следовательность выполнения ПРО с применением ПРМ, уст- ройств и приспособлений и регламентацию профессионального состава рабочих. Структура технологического процесса погрузки-разгрузки ха- рактеризуется количеством и содержанием операций, на которые может быть разделен погрузочно-разгрузочный процесс, изменяю- щийся в зависимости от рода груза, условий поргузки-выгрузки, используемых ПРС и способов выполнения работ. В технологическом процессе ПРР можно выделить основные и вспомогательные операции. К основным операциям относятся: погрузка - операция пере- мещения груза с места постоянного или временного хранения (до- бычи) на транспортное средство; разгрузка - операция перемеще- ния груза с транспортного средства на места постоянного или временного хранения (складирования, накопления); перегрузка -
638 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства операция перемещения груза с одного транспортного средства на другое (с одного места хранения на другое). Вспомогательные операции включают: оформление докумен- тов; взвешивание и пересчет груза; крепление и распределение гру- за в кузове; подготовку подвижного состава к ПРР и транспортиро- ванию груза (открытие и закрытие бортов, очистка кузова, укрытие груза брезентом, опломбирование дверей фургонов и т. д.). Каждая из основных операций может быть разделена на от- дельные элементы (элементарные операции или манипуляции), ко- торые выполняются в строго определенной последовательности. В общем случае структура основных операций технологического процесса погрузки-разгрузки может быть представлена следующей совокупностью элементарных операций: Операция 1- начальная операция (например, строповка гру- за; захват груза вилами, набор груза в ковш и т. п.), с которой на- чинается технологический процесс. Операция выполняется на том месте, где расположен груз (на складе, в автомобиле, вагоне и т. п.). Операции 2, 3... - промежуточные операции, обеспечи- вающие перемещение (передачу) груза из начального в конечное положение. В зависимости от рода груза, используемых ПРС, ГЗУ и условий перемещения могут подразделяться на операции пере- мещения и передаточные. Операции по перемещению груза зависят от используемых ПРС и обеспечивают вертикальное, горизонталь- ное, наклонное, вращательное и другое перемещение груза в ко- нечное положение. Передаточные операции выполняются в слож- ных технологических погрузочно-разгрузочных процессах, обес- печивая связь между смежными операциями перемещения, и осу- ществляются путем передачи груза с одной ПРМ на другую, на- пример, при передаче груза с вил погрузчика на вилы крана- штабелера, грузонесущий орган конвейера и т. п. Операция N - конечная операция (например, расстропов- ка груза; освобождение груза от вил, высыпание груза из ковша и т. п.), которая завершает технологический процесс погрузки (раз- грузки). Целью операции является размещение груза в заданном месте (складе, кузове автомобиля, вагоне и т. п.). Общая структура технологического процесса погрузки-раз- грузки показана на рис. 15.1. До выполнения погрузочно-разгрузочных операций (в местах размещения и хранения груза: на погрузочно-разгрузочных пунк- тах и складах) с ним могут выполняться следующие операции: на- копление - сосредоточение груза в одном месте; комплектация -
Глава 15 Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 639 Рис. 15.1. Общая структура технологического процесса погрузки-разгрузки перемещение груза с целью отбора из различных точек хранения с последующим объединением в грузовую единицу для отправки потребителю; пакетирование - укрупнение грузовой единицы ук- ладкой более мелких единиц на общий поддон или тару большего размера в строго установленном порядке с последующим скрепле- нием в случае необходимости; складирование - размещение грузов в определенном порядке для хранения или временного накопления. Необходимо заметить, что для ПРМ циклического действия технологический процесс погрузки-разгрузки или перегрузки неко- торой партии груза, насчитывающей больше одного грузового мес- та, будет сопровождаться перемещением ПРМ и (или) его элемен-
640 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства тов к месту расположения очередной грузовой единицы (см. раз- дел 12 - цикл работы ПРМ). Погрузка (разгрузка) одного и того же груза может быть осуществлена различными способами и механизмами. Поэтому со- вершенно очевидно, что вариант выполнения ПРР должен быть оп- тимальным с точки зрения материальных и трудовых затрат. Тех- нология ПРР должна учитывать совместные действия ПРМ, авто- мобилей и других транспортных средств, наличие механизмов и ГЗУ, регулярность подачи подвижного состава и так далее и оформляется в виде технологических схем и технологических карт. Технологическая схема - описание погрузочно-разгрузочного процесса, в котором приводятся основные сведения: направление перемещения груза, состав операций, способ их выполнения, меха- низация операций, используемые ГЗУ и приспособления, вид паке- тирования и т. д. Рис. 15.2. Технологическая схема погрузки плит перекрытия со склада башенным краном БКСМ-14ПМЗ в полуприцеп-балковоз УПР-1212: 1 - штабеля плит перекрытия; 2 - подкрановый путь; 3 - башенный кран; 4 - тягач с полуприцепом; 5 - деревянная лестница; М, Tl, Т2, ТЗ - рабочие места машини- ста крана и такелажников
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 641 Технологическая схема изображается графически в виде чер- тежа, в котором указывается взаимное расположение транспортных и погрузочно-разгрузочных средств, складов груза (или магист- рального подвижного состава), подъездных путей (рис. 15.2). Схема сопровождается описанием погрузочно-разгрузочного процесса и основных элементов его организации. На основании технологиче- ской схемы разрабатывается технологическая карта, которая непо- средственно используется при организации ПРР. Технологическая карта - документ, содержащий детальную пооперационную разработку технологического процесса ПРР с указанием технических средств, трудовых и временных затрат. В технологической карте полностью отражается содержание всех операций технологического процесса и приводятся все дан- ные, необходимые для организации и производства ПРР (наимено- вание груза, тип подвижного состава, ПРС и другого оборудования, содержание и нормирование всех операций, состав комплексной погрузочно-разгрузочной бригады, необходимые нормативы, ука- зания по технике безопасности и т. д.). Пример технологической карты приведен в табл. 15.1. При выполнении ПРР должна строго соблюдаться технологи- ческая дисциплина, отклонения от которой снижают эффектив- ность ПРР. Таблица 15.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА Погрузка плит перекрытия массой до трех тонн Исполнители: Машинист башенного крана IV разряда (М) Такелажники III разряда (Tl, Т2, ТЗ) Механизмы, грузозахватные устройства, приспособления, инвентарь: Кран башенный грузоподъемностью 5 т Строп четырехветьевой грузоподъемностью 4.т Лестница деревянная переносная высотой 2500 мм Лом стальной монтажный Транспортные средства: Полуприцеп-балковоз УПР-1212 с седельным тягачем МАЗ - 504А Условные обозначения : гоп, Гоп - соответственно продолжительность составных элементов операции и их трудоемкость; 21—98
642 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 1. Составные элементы операции погрузки и их продолжительность Элементы операции погрузки Продолжительность процесса, мин ^ОП, МИН Т * on, чел.-мин 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Подготовка плиты к строповке и погрузке ***** Т1 Т2 ТЗ М ***** Т2 ТЗ 0,5 1,0 0,5 3,0 Строповка плиты четы- рехветьевым стропом ***** м Т1 0,5 1,0 Подъем и перемеще- ние плиты к месту по- грузки ***** Т1 М 0,5 1,0 Погрузка плиты на по- луприцеп и ее расстро- повка ***** ***** м Т2 ТЗ 0,5 1,5 Технологический пе- рерыв, отдых ***** Т2 ТЗ ** ** * ***** Т2 ТЗ М Т1 1,0 0,5 1,0 3,5 ИТОГО на погрузку одной плиты 10,0 2. Описание составных элементов операции погрузки Элементы операции погрузки Описание элементов операции Подготовка плиты к стро- повке и погрузке Т1 берет лестницу и устанавливает ее у штабеля плит. Поднявшись на штабель, он проверяет наличие и прочность монтажных петель (при необходимости выправляет их ломом). Т2 и ТЗ берут по одной прокладке (подкладке) и укладывают их на пол кузова полуприцепа (или на погруженную ранее плиту). М готовит кран к работе.
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 543 Окончание таблицы Элементы операции погрузки Описание элементов операции Строповка плиты четырех- ветвевым стропом М по сигналу Т1 опускает строп над сере- диной штабеля, а Т1 заводит крюки стропа в монтажные петли плиты. М по сигналу Т1 выбирает грузовой канат и натягивает строп. Т1, убедившись в надежности заве- дения крюков стропа в монтажные петли, спускается со штабеля, убирает лестницу, отходит на безопасное расстояние и подает команду М на подъем плиты Подъем и перемещение плиты к месту погрузки М поднимает плиту примерно на 20-30 см, а Т1 проверяет надежность строповки и по- дает команду М к продолжению (или оста- новке) подъема и перемещению плиты к месту погрузки Погрузка плиты на полу- прицеп и ее расстроповка Т2 и ТЗ принимают плиту на расстоянии 20-30 см от пола кузова полуприцепа и ру- ками направляют ее к месту укладки. М по сигналу Т2 плавно опускает плиту на пол кузова полуприцепа. Т2 и ТЗ, убедившись в правильности укладки плиты, подают ко- манду М ослабить строп и расстроповыва- ют ее Технологический перерыв, отдых Незадействованные в операциях исполни- тели находятся в технологическом переры- ве или отдыхают По способу выполнения погрузочно-разгрузочные работы де- лятся: на немеханизированные - все операции выполняются без ис- пользования ПРС (вручную); механизированные - все основные операции выполняются с использованием ПРС, а вспомогательные вручную; комплексно-механизированные - основные и вспомога- тельные операции выполняются с применением ПРМ без использо- вания ручного труда; автоматизированные - большая часть тех- нологического процесса погрузки-разгрузки выполняется ПРМ по заданной программе.
644 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 15.2. Влияние продолжительности простоя автомобилей в пунктах погрузки и выгрузки на их производительность Влияние продолжительности простоя автомобилей в пунктах погрузки и разгрузки на их производительность рассмотрим на простейшем случае перевозки груза, когда автомобиль работает по маятниковому маршруту в замкнутой системе. Продолжительность одной ездки автомобиля 4 можно опреде- лить из следующего выражения: + (дв.г + + ^дв.п> (1^*1) где tn и - время простоя под погрузкой и разгрузкой соответст- венно; (цВГ и гдв п - соответственно время движения груженого (с грузом) и порожнего (без груза) автомобиля. Обычно выражение (15.1) представляют в виде: = (дв + ^пр — (Jer/ Ре) + ^пр> (1^.2) где гдв = Гдв.г + Гдв п - общее время движения автомобиля с грузом и без груза; znp = tn + t? - общее время простоя АТС под погрузкой и разгрузкой. Производительность автомобиля за время в наряде Тн опреде- лится из выражения Wa = <7aYc(TH/re). (15.3) Очевидно, что при неизменных Гн, qa и Yc суточная производи- тельность автомобиля оказывается в обратнопропорциональной зависимости от продолжительности одной ездки автомобиля te, ко- торая, в свою очередь, является функцией 1еГ9 vT и . Сокращение te при ₽е = const и /ег = const может быть достигну- то двумя путями: за счет увеличения ит (благодаря этому сокраща- ется Гдв) и за счет ускорения ПРО и сокращения . Увеличение скорости движения автомобиля достигается со- вершенствованием его конструкции, улучшением дорожных усло- вий, повышением мастерства водителей и др. Однако следует под- черкнуть, что vT в основном, определяется не характеристиками ав- томобиля, а дорожной обстановкой, скоростью транспортного потока. Поэтому воздействовать на vT достаточно сложно. Продолжительность простоя автомобиля в пунктах погрузки и выгрузки груза зависит от скорости выполнения ПРО. Чем выше эта скорость, тем меньше гпр, но при условии хорошей организации
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 645 и комплексной механизации ПРР. Следует отметить, что в сокра- щении времени на выполнение ПРР скрыты значительные резервы повышения производительности автомобилей. Рассмотрим теперь взаимное влияние lQr и £пр на Wa при (Зе = = const. Очевидно, что если расстояние между пунктами погрузки и разгрузки достаточно велико, то определяющей величиной в про- должительности ездки автомобиля будет 1ДВ [см. выражение (15.2)]. В связи с этим увеличить производительность АТС можно за счет сокращения 4, т. е. увеличивая скорость его движения, что, как уже говорилось выше, очень трудно осуществить. В том случае, когда грузы перевозятся на небольшие расстоя- ния, Гпр может во много раз превышать Гдв, поэтому в выражении (15.2) определяющей составляющей продолжительности tQ бу- дет гпр. Отсюда следует, что для увеличения производительности АТС необходимо сокращать время пребывания автомобиля в пунк- тах погрузки и разгрузки. Для получения графической зависимости Wa =f(tnp) решим со- вместно уравнения (15.2) и (15.3) и, принимая Тн = 1 ч, определим часовую производительность автомобиля: Wa = *7аУсЛД/^т Ре+ ^п.р^ег)* (15.4) Полагая £пр независимой переменной, a Wa зависимой пере- менной при всех прочих постоянных параметрах и обозначив = х, Wa = У, <7aYc 4г = 4Л>Т Ре= bh выражение (15.4) можно преобразо- вать в следующее выражение: х у + bt у - at = 0. (15.5) Выражение (15.5) представляет собой уравнение равнобочной гиперболы, оси асимптот которой расположены по отношению к осям координат на расстоянии Гпр = - bt от начала координат. Характер изменения Wa =f(tn,p) в зависимости от /ег при qa = = 10 т; Yc = 1,0; от = 30 км/ч; ₽е = 0,5 показан на рис. 15.3. При планировании перевозок обычно учитывают суммарное время, затрачиваемое на выполнение ПРР. Однако в интересах ра- циональной организации ПРР и сокращения продолжительности простоя в пунктах погрузки и выгрузки грузов следует более де- тально рассмотреть время простоя, которое в действительности представляет собой совокупность следующих элементов: времени ожидания гож; времени маневрирования гман, времени, затрачивае-
646 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Время простоя под погрузочно-разгрузочными операциями, ч Рис. 15.3. Зависимость производительности автомобиля КамАЗ-5321 от времени его простоя под погрузочно-раз- грузочными операциями мого непосредственно на погрузку /пз и разгрузку tp, времени на оформление документов гдок, отсюда ^пр = гож+ ^ман+ ^пЗ 4" tp + ta0K. (15.6) Время ожидания вызвано неподготовленностью ПРР или явля- ется следствием недостаточной пропускной способности погрузоч- но-разгрузочного пункта (в особенности в условиях хаотичного подхода автомобилей под погрузку-разгрузку). Время маневрирования возникает при необходимости маневри- рования АТС на погрузочно-разгрузочной площадке из-за ограни- ченности ее размеров, неудовлетворительного состоянии подъезд- ных путей, неудобном расположении складов и может возникнуть также в силу некоторых конструкционных особенностей АТС (на- пример, у тягачей с прицепами или полуприцепами). Время собственно погрузки и разгрузки соответствует продол- жительности технологического процесса ПРР. Зависит от способа выполнения ПРО (например, вручную или с использованием ПРМ), грузоподъемности АТС и, конечно, от транспортной характеристи- ки груза. При выполнении ПРО механизированным способом /пр в основном зависит от типа ПРМ, ее производительности и условий
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса работы (в частности, расстояния, на которое необходимо переме- щать груз). Если часть операций (или все операции) выполняются вручную, то на длительность Гп р, кроме всего прочего, будет оказы- вать влиянце количество грузчиков (стропальщиков и т. п.) их ква- лификация и организация работ. Время оформления документов затрачивается на заполнение путевых листов, товарно-транспортных накладных и т. д. Непра- вильная организация работ может привести к тому, что гдок будет превышать суммарное время основных операций, поэтому необхо- димо стремиться к тому, чтобы оформление документов проходило одновременно с погрузочно-разгрузочными операциями. Из всех вышеперечисленных элементов Гп<р, только лишь Гпз и tp действительно оправдано необходимостью. Очевидно, что простои, связанные с этими операциями, не должны превышать нормати- вов, регламентированных Прейскурантом № 13-01-01 (табл. 15.2). В таблице приняты следующие условные обозначения: Гп н и грн - соответственно нормированное (нормативное) время погрузки и разгрузки. Для автомобилей-цистерн нормы времени на налив или слив жидких грузов самотеком устанавливают на полную емкость цис- терны в зависимости от грузоподъемности автомобиля, на шасси которого смонтирована цистерна, и от категории доставляемых грузов (жидкие, вязкие, ассенизационные). Например, при грузо- подъемности автомобиля свыше 3 до 5 т включительно, указанные нормы времени установлены для жидких грузов 15 мин, для вязких 19 мин и для ассенизационных 23 мин. Нормы времени на выполнение погрузочно-разгрузочных опе- раций увеличиваются на 10 % при кузовах типа ’’фургон”, а также бортовыми автомобилями, прицепами, полуприцепами со стан- дартными тентами. При взвешивании грузов на автомобильных весах норма вре- мени увеличивается на 4 мин, на десятичных или сотенных весах - на 9-18 мин в зависимости от грузоподъемности автомобиля. На каждый заезд автомобиля, в промежуточные пункты по- грузки и загрузки устанавливается дополнительная норма времени 9 мин, а при погрузке и разгрузке грузов, требующих особой осто- рожности, и мелко штучных грузов, требующих пересчета, пре- дельные нормы времени увеличиваются еще на 25 %. При разгрузке деталей и конструкций зданий и сооружений в случаях, когда строительство осуществляется методом монтажа непосредственно с транспортных средств, а также при погрузке и разгрузке тяжеловесных грузов, требующих специальных таке-
648 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 15.2. Норма времени простоя автомобилей (автопоездов) в пунктах погрузки и разгрузки, мин Грузоподъемность АТС, т Способы погрузки (разгрузки) Механизированный Немеханизированный Навалочные грузы, включая вязкие и по- лувязкие Прочие грузы, включая строитель- ные рас- творы Навалочные грузы, включая вязкие и по- лувязкие Прочие грузы, включая строитель- ные рас- творы В пунктах погрузки Гп.н До 1,5 (включительно) 4 9 14 19 Свыше 1,5 до 2,5 5 10 15 20 " 2,5 ” 4,0 6 12 18 24 " 4,0 " 7,0 7 15 21 29 " 7,0 " 10,0 8 20 25 37 " 10,0 " 15,0 10 25 30 45 " 15,0 " 20,0 14 35 35 56 " 20,0 " 30,0 19 45 50 76 " 30,0 " 40,0 20 63 61 98 В пунктах разгрузки (кроме автомобилей-самосвалов) гр н До 1,5 (включительно) 4 9 8 13 Свыше 1,5 до 2,5 5 10 10 15 " 2,5 " 4,0 6 12 12 18 " 4,0 " 7,0 7 15 14 22 " 7,0 " 10,0 8 20 16 28 ” 10,0 " 15,0 10 25 19 34 " 15,0 " 20,0 13 32 21 40 " 20,0 " 30,0 15 40 27 52 " 30,0 " 40,0 20 49 35 64 В пунктах разгрузки (для автомобилей-самосвалов) До 7 (включительно) 4 6 - - Свыше 7,0 до 10,0 6 8 - - " 10,0 " 15,0 9 12 - - " 15,0 " 20,0 14 16 - - " 20,0 24 27 * -
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 649 лажных работ, при погрузке и разгрузке пылевидных грузов из ав- тоцистерн, при выполнении лабораторного анализа зерна, овощей, нормы времени простоя автомобилей устанавливаются по согла- шению сторон. При механизированной погрузке или разгрузке контейнеров нормы времени простоя автомобиля для крупнотоннажных контей- неров массой брутто 20 и 30 т установлены в размере 10 и 12 мин соответственно (на каждую операцию), контейнеров массой брутто 2,5-3,0 и 5 т - в размере 7 мин, а при погрузке и разгрузке автомо- бильных контейнеров массой брутто 0,63 и 1,25 т - 4 мин. При загрузке или выгрузке грузов из контейнеров вручную без снятия их с автомобиля норма времени устанавливается по каждо- му контейнеру: массой брутто 20 т - 82 мин на первый контейнер и 70 мин на последующий; для контейнеров 2,5 и 3 т - в размере 25 мин на первый и по 20 мин на остальные, доставленные одним автомобилей контейнеры; по каждому автомобильному контейнеру массой брутто 63 т - соответственно 10 и 7 мин. Превышение нормы времени на погрузку и разгрузку грузов, доставляемых автомобилями, не допускается. За сверхнормативные простои заказчик автомобилей уплачивает автотранспортному предприятию соответствующий штраф. Основные пути сокращения времени простоев автомобилей под погрузкой и разгрузкой: внедрение комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ, полная замена ручного труда ра- ботой грузоподъемных машин и механизированных комплексов; обеспечение работы автомобилей по часовым графикам, согласо- ванным с погрузочно-разгрузочными пунктами (по принципу "точ- но в срок"); широкое внедрение централизованных перевозок гру- зов с оперативным диспетчерским руководством работ автомоби- лей на линии; предварительная (до прибытия автомобиля) под- готовка груза, оформление товарно-транспортной накладной, плом- бирование загруженных заранее контейнеров и др. 15.3. Погрузочно-разгрузочные пункты Современный погрузочно-разгрузочный пункт (ПРП) - слож- ная хозяйственная организация, предназначенная для приема, скла- дирования (временного) и отпуска различных грузов при совре- менном оформлении необходимой документации. На постоянно действующих ПРП осуществляется производ- ственный процесс ПРР - совокупность действий, необходимых для
650 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства осуществления ПР и складских работ. Погрузочно-разгрузочный пункт осуществляет: информационное обеспечение по поступающим грузам; оперативное (текущее) руководство пунктом; организацию рабочих мест и постов; планирование работы пункта; выполнение технологии ПРР; обслуживание и ремонт ПРМ; ведение учета и отчетности (например, оформление докумен- тов на их перевозку). В погрузочно-разгрузочных пунктах, постоянных или времен- ных, могут также выполняться такие операции с грузами, как хра- нение, подготовка, сортировка и др. В постоянных пунктах (промышленные предприятия, торгово- оптовые базы, металлобазы и т. п.) погрузку и разгрузку грузов производят регулярно в течение длительного времени, на времен- ных (зерноочистительные тока, небольшие строительные объекты и т. п.) - с длительными интервалами или в течение отрезка времени. В составе погрузочно-разгрузочных пунктов имеются погру- зочно-разгрузочные посты или площади, на которых производятся непосредственно погрузка или разгрузка автомобилей. Эти посты должны быть оснащены соответствующими грузоподъемными ма- шинами или устройствами. В отдельных пунктах выполняют только погрузку груза (карь- еры, лесозаготовительные пункты) или его разгрузку. Несколько погрузочно-разгрузочных постов, расположенных рядом в преде- лах одной территории, образуют фронт погрузочно-разгрузочных работ, размер которого зависит от количества постов, габаритных размеров автомобилей, применяемых грузоподъемных машин, а также от схемы расстановки автомобилей. Погрузочно-разгрузочные пункты должны иметь подъездные пути и площади для маневрирования автомобилей, а при необхо- димости и складские помещения для хранения и подсортировки грузов, весовые устройства, служебные и бытовые помещения, не- обходимый инвентарь и устройства, применяемые при выполнении погрузочно-разгрузочных операций. Пропускная способность Важными параметрами погрузочно-разгрузочного пункта яв- ляются его грузооборот - пропускная способность. Грузооборот пункта, или объем погрузки и разгрузки в данном пункте, измеря-
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 651 ется в тонах преимущественно за сутки (суточный грузооборот) или за год (годовой грузооборот). Этот параметр является исход- ной величиной для различных технико-эксплуатационных расче- тов (определение потребного количества автомобилей, грузоподъ- емных машин, контейнеров и др.). Пропускная способность пункта - это максимальное количе- ство АТС или груза (в тоннах), которое может быть погружено и разгружено в пункте в единицу времени (час, смена, сутки). Про- пускная способность пункта Un зависит от количества постов по- грузки и разгрузки Пх и их пропускной способности. Пропускную способность поста в тоннах t/XT и автомобилях t/xa определяют соответственно по выражениям: Uxr — 1 / > Uxa — 1 / tT (fa У с kfyi где tT - время погрузки и разгрузки 1 т груза, ч; коэффициент за- висит от организации работы автомобилей, погрузочно-разгру- зочных пунктов и может принимать значения от 1,0 до 2,0. Производительность поста Qn за смену определяется умно- жением его пропускной способности за 1 ч на время работы за смену Тсм: <2пт= UXT Тем*, f2na= UXz Тсм. Пропускная способность погрузочно-разгрузочного пункта, а также фронта погрузки-разгрузки, состоящего из Пх постов с одинаковой пропускной способностью, определяется по формуле Un-Uxnx. При наличии постов с разной пропускной способностью Un — Uxi + UX2 + ... + t/xn , где C/Xi, Ux2, ..., t/xn - пропускная способность каждого поста. Расчет пропускной способности фронта погрузочно-разгрузоч- ных работ выполняют для того, чтобы правильно распределить по отдельным складам или площадкам погрузочно-разгрузочного пункта общее количество автомобилей, необходимое для завоза и вывоза грузов. Число постов погрузки и разгрузки Наименьшие затраты труда и времени простоя автомобилей под погрузкой и разгрузкой в погрузочно-разгрузочных пунктах с заданным объемом работ можно обеспечить только при пра- вильном определении необходимого количества постов погрузки и разгрузки.
652 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В пункте с суточным объемом работ <2сут в тоннах и временем его работы в сутки Тсут в часах необходимое число постов опреде- ляется так: Пхт = QcyJ впт = бсуУ^хт Т:уТ= Ссут IT^. Суточный объем работ можно найти как отношение годового объема работ пункта <2г (в тоннах) к числу дней работы пункта Дг р в год, т. е. бсут = QJ Дг.у Для автомобилей количество постов определяется по формуле ^Лса= QcyJ бпа = бсуУ^ха Т;ут = Ссут (?а Yc ^а /Тсуг При координации работы погрузочно-разгрузочных пунктов и автомобилей необходимо учитывать ритм работы пункта R (пе- риод времени между отправлением груженых или порожних АТС из пункта), а также интервал движения автомобилей Ц (время, через которое- автомобили прибывают на погрузочно-разгрузоч- ный пункт). Ритм работы пункта зависит от времени простоя автомобилей под погрузкой или разгрузкой Znp и числа постов на пункте: Z?= ^пр ^а 1ПХ. Интервал движения автомобилей /а определяется путем деле- ния времени оборота автомобиля t0Q на количество автомобилей Ах, работающих на маршруте: 4“ ?об/Ах, tofj = te = 1ДВ + Znp = (Zei/ Ре) + ^пр* При условии равенства ритма работы пункта и интервала дви- жения автомобилей (Л = /а) пункт будет равномерно загружен ра- ботой, а АТС не будут простаивать в ожидании погрузки и разгруз- ки. Из этого равенства можно определить необходимое число по- стов погрузки или разгрузки: Пх = ^пр ZZa = Ах ^пр ^об* Решив последнее выражение относительно Лх, можно рассчи- тать количество АТС, необходимое для бесперебойной работы по- грузочно-разгрузочных пунктов: Ах = Пх t06 / Znp ^а- Учитывая, что = trqa ус, получим Ах = Пх t0Q / tTqa Yc Z^a*
Глава 15. Погрузочно-разгрузочные работы как элемент транспортного процесса 653 Количество автомобилей, позволяющих освоить суточный гру- зооборот пункта, определяется по формуле — (2сут / Т:ут Цл Ye* Время оборота АТС при их работе на разных маршрутах будет естественно различным. Поэтому в последних формулах должно быть подсчитано как средневзвешенная величина [13]. Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под технологией погрузочно-разгрузочных работ? 2. Расскажите о структуре основных операций технологическо- го процесса ПРР. 3. Какие операции могут выполняться с грузом до непосредст- венной их погрузки в АТС? 4. Изобразите общую структуру технологического процесса погрузочно-разгрузочных работ. 5. В виде каких документов оформляется технологический про- цесс погрузки и разгрузки? 6. Какое влияние оказывает время простоя АТС под ПРР на его производительность? 7. Дайте характеристику погрузочно-разгрузочному пункту. Какие виды работ он выполняет? 8. Как рассчитывается пропускная способность ПРП? 9. Приведите методику расчета числа пунктов погрузки- разгрузки.
Глава 16 СКЛАДЫ И СКЛАДСКИЕ ОПЕРАЦИИ 16.1. Классификация и назначение складов Перемещение любых материальных потоков невозможно без концентрации в определенных местах необходимых запасов, для хранения которых предназначены объекты инфраструктуры, назы- ваемые складами [114]. Склады - это комплексы производственных зданий, инженер- ных сооружений, подъемно-транспортных машин и оборудования, средств вычислительной техники (управляющих, регулирующих и контролирующих их работу), предназначенные для приемки, раз- мещения, накопления, хранения, переработки, отпуска и доставки продукции потребителям. На складах аккумулируются резервы материальных ресурсов, служащие для создания запасов сырья, материалов, полуфабрика- тов или готовой продукции, предназначенных: для сглаживания (демпфирования) колебаний между циклами добычи, производства, перемещения и потребления; обеспечения жизнедеятельности населения и работы жизненно важных предприятий и организаций, как всей страны, так и ее от- дельных регионов в чрезвычайных обстоятельствах (природные бедствия, катастрофы и т. п.). синхронизации скоростей материальных потоков грузов, пере- мещающихся от производителя до потребителя или потоков мате- риалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий в технологиче- ских процессах производства. содействия выпуску продукции партиями; содействия в организации потребительских выставок. Кроме того, сфера деятельности складов включает операции по разгрузке, погрузке, приемке грузов по количеству и качеству, раз- укрупнению поступающих грузов, хранению, инвентаризации, ком-
Глава 16. Склады и складские операции 655 плектованию партий грузов для конкретных потребителей, стыков- ке различных видов транспорта и ряд других. Перечисленные выше операции составляют содержание внутрискладского технологиче- ского процесса [114], преобразующего потоки грузов, входящих на склад и выходящих из него, изменяющего их величину, номенкла- туру, время отправки, стоимость и т. д. Количество и характер складских операций зависят от номенклатуры, транспортной ха- рактеристики грузов, условий приемки и отпуска товаров, степени механизации и автоматизации складских производственных про- цессов и ряда других факторов. Общая схема технологического процесса на складе показана на рис. 16.1 [114]. Понятие ’’склад” в настоящее время существенно изменилось. Теперь под складом понимают не только здания и сооружения, в которых хранятся различные материальные ценности, но и сред- ство для эффективного управления запасами и материальными потоками, циркулирующими в различных логистических системах (производственных, распределительных, транспортных, снабжен- ческих и других). В связи с многообразием складов для их классификации ис- пользуют достаточно большое количество различных признаков. Остановимся лишь на некоторых из них. По номенклатуре грузов различают склады универ- сальные (хранение и переработка грузов широкой номенклатуры, различных по свойствам и наименованию) и специализированные (хранение грузов с однородными физико-механическими свой- ствами). По виду хранимой продукции склады делятся: на склады сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих; незавершенного производства; готовой продукции; тары и упаков- ки; отходов производства; инструментов. По форме собственности различают склады: собствен- ные (предприятий и организаций); коммерческие (общего пользо- вания); арендуемые. По назначению можно выделить [23]: производственные - склады сырья, материалов, комплектующих изделий, цеховые склады готовых изделий, заводские склады готовой продукции); транзитно-перевалочные (служат для кратковременного хранения грузов в период перегрузки с одного вида транспорта на другой, поэтому такие склады часто называют терминалами) - склады при железнодорожных станциях (пристанционные), портах (портовые), речных пристанях, аэропортах, автогрузовых терминалах (при под- ведении к перечисленным складам железнодорожной ветки такие
656 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.1. Общая схема организации технологического процесса на складе склады носят название прирельсовых); таможенные - предназна- ченные для хранения грузов, ожидающих таможенной очистки; досрочного завоза - располагающиеся в районах, доставка грузов в которые возможна лишь в определенные периоды года (напри- мер, районы крайнего севера России); сезонного хранения - для гру- зов сезонного хранения (в основном продукции сельского хозяйст- ва, например, картофеля, свеклы); резервные - предназначенные для хранения запасов на случай чрезвычайных ситуаций; оптовые
Глава 16. Склады и складские операции 657 распределительные - снабжающие товаропроводящие сети; роз- ничные - склады торговых предприятий и ряд других. В зависимости от сроков хранения грузов: для крат- косрочного и долгосрочного хранения. По степени технической вооруженности: немеха- низированные; частично механизированные; механизированные; автоматизированные; автоматические. В свою очередь, по степени автоматизации:^ частич- ной автоматизацией технологических процессов и автоматической обработкой информации; комплексной автоматизацией техноло- гических и информационных процессов; сложной автоматизиро- ванной системой управления. Применение средств автоматики на складах позволяет сокра- тить потребность в трудовых ресурсах, повысить производитель- ность оборудования, надежность его работы и сократить эксплуа- тационные расходы, уменьшить сроки обработки заказов, лучше использовать вместимость складских помещений. По способам хранения грузов (в зависимости от их транспортной характеристики): открытого хранения (площадки), предназначенные для грузов, транспортная характеристика кото- рых не изменяется от воздействия внешней среды; полузакрытого хранения (площадки под навесом, могут иметь от одной до трех легких стен для защиты от ветра), предназначенные для размеще- ния грузов, транспортная характеристика которых не зависит от из- менения температуры и влажности окружающей среды, воздейст- вия ветра и так далее, но зависит от непосредственного воздейст- вия атмосферных осадков; закрытого хранения (отапливаемые и неотапливаемые здания и сооружения имеющие кровлю и ограж- дения со всех сторон), на которых размещают для хранения грузы, требующие защиты от воздействия внешней среды. По объемно-планировочным решениям складских зданий и сооружений: однопролетные и многопролетные (под про- летом понимается расстояние между продольно расположенными несущими стенами или колоннами), а также одноэтажные и мно- гоэтажные. Долгое время закрытые склады проектировались одноэтажны- ми. Привлекательность таких складов вызвана тем, что они более экономичны с точки зрения организации технологического процес- са грузопереработки, так как горизонтальное перемещение грузов значительно дешевле вертикального. Кроме того, стоимость строи- тельства одноэтажных складов значительно ниже, чем многоэтаж- ных из-за простоты их конструкции. Однако при одноэтажной за-
658 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства стройке требуется отведение под строительство складов больших площадей, и повышаются расходы на отопление. Несмотря на то, что многоэтажные склады занимают, по сравнению с одноэтажны- ми складами, гораздо меньшую территорию, их строительство (особенно у нас в стране) практически не проводилось из-за ряда недостатков, связанных в основном с дополнительными затратами: на строительство и размещение ПРС, предназначенных для меж- этажной транспортировки груза. В последнее время в связи с воз- росшей стоимостью земли (особенно в городах) и развитием ПРС, позволяющих поднимать груз на большую высоту, проекты скла- дов изменились в сторону увеличения их высоты и этажности. Объемно-планировочные решения складов, оснащение их подъемно-транспортным и другим оборудованием, зависят от транспортной характеристики груза. Поэтому в зависимости от вида груза, размещенного на складе, они бывают: тарно-упаковоч- ных и штучных грузов, контейнеров, тяжеловесных грузов, металла и металлических изделий, машин и оборудования, длинномерных грузов, строительных материалов, вяжущих материалов, навалоч- ных грузов, химических грузов и минеральных удобрений, зерно- вых и других сельскохозяйственных продуктов, лесных и налив- ных грузов и других видов грузов. Для хранения грузов с одной и той же транспортной характе- ристикой могут создаваться склады с различными конструктивны- ми особенностями. Например, для тарно-упаковочных и штучных грузов строят закрытые склады павильонного типа: штабельные и стеллажные; для навалочных грузов - силосы и резервуары, бун- кера и полубункера, штабельные, эстакадно-штабельные, эстакад- но-штабельно-тоннельные и хребтовые склады; для грузов, не боя- щихся атмосферных осадков, а также перевозимых в контейне- рах, - открытые площадки; для наливных грузов - резервуары; для скоропортящихся продуктов - изотермические склады, склады- холодильники с машинным охлаждением, склады-ледники; для сельхозпродуктов - овощехранилища и фруктохранилища различ- ных типов. По направлению грузопотоков в складах их можно разделить на склады с поточным движением грузов и тупиковые, 16.2. Основы проектирования складов На выбор склада и его оборудования влияют транспортная ха- рактеристика грузов, величина и характер грузопотока, срок и ус- ловия хранения грузов, вид подвижного состава, обслуживающего склад, равномерность прибытия и отправления грузов, размеры
Глава 16 Склады и складские операции 659 прямой перегрузки, размеры капитальных вложений, эксплуатаци- онные расходы, наличие подъездных путей и др. При создании складов надо учитывать и анализировать все перечисленные выше факторы. Как было показано выше, конструктивные особенности скла- дов многообразны и зависят от классификационных отличий. Вме- сте с тем практически на любом складе должны быть следующие основные помещения (табл. 16.1) [23]. Помещения основного про- изводственного назначения делят на следующие зоны: разгрузки, приемки груза по количеству и качеству; хранения, внутрисклад- ской переработки груза (подбора, комплектования, упаковки зака- зов), выдачи груза, погрузки. Все перечисленные зоны должны размещаются на складе так, чтобы наилучшим образом реализовать складской технологический процесс. Зоны должны быть связаны между собой проходами и проездами и обслуживаться комплексом взаимоувязанных ПРС и транспортирующих машин. Зона хранения груза занимает на скла- де самую большую площадь, к этой зоне обычно примыкают зоны Таблица 16.1. Основные группы складских помещений Основные складские помещения Назначение складских помещений Основного производственно- го назначения Хранение, прием и отпуск (экспедиция), распаковка, упаковка, фасовка и комп- лектация продукции Вспомогательные Хранение тары, упаковки, многооборот- ных поддонов и контейнеров. В этих по- мещениях размещают мастерские по ре- монту тары и т. п. Подсобно-технические Размещение коммуникаций и инженерных устройств (помещения машинных отделе- ний, вентиляционные камеры, котельные, кладовые хозяйственных материалов, ин- вентаря, ремонтные мастерские, подза- рядные аккумуляторные станции) Административные (служебные) Кабинеты служащих, офисы для приема посетителей, залы товарных образцов, компьютерный центр и т. п. Бытовые Места отдыха и приема пищи, раздевал- ки, душевые, санитарные узлы и т. п.
660 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства комплектования и упаковки. В свою очередь, последние зоны раз- мещают рядом с зоной погрузки. Зона разгрузки должна быть ря- дом с зоной приема груза по количеству и качеству. Зону разгрузки и зону погрузки (на средних и мелких складах) часто объединяют в одну погрузочно-разгрузочную зону. И только на крупных складах эти зоны делают раздельно. Необходимо помнить, что объединение зон погрузки и разгрузки в одну зону рационально только тогда, когда поступление и отправку грузов можно разделить во времени. Эффективность работы склада во многом зависит от выполне- ния ряда технологических требований, предъявляемых к устройст- ву склада, и требований к планированию складских помещений. Объемно-планировочные решения складских зданий должны отве- чать оптимальной технологии складских операций, а площади и объемы складских помещений должны соответствовать характеру и объему выполняемых операций. Складские помещения необхо- димо планировать таким образом: чтобы внутрискладской технологический процесс был поточ- ным (желательно сквозным, прямоточным) и непрерывным; продукция на складе была размещена наиболее рационально (занимала меньше складской площади и объема, тем самым обес- печивалось их оптимальное использование); условия хранения позволяли полностью сохранять количество продукции и не допускать ухудшения ее качества ниже сущест- вующих норм (размещать продукцию таким образом, чтобы ис- ключалось неблагоприятное влияние одних видов продукции на другие, поддерживать необходимые температуру и влажность в по- мещении, не допускать возможности проникновения на склад по- сторонних лиц и извлечения продукции, хранящейся на складе, без вскрытия штатных ворот и дверей и ряд других); был обеспечен удобный доступ к продукции (правильно вы- брано и размещено складское оборудование, определены необхо- димые размеры проходов и проездов и т. д.); обеспечивалась возможность применения средств механизации и автоматизации и их высокопроизводительная работа (надо стре- миться к тому, чтобы основные складские операции были механи- зированы, а при больших объемах работ - автоматизированы). Кроме перечисленных требований устройство складов и орга- низация их работы должны отвечать требованиям экологической безопасности, санитарии и гигиены труда, сохранности грузов, техники безопасности и пожарной безопасности, которые опреде- ляются действующими ГОСТами, строительными нормами и пра- вилами (СНиП), санитарными правилами и нормами (СанПиН).
Глава 16. Склады и складские операции 661 Место расположения склада выбирается из условий удобства по отношению к путям сообщения и транспортных связей с произ- водственными цехами предприятия или потребителей, удобства выполнения грузовых операций, а также с учетом возможности расширения склада на перспективу. Крупные склады стараются размещать вблизи транспортных магистралей. Запрещается распо- лагать складские комплексы около больниц, школ, детских дошко- льных учреждений, жилых массивов, объектов культурно-бытового назначения. Пути подъезда к складу и въезд в него должны соот- ветствовать Правилам дорожного движения и располагаться таким образом, чтобы обеспечивалось беспрепятственное движение и ма- неврирование большегрузного автотранспорта (автопоездов). Тер- ритория склада (особенно крупного) должна проектироваться с та- ким расчетом, чтобы на ней можно было разместить стоянку авто- поездов (с возможностью их маневрирования), зону отдыха води- телей, ожидающих погрузки или разгрузки, рампы, площадку для складирования бытового мусора и других отходов. Одной из главных целей выбора схем и параметров объемно- планировочных решений складов является минимизация потребно- стей в территории и приведенных затрат, связанных со строитель- ством и последующей эксплуатацией складских комплексов. В настоящее время для складов разработаны типовые склад- ские здания и сооружения, оснащенные современным оборудова- нием. Если типовой проект склада не отвечает предъявляемым тре- бованиям, выполняют индивидуальный проект. В любом случае (при разработке задания на проектирование или выборе типового проекта) проводится технико-экономическое обоснование. В него входят три раздела: экономический, технологический (с обоснова- нием выбора складского оборудования, погрузочно-разгрузочных средств, средств автоматизации и компьютеризации) и строитель- ный (с предложениями по объемно-планировочному решению). При проектировании складов необходимо рассматривать рабо- ту всего складского комплекса как погрузочно-разгрузочную сис- тему, обладающую экономичностью, надежностью, гибкостью. Ко- личество возможных вариантов реализации составляющих склад- ской системы может быть довольно значительным, а при учете их сочетаний в различных комбинациях друг с другом просто огром- ным. Отсюда следует, что система планирования склада, должна проводиться в определенной последовательности, а выбор опти- мального варианта системы должен базироваться на технико- экономическом анализе альтернативных вариантов всех необходи- мых составляющих [114]. Концепция системного планирования и оптимизации складской системы показана в табл. 16.2.
662 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица 16.2. Концепция системного планирования и оптимизации складской системы Этап планирования Содержание этапа планирования Этап 1 Постановка задачи Перед началом планирования складской системы необ- ходимо ответить на ряд вопросов: какова цель проек- тирования складской системы; где предполагается раз- мещение склада; какие и сколько грузов будет перера- батываться на складе; какие транспортные и погру- зочно-разгрузочные средства будут задействованы для грузопереработки и ряд других 1.1. Концепция цели Решаются вопросы о новом строительстве склада, ре- конструкции, модернизации или переоснащении суще- ствующего 1.2. Концепция местоположе- ния Разрабатывается концепция генерального плана за- стройки, архитектурно-планировочные решения, при этом учитываются существующие нормативно-право- вые, правовые и другие документы (например, уточня- ются имеются ли какие-либо ограничения по строи- тельству) 1.3. Концепция маркетинга Планируется номенклатура и количество грузов, кото- рые будут перерабатываться на складе, а так же спосо- бы их переработки и хранения 1.4. Концепция логистики Разрабатываются пути движения материальных пото- ков. Уточняются транспортные связи в районе разме- щения склада 1.5. Концепция транспорта Выбираются транспортные средства и планируются маршруты их движения Этап 2 Сбор информа- ции При выполнении реконструкции или модернизации существующего склада проводится сбор данных о ви- дах складируемых грузов, годовом грузообороте скла- да, динамике поступления и отпуска грузов, себестои- мости складской грузопереработки, эффективности ис- пользования складской площади и объема, уровне и степени механизации складских работ, оборачиваемо- сти склада и ряда других. При проектировании нового склада перечисленные выше данные рассчитываются, или принимаются исхо- дя из предпринимательского замысла
Глава 16. Склады и складские операции 663 Продолжение табл. 16.2 Этап планирования Содержание этапа планирования Этап 3 Выбор вида складирования Определяются возможные варианты способов разме- щения грузов в пространстве. Это влияет на степень использования объема и площади склада; возможность свободного доступа к грузу; возможность механизации складских работ и автоматизации их управления; раз- мер капитальных вложений, затрат на строительство и последующую эксплуатацию складского комплекса; численность обслуживающего склад персонала и его квалификацию Этап 4 Планирование технологичес- кого процесса Проводится оценка и анализ данных, полученных на четвертом этапе планирования. Анализируются номенклатура, объемы, интенсивность и направление входящих и выходящих материальных по- токов, а также внутрискладского перемещения грузов. Определяются: классы грузов, хранящихся на складе (по количеству, объемно-массовым характеристикам и т. п.); классы заказов, поступающих на склад; характеристики информационных потоков (источник возникновения, направление движения, периодичность, объем данных и скорость их приема-передачи, интенсивность и т. д.). Описываются основополагающие процедуры техноло- гического процесса склада: пути движение всех мате- риальных, информационных (в том числе и докумен- тов) потоков; потребности в транспортных и погрузоч- но-разгрузочных средствах, уровень и степень меха- низации и автоматизации; концепция обработки зака- зов и ряд других. Строится диаграмма (функционально-информационная модель) технологического процесса грузопереработки на складе. Она служит основой для построения схем грузопотоков, документооборота, формирования орга- низационно-штатной структуры и алгоритмов функ- ционирования складской системы
664 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Продолжение табл. 16.2 Этап планирования Содержание этапа планирования Этап 5 Разработка тех- нического про- екта (приблизи- тельный план) Разрабатываются альтернативные варианты функциони- рования складской системы (одним и тем же складским площадям придаются разные функции, комбинируется различная транспортная и складская техника, составля- ются альтернативные модели различных процессов); рассчитываются приблизительные нормы времени на операции, определяется штатный состав персонала. Проводится технико-экономический анализ разработан- ных альтернативных вариантов и определяется опти- мальный вариант концепции складской системы Этап 6 Разработка ра- бочего проекта (точный план) Рассматриваются технические и управленческие детали концепции функционирования складской системы. Создается детальный план оснащения склада погрузоч- но-разгрузочными и транспортными средствами, склад- ским оборудованием, средствами учета, контроля и безопасности, автоматизации, компьютеризации и т. п. Определяются задачи и содержание труда на каждом рабочем месте, составляются технологические карты рабочих процессов. Разрабатываются: управленческие взаимосвязи; общая процедура обработки грузов на складе; виды операций и режимов работы; системы об- работки информации и контроля процессов, оборудо- вания и персонала. Уточняются площади, занимаемые отдельными зона- ми, участками, подразделениями, и общая площадь складского комплекса. Данный этап завершается составлением отчета, в кото- ром отражается вся информация, полученная на преды- дущих этапах. Эти данные служат для составления бизнес-плана про- екта Этап 7 Разработка бизнес-плана Производят необходимые экономические и финансо- вые расчеты для реализации складской системы в соот- ветствии с предпринимательским замыслом
Глава 16. Склады и складские операции 665 Окончание табл. 16.2 Этап планирования Содержание этапа планирования Этап 8 Реализация проекта Реализация проекта по созданию складской системы са- ма состоит из многих этапов: строительства, монтажа, пуско-наладочных работ, опытной (пробной) эксплуата- ции, создания пакета прикладных программ для пользо- вателей, обучения персонала, занятого на складской ра- боте, промышленной (полной) эксплуатации. Успех реализации проекта во многом зависит от финан- сирования проекта, профессионализма руководителей, эффективной организации и координации действий всех участников проекта в решении возникающих проблем Конечная цель проектирования - определение размеров склада (вместимости, длины, высоты, ширины), погрузочно-разгрузочных и приемо-отправных фронтов. Исходными данными для определе- ния основных параметров складов являются грузопотоки и режим работы складов. Вместимость склада QCKJI - максимальное количество груза, хранящееся на складе - является его основной характеристикой. Вместимость склада измеряется в м3, т, штуках единиц хранения (например, ящиков, пакетов, бочек, контейнеров) и так далее и мо- жет быть определена по следующему выражению: п 0скл = ^склЛ (16.1) М где ксклЛ - коэффициент складочности i-го груза, поступающего для хранения на склад; W(t)i - расчетный суточный грузопоток /-го гру- за, т; Txpj - срок хранения /-го груза, поступающего на склад, сут. Расчетный суточный грузопоток равен среднесуточному по- ступлению грузов на склад, умноженному на коэффициент нерав- номерности их поступления. Сроки хранения грузов устанавлива- ются в зависимости от назначения складов. Различают абсолютную и относительную вместимость склада. Абсолютная вместимость измеряется количеством груза, которое может разместиться на складе, а относительная - временем (как правило, числом суток), в течение которого запас груза на складе обеспечивает нормальную работу предприятия, организации, фир- мы и т. п.
666 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Площадь склада FCKJl определяется методами удельных нагру- зок и элементарных площадок. Метод удельных нагрузок, обычно, используют при ориенти- ровочном расчете потребной площади склада: п Fскл = Z *прЛ ксклЛ WVrT^/pt, (16.2) i=4 где кщ>л - коэффициент, учитывающий площадь складских прохо- дов и проездов, зависит от используемых погрузочно-разгрузочных средств; р, - удельная нагрузка на 1 м2 полезной площади скла- да, т/м2. Если известны допустимая высота укладки груза в штабеле h и объемная масса груза /г, то р^ определится следующим образом: Pi = Иг- (16.3) Удельная нагрузка зависит от вида склада и его конструкции, вида груза и его упаковки. Например, для сахара и муки в мешках Pt равна 0,75 и 0,7 соответственно; для консервов в металлических банках: мясных - 0,85, рыбных - 0,71; макаронных изделий и чая в кар- тонных ящиках - 0,2 и 0,32 соответственно; безалкогольных напит- ков в стеклянных бутылках, пива, ликеро-водочных изделий - 0,5 [27]. Коэффициент к„рЛ колеб- лется в пределах от 1,5 до 2,0, причем меньшие зна- чения соответствуют приме- нению на складе мостовых кранов и кранов-штабелеров, большие - напольного транс- порта (вилочные погрузчики, электрокары, тележки всех ти- пов, штабелеры и т. п.). Более точно площадь скла- да рассчитывается методом элементарных площадок (шта- белей, стеллажей), которые выделяются при штабельном Рис. 16.2. Расчетная схема для опреде- ления площади склада методом элемен- тарных площадок и стеллажном хранении гру- зов. Площадь зоны размеще- ния элементарной площадки (рис. 16.2), которая много-
Глава 16. Склады и складские операции (>(>/ кратно повторяется в складе и учитывает необходимые проходы и проезды AF = (£ш+ аш)-(Вш + Ьш), (16.4) тогда площадь склада определится из выражения: FCKJ1 = nrui^Ff (16.5) «пл= бскл/Аб, (16.6) где и Вш - соответственно длина и ширина элементарной пло- щадки (стеллажа, штабеля), м; аш, Ьш - размеры проездов и прохо- дов, м; Ипд- число элементарных площадок (штабелей, стеллажей); А<2 - вместимость элементарной площадки (штабеля, стеллажа). Размеры штабелей, стеллажей, а также проходов и проездов между ними определяются условиями штабелирования в зависимо- сти от применяемых средств механизации. Для перемещения кра- нов между штабелями (стеллажами) проезды соответствуют раз- мерам пакетов или перевозимых грузов, с учетом необходимых зазоров. При выполнении технологической планировки склада опреде- ляется необходимое количество проездов и проходов в нем: глав- ные (транспортные) проезды, рабочие проезды и проходы, смотро- вые и эвакуационные проходы. Ширина транспортных проездов принимается в соответствии со СНиП. Ширину рабочих проездов определяют с учетом габаритных размеров ПРС и грузов, разме- щаемых на складе. Рабочие и смотровые проходы (предназначены соответственно для строповки грузов, их нахождения и осмотра) проектируют та- ким образом, чтобы их ширина не была менее 1 м, а зазоры между грузами в рядах - не менее 0,2 м. При использовании на складах электро- и автопогрузчиков, а также других типов напольного транспорта, проектируют два ти- па проездов. Первый тип проездов предназначен для проезда погрузчика и его маневрирования, необходимого для укладки пакета груза (размешенного на поддоне) в штабель или выемки его из штабеля. Второй тип проездов предназначен только для передвижения (без маневрирования) погрузчика по складу. Ширина проезда первого типа Впр, при укладке штабеля под прямым углом (рис. 16.3, а), может быть рассчитана следующим образом.
Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.3. Расчетные схемы для оп- ределения ширины проездов: а, б - определение ширины проезда в складе для четырехопорного и трехопорного погрузчика соответ- ственно; в - определение ширины проезда при установке последнего ряда груза под углом к штабелю
Глава 16. Склады и складские операции 669 Для грузов, у которых ширина груза Ьг < 2ЬР: 5Пр = Кн + tz + /г + 2с?р , (16.7) если Ьг > 2ЬР (пунктир на рис. 16.3, а), то: 5Пр = Ян + yj(a + lr)2 + (bT/2-bp)2 + 2ср. (16.8) где 1Г - длина груза, м; ср - свободное минимальное пространство между погрузчиком и штабелем (можно принимать равным 0,15 - 0,2 м или 0,5 максимального клиренса погрузчика, т. е. ср = т2 /2, (см. табл. 12.2 и рис. 12.2); Ьр - расстояние, равное половине шири- ны погрузчика плюс внутренний радиус поворота (Z?p = В/2 + RB). Из выражений (16.7) и (16.8) видно, что на ширину проезда, в котором погрузчик разворачивается, влияют внешний радиус по- ворота погрузчика и габаритные размеры груза. В том случае, если длина груза меньше длины вил погрузчика lr< I, в формулах (16.7) и (16.8) необходимо /г заменить на I. Опыт показывает, что для по- грузчиков необходимы проезды шириной от двух до четырех мет- ров, для ручных тележек с подъемной платформой достаточна ши- рина проезда, равная двум метрам. Необходимо отметить, что иногда последний ряд пакетов в штабеле целесообразно укладывать не под прямым углом к про- езду склада, а под углом а (рис. 16.3, в). Целесообразность такого размещения пакетов объясняется возможностью уменьшения ши- рины проезда. Действительно, если при укладке штабелей груза под прямым углом к проезду ширина последнего должна позволить разворот погрузчика не менее чем на 90°, то при размещении груза к проезду под углом, меньшим 90°, угол поворота погрузчика к штабелю также уменьшается, что автоматически сокращает и ши- рину проезда до величины Bi = 5np-sinoc. При а = 30° минимальная ширина проезда сокращается практически в два раза. Другой способ уменьшения ширины проездов использование трехопорных погрузчиков. В этом случае ширина проезда опреде- лится из выражения (рис. 16.3, б): ' Bap = Rl + R2 + 2cp, (16.9) где и R2 - радиусы поворота по наиболее выступающей точке погрузчика и груза соответственно. Следует заметить, что площадь склада, рассчитанная по выра- жениям (16.2) и (16.5), учитывает только площадь, занимаемую грузом (так называемую полезную площадь - Fa0B) и площадь про- ходов и проездов - Fn п. Однако при проектировании склада необ-
670 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ходимо знать его общую площадь (Fo6lll), которая в зависимости от назначения склада, способа хранения грузов, степени технической вооруженности и ряда других факторов, кроме перечисленных вы- ше площадей, включает в себя и площади, занимаемые: служеб- ными и бытовыми помещениями Fc;]; различным оборудованием, в том числе ПРС Fo6; оборотной тарой, поддонами и другими FTap; экспедицией, включающей участки сортировки и комплектации за- казов F3K. Исходя из вышесказанного, общая площадь склада может быть представлена в виде следующего выражения: Fобщ- FnoJ1 + F'п п + Fсл + F+ FTap+ Fэк. (16.10) Площадь под служебные и бытовые помещения (в зависимости от оснащения их необходимым оборудованием) может быть опре- делена из расчета 3,25 м2 на одного сотрудника при количестве сотрудников более 5 человек; 4,0 м2 - при количестве сотрудников от 3 до 5 и 5,0 м2, если число сотрудников не превышает трех чело- век [27]. Площадь, занимаемая оборудованием зависит от его габарит- ных размеров, а площадь для хранения оборотной тары обычно со- ставляет около 10 % от Fo6uv Площадь, занимаемая экспедицией, предназначенной для крат- ковременного хранения партий грузов, отправляемых или посту- пающих на склад и требующих разборки и сортировки, может быть рассчитана по выражению п fэк = 2L VK(z)cyT> i ’Тхрэк. i /Pi ’^пР.эк? (16.11) Z=1 где - среднесуточный грузопоток поступающего (отправ- ляемого) Fro груза; £ / - коэффициент суточной неравномерности поступления (отправления) Fro груза: Txp3Ki - продолжительность хранения Fro груза в экспедиции; £пр эк - коэффициент, учитываю- щий площадь на проходы и проезды в экспедиции. В расчетах при поступлении (отправлении) грузов по железной дороге / можно принимать равным 1,3 - 1,5, при перевозках авто- мобильным транспортом - 1,1. Коэффициент &прэк при определении площади приемной экспедиции обычно принимается в пределах от 0,3-0,4 отправочной экспедиции - 0,4.. .0,5 [44]. При определении размеров склада необходимо помнить, что его длина должна определяться исходя из фронта погрузки- разгрузки.
Глава 16 Склады и складские операции 671 16.3. Определение размеров фронта погрузки-разгрузки Фронт погрузки-разгрузки (ФПР) склада, представляет собой участок территории, где в непосредственной близости друга от друга расположены погрузочно-разгрузочные посты, на кото- рых осуществляется погрузка и разгрузка подвижного состава (рис. 16.4). Размеры ФПР определяют исходя из необходимого ко- личества постов погрузки-разгрузки, габаритных размеров под- вижного состава и способа его расстановки. Различают поточную (боковую), торцевую и ступенчатую (косоугольную) расстановки автомобилей (рис. 16.5). При поточной расстановке автомобилей (рис. 16.4, а - 16.5, а) сокращается маневрирование АТС и уменьшается ширина проезда и ФПР. Такая расстановка наиболее благоприятна для автопоездов. Однако при этой расстановке значительно увеличивается фронт ПРР и необходимая длина склада. Торцевая расстановка автомобилей (рис. 16.4, б - 16.5, б) со- кращает длину фронта погрузки-разгрузки, однако погрузка и раз- грузка при такой расстановке могут осуществляться только через заднюю часть кузова, что в ряде случаев (например, при погрузке- разгрузке универсальных бортовых автомобилей) увеличивает время простоя АТС и вызывает определенные неудобства при вы- полнении ПРР. Кроме того, при торцевой расстановке затруднено обслуживание автопоездов с прицепами, так как последние прихо- дится разгружать (загружать) отдельно. Для этого автопоезд дол- жен совершать дополнительное маневрирование, что, в свою оче- редь, ведет к увеличению времени простоя под погрузкой-разгруз- кой и снижает безопасность работ. Несмотря на отмеченные недостатки, современные склады за- частую проектируют с торцевым расположением АТС на погру- зочно-разгрузочных постах (см. рис. 16.4, г). Это обусловлено не только меньшей длиной фронта погрузки-разгрузки, но и удобст- вом обслуживания автомобилей-фургонов, автомобилей с тентиро- ванными кузовами, а также возможностью обеспечения нормаль- ных условий выполнения ПРР при любых погодных условиях. По- следнее достигается за счет выполнения погрузочно-разгрузочных операций в тамбурах с герметизаторами дверных проемов (док- шелтеры с угловыми резиновыми подушками). Создание таких тамбуров, кроме того, уменьшает расходы на отопление склада, поддерживает стабильный температурный режим хранения грузов, повышает безопасность, удобство и производительность труда ра- ботников.
672 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.4. Варианты расстановки автотранспортных средств у скла- дов и устройства мест для их погрузки-разгрузки [68]: а - поточная расстановка; б, г - торцевая; в - ступенчатая; 7 - склад; 2 - место для разгрузки; 3 - автомобиль
Глава 16. Склады и складские операции 673 Рис. 16.5. Расчетные схемы для определения размеров по- грузочно-разгрузочных фрон- тов при поточной (а), торце- вой (б) и ступенчатой (в) расстановке АТС у складов При ступенчатой (косоугольной) расстановке автомобилей (рис. 16.4, в - 16.5, в) погрузка (разгрузка) может производиться через борт и заднюю часть кузова АТС, что облегчает и ускоряет работу, однако сооружение ступенчатых (зубчатых) рамп требует дополнительных затрат. Современные склады, на которых рампы отсутствуют, наряду с боковой часто проектируются и со ступенча- той расстановкой АТС, размещая тамбуры под острым углом к продольной оси склада. Длину ФПР (Аф.п) определяют, исходя из количества одновре- менно устанавливаемых на нем транспортных средств. Ширину ФПР (Вф.п) определяют в зависимости от типа автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств, характеристик входящих и вы- ходящих потоков грузов, расположения складов относительно тран- спортного проезда (с одной или двух сторон), а также от кольце- вого или тупикового движения автомобилей по территории склада. Размеры необходимой площадки перед постами погрузки (раз- грузки) могут быть ориентировочно определены следующим образом: 22—98
674 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства при боковой продольной расстановке АТС (см. рис. 16. 5, а): Ьф.п = (La + Апр)/7Х + Апр; (16.12) Вф.п = Rn + Кв + В& + Ci 4- 2с2, (16.13) при торцевой расстановке автомобилей (рис. 16.5, б): Лм = (Ка + Атр)77х + Ат>р; (16.14) ВФ.п = RH — RB + La + ci + 2с2 ; (16.15) при ступенчатой расстановке автомобилей (рис. 16.5, в): ^Ф.п — [(-Ка Аср)77х + Аср] f sina, (16.16) Кф.п = RH - Rb-cosoc + La-sina + l,4ci + с2. (16.17) где La и 5а - длина и ширина автомобиля соответственно, м; Пх - число постов погрузки (разгрузки); 7?н и RB - соответственно на- ружный и внутренний радиусы поворота автомобиля, м; Ап.р, Ат.р и Ас.р - расстояние между автомобилями при продольной, торцевой и ступенчатой их расстановке соответственно, м; cj и с2 - соответ- ственно минимальное расстояние от автомобиля до стены склада и от движущегося автомобиля до границы проезда и (или) стояще- го автомобиля, м. Расстояние между автомобилями при продольной расстановке не должно быть меньше 1,0 м, при торцевой и ступенчатой их рас- становке - 1,5 м. Минимальное расстояние от автомобиля до скла- да не должно быть меньше 0,2 м, а от движущегося автомобиля до границы проезда или стоящего автомобиля - 0,5-1,0 м. Ширину полосы движения автомобилей с прицепами необходимо прини- мать не менее 4 м. При расположении крытых складов с одной стороны проезда, расстояние между складами и забором, ограничивающим террито- рию складского комплекса, должно быть не менее 16 м (при коль- цевом движении транспорта) и 19 м (при тупиковом). При распо- ложении складов с двух сторон от проезда расстояние между ними должно быть не менее 28 м (при кольцевом движении) и 35 м (при тупиковом). При проектировании тупикового проезда в его конце необхо- димо предусмотреть площадку для поворота АТС в виде кольца с внешним радиусом не менее 15 м. Более точно размеры площадки могут быть определены графи- ческим методом, подробно описанным в [9].
Глава 16. Склады и складские операции 675 16.4. Грузопереработка и выбор складского оборудования Современный эффективный склад - это предприятие, на кото- ром грузы находятся в постоянном движении. Такие склады еще называют ""живыми складами” [106], подчеркивая тем самым при- оритет движения товарно-материальных потоков, а не хранение запасов. Поэтому, главное в складском хозяйстве - это грузопере- работка [17]. Термин грузопереработка (Materials Handled) пришел к нам из- за рубежа и, как отмечают специалисты, довольно трудно поддает- ся точному определению. В рамках данного курса под грузопере- работкой будем понимать совокупность всех складских операций, которым подвергаются грузы и учитывать то обстоятельство, что грузопереработка всегда связана с движением и перемещением на короткие расстояния определенного количества различных товар- но-материальных потоков [107,109]. Как уже отмечалось выше, материальные потоки грузов, проходящие через склад, претерпевают серьезные изменения. Во-первых, это вызвано тем обстоятельством, что партии грузов, поступающие на склад, как правило, крупнее тех, которые требуют- ся для отправки со склада потребителям. Во-вторых, зачастую потре- бителям требуется в партии отправить различные виды грузов, то есть необходимо укомплектовать отправку (подобрать грузы в строгом соответствии с требованиям заказчика). Исходя из этого, главная задача грузопереработки - разукрупнение поступаю- щих на склад партий грузов и комплектация (подборка) от- правок. Чтобы решить эту задачу, необходимо выполнить все опе- рации внутрискладского технологического процесса (см. рис. 16.1). Несмотря на то, что функции различных складов могут существен- но отличаться друг от друга (соответственно будет отличаться и набор операций, входящих во внутрискладской технологический процесс), основной комплекс складских операций, связанных с гру- зопереработкой, может быть представлен в следующем виде: раз- грузка транспортных средств и приемка грузов; перемещение гру- зов внутри склада (размещение на хранение и подборка); отправка грузов потребителям (проверка подготовленных к отправке грузов и погрузка транспортных средств). Для эффективного выполнения перечисленных операций сис- темы грузопереработки должны проектироваться с таким расчетом [17], чтобы: 1) обеспечивалась максимальная непрерывность мате- риального потока; 2) большая часть складского оборудования пред- назначалась для перемещения грузов, а не для их хранения, была
676 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства унифицирована, стандартизирована и максимально загружена; 3) груз преимущественно перемещался под действием силы тяже- сти (собственным весом); 4) соотношение собственного веса ПРС и их грузоподъемности стремилось к минимуму (другими словами ПРС должны иметь максимальную полезную нагрузку). Продуктивная работа склада напрямую зависит от используе- мого оборудования, степени оснащения им всех операций техноло- гического процесса и системы управления этими операциями. Все оборудование, применяемое на складе, можно разделить на три большие группы: оборудование для погрузочно-разгрузочных работу оборудование для внутрискладского перемещения и хране- ния грузов и оборудование для учета и контроля. При детализации функций, которые отводятся оборудованию при грузопереработке, его можно представить, состоящим из следующих групп, показан- ных в табл. 16.3 [44]. Таблица 16.3. Деление складского оборудования по его функциям в грузопереработке Группы оборудования Виды оборудования, входящего в группы 1. Технологическое обору- дование: 1.1. Тара и товароносители Поддоны, контейнеры, решетки, цистерны, бункеры 1.2. Средства, предназначен- ные для ухода за товарами Промышленные пылесосы, машины для подметания мусора, газационные установ- ки, средства перегрузки, приборы контроля 1.3. Для хранения Стеллажи (полочные, ячеичные, сквозные, проходные, гравитационные, консольные, передвижные и других типов) 2. Для погрузки, разгрузки и формирования складской грузовой единицы Поддоны и контейнеры; машины для из- мерения, обмотки, резания; средства тран- спортировки и перегрузки; техника для ра- бочих операций по проверке качества; подъемные столы, поворотные устройства, рампы, выравнивающие, перекидные мос- тики; оборудование для контроля габари- тов и массы груза
Глава 16. Склады и складские операции 677 Окончание табл. 16.3 Группы оборудования Виды оборудования, входящего в группы 3. Для сортировки и ком- плектования Различные типы оборудования для рассор- тировки, подборки, комплектования (паке- тоформирующие и пакеторасформирую- щие машины, тележки для подборки зака- зов, поддоны, различные виды тары, столы и др.) 4. Подъемно-транспортное оборудование для транс- портировки и складирова- ния Все типы: тележек, электрокар, электро- штабелеров, кранов, электро- и автопо- грузчиков, конвейеров, элеваторов и мно- гие другие виды погрузочно-разгрузочных и транспортирующих средств По аналогии с классификацией складов по степени техниче- ской вооруженности, системы грузопереработки делятся на неме- ханизированные, механизированные, автоматизированные (час- тично и комплексно) и компьютеризованные. Подробно об этих системах изложено в работах [31, 63, 113, 117 и др.], здесь ограни- чимся их краткой характеристикой и приведем несколько приме- ров, позволяющих уяснить сущность этих систем. Немеханизированные системы грузопереработки: все внутрискладские операции с грузом выполняются вручную. К со- жалению, доля ручного труда на складах (особенно небольших) еще достаточно велика. Механизированные системы грузопереработки могут быть частично- и комплексно-механизированными. У частично ме- ханизированных систем большая доля операций с грузами выпол- няется вручную или с использованием средств малой механиза- ции (рис. 16.6). Обычно это разгрузка и погрузка транспортных средств, укладка грузов на поддоны и конвейеры. В комплексно- механизированных системах большинство основных операций с грузами механизировано. В этих системах используется множество разновидностей ПРС, о которых подробно было рассказано в гла- ве 11 настоящего учебника. Автоматизированные системы грузопереработки: раз- личают частично- и комплексно-автоматизированные системы. Ес- ли автоматизация частичная, то такие системы часто называют по- луавтоматизированными.
678 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.6. Механизированная система грузопереработки на складе тарно-упаковочных и штучных грузов с использованием вилоч- ных электропогрузчиков и ричтраков Частично автоматизированные системы. Полуавтоматизиро- ванные системы разворачиваются на комплексно-механизирован- ных складах, которые в дополнение к механическим ПРС оснаща- ются еще и автоматическими устройствами. Автоматизации под- вергаются отдельные основные действия устройств и машин, опе- рации или группы операций, связанные с переработкой грузов, процессы контроля, регулирования и управления. Примерами по- луавтоматизированных систем грузопереработки могут служить: а) системы автоматического управления погрузочно-разгрузоч- ными средствами - ПРС по территории склада перемещаются без водителя, для этого используются оптические и электромагнитные устройства, а также современные информационные технологии с применением ЭВМ и видеотехники. Оптические устройства по- строены на эффекте отражения светового сигнала, электромагнит- ные - на эффекте электромагнитной индукции. Эти устройства размещают на борту ПРС, а на поверхность пола склада в первом случае наносится светоотражающая полоса, во втором - под полом склада прокладывают электрический кабель. При использовании видеотехнологий вообще не требуются светоотражающие полосы и электрические кабели;
Глава 16. Склады и складские операции 679 б) автоматизированные и компьютеризованные сортировочные линии - используют устройства оптического сканирования, кото- рые считывают маркировку, нанесенную на упаковку (например, штрих-код), с тем или иным грузом (подобранным на складе в со- ответствии с заказом), и движущимся по конвейеру, и автоматиче- ски направляют эту упаковку в нужное место отгрузки; в) роботы и наклонные стеллажи - наибольшее распростране- ние роботы на складах получили на операциях, связанных с разук- рупнением и образованием грузовых единиц, а также при работах в опасных или неблагоприятных для человека условиях. Роботы распознают упаковки, выбирают нужные и помещают их на ленту конвейера или снимают их с него. Наклонные (гравитационные) стеллажи используют на складах с большой номенклатурой и вы- сокой оборачиваемостью грузов. Гравитационные стеллажи обес- печивают поточное движение грузов с соблюдением принципа "первым пришел - первым вышел" (в литературе для обозначения этого термина часто используется аббревиатура ФИФО от англий- ской FIFO - "first in, first jut"). Комплексно автоматизированные системы. Подавляющее боль- шинство операций в этих системах выполняется без участия чело- века. Управление операциями осуществляется с диспетчерского пульта по заданной программе. Примерами комплексно автомати- зированных систем могут служить: а) системы подборки заказов - система подборки заказов была одним из первых опытов автоматизации грузопереработки, поэто- му в ней еще использовался ручной труд на этапах загрузки и раз- грузки конвейерных линий. Основу системы составляли гравита- ционные стеллажи, установленные друг на друга в несколько яру- сов. Упаковки с грузом загружались с более высокой стороны стеллажа и под действием силы тяжести перемещались по наклон- ному роликовому конвейеру вниз до упора. На уровне нижней час- ти каждого из стеллажей размещались приводные конвейерные ли- нии. По команде с пульта упоры, удерживающие упаковки с гру- зом, убирались, и они начинали поступать на конвейеры, которые, в свою очередь, транспортировали их в места отгрузки. Разновид- ностью описанной системы может служить склад кондитерской фабрики (рис. 16.7). В этой системе подача грузов на стеллажи и снятие с них выполняется люлечным элеваторами. В настоящее время в системах подборки заказов удалось полностью автомати- зировать перемещение грузовых единиц от момента их поступле- ния на склад до отгрузки потребителям. Работой всей системы управляет компьютер, который обрабатывает поступающие заказы
680 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.7. Система подборки заказов с использованием гра- витационных стеллажей и люлечных элеваторов: 1 - концы поточных линий; 2, 4 - люлечные элеваторы для за- грузки и разгрузки стеллажей грузами соответственно; 3 - грави- тационные роликовые стеллажи; 5 - ленточный конвейер, подаю- щий грузы к фронту погрузки груза и контролирует состояние запасов грузов на складе. Продукция, поступающая на склад, автоматически перемещается в зону хране- ния и загружается на гравитационные стеллажи. Параллельно с этим обновляется база данных о наличии запасов грузов на складе. В соответствии с заказом система составляет график выхода на ли- нию подвижного состава и его загрузки. В момент подачи подвиж- ного состава под погрузку необходимое количество груза отобрано в той последовательности, в которой его необходимо загружать и автоматически подавать конвейерами в зону погрузки; б) автоматизированные транспортно-складские комплексы - ис- пользуется концепция автоматизированной комплексной грузопе- реработки на основе высокостеллажного хранения груза (рис. 16.8). В таких комплексах автоматизирован весь внутрискладской техно- логический процесс от приемки грузов до их отправки. Комплекс состоит из стеллажных конструкций высотой до 37 метров, обору- дования для загрузки грузов в стеллажи и выборки из них, систем комплектования заказов, приемки (отгрузки) грузов и системы управления. Система управления в рассматриваемых комплексах аналогична описанной выше автоматизированной системе подбор- ки заказов; в) автоматические и компьютеризованные системы - идея пол- ной компьютеризации складских операций привлекательна тем, что на ее основе можно создать систему, сочетающую в себе высокий уровень управления, которой обладает автоматизированный склад
Глава 16 Склады и складские операции 681 и операционную гибкость, присущую механизированным системам грузопереработки. Основным видом ПРС в таких системах являет- ся вилочный погрузчик, имеющий на своем борту терминальный комплекс и выполняющий все операции по командам центрального компьютера, который хранит всю информацию об операциях гру- зопереработки в своей базе данных. Это позволяет оперативно ана- Рис. 16.8. Автоматизированный высокостеллажный склад: 1,2- роликовые конвейеры; 3 - поворотная секция конвейера; 4 - уст- ройство для проверки размеров грузов; 5 - распределительный конвейер; 6 - перегрузочное устройство; 7, 8 - загрузочная (стартовая) площадка , с этой площадки груз забирает кран-штабелер и перемещает в нужную ячейку стеллажа; 9 - кран-штабелер
682 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 16.9. Автоматическая система складирования KARDEX SHUTTLE: 1 - грузы различной высоты; 2 - экстрак- тор; 3 - привод с частотным регулирова- нием; 4 - светодиодная растровая ре- шетка; 5 - пространство действия свето- диодной защиты; 6 - рабочее окно лизировать складывающуюся си- туацию и находить наиболее ра- циональные способы загрузки складского оборудования. Кон- струкция и планировка складов, использующих компьютеризован- ные системы, остаются практи- чески такими же, как и у обыч- ных механизированных складов. В разработке описанных систем сделаны только первые шаги, однако существующие тенден- ции в развитии ПРС, средств ав- томатизации и компьютеризации позволяют надеяться на прог- ресс в этой области (рис. 16.8). Более подробно хотелось бы остановиться на современной технологии складирования гру- зов, реализованной в автома- тической системе KARDEX SHUTTLE (рис. 16.9), разрабо- танной швейцарской фирмой KARDEX, являющейся мировым лидером в производстве таких систем [68]. Система KARDEX SHUTTLE представляет собой техническое решение, основан- ное на новейших интеллектуаль- ных разработках. В основу этой системы положен towr-прин- цип, т. е. принцип башни (или высокого шкафа), предполагаю- щий хранение максимально возможного количества грузов на ми- нимальных площадях. За счет этого, достигается экономия как складских площадей, так и средств, необходимых для организации хранения груза. Данная система обеспечивает не только высотное штабелирование, но и быстрое извлечение любого из затребован- ных оператором грузов из этого штабеля, которые доставляются к рабочему окну. Это окно выполнено с учетом всех эргономических требований и требований техники безопасности. В целях снижения затрат времени на проведение операций по укладке и забору грузе-
Глава 16. Склады и складские операции 683 вых единиц из поддона-накопителя реализован непосредственный доступ оператора к грузу ’’сверху”. Перемещение поддонов с грузом к рабочему окну или, напро- тив, транспортировка их на свободное для складирования место выполняется с помощью экстрактора с электронным регулировани- ем скорости. Поддоны размещаются около передней и задней вер- тикальных стенок шкафа. В центральной части шкафа предусмот- рена шахта для перемещения экстрактора. В зависимости от массы транспортируемого поддона, элек- тронный регулятор скорости перемещения экстрактора обеспечи- вает медленное перемещение тяжелых поддонов и быстрое пере- мещение легких поддонов. Для перемещения хрупких и особо ’’чувствительных" грузов возможна настройка привода на малую скорость передвижения. Максимальная скорость подъема экстрак- тора составляет 2 м/с. Интегрированное устройство защиты от пе- регрузок повышает эксплуатационную надежность и безопасность. Экстрактор центрируется внутри шкафа в направляющих с по- мощью четырех направляющих роликов, что предотвращает пере- кос. Подъемные дверцы в задней части рабочего окна защищают как персонал, так и складируемый груз. Одновременно они обеспе- чивают защиту от воздушной тяги при быстром движении экстрак- тора. Частотные разделительные фильтры регулируют горизон- тальное и вертикальное движения. Датчики, размещенные в зоне рабочего окна, мгновенно распо- знают высоту того или иного перемещаемого поддона с грузом, тем самым, гарантируя определение оптимального по высоте места для его хранения. Автоматическая система распределения мест для складирования поддонов внутри шкафа позволяет хранить грузы различной высоты, при этом грузовые единицы распределяются по местам хранения без потерь полезного пространства. Это гаранти- рует более гибкое и эффективное использование имеющихся пло- щадей. Управление автоматическим шкафом осуществляется опе- ратором непосредственно с рабочего места при помощи клавиату- ры и дисплейного информационного экрана. Конструкция KARDEX SHUTTLE представляет собой модуль- ную систему, состоящую из отдельных вертикальных блоков высо- тою 2,5 м и собирающуюся по принципу наращивания. Такое по- строение складского пространства гарантирует максимальную гиб- кость и оптимальное использование любых высот помещений. Этому также способствует возможность высоты последнего блока изменяться с шагом 100 мм. Максимальная высота шкафа модели ХР может достигать 30 м и воспринимать суммарную нагрузку до 60 т.
684 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Выбор всего комплекса складского оборудования никогда не имеет однозначного решения [131]. Общие подходы к выбору ПРС были рассмотрены в главе 14 настоящего учебника, однако не лишним будет напомнить о некоторых из них, учитывая те требо- вания и ограничения, которые предъявляет к оборудованию склад- ская система. При подборе оборудования необходимо учитывать самые раз- нообразные факторы: транспортную характеристику груза; объем складского грузооборота; расстояние, на которое перемещаются грузы; объемно-планировочные решения склада (высоту помеще- ний, ширину проходов и проездов, размеры ворот, наличие рамп и т. п.); способ упаковки; прочность пола складов; допустимые на- грузки на пол зданий, погрузочные платформы АТС и других ви- дов подвижного состава (например, вагонов); вид и особенности подвижного состава, которым завозится и вывозится груз; способы хранения грузов (например, наличие и конструкция стеллажей), сроки их хранения и много других факторов. Кроме того, выбираемое оборудование должно соответство- вать следующим требованиям [44]: быть надежным в эксплуатации, долговечным, ремонтопри- годным, безопасным в работе и обслуживании, однотипным (по возможности) и универсальным по функциональному назначению; обладать высоким КПД, достаточной прочностью и устойчи- востью; иметь запас по грузоподъемности, собственную массу, не пре- вышающую допустимые нагрузки на соответствующие элементы складских зданий и обслуживаемых ими транспортных средств; соответствовать по характеристикам самого оборудования и его рабочих органов транспортной характеристике перерабаты- ваемых грузов, а по производительности - условиям работ и пропу- скной способности склада; учитывать энергетические возможности склада, требования экономической целесообразности и технологической необходимо- сти, а также социальные и экологические требования. 16.5. Показатели работы складов Для системного анализа эффективности работы складов обыч- но используют три группы показателей, отражающих: интенсивность работы склада (грузооборот: общий, по при- бытию грузов и по их отправлению; удельный грузооборот; коэф- фициент неравномерности загрузки склада и ряд других);
Глава 16. Склады и складские операции 685 эффективность использования складских помещений (вмести- мость, полезная площадь, грузонапряженность, коэффициенты: не- равномерности загрузки, оборачиваемости грузов, использования склада по площади и по вместимости); финансово-экономическую ситуацию на складе (доходы и рас- ходы; себестоимость хранения грузов; производительность труда персонала; коэффициент оборачиваемости запасов по стоимости и другие). Характеристика и формулы для расчета некоторых из перечис- ленных выше показателей приведены в табл. 16.4. Таблица 16.4. Показатели работы складов Показатель Определение и краткая характеристика показателя Формулы для расчета Грузооборот склада: общий РОбШ; по поступлению грузов Рпос; по отправлению грузов Ротп Количество всех поступив- ших на склад Qnoc и от- правленных со склада QOTn грузов (в тоннах) за анали- зируемый период времени (сутки, месяц, год Д7) общ = (Спос+Сотп) /АТ? Рпос = Спос Ротп ~ Оотп /АТ Коэффициент не- равномерности за- грузки склада АГНеР Отношение грузооборота самого напряженного ме- сяца Рмес. max к средне- месячному грузообороту склада Рмес. ср Кнер = Рмес. max /^мес. ср Коэффициент обо- рачиваемости гру- зов на складе Ко Отношение общего склад- ского грузооборота Робщ к среднему запасу хранения грузов на складе Зср Ко — Робщ / -^ср Грузонапряжен- ность склада £7СКЛ Количество грузов в тон- нах 2Г, размещенных на полезной площади склада Fn0Jl в исследуемый мо- мент времени ^скл = QJPnon Коэффициент ис- пользования склада по объему Kv Отношение объема, зани- маемого грузом Утр, к об- щему объему склада VCKJ1 К = V IV V Гр ' v СКЛ
686 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Окончание табл, 16.4 Показатель Определение и краткая характеристика показателя Формулы для расчета Коэффициент ис- пользования склада по площади Kf Отношение площади, за- нимаемой грузом Frp, к об- щей площади склада Гобщ Kf = ^гр/^общ Коэффициент ис- пользования склада по вместимости Отношение среднего ко- личества грузов на складе AQr.cp за анализированный период ко всей вместимо- сти склада = A Gr.cp / 2скл Производитель- ность труда персо- нала склада Тскл Отношение грузооборота склада в анализируемом периоде Робщ к численно- сти всех работников скла- да и подсобных рабочих, закрепленных за складом А/раб ^скл ~ Робщ/ ^раб В заключение данного раздела необходимо сделать следующие выводы [23,27,44,73, 114]: 1. Современный склад - сложная система, перерабатывающая огромную номенклатуру грузов, это приводит к большому разно- образию параметров складов и их отличию друг от друга в каждом конкретном случае. Исходя из этого, наибольший экономический эффект функционирования склада может быть достигнут только при индивидуальном подходе к проектированию и созданию складской системы при учете всех, влияющих на нее факторов. 2. Создание и функционирование любой складской системы должно быть ориентировано на минимальные затраты, связанные с преобразованием входящих на склад и выходящих со склада гру- зопотоков, обеспечением требуемых условий хранения грузов и их рациональной грузопереработкой; максимальное использование имеющихся складских мощностей (площади, объема склада) и складского оборудования, а также высокий уровень обслуживания клиентов. 3. Система складирования грузов должна обеспечивать рацио- нальное размещение грузов на складе и эффективное управле- ние им.
Глава 16. Склады и складские операции 687 4. Транспорт, доставляющий на склад и увозящий со склада грузы и саму складскую систему, необходимо (с точки зрения сис- темного подхода) рассматривать как две подсистемы одной транс- портно-складской системы, объединенные для достижения постав- ленной цели, взаимодействующие как между собой, так и с внеш- ней средой. Для этого необходимо учитывать все взаимосвязи и взаимозависимости между материальными и информационными потоками, циркулирующими в самой системе складирования и во внешней среде. Все элементы транспортной и складской подсистем характеризуются определенными параметрами, которые можно объединить в три группы: пространственные, функциональные и экономические. Взаимодействие пространственных параметров этих под- систем приводит к более рациональному выбору места расположе- ния складов относительно промышленных районов и транспортных узлов и наиболее удачной взаимной компоновке транспортных, складских сооружений и устройств. Функциональное взаимодействие транспорта и складов про- исходит как на материальном (в виде материальных потоков в мо- мент передачи грузов с транспорта на склад и со склада на транс- порт), так и на информационном уровне (в виде информации, кото- рая сопровождает и обслуживает материальные потоки). Экономическое взаимодействие склада и транспорта опреде- ляется затратами, связанными с доставкой груза и его складской переработкой. Для минимизации издержек необходимо учитывать большое количество факторов: транспортную характеристику гру- за, вид транспортных средств, доставляющих грузы на склад и за- бирающих их со склада, уровень механизации погрузочно-разгру- зочных и складских работ и многие другие. 5. Наибольшее влияние на систему складирования оказывают: вид транспортных средств, доставляющих грузы на склад и забирающих их со склада, - диктуют требования к транспортным коммуникациям, подъездным путям и размерам погрузочно-разгру- зочных фронтов; отсутствие или наличие внешнего товароносителя грузопо- тока (поддон, контейнер и т. п.) и его характеристики - определяет технологические требования к ФПР, типу ПРС и складского обору- дования и др.; интенсивность грузопотока (скорость, частота, ритмичность поступления, размер партии и т. д.) - влияет на объемно-плани- ровочные решения складов, тип, производительность и количество ПРС и т. п.;
688 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства информационный поток (способ передачи информации и ее носитель) - наибольшее влияние оказывают формы и носители первичной информации, а также средства и способы передачи данных. 6. В настоящее время условия ведения складского бизнеса тре- буют применения современной инфраструктуры, прогрессивных технологий грузопереработки, активного внедрения и эффективно- го использования передовых информационных технологий и средств связи, систем автоматизации и компьютеризации техноло- гических процессов, а также систем контроля качества оказывае- мых услуг. Вопросы для самоконтроля 1. Что входит в современное понятие склад? Для каких целей они создаются и какой деятельностью занимаются? 2. Приведите классификацию складов. 3. Расскажите об общей схеме организации технологического процесса на складе. 4. От каких факторов зависят объемно-планировочные реше- ния складов и места их размещения? 5. Перечислите и охарактеризуйте основные группы складских помещений. 6. Что понимается под концепцией планирования и оптимиза- ции складской системы? 7. От каких факторов зависит количество проходов и проездов на складе, и каким образом определить их размеры? 8. Как рассчитывается площадь склада? 9. Опишите методику определения размеров погрузочно-раз- грузочных фронтов на складе при различных способах расстановки автомобилей у него. 10. Что понимаемся под термином ’’грузопереработка”? 11. Чем руководствуются при проектировании систем грузопе- реработки? 12. Перечислите основные группы складского оборудования, опираясь на его функции в грузопереработке. 13. Опишите и охарактеризуйте существующие системы гру- зопереработки. 14. Перечислите показатели, которые позволяют охарактеризо- вать работу склада. 15. Какие параметры оказывают наибольшее влияние на систе- му складирования, и на что она должна быть ориентирована?
Глава 17 МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ ПРИ ПЕРЕВОЗКАХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГРУЗОВ Механизация (от греческого слова машина, орудие) - замена ручных средств труда машинами и механизмами. В зависимости от степени оснащения технологических процес- сов погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ различными типами ПРС и доли использования ручного труда, эти процессы могут быть механизированными, автоматизированны- ми и автоматическими. Механизация и автоматизация процессов, в свою очередь, может быть как частичной. так и полной (комп- лексной). К частично механизированным (часто говорят просто механи- зированным) относятся процессы, в которых основные трудоемкие операции выполняются машинами, а управление этими машинами и некоторые вспомогательные операции (такие, например, как формирование пакета груза, застроповка и отстроповка, оттяжка его при подъеме и опускании, открытие и закрытие бортов и две- рей в транспортных средствах и ряд других) вручную, так как ме- ханизация этих операций трудно осуществима или неэффективна. К комплексно-механизированным (или полностью механизиро- ванным) процессам относятся те, у которых все операции выпол- няются машинами и оборудованием, а за человеком остается управление этой техникой (как правило, вручную), контроль ее ра- боты и выполнение необходимых регулировок. В частично автоматизированных процессах автоматизируют- ся лишь некоторые операции (например, захват груза, сигнализа- ция о положении механизмов, некоторые элементы рабочего цикла машин периодического действия, распределение груза на конвей- ерных линиях, учет работы машин и т. д.).
690 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства При комплексной автоматизации большая часть операций вы- полняется автоматически (захват, отдача, перемещение, штабели- рование, взвешивание груза, погрузка-разгрузка транспортных средств, и т. д.), а человек подключается к управлению только на отдельных этапах, которые или пока нельзя доверить автоматам, или их применение оказывается неэкономичным. В автоматическом процессе все операции выполняются в ав- томатическом режиме. Человек только наблюдает периодически за системой, ведет регулировку и наладку ее по мере надобности. Автоматизация процессов переработки грузов возможна только при выполнении ряда условий, основными из которых являются: наличие комплексной механизации процесса ПРР; стабильность процесса переработки грузов в течение более или менее длительного времени (такому условию в наибольшей степе- ни отвечают пункты переработки однородного груза значительно- го объема - минерально-строительных материалов, руды, угля, соли и др.); возможность свободного доступа заборных органов ПРС во все зоны помещений для хранения грузов и транспортных средств, чему удовлетворяет полностью открытый или открывающийся подвижной состав; унифицированность транспортных параметров груза (размер, масса и форма отдельных мест). Этому условию соответствуют на- валочные грузы, тарно-упаковочные и штучные, лесные грузы, пе- ревозимые в пакетах, а также контейнеры. К средствам автоматизации предъявляются следующие техни- ко-эксплуатационные требования: обладать длительным сроком службы; обеспечивать необходимое быстродействие, определяемое экс- плуатационными условиями переработки грузов; обеспечивать простоту и удобство управления; стабильно работать в различных природно-климатических и производственных условиях; обладать высокой помехоустойчивостью управляющих сиг- налов; быть безопасными в обслуживании и удобными при монтаже и ремонте; иметь минимальные габариты, массу и стоимость. Основным качественным показателем состояния ПРР является уровень механизации (комплексной механизации) Уум, который определяется как отношение (в %) объема работ по переработке i-x
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 691 грузов, выполненных механизированным (комплексно-механизи- рованным) способом QMh ко всему объему погрузочно-разгрузоч- ных работ с этими грузами <20бь т. е. ” О уум=Ё7Г-100%’ d7-D f=l где п - количество наименований (номенклатура) грузов, перераба- тываемых на погрузочно-разгрузочном пункте или складе. Этот показатель служит базой для разработки мероприятий по ликвидации ручного труда и определения потребности в ПРС. Од- нако он непосредственно не отражает соотношение трудоемкостей погрузочно-разгрузочных работ, при ручном и механизированном (комплексно-механизированном) способе их выполнения. Для уче- та трудоемкости процесса используют другой показатель - степень механизации (комплексной механизации) труда Ус.м, который опре- деляют по формуле Гем = YSU‘ tUI 100 %- (17-2) /=1 ^об/ ‘' * об/ где TMi- трудоемкость выполнения механизированных (комплекс- но-механизированных) операций, приходящаяся на единицу объе- ма i-ro груза; общая трудоемкость переработки всего количе- ства i-ro груза, приходящаяся на единицу его объема. Иерархия погрузочно-разгрузочных и перегрузочных работ по степени и уровню их механизации и автоматизации показана на рис. 17.1. Технологический процесс погрузочно-разгрузочных, транс- портных и складских работ в обязательном порядке должен вклю- чать схемы механизации, представляющие собой основную модель этого процесса, используемую на практике. В схемах отражаются и увязываются между собой номенклатура, объем и транспортная характеристика перерабатываемых грузов, места его складирова- ния и хранения (как у грузоотправителя, так и у грузополучателя), используемые грузозахватные устройства, погрузочно-разгрузоч- ные средства (как основные, так и вспомогательные) и транспорт- ные средства. В общем виде к схемам механизации предъявляются требова- ния, направленные: на обязательное обеспечение безопасности работ; сокращение доли и интенсивности ручного труда, а также улучшение его условий;
692 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 17.1. Соотношение между ручным, механизированным и автома- тизированным трудом при осуществлении ПРР обеспечение максимально возможной производительности (выработки) применяемой техники и обслуживающего персонала; улучшение использования оборудования, обеспечение его на- дежности; сокращение затрат на переработку грузов. В настоящее время схемы механизации разрабатываются с ис- пользованием современных информационных технологий, ЭВМ, принципов математического, графического, имитационного моде- лирования, сетевых графиков технологических процессов и т. д. Основной целью разработки схем механизации является отыскание наиболее рациональных способов доставки грузов потребителям (в нужное время, требуемого количества, необходимой номенкла- туры и качества). Для этого на начальном этапе производят расчет необходимых параметров фронтов погрузки-разгрузки с учетом характеристик имеющегося или планируемого грузопотока (рода груза, способа транспортирования, характеристик надежности и неравномерности грузопотока и условий обеспечения производства работ всеми не- обходимыми видами обслуживания и др.), применяемых транс- портных и погрузочно-разгрузочных средств. Здесь же определяют
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 693 необходимые средства для механизации вспомогательных, а также ремонтных работ, оборудование для внутрискладского транспор- тирования и технологической обработки грузов, устройства авто- матизации процесса и его информационного обеспечения, оргтех- нику, средства связи, а также другие устройства, необходимые для механизации процесса ПРР. На заключительном этапе рассчитываются и оптимизируются характеристики всех элементов используемых погрузочно-разгру- зочных пунктов, складов оборудования и транспортных средств. В частности, уточняются места размещения и схемы перемещения АТС и ПРС в процессе обслуживания постов погрузки-разгрузки, расположение необходимых проездов, проходов и зон хранения, размеры складов, производительность используемой техники и ряд других. Кроме того, определяется необходимое количество средств механизации и подвижного состава. К настоящему времени разработано большое количество раз- личных типовых схем механизации, с которыми читатели могут ознакомиться в соответствующей литературе [31, 52, 63]. В рамках данного учебника, опираясь на эти источники и материал изложе- ний в предыдущих главах, покажем на примере нескольких видов грузов основные принципы составления схем механизации. 17.1. Механизация при перевозках навалочных и сыпучих грузов Навалочные и сыпучие грузы занимают наибольший удельный вес в грузообороте автомобильного транспорта. Данный вид грузов подразделяется на две основные группы: допускающие перевозку в открытом подвижном составе и хранение на открытых складах (гравий, песок, щебень и др.); требующие перевозки в закрытом подвижном составе и хра- нения в закрытых складах (цемент, минеральные удобрения и др.). Физико-механические и химические свойства навалочных гру- зов влияют на выбор подвижного состава АТС, ПРС, и ГЗУ, спосо- ба перегрузки и складирования. К таким свойствам относятся: плотность, допустимая высота штабелирования, влажность, слежи- ваемость, абразивность, подверженность влиянию климатических условий, угол естественного откоса, способность к самовозгора- нию и др. Схема механизации при перевозке навалочных грузов пред- ставлена на рис. 17.2.
694 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 1 Грузообразующий пункт I — Размер и форма частиц * — Гранулометрический состав — Насыпная плотность — Угол естественного откоса - Груз и его транспортная характеристика — Абразивность — Влажность — Слеживаемость* — Аэродинамические характеристики L Коэффициент внутреннего и внешнего трения ; : — Карьеры ,, . L—__1 — Карьеров Место хранения груза — п — Прирельсовые — Склады - „ — Портов — Заводов строительных материалов _ о 1— Ковши Грузозахватные устройства —j 1— Греиферы всех типов — Эскаваторы одноковшовые — Краны всех типов с грейферами — Бункера Погрузочные средства — „ — Погрузчики — Транспортеры — Автопогрузчики Рис. 17.2. Схема механизации при перевозке навалочных и сыпучих грузов
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 695 Грузообразующими пунктами для АТ являются карьеры, стро- ительные площадки, прирельсовые и портовые склады, склады за- водов строительных материалов. Выбор погрузочно-разгрузочной техники для навалочных гру- зов, о котором подробно говорилось в главе 14, зависит от величи- ны объема перерабатываемых грузов и постоянства их грузооборо- та. При постоянном грузообороте используют стационарные, а при меняющемся - мобильные ПРС. Кроме того, при выборе ПРМ учи- тывают наличие и других видов груза, прибывающих на склад. Например, при сочетании на одной площадке навалочных, длинно- мерных лесных и металлических, тяжеловесных грузов (при не- большом грузообороте) - схему механизации чаще всего проекти- руют, базируясь на использовании козловых кранов оснащенных сменными ГЗУ. Погрузка навалочных и сыпучих грузов в автомобили-само- свалы или открытые железнодорожные вагоны реализуется в схе- мах механизации сравнительно простыми вариантами с использо- ванием бункеров - при значительном объеме работ или различных кранов с грейферными захватами, а также одноковшовых экскава- торов и погрузчиков при небольших объемах работ. Высокопроиз- водительные погрузочно-разгрузочные машины непрерывного дей- ствия - многоковшовые и роторные экскаваторы, стационарные ленточные конвейеры и другие - применяют при больших сосредо- точенных объемах погрузки массовых грузов (угля, руды и т. п.). Процесс разгрузки навалочных грузов, перевозимых автомоби- лями-самосвалами, полностью механизирован и не вызывает труд- ностей. Для навалочных грузов, допускающих перевозку в открытом подвижном составе и хранение на открытых площадках и складах, характерной схемой является использование железнодорожного пути, расположенного на высоте 2,4 м от уровня площадки, при ко- тором вагоны разгружаются самотеком (открытие вагонов осуще- ствляется вручную баграми). Штабелирование и погрузка в само- свалы при данной схеме производится в основном тракторным погрузчиком с задней разгрузкой (например, ТО-1, ТО-2). Шта- бель от места выгрузки вагонов расположен на расстоянии 16 м (рис. 17. 3). При поступлении навалочного груза в крытых вагонах без упа- ковки (мел, негашеная известь, гипс, соль и др.) при небольшом грузообороте выгрузка осуществляется вагоноразгрузочной маши- ной, которая работает совместно с транспортером (самоходным по- воротным конвейером), подающим груз в автомобиль или склад.
696 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 17.3. Схема механизации при перевозках навалочных грузов, не боя- щихся атмосферных осадков Погрузка и разгрузка минеральных удобрений, цемента и дру- гих пылевидных грузов, доставляемых автомобилями-цистерна- ми, осуществляется аэропневматическим оборудованием (см. гла- ву 5 и И). 17.2. Механизация при перевозках тяжеловесных, длинномерных грузов, металлов и металлических изделий Грузы этой группы (см. главу 7), не боящиеся атмосферных осадков, обычно хранят на открытых площадках и складах с твер- дым асфальтобетонным или цементобетонным покрытием, в про- тивном случае их размещают под навесами, в крытых складах, в пролетах заводских корпусов. Проходы между грузами для осуществления их застроповки- отстроповки и осмотра должны составлять не менее одного метра. Тяжеловесные грузы при выгрузке на площадку укладываются на подкладки толщиной 15-20 мм. При переработке данных видов грузов, в зависимости от объе- ма грузооборота и его постоянства, используют все виды кранов и автопогрузчики (для длинномерных грузов с боковым располо- жением вил). Схема механизации при перевозке рассматриваемых грузов представлена на рис. 17.4. При выборе типа крана необходимо учитывать возможность совместной переработки различных видов грузов. При совмещении тяжеловесных грузов с лесоматериалами наиболее целесообразно использовать козловые краны, для которых предусматриваются сменные грузозахватные устройства. Количество ПРМ рассчитыва- ется, исходя из грузооборота пункта погрузки-выгрузки.
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 697 Грузообразующий пункт ZL 1 ' - Габариты Груз и его транспортная характеристика — Вес места — Упаковка 1— Наличие г] рузозахватных элементов - Портовые Место хранения груза Склады - - Прирельсовые — Заводов ЖБИ — Стропы уг — Захваты да *— Машиностроительных заводов [иверсальные 1ятруб Грузозахватные устройства — Захваты для ЖБИ — Захваты для листового металла — Электромагниты, грейферы — Траверсы (козловые, мостовые, башенные) Место выгрузки и хранения груза Различные склады Строительные площадки Рис. 17.4. Схема механизации при перевозке тяжеловесных, длинномер- ных грузов, металлов и металлических изделий
698 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Сборные железобетонные изделия и детали хранят на деревян- ных подкладках и прокладках. Толщина прокладок должна быть не меньше высоты монтажных петель или выступающих частей изде- лия. Стеновые панели устанавливают в вертикальном положении в деревянных или металлических кассетах. Железобетонные изделия во всех случаях (при транспортировке, хранении и разгрузке) должны занимать положение, которое они имеют в сооружении. В качестве грузозахватных приспособлений для тяжеловесных грузов применяются различного рода стропы, траверсы, клещевые захваты и электромагниты. На подъездных путях промышленных предприятий, в тех слу- чаях, когда погрузочно-разгрузочные фронты находятся в разных пунктах, для погрузочно-разгрузочных работ чаще всего исполь- зуются стреловые поворотные краны на железнодорожном, авто- мобильном и пневмоколесном ходу. В цехах готовой продукции заводов металлургии, машиностроения, железобетонных изделий, у которых склады примыкают к производственным цехам, широкое применение получили мостовые краны. Кроме того, на открытых складах для тяжеловесных грузов применяют башенные краны- погрузчики. Погрузочно-разгрузочные работы с металлическими балками и рельсами выполняют, как правило, мостовыми кранами, обору- дованными специальными лапчатыми захватами, траверсами с крюками для захвата проката, увязанного в пачки, или подъемными электромагнитами (см. главу 13). Листовую сталь грузят траверсами с двумя или тремя магнит- ными или обычными захватами. В ряде случаев для погрузки паке- тов тонколистовой стали применяют клещевые захваты. Открытые и закрытые склады труб, как правило, оснащают мостовыми и реже козловыми кранами, также снабженными спе- циальными траверсами с захватами. Трубы малых диаметров за- хватывают канатными или ленточными стропами, прикрепленны- ми к траверсе. Для погрузки и штабелирования труб среднего и большого диаметров удобно применять многокрюковые захваты, состоящие из продольной траверсы и подвешенных к ней попереч- ных траверс, снабженных крюками для захвата труб с торца. Каж- дую трубу зацепляют двумя крюками. Сортовой металл, рассортированный по профилям, маркам сталей и даже плавкам, складируют и хранят на металлических кон- сольных стеллажах. Для перегрузки длинномерного проката в крытых складах применяются краны-штабелеры мостового и стеллажного типа.
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 699 При временном хранении этого груза на открытых площадках его укладывают в стоечные стеллажи или в специальные металличе- ские скобы, которые удобны для захвата груза при перегрузке. Длительное хранение длинномерного металла на открытых складах нецелесообразно, так как при этом происходит коррозия металла. Поэтому более эффективны закрытые склады со стеллажными кра- нами. На автоматизированных складах прокат обычно хранят в па- кетах и поддонах, дающих возможность улучшить условия хране- ния и транспортировку грузов, повысить использование емкости складских помещений и снизить издержки производства. Поддоны для длинномерных грузов изготовляют из листовой стали в виде желобов прямоугольного сечения. К днищам поддонов нередко приваривают продольные швеллеры, служащие для на- правления поддонов по рольгангу и обеспечения лучшей верти- кальной жесткости, или поперечные швеллеры, используемые в ка- честве гнезд для вилочных захватов кранов-штабелеров. Для перегрузки немагнитных материалов (нержавеющей ста- ли, алюминия и др.) применяют вакуумные захватные устройства (см. главу 13). 17.3. Механизация при перевозках тарно-упаковочных, штучных грузов и контейнеров Тарно-упаковочные и штучные грузы отличаются большим разнообразием тары, массы, размеров, конфигураций отдельных мест. Они подвергаются большому количеству грузовых операций на пути транспортирования от отправителя (изготовителя) до по- лучателя (потребителя), что требует больших трудовых затрат. Схема механизации при перевозке штучных грузов приведена на рис. 17.5. Подвижной состав получает груз к перевозке на раз- личных складах (производителя, оптово-распределительных, при- рельсовых, портовых и др.). Склады (см. главу 16) преимуществен- но крытые одноэтажные (встречаются и многоэтажные) с наруж- ным или внутренним расположением погрузочно-разгрузочных площадок и подъездных путей. В зависимости от объема перевозок склады для штучных грузов строят одно- и многопролетные. Гру- зы, не боящиеся температурных колебаний и ветра, но требующие защиты от атмосферных осадков, хранятся на крытых площадках, складах с навесами. На складах с наружном расположением погрузочно-разгрузоч- ных площадок и подъездных путей, обычно, выполняют рампы (под навесом или без него), находящиеся на уровне ж.-д. вагона или авто-
700 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Грузообразующий пункт 1 - Груз и его транспортная характеристика - Место хранения груза Рампы Грузозахватные устройства - Погрузочные средства | Транспортирование | I L- Подвижной состав jp Грузопоглощающий пункт | | - Разгрузочные средства - Место выгрузки и хранения груза Вид тары Прочность тары Плотность Габариты Подготовленность к погрузке - Портовые ~ —Прирельсовые Склады - - Заводов ЖБИ Машиностроительных заводов » Виды крановые Различные захваты Захваты контейнерные Автостропы Электро- и автопогрузчики Различные краны Тельферы Транспортеры Пакетоформирующие машины Бортовые автомобили Автомобили с прицепом Автомобили-контейнеровозы Автомобили-самопогрузчики — Тельферы — Различные краны — Пакетоформирующие машины С- Транспортеры г- Различные склады *— Магазины Рис. 17.5. Схема механизации при перевозке тарно-упаковочных и штуч- ных грузов
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 701 мобиля. Рампы позволяют в схеме механизации использовать ви- лочные погрузчики. При отсутствии рамп, для обеспечения въезда в транспортные средства вилочных погрузчиков, ручных тележек и другой техники, используются перегрузочные трапы (см. главу 11). Большое количество штучных грузов перевозится в мягкой та- ре (наиболее дешевой и легкой). Мешки укладывают в штабель в перевязку, в клетку, обратной кладкой. При штабелировании мешки необходимо укладывать так, чтобы его швы или завязки были обращены внутрь укладки. Это предотвратит потерю груза при нарушении шва или развязывания. Большинство тарно-упаковочных и штучных грузов целесооб- разно перевозить на поддонах укрупненными грузовыми единица- ми (см. главу 6), формирование которых осуществляет грузоот- правитель, а расформирование - получатель груза. Узким звеном в цепочке механизации в этом случае является преимущественно ручной труд по формированию-расформированию пакетов. Фор- мирование пакетов желательно осуществлять на пакетоформи- рующих машинах, а расформирование - на пакеторасформиро- вывающих (см. главу 11). Применение таких машин выгодно при достаточно большом грузопотоке. У получателей мелких партий расформирование пакетов, конечно, будет выполняться вручную. При необходимости перевозки грузов отдельными местами (например, ящиками) при производстве ПРР возможно использова- ние конвейеров (например, пластинчатых) с последующей уклад- кой груза на места хранения или в транспортное средство (при не- большом грузообороте) вручную или с помощью простейших средств механизации (например, талей или электротельферов). При организации ПРР с пакетами грузов, размещенных на под- донах, широко используются вилочные электро- и автопогрузчики (см. главы 6 и 11). В качестве примера рассмотрим схему механизации при дос- тавке силикатного кирпича, которая включает все последовательно выполняемые погрузочно-разгрузочные, транспортные и складские операции, начиная от завода-изготовителя и кончая рабочим ме- стом каменщика. Началом процесса доставки является первая погрузочная (раз- грузочная) операция после выхода материала с основной техноло- гической линии, на которой кирпичу придается окончательная форма. Заканчивается процесс доставки, когда материалы поданы к рабочему месту каменщика. Основной способ доставки силикатного кирпича - пакетный. При этом способе не требуется затрат тяжелого ручного труда на
702 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства погрузочно-разгрузочных работах по всему процессу доставки и, кроме того, сводятся к минимуму потери материала. Способ фор- мирования пакетов зависит от особенностей технологии производ- ства данного вида материала. Как правило, пакеты формируют на конечной стадии технологического процесса. Способ пакетирования и метод доставки должны обеспечить сохранность формы пакета на всем пути следования. Существует несколько методов пакетной доставки кирпича с применением различных комплектов основного и вспомогатель- ного оборудования и приспособлений. К основному оборудованию относятся подъемно-транспортные машины (краны, погрузчики, автотранспортные средства общего назначения и специализиро- ванные, подвижной состав железнодорожного транспорта, агрега- ты, формирующие пакеты), к вспомогательному оборудованию - поддоны и грузозахватные приспособления, ограждения в кузовах автомобилей, препятствующие разваливанию пакетов при перевозке. При разработке методов пакетной доставки силикатного кир- пича необходимо определить типоразмер пакета, комплекты обо- рудования и разработать основные положения по организации дос- тавки во всех ее звеньях с учетом соблюдения правил безопасности производства работ. Грузозахватные приспособления, особенно применяемые при подъеме силикатного кирпича на строящиеся здания, обязательно оборудуются устройствами, исключающими выпадение кирпичей. В зависимости от условий использования грузозахватные при- способления навешивают на крюк грузоподъемной машины или непосредственно на грузоподъемный орган. Грузозахватные при- способления соединяют с грузом по двум основным схемам: кон- такт по боковым наружным плоскостям или по внутренним (при наличии вертикальных отверстий), подхват под нижнюю плос- кость груза. При погрузке пакетов в подвижной состав необходимо соблю- дать схемы их размещения в кузовах автомобилей, прицепов и по- луприцепов, на железнодорожных платформах и в полувагонах. Пакеты силикатного кирпича могут перевозиться как авто- транспортом, так и смешанным железнодорожно-автомобиль- ным транспортом, технологические схемы доставки показаны на рис. 17.6. Объединение тарно-упаковочных и штучных грузов в укруп- ненные партии осуществляется также при перевозке грузов в кон- тейнерах. В контейнеры груз может загружаться на поддоны, что способствует сокращению ручного труда при выполнении ПРР
a б Рис. 17.6. Схема доставки пакетов силикатного кирпича смешанным (а) и автомобильным (б) транспортом от заво- да-изготовителя до потребителя: 1,8- мостовой кран на погрузочной площадке кирпичного завода; 2, 9 - клещевой захват; 3 - пакеты кирпича, установленные на складе кирпичного завода; 4, 5, 6 - полувагон под погрузкой, загруженный пакетами кирпича и под разгрузкой соответст- венно; 7 - пакеты кирпича на контейнерной площадке в пункте перегрузки; 10,11, 12- автомобиль, поданный под погрузку, за- груженный пакетами кирпича и под разгрузкой соответственно; 13 - пакет кирпича в процессе разгрузки, поднятый с помощью самозатягивающегося стропа; 14 - пакеты кирпича, установленные на строительной площадке; 15 - башенный кран; 16 - строящееся здание Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 703
Рис. 17.7. Схема механизации контейнеров с использованием козловых кранов: а, б - с двумя и одним погрузочно-разгрузочным железнодорожным путем соответственно; 1 - автостроп (спредер); 2 - козловой кран; 3 - железнодорожный путь; 4 - подкрановый путь; 5 - контейнеры; 6 - автомобиль 704 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Глава 17. Механизация и автоматизация ПРР при перевозках различных видов грузов 705 у отправителя и получателя груза. Укрупнение отправок груза зна- чительно сокращает трудоемкость и снижает себестоимость ПРР за счет увеличения производительности труда. При организации ПРР с контейнерами обычно применяются козловые краны и контейнерные перегружатели. Схема организа- ции ПРР с контейнерами показана на рис. 17.7. Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под механизацией, комплексной механиза- цией и автоматизацией погрузочно-разгрузочных работ? 2. Как рассчитывается уровень и степень механизации ПРР? 3. Что представляет собой схема механизации ПРР, и какие требования к ней предъявляются? 4. Начертите и дайте краткую характеристику схемам механи- зации при перевозке навалочных, тарно-упаковочных и штучных грузов, а также длинномерных, тяжеловесных грузов и контейне- ров. 23—98
Глава 18 БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТРАНСПОРТНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ 18.1. Безопасность, основные понятия и определения Безопасность в самом общем смысле слова - это защита от опасностей (состояние, при котором опасность не угрожает). По меткому определению американского писателя Э. Хемингуэя: "безопасность - это если знаешь, как увернуться от опасности". Опасность (опасная ситуация) - это совокупность различных неблагоприятных факторов, которые при неудачном стечении об- стоятельств могут повлиять на здоровье и жизнь людей, нанести ущерб окружающей среде, зданиям, сооружениям, оборудованию, технике и привести к финансовым потерям. Статистическая веро- ятность возникновения опасных ситуаций (нежелательных собы- тий) называется риском. Здесь следует обратить внимание на то, что для людей быть в безопасности вовсе не значит жить без опасностей. К сожале- нию, опасности существовали, и будут существовать всегда, и в некотором смысле они могут даже иметь положительное значе- ние, являясь побудительным мотивом для необходимой активности человека. Опасности, стрессы, проблемы, трудности не только не- избежны в жизни людей, но и в известной степени полезны, по- скольку они способствуют их мобилизации в производственной деятельности, в общении, в поведении. Приведенное выше определение безопасности, конечно же, не является единственным и не может в полной мере раскрыть при- роду такого многогранного явления, как безопасность, включающе- го в себя: состояние субъекта (потенциальной жертвы) и объекта опас- ности;
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 707 способность объекта, процесса, явления сохранить свою сущ- ность и основную характеристику в условиях целенаправленного, разрушающего воздействия извне или в самом объекте, явлении, процессе; способность к защите целостности, устойчивости, саморегуля- ции, и других жизненноважных свойств системы, так как разруши- тельное воздействие на любое из этих свойств приведет к гибели системы в целом; гарантию жизнедеятельности личности, общества, государства, что позволяет им сохранять и умножать их материальные и духов- ные ценности; отсутствие опасностей и угроз материальной и духовной сферы; понятие угрозы как реального признака опасности. Следует обратить внимание, что понятие угроза в этом контек- сте приобретает качество важнейшей характеристики, так как угро- за и борьба с ней являются сущностью безопасности. В рамках данного учебника будем рассматривать безопасность в узком смысле слова применительно к некоторой сфере деятель- ности (условиям производства), и, в частности, связанной с достав- кой грузов потребителям автомобильным транспортом. На производстве под безопасностью понимают комплекс раз- личных мероприятий (правовых, организационных, экономических, технических, технологических, информационных и др.), направ- ленных на снижение вероятности возникновения опасных ситуаций и уменьшение последствий от последних, если предотвратить их не удалось. Очевидно, что эффективность функционирования и конкурен- тоспособность автотранспортных предприятий, погрузочно-разгру- зочных пунктов и складов в значительной степени зависит от обес- печения и поддержания на них надлежащего уровня безопасной работы техники и персонала. На производственную безопасность влияет большое количество различных как объективных, так и субъ- ективных факторов, основные из которых приведены на рис. 18.1. Печальная статистика несчастных случаев позволяет констати- ровать, что субъективные факторы играют главенствующую роль в системе безопасности, так как самым опасным элементом на про- изводстве является человек: водитель, наладчик, монтажник, стро- пальщик, руководитель, оператор, конструктор, проектировщик и другие категории работников. К сожалению, в работе по безопас- ности очень часто недооценивается роль человеческого фактора и
708 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Рис. 18.1. Факторы, влияющие на безопасность выполнения работ поэтому допускается принципиальная ошибка, заключающаяся в том, что надежную безопасность хотят достигнуть только вклады- вая средства в современную технику и технологию. Однако аварии продолжают происходить, и виновниками их оказываются люди - их халатность, небрежность, некомпетентность. Поэтому нельзя причины трагедий списывать только на объективные факторы и, в частности, на технику, так как условия, приводящие к опасным ситуациям и несчастным, случаям, зачастую обусловливаются по- ведением человека. В связи с этим грамотный руководитель производства любого ранга и уровня должен в первую очередь обращать внимание на субъективные факторы, т. е. человека, так как недооценка роли че- ловеческого фактора уже не раз приводила и, к сожалению, еще не раз приведет ко многим опасным ситуациям.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 709 18.2. Безопасность и охрана труда при выполнении погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ Выполнение погрузочно-разгрузочных, транспортных и склад- ских работ (ПРТСР) производится с использованием сотен тысяч различных погрузочно-разгрузочных, автотранспортных средств и другого оборудования. Для управления этой техникой и всем рас- сматриваемым процессом задействованы миллионы людей (маши- нистов, стропальщиков, водителей, грузчиков и других категорий рабочих? а также, руководителей всех рангов). Кроме того, ПРТСР по своей природе являются трудоемкими, тяжелыми и опасными. Поэтому при производстве этих работ должны неукоснительно со- блюдаться все требования, регламентированные различными доку- ментами (стандартами, правилами, инструкциями, постановления- ми и др.) и направленные на достижения соответствующего уровня безопасности. Основным нормативным документом, обеспечивающим безопас- ность труда на автомобильном транспорте, являются Межотрасле- вые Правила по охране труда на автомобильном транспорте (далее - Правила), разработанные в соответствии с Федеральным законом "Об основах охраны труда в Российской Федерации" и Трудовым кодексом Российской Федерации и утвержденные Постановлением Минтруда России от 12 мая 2003 года № 28 [86]. Действие этих Пра- вил распространяется на работников автотранспортных предпри- ятий, автотранспортных цехов и других организаций, предостав- ляющих услуги по техническому обслуживанию, ремонту и провер- ке технического состояния АТС не зависимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности, а также на предпринимате- лей, осуществляющих перевозки грузов и пассажиров. Настоящие Правила распространяются, в том числе и на грузо- отправителей и грузополучателей при осуществлении перевозок автомобильным транспортом в части требований, изложенных в подразделе 2.4 настоящих Правил [86]. Правила устанавливают на территории Российской Федерации требования по охране труда, обязательные для исполнения при ор- ганизации и осуществлении перевозок, отдельных видов работ, при эксплуатации оборудования, подвижного состава, производствен- ных территорий и помещений на автомобильном транспорте. Правила определяют также меры, направленные на предупреж- дение воздействия опасных и вредных производственных факторов на работников автомобильного транспорта.
710 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства На основании настоящих Правил работодатель разрабатывает инструкции по охране труда для работников соответствующих профессий. На предприятиях и в организациях, помимо настоящих Правил, должны выполняться государственные нормативные требования охраны труда, установленные нормативными актами Госгортехнад- зора России, Госстандарта России, Госстроя России, Минздрава России, Государственной противопожарной службы (ГПС) МЧС России, федеральных органов исполнительной власти, а также дру- гих органов, осуществляющих государственный и общественный контроль в части, касающейся требований безопасности организа- ции труда при эксплуатации, ремонте и техническом обслужива- нии АТ и ПРС. Безопасность ПРТСР заключается в обеспечении работодателем безопасных условий труда и соблюдении их работниками. Эти ус- ловия регулируются соответствующими статьями Трудового Ко- декса Российской Федерации, в которых устанавливаются единые требования к нормативной правовой документации по охране тру- да, в том числе правила, процедуры и критерии, направленные на сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой дея- тельности. Требования охраны труда обязательны для исполнения юриди- ческими и физическими лицами при осуществлении ими любых видов деятельности, в том числе при проектировании, строительст- ве (реконструкции) и эксплуатации складских объектов, конструи- ровании машин, механизмов и оборудования, разработке техноло- гических процессов, организации производства и труда. Работодатель обязан обеспечить: безопасность работников при эксплуатации зданий, сооруже- ний, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применяемых в производстве инструментов, сырья и мате- риалов; применение средств индивидуальной и коллективной защиты работников; соответствующие требования охраны труда условиям труда на каждом рабочем месте; обучение безопасным методам и приемам выполнения работ по охране труда и оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве; инструктаж по охране труда, стажировку на рабо- чем месте и проверку знаний требований охраны труда, безопасных методов и приемов выполнения работ;
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 711 недопущение к работе лиц, не прошедших в установленном по- рядке обучение и инструктаж по охране труда, стажировку и про- верку знаний требований охраны труда; контроль состояния условий труда на рабочих местах и пра- вильность применения работниками средств индивидуальной за- щиты; проведение аттестации рабочих мест по условиям труда с по- следующей сертификацией работ по охране труда; разработку и утверждение, с учетом мнения выборного проф- союзного или иного уполномоченного работниками органа, инст- рукций по охране труда; наличие комплекта нормативных правовых актов, содержащих требования охраны труда в соответствии со спецификой производ- ства работ. Работник предприятия, в свою очередь, обязан: соблюдать требования охраны труда, установленные законами и иными нормативными правовыми актами, а также правилами и инструкциями по охране труда; правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты; проходить обучение безопасным методам и приемам выполне- ния работ по охране труда, оказанию первой помощи при несчаст- ных случаях на производстве, получать инструктаж по охране тру- да, проходить стажировку на рабочем месте, проверку знаний тре- бований охраны труда и т. д. Применяемые машины, механизмы и другое оборудование, транспортные средства, технологические процессы, материалы и химические вещества, средства индивидуальной и коллективной защиты работников, в том числе иностранного производства, должны соответствовать требованиям охраны труда, установлен- ным в Российской Федерации, и иметь сертификаты соответствия. На любом предприятии действуют различные вредные и опас- ные производственные факторы, классификация которых и обеспе- чение безопасных условий труда прописаны в ГОСТ 12.0.003-74 ’’Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные про- изводственные факторы. Классификация”. При выполнении технологических процессов ПРТСР, на рабо- тающих действуют следующие опасные и вредные физические производственные факторы: движущиеся машины и механизмы, подвижные части произ- водственного оборудования, передвигаемые грузовые едини- цы и др.;
712 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей обо- рудования, грузов; температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; вибрации; ин- фразвуковых колебаний; ультразвука; повышенная или пониженная влажность воздуха; подвижность воздуха; ионизация воздуха; повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание ко- торой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества, электромаг- нитных излучений; повышенная напряженность электрического поля, магнитного поля; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; пониженная контрастность; прямая и отраженная блесткость; повышенная пульсация светового потока; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях ин- струментов, оборудования, грузов; расположение рабочего места на значительной высоте относи- тельно поверхности земли (пола). При работе с различными грузами не исключено влияние таких опасных и вредных производственных факторов, как токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. Кроме того, условия работы характеризуются также психофи- зиологическими опасными и вредными производственными факто- рами, которые по характеру действия подразделяются на физиче- ские перегрузки (статические и динамические) и нервно-психиче- ские перегрузки (перенапряжение анализаторов, монотонность тру- да, эмоциональные нагрузки). Уменьшить воздействие вышеперечисленных вредных и опас- ных производственных факторов можно с помощью мероприятий, приведенных на рис. 18.2. Краткая характеристика этих мероприя- тий приведена ниже. При выборе способа и технологии выполнения ПРТСР необ- ходимо стремиться к уменьшению и полному предотвращению воз-
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 713 Мероприятия, направленные на повышение уровня безопасности Правильный выбор способа и технологии выполнения работ Подготовка, организация и аттестация мест выполнения работ Подготовка, переподготовка и аттестация работающих Медицинский контроль работающих Применение индивидуальных и коллективных средств защиты работающих Использование исправных машин, оборудования и инструмента Инструктаж работающих Соблюдение требований техники безопасности и охраны труда Рис. 18.2. Мероприятия, направленные на повышение безопасности ПРТСР действия на работников опасных и вредных производственных факторов: за счет механизации и автоматизации этих работ; использования современных ПРС и технологий, отвечающих действующим требованиям безопасности; применения знаковой, световой и другой сигнализации при пе- ремещении груза погрузочно-разгрузочным механизмом; правильного размещения и укладывания груза в местах произ- водства работ и на транспортных средствах; соблюдения охранных зон электропередач, инженерных ком- муникаций и др. Независимо от способа выполнения работ, транспортной харак- теристики груза, метеоусловий - должны быть приняты все меры по созданию безопасных условий проведения погрузочно-разгру- зочных работ. Погрузочно-разгрузочные работы следует выполнять механи- зированными способами с применением различных погрузочно- разгрузочных средств. Механизированный способ является обяза- тельным для грузов массой более 30 кг, а также при подъеме грузов на высоту более 1,5 м (прил. 11, п. 2.4.1.4) [86]. При переноске тяжестей грузчиками вручную на расстояние до 25 м для мужчин допускается следующая максимальная нагрузка: от 16 до 18 лет - 16 кг; старше 18 лет - 50 кг. Подросткам от 16 до
714 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 18 лет разрешается грузить и выгружать только следующие грузы: навалочные (гравий, песок, зерно, овощи и т. п.), легковесные (пус- тая тара, фрукты в мелкой таре и т. п.), штучные (кирпич и т. п.), пиломатериалы (подтоварник, тес и т. п.). В исключительных слу- чаях допускается производить вручную погрузку (выгрузку) груза массой одного места 60 кг двумя грузчиками. Женщинам разрешается поднимать и переносить тяжести вруч- ную: постоянно - в течение рабочей смены - массой не более 7 кг, периодически (по 2 раза в час) при чередовании с другой работой - массой не более 10 кг. Величина динамической работы, совершаемой в течение каж- дого часа рабочей смены, должна быть не более 1750 кг-м при пе- ремещении груза по рабочей поверхности и не более 875 кг-м при перемещении с пола. При перемещении груза на тележках или в контейнерах прила- гаемое усилие не должно превышать 30 кг на одного грузчика (для женщин 10 кг). Транспортирование тары или пакетов и установка их в штабель погрузчиками с вилочными захватами должны производиться по одной штуке. Грузы на транспортных средствах должны быть установлены (уложены) и закреплены так, чтобы во время транспортирования не происходило их смещение и падение. В необходимых случаях груз должен быть закреплен. При транспортировании тарно-штучных грузов должно приме- няться пакетирование с применением поддонов, контейнеров и других пакетирующих средств. В пакетах грузы должны быть скреплены. Грузы на поддоне не должны выступать более 20 мм с каждой стороны поддона, для прочных ящиков длиной более 500 мм это расстояние может быть увеличено до 70 мм. Загрузка кузова автомобиля (прицепа) должна производиться от кабины к заднему борту, разгрузка - в обратном порядке. При укладке груза в кузов АТС должны соблюдаться следую- щие правила: при погрузке навалом груз не должен возвышаться над бортами кузова и должен располагаться равномерно по всей площади пола кузова; штучные грузы, возвышающиеся над бортом кузова, необходи- мо увязать такелажем (канатами из органических или синтетиче- ских материалов). Применение стальных канатов и проволоки не допускается. Высота груза в автомобиле не должна превышать вы-
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 715 соту проезда под мостами и путепроводами и должна быть не более 4,0 м, а ширина - не более 2,5 м. Свободные промежутки между ящичными, бочковыми и дру- гими штучными грузами в кузове необходимо заполнять прочными прокладками и распорками. При укладке катно-бочковых грузов в несколько рядов, эти гру- зы следует накатывать по слегам (толщиной не менее 50 мм). Бочки с жидким грузом должны устанавливаться пробкой вверх. Каждый ряд бочек должен устанавливаться на прокладках из досок, и все крайние ряды должны подклиниваться. Запрещается находиться перед скатываемыми грузами или сза- ди накатываемых по слегам катно-бочковых грузов. Грузы в неисправной таре должны складироваться в отдельный вспомогательный штабель пониженной высоты с целью дальней- шего ремонта тары или ее замены при перетаривании. Перемещение тары волоком или кантованием не допускается. При перемещении ящичных грузов во избежание ранения рук каждый ящик необходимо предварительно осмотреть. Торчащие гвозди и концы стальной обвязки должны быть забиты, убраны за- подлицо. При необходимости снятия пакета, ящика или кипы с верха штабеля необходимо убедиться, что лежащий рядом груз занимает устойчивое положение и не может упасть. Укладывать пакеты, ящики, барабаны, бочки, рулоны и кипы в закрытых складах необходимо с обеспечением ширины главного прохода не менее 3 м. Переноска катно-бочковых грузов независимо от их массы на спине запрещается. Места производства работ требуют соответствующей подго- товки, а работы на них - организации. Организация работ и рабо- чих мест должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах выполнения грузовых операций, для этого места, где будут выполняться работы, должны: размещаться на специально отведенной территории; иметь основание с ровным твердым покрытием или твердым грунтом, способным воспринимать нагрузки от грузов автотранс- портных и погрузочно-разгрузочных средств, а также, обеспечи- вающее их устойчивость; располагать проездами, обеспечивающими безопасное движе- ние подвижного состава и погрузочно-разгрузочных механизмов; соответствовать требованиям освещенности, пожарной безо- пасности, уровню шума, вибрации и др.
716 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Площадки для производства ПРТСР должны иметь уклон не бо- лее 5°, а при использовании авто- и электропогрузчиков - не более 3°. Максимальная скорость, при которой может производиться транспортирование грузов погрузчиками, не должна превышать 5 км/ч. На площадках для укладки грузов должны быть обозначены границы штабелей, проходов и проездов между ними. Не допуска- ется размещать грузы в проходах и проездах. Подъездные пути к площадкам производства ПРТС работ (по- стам погрузки-разгрузки) должны иметь твердое покрытие и со- держаться в исправном состоянии. На площадке для погрузки и выгрузки тарно-упаковочных и штучных грузов, хранящихся в складе, должны быть устроены платформы, эстакады, рампы высотой, равной высоте пола кузова транспортного средства (вагона, автомобиля). Рампы должны быть шириной не менее 1,5 м и иметь уклон не более 5°. Ширина эстака- ды, предназначенной для перемещения по ней транспортных средств, должна быть не менее 3 м. Ширина проездов для погрузчиков и других транспортных средств должна быть равна: при продвижении машин с грузом только в одном направлении не менее максимальной ширины загруженных авто- и электропо- грузчиков, тележек плюс 0,8 м; при встречном движении машин - не менее их двойной макси- мальной ширины плюс 1,2 м. Ширина погрузочно-разгрузочных рамп (платформ) складов должна быть не менее 1,5 м, а при движении по ней транспортных средств - не менее 3,0 м. Рампы должны иметь бортовое огражде- ние (отбой брус) высотой 100 мм. Для обеспечения въезда транспортных средств в помещение складов или в железнодорожные вагоны устраиваются пандусы шириной на 0,6 м больше ширины применяемых транспортных средств. В местах производства ПРР содержание вредных веществ и пы- ли в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допус- тимых концентраций по ГОСТ 12.1. 005-88. В закрытых складах на местах выполнения ПРТСР механизиро- ванным способом освещенность рабочей зоны должна быть не ме- нее 50 люкс (СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное осве- щение"), а при повышенной опасности травматизма - не менее 75 люкс. Аварийное освещение складов должно составлять 5-10 люкс.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 717 Допустимые уровни шума на рабочих местах, требования к шумовым характеристикам оборудования и требования по защите от шума должны определяться по ГОСТ 12.1.003-83. Зоны с уровнем шума свыше 80 дБ должны быть обозначены знаками безопасности, а работающие в этой зоне - обеспечены средствами индивидуальной защиты органов слуха. Условия окружающей среды для производства ПРТС работ должны определяться по ГОСТ 12.1.005-88. Температуру наруж- ного воздуха и силу ветра, при которых необходимо прекращать производство работ на открытых площадках или организовать пе- рерывы для обогрева рабочих, устанавливает администрация пред- приятия в соответствии с действующим законодательством. Кроме того в организации работ необходимо предусмотреть мероприятия, направленные на исключение пребывания посторон- них людей в местах производства работ. Грузовые и транспортные операции в складах должны выпол- няться на основе проекта производства работ (ППР), утверждаемо- го администрацией предприятия и содержащего требования безо- пасности труда при производстве работ данного вида. Для обеспечения безопасного выполнения ПРТСР к ним допус- каются работники, прошедшие профессиональный отбор, медицин- ское освидетельствование и соответствующую профессиональную подготовку, переподготовку и аттестацию. Профессиональный отбор работников, предусматривающий ус- тановление профессиональной и психофизиологической пригодно- сти к ведению работ, а также профессиональная подготовка и обу- чение безопасным приемам выполнения работ и охране труда, про- верка знаний работников должны осуществляться в соответствии с требованиями действующих нормативных правовых актов. Работодатель обязан составлять список должностей и профес- сий работников, которые в обязательном порядке должны про- ходить предварительный (при поступлении на работу) и периоди- ческий (в течение трудовой деятельности) медосмотры и согла- совывать его с местными органами Госсанэпиднадзора России, обеспечивать прохождение медосмотров работниками согласно со- ответствующим нормативным правовым документам. Работодатель обязан обеспечивать своевременное и качествен- ное проведение обучения и инструктажа работников безопасным приемам и методам работы по утвержденной программе в соответ- ствии с действующими государственными стандартами и другими нормативными актами.
718 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К управлению подъемно-транспортными машинами допуска- ются лица не моложе 18 лет, обученные безопасным методам труда и имеющие удостоверения на право управления указанными ма- шинами (кранами, погрузчиками и т. д.). К выполнению погрузочно-разгрузочных и транспортно-склад- ских работ допускается персонал, обученный по соответствующей программе, прошедший проверку знаний по безопасности труда, пожарной безопасности, оказанию первой помощи и аттестован- ный квалификационной комиссией. К работе (погрузке-разгрузке и перевозке) опасных и особо опасных грузов, могут быть допущены только лица, прошедшие специальное обучение безопасным методам труда с последующей аттестацией. Для предотвращения или уменьшения воздействия на работни- ков вредных и опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения работники должны за счет работодателя обеспечиваться средствами индивидуальной и коллективной защи- ты. Последние представляют собой разнообразные технические средства (например, всевозможные ограждения и ограничители, вытяжную и приточную вентиляцию и др.), защищающие работни- ков от воздействия движущихся частей оборудования, являющихся источником опасности; от попадания в рабочую зону используе- мых в работе опасных веществ, материалов или инструмента и т. д. Средства защиты работников должны отвечать требованиям действующих стандартов, технической эстетики и эргономики, обеспечивать высокую степень защитной эффективности и удобст- во при их использовании. Средства индивидуальной защиты, в том числе и иностранного производства, должны соответствовать тре- бованиям охраны труда, установленным в Российской Федерации, и иметь сертификаты соответствия, в том числе на спецодежду и спецобувь, изготавливаемые по техническим условиям. Приобре- тение и выдача работникам средств защиты, не имеющих сертифи- ката соответствия, не допускается. Выбор средств защиты в каждом отдельном случае должен осуществляться с учетом требований безопасности для данного производственного процесса или вида работ. Средства индивидуальной защиты должны применяться в тех случаях, когда безопасность работ не может быть обеспечена кон- струкцией оборудования, организацией производственных процес- сов, архитектурно-планировочными решениями и средствами кол- лективной защиты, а также, если не обеспечивается гигиена труда.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 719 Работодатели обязаны обеспечивать своих работников средст- вами коллективной защиты в соответствии с ГОСТами, СНиПами, СанПиНами, межотраслевыми и отраслевыми правилами по охране труда и другими нормативными правовыми актами, в которых ус- тановлены требования безопасности к конкретному виду производ- ственных процессов, оборудования, инструмента и т. д. Предприятие бесплатно и по установленным нормам обеспечи- вает средствами защиты работников, занятых на работах с вредны- ми или опасными условиями труда, а также на работах, выполняе- мых в особых температурных условиях или связанных с загряз- нением. Работники получают средства защиты в соответствии с уста- новленными нормами и сроками носки независимо от того, к какой отрасли экономики относятся производства, цеха, участки и виды работ, а также независимо от форм собственности и организацион- но-правовых предприятий. Работники не допускаются к работе без средств индивидуаль- ной защиты, а. также в неисправной, неотремонтированной, загряз- ненной спецодежде и спецобуви. Нормативный документ (стандарт предприятия или положение о порядке обеспечения работников специальной одеждой, специ- альной обувью и другими средствами защиты) разрабатывается на каждом предприятии в отдельности с учетом его организационных и производственных особенностей. Одним из важных составляющих обеспечения безопасности при выполнении ПРТСР является использование исправных машин, оборудования, инструментов и приспособлений. Для поддержания техники в исправном состоянии она должна проходить своевре- менное и качественное диагностирование, техническое обслужива- ние, ремонт и техническое освидетельствование. Освидетельствование автотранспортных средств и погрузочно- разгрузочных машин на шасси автомобилей {ежегодный техниче- ский осмотр) выполняют сотрудники ГИБДД, а погрузочно- разгрузочной техники - представители специальной Федеративной службы горного и промышленного технического надзора России ("Госгортехнадзор России"). Эта служба, является центральным ор- ганом федеративной исполнительной власти, осуществляющим го- сударственное нормативное регулирование вопросов обеспечения промышленной безопасности на территории Российской Федера- ции, а также специальные разрешительные, надзорные и контроль- ные функции.
720 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В задачи Госгортехнадзора России входят [7]: организация и осуществление государственного горного надзо- ра в целях обеспечения соблюдения законодательств Российской Федерации, утвержденных в установленном порядке требований (правил и норм) по безопасному ведению работ, предупреждению и устранению вредного влияния этих работ на население, окружаю- щую природную среду, объекты народного хозяйства; разработка и осуществление совместного с предприятиями, объединениями и организациями мер по профилактике аварий и производственного травматизма; установление требований (правил и норм) по безопасному ве- дению работ, устройству, изготовлению и безопасной эксплуата- ции оборудования; анализ аварий и случаев производственного травматизма, осу- ществление технических расследований обстоятельств и причин этих инцидентов, разработка предложений по профилактике ава- рийности и производственного травматизма; установление порядка подготовки и проверки знаний промыш- ленного персонала и специалистов подконтрольных предприятий и объектов по вопросам безопасного ведения работ. Правила и нормы Госгортехнадзора России распространяются на все типы кранов и грузоподъемных устройств, за исключением грузоподъемных машин, устанавливаемых в шахтах, на морских и речных судах по специальным правилам, на экскаваторы, предна- значенные для работы с землеройным оборудованием или грейфе- ром, краны, предназначенные для работы только с навесным обо- рудованием (вибропогружатели и т. п.), а также специальных гру- зоподъемных машин, например, электро- и автопогрузчиков. Все вновь устанавливаемые грузоподъемные машины, на кото- рые распространяются правила, а также съемные грузозахватные устройства до пуска в работу подлежат техническому освиде- тельствованию, при проведении которого необходимо убедиться, что машина выполнена в соответствии с правилами Госгортехнад- зора Росссии, а качество изготовления соответствует техническим условиям на изготовление, что машина находится в исправном со- стоянии, обеспечивающем ее безопасную эксплуатацию [7]. Освидетельствование бывает полным и частичным. При полном техническом освидетельствовании выполняют ос- мотр машины, проводят ее статическое и динамическое испыта- ния под нагрузкой. Частичное техническое освидетельствование ограничивается только осмотром грузоподъемной машины без ис- пытания ее нагрузкой.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 721 Полному техническому освидетельствованию подвергают гру- зоподъемные машины перед их вводом в эксплуатацию (первичное техническое освидетельствование) и в процессе эксплуатации пе- риодически не реже одного раза в 3 года. Редко используемые кра- ны, например краны, используемые только при ремонте оборудо- вания, должны подвергаться техническому освидетельствованию через каждые 5 лет. Первичное освидетельствование кранов, транспортируемых с завода-изготовителя на место эксплуатации в собранном состоя- нии, проводят отделом технического контроля завода-изготовителя перед их отправкой. Грузоподъемные машины, находящиеся в эксплуатации, долж- ны подвергаться частичному периодическому освидетельствова- нию через каждые 12 месяцев. При осмотре устанавливают надежность каждого узла и эле- мента машины: на отсутствие трещин в элементах металлоконструкций; степень износа зева крюка (при износе вертикального сечения крюка в зеве свыше 10 % от первоначальной высоты сечения крюк бракуют; при меньшем износе допускается восстанавливать изно- шенное место наплавкой); легкость вращения крюка на его опоре, надежность стопорного устройства крюка; состояние и степень износа грузовых канатов, а также пригод- ность их к дальнейшей работе; надежность крепления канатов; состояние механизмов и приборов обеспечения безопасности; наличие заземления и нулевой блокировки; состояние ограждений и перил, надежность противоугонных устройств и др. Состояние механизмов определяют без их разборки. Особое внимание уделяется механизмам подъема груза и стрелы как наи- более ответственным. Статические испытания проводят при неработающей грузо- подъемной машине с целью проверки прочности всей машины и ее отдельных элементов, а для передвижных стреловых кранов также с целью проверки их грузовой устойчивости под нагрузкой, на 25 % превышающей qH машины. При статических испытаниях мостового крана, его устанавли- вают над опорами подкрановых путей, а тележку в положение, со- ответствующее наибольшему прогибу моста. Крюк с грузом под- нимают на высоту 200-300 мм и в этом положении выдерживают в
722 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства течение 10 мин. Затем груз опускают и устанавливают наличие или отсутствие остаточной деформации металлоконструкции крана с помощью отвеса, подвешиваемого к крану на тонкой проволоке. Если отвес занимает прежнее положение, это свидетельствует об отсутствии остаточных деформаций и о нормальной работе метал- лической конструкции. Новые стреловые краны подвергают первичным статическим испытаниям при наименьшем и наибольшем вылетах стрелы с со- ответствующей для этих вылетов нагрузкой. Последующие перио- дические испытания проводят только в положении, соответствую- щем наибольшей грузоподъемности крана. Краны, грузоподъем- ность которых не регламентируется величиной вылета стрелы, испытываются при ее наибольшем вылете. При испытаниях стре- ловых кранов их поворотную часть устанавливают в положение, соответствующее наименьшей устойчивости крана. Удовлетворительными считаются такие результаты статиче- ских испытаний, когда при выдержке груза на весу в течение 10 ми- нут не наблюдается самопроизвольного опускания груза, нет оста- точных деформаций, не обнаруживается потери устойчивости у стре- ловых передвижных кранов и нет повреждений у грузоподъем- ных устройств. Динамические испытания проводят с грузоподъемными маши- нами, прошедшими статические испытания. Эти испытания прово- дят с грузом, на 10 % превышающим qH машины для проверки дей- ствия всех ее механизмов, тормозных и предохранительных усту ройств при выполнении всех рабочих операций с грузом (подъем, опускание, перемещение), предусмотренных инструкцией по экс- плуатации. Механизм подъема и опускания стрелы с грузом проверяют под нагрузкой, соответствующей наибольшему рабочему вылету стре- лы. При этих испытаниях проверяют также действие конечных вы- ключателей моста, тележки и др. Действие конечных выключате- лей механизма подъема груза и стрелы проверяют без груза. В том случае, если механизмы машины, тормоза и концевые выключатели действуют исправно, то проводят проверку действия ограничителя грузоподъемности, который должен срабатывать, при плавном подъеме груза, масса которого на 10 % превышает qH. Съемные грузозахватные приспособления (например, клеще- вые, вилочные захваты) при освидетельствовании также подвер- гают осмотру (не реже одного раза в месяц) и испытанию нагруз- кой, на 25 % превышающей #н. Канаты, цепи, стропы, лебедки ос- матривают через каждые 10 дней.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 723 Все результаты освидетельствования заносят в журнал, и раз- решение на эксплуатацию машины дают только после получения удовлетворительных результатов осмотра и испытаний. При нали- чии опасных дефектов, могущих стать причиной несчастного слу- чая, работу грузоподъемной машины не разрешают. Необходимо обратить внимание, что уровень безопасности тех- ники решается на стадии проектирования и во многом зависит от заложенных в нее конструкторских решений. Работники, занятые на погрузочно-разгрузочных работах, должны пройти подробный инструктаж по безопасности труда и пожарной безопасности. Инструктаж по своему характеру и времени проведения под- разделяется: на вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановы^, целевой. Вводный инструктаж проводится со всеми вновь принимае- мыми на работу независимо от их образования, стажа работы по данной профессии или в должности, а также с командированными, учащимися, студентами, прибывшими на производственное обуче- ние или практику по программе, разработанной с учетом требова- ний государственных стандартов, правил, норм и инструкций по охране труда, а также всех особенностей производства, утвержден- ной руководителем организации и соответствующим выборным профсоюзным органом. Вводный инструктаж проводится в кабинете охраны труда с использованием современных технических средств обучения и пропаганды, а также наглядных пособий (плакатов, натурных экс- понатов, макетов, моделей, кинофильмов, диафильмов, диапозити- вов). Проведение вводного инструктажа фиксируется в специаль- ном журнале. Первичный инструктаж на рабочем месте проводят со всеми работниками, вновь принятыми в организацию, переводимыми из одного подразделения в другое, командированными, учащимися, студентами, прибывшими на производственное обучение или на практику, с работниками, выполняющими новую для них работу, а также работниками, выполняющими строительно-монтажные ра- боты на территории организации. Первичный инструктаж на рабочем месте проводят индивиду- ально с каждым работником с практическим показом безопасных приемов и методов труда в соответствии с инструкциями по охране труда, разработанными для отдельных профессий и видов работ с учетом требований стандартов.
724 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Первичный инструктаж на рабочем месте не проводится с ра- ботниками, не связанными с обслуживанием, испытанием, налад- кой, ремонтом подвижного состава и оборудования, использовани- ем инструмента, хранением сырья и материалов. Список профессий работников, освобожденных от первичного инструктажа на рабо- чем месте, утверждает руководитель организации по согласованию с профсоюзным органом или иным уполномоченным работниками представительным органом. Каждый работник, имеющий профессию, после первичного ин- структажа на рабочем месте для усвоения навыков безопасных приемов работы прикрепляется на 2-5 смен (в зависимости от ха- рактера и сложности профессии) к бригадиру-наставнику или опытному работнику, под руководством которого он выполняет работы. После этого руководитель участка, убедившись в усвоении вновь поступившим работником безопасных приемов работы, оформляет допуск к самостоятельной работе. Повторный инструктаж проводится в целях закрепления зна- ний безопасных методов и приемов труда по программе первично- го инструктажа на рабочем месте. В связи с отнесением автотранспорта к средствам повышенной опасности повторный инструктаж проходят все работники незави- симо от их квалификации, образования и стажа работы не реже 1 раза в 3 месяца, за исключением работников, освобожденных от прохождения первичного инструктажа (см. выше). Внеплановый инструктаж проводится в следующих случаях: при изменении правил по охране труда; изменении технологиче- ского процесса, замене или модернизации оборудования, приспо- соблений, инструментов, исходного сырья, материалов и других факторов, влияющих на безопасность труда; нарушении работни- ком требований безопасности труда, в том случае, если это может привести или привело к травме, аварии, взрыву или пожару, отрав- лению; перерывах в работе. Объем и содержание инструктажа определяются в каждом кон- кретном случае в зависимости от причин и обстоятельств, вызвав- ших необходимость его проведения. Проведение первичного, повторного и внепланового инструк- тажей регистрируется в специальном журнале с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего, в журнале ука- зывается и разрешение на допуск к работе. При регистрации вне- планового инструктажа должна также указываться причина, вызвав- шая его проведение. Журнал хранится у непосредственного руко-
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 725 водителя работ. По окончании журнала он сдается в службу охра- ны труда и заводится новый. Целевой инструктаж проводится: при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка, разгрузка, уборка территории и т. п.); ликвидации по- следствий аварий, стихийных бедствий и катастроф; производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск, разрешение и другие документы; проведении экскурсий в организации; организации массовых мероприятий с учащимися. Проведение целевого инструктажа фиксируется в наряде-до- пуске на производство работ и в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте. Важно не только знать, но и неукоснительно выполнять инст- рукции по безопасности при выполнении ПРТСР, которые регла- ментированы Правилами [86] и другими правовыми актами. Необходимо следить за тем, чтобы все погрузочно-разгрузоч- ные механизмы и машины, грузозахватные устройства, приспособ- ления и инструменты использовались по назначению и эксплуати- ровались только в соответствии с заводской инструкцией и паспор- том. Не допускать подъем груза, масса которого с учетом гру- зозахватного устройства больше грузоподъемности ПРС или неизвестна, но имеются основания считать, что она может превы- сить номинальную грузоподъемность. При механизированной по- грузке необходимо исключить возможность перемещения груза над кабиной водителя автомобиля. Кроме того, водитель автомобиля должен покинуть транспортное средство и находиться от него на расстоянии, оговоренном в Правилах. 18.3. Экологические аспекты использования автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств Последствия воздействия транспортных и погрузочно-разгрузочных средств на окружающую среду Современный мир трудно представить без автомобилей и дру- гой техники, основной энергетической установкой которых явля- ются двигатели внутреннего сгорания. Большая часть этой техни- ки - машины и механизмы, предназначенные для погрузочно- разгрузочных работ (краны, ковшовые погрузчики, экскаваторы, автопогрузчики и др.) и строительства, в том числе дорожного (бульдозеры, грейдеры, скреперы и др.).
726 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства В настоящее время в мире насчитывается более 700 млн. авто- мобилей, а к 2010 году их количество по прогнозам возрастет до одного миллиарда. Автомобильный парк России вплотную прибли- зился к отметке в 35 млн. АТС и при существующих темпах роста, составляющих 7-10 % в год, через 15 лет их количество превысит 60 миллионов единиц. В пересчете на тысячу жителей уже сейчас в США приходится 800 автомобилей, Канаде, Германии, Италии, Японии, Франции, Великобритании 500-700 автомобилей, в России более 150 автомобилей. При огромном позитивном влиянии автомобилизации на чело- вечество рост численности автотранспортных средств и объемов транспортных услуг приводит к заметному увеличению негативно- го воздействия автотранспорта на природу нашей планеты, а авто- мобиль становится конкурентом человека за жизненное простран- ство в среде обитания. Спектр воздействия такого сложного процесса как автомобили- зация на окружающую среду широк и многогранен. Он практиче- ски затрагивает все сферы жизни и деятельности человека, кото- рый, производя и эксплуатируя технику, взаимодействует с приро- дой по трем основным направлениям: потребляя природные ресурсы, загрязняя окружающую среду и вызывая различные нега- тивные социальные последствия (рис. 18.3). Оценить весь ущерб от воздействия автотранспортной и другой техники на окружающую среду можно только при системном под- ходе к данной проблеме и за весь жизненный цикл изделия, начи- ная от добычи полезных ископаемых до его утилизации. В рамках Рис. 18.3. Воздействие автомобилизации на окружающую среду
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 72П настоящего учебника, опираясь на информацию, приведенную в работах [14, 54, 57, 59, 60, 65, 70, 78, 79, 85, 90, 132], кратко оха- рактеризуем лишь проблемы, связанные с загрязнениями окру- жающей среды, возникающими при эксплуатации автотранспорт- ной и погрузочно-разгрузочной техники. Автомобильный транспорт является одним из крупнейших за- грязнителей окружающей среды. В масштабах России его доля в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу всеми техногенными источниками достигает 43 %, в выбросах парнико- вых газов - порядка 10 %. Во многих крупных городах страны кон- центрации вредных веществ в воздухе на порядок выше предельно допустимых. Состояние двух третей водных источников не отвеча- ет установленным нормативам. Увеличиваются объемы токсичных промышленных отходов, большая часть которых вывозится на свалки бытовых отходов. Идет опасное загрязнение подземных вод. Растет акустическая нагрузка (транспортный шум). Функционирование автотранспортной и погрузочно-разгрузоч- ной техники сопровождается комплексом экологических проблем, наибольшую опасность из которых представляют: токсичность отработавших и картерных газов, испарений топ- лив, масел, кислот и щелочей; продукты износа шин, асбестовых и металлических материалов; жидкие и твердые отходы, возникающие при эксплуатации (от- работанные жидкие масла, технические жидкости, консистентные смазки, использованные аккумуляторы, фильтры и их элементы, изношенные шины, промасленная ветошь и др.); автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства, их аг- регаты и запчасти, пришедшие в негодность; сточные воды от мойки техники, шлам очистных сооружений; акустическое, тепловое, электромагнитное и вибрационное воз- действие; отвод земель, в том числе пригодных для сельскохозяйственно- го использования, для строительства автомобильных дорог и объ- ектов транспортной инфраструктуры (автотранспортных и автосер- висных предприятий, АЗС, автостоянок, моек и т. п.). Основной экологической проблемой при эксплуатации транс- портных средств, несомненно, являются отработавшие газы, нано- сящие наибольший урон окружающей среде. В подавляющем большинстве областных и промышленных центров нашей страны доля загрязнений атмосферного воздуха, приходящаяся на выбросы отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания, установленных на автотранспортной и дру-
728 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства гой технике, составляет примерно 50-70 % (в Москве более 93 %). Стоит заметить, что всего лишь четверть века назад эта цифра не превышала 13 %. Повышенному риску и необратимой потере здоровья в результате загрязнения атмосферного воздуха авто- транспортом подвержено примерно 15 млн. горожан. Кроме отработавших газов, на долю которых приходится 95- 99 % вредных выбросов современных ДВС, последние загрязняют атмосферу картерными газами и топливными испарениями. В связи с тем, что атмосферный воздух, являющийся окислите- лем топлив, на 78,09 % состоит из азота и на 20,95 % - из кислоро- да, то при идеальном сгорании стехиометрической смеси углеводо- родного топлива с воздухом в продуктах сгорания должны присут- ствовать лишь N2, СО2 и Н2О. Однако в реальных условиях этого не происходит и ОГ, представляющие собой аэрозоль сложного, зависящего от режима работы двигателя состава, содержат также продукты неполного сгорания топлива. Общее количество компонентов, входящих в состав ОГ, при- ближается к 280, из которых можно выделить следующие вещест- ва: нетоксичные - азот, кислород, водород, водяной пар, кислый газ; токсичные - оксид углерода СО, оксиды азота NOX, углеводо- роды СЛНШ (парафины, олефины, ароматики и др.), альдегиды, са- жа; канцерогенные - полициклические ароматические углеводоро- ды, наиболее активный из которых бенз(а)пирен. Кроме того при сгорании сернистых топлив образуются неор- ганические газы - сернистый ангидрид SO2 и сероводород H2S. В случае применения бензинов, этилированных тетраэтилсвинцом, образуются токсичные соединения свинца. Состав отработавших газов бензиновых и дизельных двигателей приведен в табл. 18.1. Из таблицы видно, что состав ОГ этих двух типов двигателей существенно различается прежде всего по концентрации продуктов неполного сгорания таких, как СО, СлНт и саже. К основным ток- сичным компонентами ОГ бензиновых двигателей относятся СО, СлНт, NOX и соединения свинца, дизелей - NOX, сажа. Ежегодно в нашей стране автомобильные двигатели потребля- ют примерно 8 % кислорода, который генерируется в атмосфере, и выбрасывают в нее: СО................................ 20-27 млн. т; СО2...............................200-230 млн. т; CnHw...............................2,0-2,5 млн. т; NOX................................6-9 млн. т; Соединений серы....................до 190 т; Сажи...............................до 100 тыс. т; Соединений тяжелых металлов........около 13 тыс. т.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 729 Таблица 18.1. Состав отработавших газов автомобильных двигателей Компоненты ОГ Содержание компонентов ОГ в объеме двигателей, % бензиновых дизельных n2 74-77 76-78 02 0,3-0,8 2,0-18,0 н2о 3,0-5,5 0,5^1,0 со2 5,0-12,0 1,0-10,0 со 0,1-10,0 0,01-0,5 NOX 0,1-0,5 0,001-0,4 c„Hm 0,2-3,0 0,009-0,5 Альдегид 0,0-0,2 0,01-0,09 so2 0,0-0,002 0,0-0,03 Сажа, г/м3 0,04 0,01-1,1 Бенз(а)пирен До 0,02 До 0,01 Сегодня основным источником загрязнения воздуха являются двигатели легкого топлива (бензиновые и газовые). Это связано с тем, что этими силовыми установками в Европе оснащаются при- мерно 70 % всех АТС, а в США, из-за относительно дешевого бен- зина, все 90 %. Автомобиль с бензиновым двигателем при годовом пробеге в 15 тыс. км в среднем потребляет 1,2 т бензина и 4,3 т ки- слорода, а выбрасывает в атмосферу 3,2 т углекислого газа, 0,5 т оксида углерода, 100 кг углеводородов, 30 кг оксидов азота и др. Необходимо обратить внимание также и на то, что наибольшая доля выбросов вредных веществ (около 54 %), приходится на гру- зовые транспортные средства, хотя их количество в общем парке АТС составляет около 17-20 %. Токсичные вещества, выбрасывающиеся в атмосферу с ОГ, мо- гут сохраняться в ней в течение длительного времени и перено- ситься воздушными потоками на значительные расстояния. В ряде случаев дальнейшее взаимодействие токсических компонентов с кислородом воздуха и друг с другом, приводит к образованию но- вых веществ: сульфатов, нитратов, озона, кислот, фотооксидантов и других, токсичность которых может значительно превышать токсичность исходных компонентов. Например, при переходе NO в
730 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства NO2 в атмосферном воздухе масса вредного вещества возрастает в 1,5 раза, а токсическое действие - в 7 раз. Оксиды и азота, и серы, находясь в атмосферном воздухе от 2 до 5 суток соответственно и перемещаясь с воздушным потоком на расстояние до 1000 км, мо- гут превращаться в кислоты и выливаться на землю в виде кислот- ных дождей. Исследования, проведенные в последние годы отечественными и зарубежными специалистами, показали, что наряду с ОГ серьез- ную экологическую опасность представляют продукты износа шин (шинная пыль) и газообразные продукты, выделяющиеся из шин при их хранении и эксплуатации [40, 125]. В мире эксплуатируется примерно 5-6 миллиардов различных типов шин. По оценкам американских ученых от каждой шины в результате износа за год образуется больше одного килограмма пыли. На некоторых магистралях Европы ежегодно масса резино- вой пыли доходит до 250 кг на каждый километр дороги, а почва в придорожных полосах содержит около 2 % резиновых частиц. Эко- логическая опасность усугубляется тем, что количество выделяе- мой в окружающую среду шинной пыли постоянно растет с увели- чением количества АТС. При движении автомобилей по дорогам с асфальто- или цементобетонным покрытием от шин отделяются очень маленькие частицы, которые переносятся по воздуху. Разме- ры примерно 60 % шинной пыли не превышают 10 мкм, что позво- ляет им свободно и глубоко проникать в легкие человека, вызывая в ряде случаев аллергические заболевания, в том числе астму. Высокая экологическая опасность шин обусловлена, с одной стороны, токсическими свойствами применяемых при их изготов- лении материалов и содержащихся в них примесей, а с другой сто- роны, свойствами более 100 видов химических веществ, образую- щихся в процессе вулканизации резин и выделяющихся в окру- жающую среду при эксплуатации, обслуживании и хранении шин. Все они проявляют токсические свойства, но наиболее опасны вы- деляющиеся из шин канцерогены: бенз(а)пирен и другие полиаро- матические углеводороды (из 18 известных соединений этого клас- са в шинах обнаружено 15), а также N - нитрозамины (обнаружено 4 вида этих веществ из 12 известных). Все эти вещества входят в список сильнейших токсикантов, утвержденный Международной организацией по исследованию рака (IARC) и Агентством по охра- не окружающей среды. Долгое время в порядке вещей было то, что по истечении срока эксплуатации, шины выбрасывались на свалку. В последнее время в экономически развитых странах число использованных шин, вы-
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 731 брошенных на свалку после их выхода из строя, существенно со- кращалось. Это связано с осознанием обществом экологических проблем и созданием целого ряда предприятий по вторичной пере- работке шинной резины. К сожалению, в России ежегодно скапли- вается свыше 1 млн. т изношенных автомобильных шин. Эти рези- новые отходы природа не может включить в свой извечный круго- оборот, а вторичная переработка шин в России и других странах СНГ практически отсутствует, поэтому рост шинных свалок про- исходит достаточно интенсивно. Выбрасывая миллионы тонн из- ношенных шин, эти государства не только загрязняют окружаю- щую среду, но, в сущности, тратят впустую миллионы тонн энерге- тических и сырьевых ресурсов, которые могли бы быть исполь- зованы для полезных целей. Отдельную экологическую проблему представляют отходы производственной деятельности объектов инфраструктуры авто- транспортного комплекса. Это связано с тем, что загрязнение ок- ружающей среды происходит не только при работе техники, но и при ее заправке горюче-смазочными материалами и техническими жидкостями, техническом обслуживании, ремонте, мойке, хране- нии и т. д. Удельный вес этих загрязнений, в зависимости от раз- ных факторов, может достигать 7-30 % от общего загрязнения ав- тотранспортного комплекса. Состав и размеры загрязнения зависят от видов объектов и объемов, выполняемых каждым объектом ра- бот и услуг, связанных с функционированием парка автотранс- портных и погрузочно-разгрузочных средств. Ежегодно масса отработавших масел и специальных жидкостей составляет около 300 тыс. т. Общая масса твердых отходов дости- гает 3 млн. т в год, в том числе лом и отходы черных металлов - 1,4 млн. т, отходы резины - 1,16 млн. т, свинцовые аккумуляторы - около 200 тыс. т. Каждый год необходимо утилизировать примерно 1,2 млн. отслуживших свой срок АТС. Величина суммарного экологического ущерба от функциониро- вания автотранспортного комплекса в России уже достигает 4- 5 млрд, долларов в год, что составляет примерно 1,5-2 % от вало- вого внутреннего продукта и продолжает возрастать. Ущерб от вредных выбросов автотранспорта в России в среднем в 8-10 раз превышает показатели других стран, а на восстановление экологии тратится больше средств, чем на превентивные меры. Если из всех ингредиентных загрязнений,наибольший урон ок- ружающей среде наносят выхлопные газы, то одним из наиболее опасных параметрических загрязнений, несомненно, является транспортный шум, генерируемый работающими автотранспорт-
732 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ными и погрузочно-разгрузочными средствами. Доля автотранс- порта в акустическом воздействии на население городов в наши дни уже составляет 85-95 %, а проблема транспортного шума при- обретает социальное значение, так как человек находится в услови- ях постоянного дискомфорта. Кроме шума, работающие АТ и ПРС загрязняют окружающую среду вибрацией, тепловым и электромагнитным излучением. Вибрация возникает как от неуравновешенных масс при работе агрегатов и узлов АТ и ПРС, так и при движении последних от не- ровностей дорожного покрытия, покрытия погрузочно-разгру- зочных площадок или полов складов. Эти колебания передаются на элементы конструкции АТ и ПРС (например, кузов, кабина), води- теля, грузы, пассажиров, а также через дорожное или другое по- крытие и грунт - на окружающие объекты. Тепловые излучения возникают из-за того, что при сгорании то- плива в цилиндрах ДВС только часть химической энергии перехо- дит в полезную механическую работу. Остальная энергия теряется. У лучших образцов автомобильных двигателей эти потери состав- ляют более 55 %. Часть передаваемой от двигателя к ведущим ко- лесам энергии затрачивается на преодоление потерь в трансмиссии и сопротивлении движению. Большая часть неиспользованной энергии переходит в тепло, остальная - в другие виды параметри- ческого загрязнения. Электромагнитные излучения, природа которых связана с вих- ревыми электрическими и магнитными полями, проявляются в ра- боте всех электротехнических приборов и установок. Основной первичный источник электромагнитных излучений АТ и ПРС - их электрооборудование. Для двигателей легкого топлива это система зажигания и в первую очередь свечи, прерыватель-распределитель, высоковольтные провода. Вторичными излучателями электромаг- нитных волн являются элементы кабины, кузова, детали моторного отсека, капот, крылья, решетка радиатора. Процесс автомобилизации наряду со значительным ускорением развития экономики и социальной сферы сопровождается нарас- тающими негативными эффектами, которые необходимо учитывать при формировании национальной автотранспортной политики. Наибольшее влияние на возрастание негативных эффектов оказы- вает рост парка личных легковых автомобилей. Одной из основных причин такого положения следует считать неудовлетворительные экологические характеристики отечествен- ных автотранспортных средств, большинство которых не соответ- ствует мировому уровню.
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 733 Пути снижения отрицательного влияния транспортных и погрузочно-разгрузочных средств на окружающую среду Полностью ликвидировать отрицательные последствия вбздей- ствия автотранспортной и другой техники на окружающую среду, к сожалению невозможно, поэтому необходимо принимать эффек- тивные меры для их строгого ограничения и разумного регулиро- вания. В настоящее время эта проблема решается по ряду направ- лений, основные из которых показаны на рис. 18.4. Все направления можно разделить на три основные группы ме- роприятий, способствующих уменьшению загрязнения окружаю- щей среды: технические, организационные и градостроительные, опирающиеся на нормативно-правовую базу. Мероприятия, направленные на снижение неблагоприятного воздействия автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств на окружающую среду Совершенствование конструкции техники, ее элементов и систем Мониторинг технического состояния и экологических характеристик техники и выполнение своевременного и качественного ее технического обслуживания и ремонта ' Соблюдение правил эксплуатации Улучшение качеств традиционных моторных топлив и применение альтернативных экологически более чистых видов топлива Своевременное списание изношенной и устаревшей техники, ее утилизация и вторичное использование отходов Рациональная организация перевозок грузов и дорожного движения Повышение уровня экологического образования всех категорий работников, связанных с эксплуатацией техники Улучшение планировки городов, реконструкция улично-дорожной сети, строительство автомобильных дорог и всей транспортной инфраструктуры, отвечающих современным экологическим требованиям Совершенствование нормативно-правовой базы Рис. 18.4. Пути снижения неблагоприятного воздействия АТ и ПРС на окружающую среду
734 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства К техническим мероприятиям в первую очередь относится совершенствование конструкции АТ и ПРС и особенно их двига- телей, с целью создания "экологически чистой техники". Очевид- но, что эта техника должна минимально загрязнять окружающую среду и быть гарантированно "чистой" в течение всего срока своей эксплуатации. Как показывает мировой и отечественный опыт, наиболее перспективными конструктивными путями улучшения АТ и ПРС с целью снижения выброса вредных веществ являются: совершенствование топливной аппаратуры; применение микропро- цессорных систем управления, в частности внедрение электронных систем зажигания и управления впрыском топлива, системы рецир- куляции отработавших газов; повышение давления впрыска топли- ва (для дизелей). Существенные перспективы в этом плане связаны с изменением конструкции камер сгорания, повышением турбу- лентности подаваемой смеси (в карбюраторных двигателях), выбо- ром оптимального числа и направления струй топлива (в дизель- ном двигателе) и других. Снижение вредных выбросов от ДВС может быть достигнуто также за счет улучшения качества традиционных моторных топлив и применения экологически более "чистых" альтернативных ви- дов горючего, таких как сжиженный и сжатый природный газ, спиртовые топлива, водород. В нашей стране основным мероприятием по совершенствова- нию экологических характеристик топлива в конце XX века было снижение содержания в автомобильных бензинах высокотоксично- го антидетонатора - тетраэтилсвинца. Долгие годы около 75 % отечественных бензинов были этилированными и содержали от 0,17 до 0,37 граммов свинца на литр бензина. По данным Мини- стерства энергетики, лишь к 1995 году доля этилированного бензи- на в общем объеме производства всех остальных марок бензина со- кратилась до 50 %. К примеру, в Германии уже к началу 1995 года было всего 15 % этилированных бензинов, причем количество свинца в них не превышало 0,15 г/л. При сгорании этилированных бензинов около половины со- держащегося в них свинца выбрасывается с выхлопными газами в атмосферу, что ведет к интоксикации организма человека, отрица- тельно сказывается на здоровье детей, вызывая задержку умствен- ного и физического развития, нарушение деятельности централь- ной нервной системы. Для предотвращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду в 2003 году был принят закон "О запрете производства и оборота этилированного авто- мобильного бензина в Российской Федерации”, который запретил
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 735 с 1 июля того же года производство и оборот этилированного ав- томобильного бензина в нашей стране. Одним из наиболее перспективных заменителей тераэтилсвин- ца являются эфирные (метилтретичнобутиловый эфир) присадки и присадки на основе марганца. Ужесточение экологических требований к АТ и ПРС и нараста- ние энергетического кризиса вынуждают производителей этой тех- ники переходить на использование в качестве источника энергии для их силовых установок альтернативных топлив. Как показывает практика, существенного снижения загрязнения окружающей сре- ды и экономии бензинов можно достигнуть при замене традицион- ных нефтяных топлив газовыми топливами и в первую очередь сжиженным пропан-бутаном и сжатым природным газом. Приме- нение газового топлива в ДВС снижает выбросы СО в 2-4 раза, NO* - в 1,1-1,5 и СЛНШ в 1,4-2 раза. Однако необходимо помнить, что переход на использование сжатого газового топлива имеет и ряд недостатков. В частности, из-за значительной массы газовых баллонов грузоподъемность АТС уменьшается примерно на 14 %; мощность двигателя снижа- ется примерно на 20 %; запас хода на одной заправке сокращается до 220 км (вдвое по сравнению с АТС, работающими на бензине); возникают дополнительные затраты на переоборудование автомо- билей, автохозяйств, строительство газонаполнительных станций. Кроме газа в качестве топлива для ДВС используют синтетиче- ские спирты: метанол и этанол как в чистом виде, так и в составе многокомпонентных смесей. Применение спиртовых топлив обеспечивает высокий КПД ра- бочего процесса, а их высокая антидетонационная стойкость по- зволяет повышать степень сжатия ДВС до 15 единиц. Однако рас- ходы этих топлив увеличиваются из-за более низкой, чем у бензи- нов, теплоты сгорания (примерно вдвое). Низкие температуры горения синтетических спиртов приводят в ОГ к снижению NO*, в 5-8 раз. Установлено, что смесь с содержанием метанола до 15 % не ухудшает основных технико-эксплуатационных показате- лей работы грузовых автомобилей. К преимуществам спиртовых топлив необходимо также отнести сравнительно небольшие затраты, связанные с изменениями в кон- струкции АТС. Основные мероприятия сводятся к увеличению объема топливных баков, установке устройств, обеспечивающих стабильный пуск ДВС в холодное время года, замене некоторых металлов и прокладочных материалов (из-за высокой коррозийной
736 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства активности спиртов), в частности, облицовке пластмассой бака для хранения метанола. Наибольшее распространение АТС, работающих на бензо- спиртовых смесях, получили в Бразилии. В этой стране с 1975 года в бензин добавляют около 25 % спирта. Для уменьшения экспорта нефтепродуктов, доля которого в Бразилии составляет 80-85 %, со временем предполагается перевести весь автопарк на использова- ние этилового спирта. Спирт в этой стране получают из сахарного тростника, плантаций которого вполне достаточно, чтобы обеспе- чить потребность в новом горючем. По расчетам специалистов 1 л спирта обходится на 30-35 % дешевле бензина. Мексика, вторая по численности населения страна Латинской Америки, готова последовать бразильскому примеру. В США так- же проявляется интерес к производству топливного спирта из дре- весных, сельскохозяйственных и иных отходов. К началу 2003 г. в США эксплуатировалось около 500 тыс. автомобилей на всех видах альтернативного топлива. Из них 54 % использовали бутан-про- пановую смесь, 24 % - сжатый природный газ, 17 % - смеси из этанола, метанола и бензина, 4 % - электричество, запасаемое в ак- кумуляторах, 1 % - сжиженный природный газ [58]. Из альтернативных топлив наибольшие надежды связаны с во- дородом, как топливом будущего! Например, США, стремясь сде- лать страну независимой от импорта нефти, запасы которой в не- драх земли стремительно тают, уже сегодня рассматривают водо- род как "топливо свободы", а АТС, на нем работающие, - "автомобилями свободы". Очевидными преимуществами водорода являются его неисчер- паемые ресурсы в природе, чрезвычайно высокая энергоемкость (почти в три раза большая, чем у традиционных нефтяных топлив), практически полное отсутствие в продуктах сгорания водорода большинства вредных компонентов. Вместе с тем до настоящего времени большой проблемой явля- ется отсутствие экономически оправданных и безопасных способов хранения водорода на борту АТС. Существующие системы хране- ния водорода (в виде сжатого газа - в баллонах высокого давления, в сжиженном состоянии - в криогенных резервуарах и в связанном со- стоянии - в металлогидридных аккумуляторах) неприемлемы для ав- тотранспорта вследствие малой емкости, технической сложности и недостаточной безопасности в эксплуатации и в аварийных ситуа- циях. Даже наилучший из них по энергоплотности - криогенный - уступает по этому показателю нефтяным топливам в несколько раз, не говоря уже о том, что в техническом отношении он неизмеримо
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 737 сложнее систем хранения и транспортирования традиционных жидких нефтяных топлив. Кроме всего прочего, для перехода ДВС на питание водородом необходима развитая инфраструктура, включающая в себя предприятия по производству водорода в мас- совых масштабах, средства его доставки к местам заправки и раз- витую сеть заправочных станций. Такая инфраструктура, по мне- нию западных экспертов, может быть создана в лучшем случае только через 20-30 лет. Рассмотренные технические проблемы, связанные с созданием мобильного, экономически оправданного в производстве, безопасного и надежного в эксплуатации водородно- го двигателя, обусловлены большими затратами, и без их решения невозможно внедрение водорода в качестве топлива для автотранс- порта [53]. В силу современных ценовых и технических ограниче- ний водородные автомобили пока существуют только в виде от- дельных экспериментальных образцов, еще далеких от серийного производства [58]. Несмотря на эти проблемы ’’водородная гонка” уже началась. В США, Канаде, странах Евросоюза, а также Китае и Южной Ко- рее разработаны и реализуются многомиллиардные государствен- ные программы по созданию автомобиля, работающего на водоро- де. Америка планирует, что к 2020 году любой житель страны дол- жен иметь возможность приобретать водородные автомобили по той же цене, что и обычные бензиновые. Сегодня в мире уже созданы и работают десятки опытных во- дородных автомобилей, в которых реализовано несколько техниче- ских схем. Наиболее конструктивно простой и дешевой в произ- водстве, но не самой энергоэффективной из них является переобо- рудование существующих бензиновых ДВС на водородное топливо без изменения традиционной трансмиссии автомобиля. Более вы- годным считается вариант - использование электромеханической трансмиссии, позволяющей эксплуатировать ДВС на водородном топливе в наиболее экономном постоянном режиме - как привод бортового электрогенератора. Самым перспективным, но пока еще слишком дорогим способом (около 10 тысяч долларов за киловатт мощности), считается техническое решение, появившееся около 10 лет назад, основанное на использовании водорода в топливных элементах, вырабатывающих электроэнергию для питания или единого тягового электродвигателя, или раздельно управляемых бортовым компьютером моторных колес [58]. В нашей стране разработками водородных двигателей зани- маются уже около 30 лет. Советские ученые по праву считают- ся пионерами в этой области. Ими еще в начале 80-х годов XX века 24—98
738 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства была разработана действующую модель автомобиля с водородным двигателем, кроме того, интенсивно велись работы по добавкам во- дорода в ДВС, работающими на бензине. В те же годы был создан самолет на водороде ТУ-155 и водородный двигатель системы ’’Энергия-Буран". К сожалению, спустя несколько лет финансиро- вание этого проекта было заморожено: началась перестройка. Се- годня государственная поддержка всех программ по водородной энергетике не превышает 80 миллионов рублей в год, что несрав- нимо с миллиардами долларов, выделяемых правительствами за- падных стран. Пока радует только то, что даже в этих условиях, ряд отечественных разработок практически не уступают мировому уровню, так как они пришли из авиации и космонавтики и вполне могут быть применены в автомобильной программе. Однако если государство не провозгласит водородный автомобиль и водород- ные технологии своей стратегической целью, то по оценкам спе- циалистов, через несколько лет наше отставание от мировых лиде- ров начнет стремительно расти. По своим техническим и стоимостным характеристикам совре- менные наземные транспортные средства на альтернативных ис- точниках энергии пока еще значительно уступают обычным авто- мобилям, поэтому в краткосрочной перспективе бензин и другие виды нефтяного топлива будут оставаться основным топливом АТ и ПРС. Вместе с тем в отдаленном будущем переход на альтерна- тивные виды топлива практически предопределен: неизбежное в перспективе истощение рентабельных запасов нефти ведет к по- вышению цен, что автоматически создает необходимые экономи- ческие условия для внедрения более дорогих возобновляемых энергоносителей. Двадцать первый век, скорее всего, после ядерных технологий и развития информатики, станет веком третьего технологического прорыва - прорыва в водородной энергетике. Это приведет к мас- совому внедрению водородных двигателей на транспортных сред- ствах и обеспечит жителям планеты экологическую и энергетиче- скую свободу. Сократить выбросы вредных веществ в атмосферу с ОГ можно и за счет снижения удельной доли бензиновых двигателей на АТ и ПРС, другими словами необходимо проводить дизелизацию этой техники. В то же время на практике низкое качество дизельного топлива, сезонное несоответствие его марок, а также нестабиль- ность регулировочных характеристик топливной аппаратуры при- водит к неоправданно завышенным выбросам вредных веществ (в первую очередь сажи и сернистого ангидрида). К сожалению, ка-
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 739 чество моторных топлив отставляет желать лучшего, так, напри- мер, в Москве в 2002 году 8-10 % бензинов и 25 % дизельного топ- лива не соответствовали ГОСТам. Перспективы снижения выбросов вредных веществ связаны также с внедрением электромобилей и автомобилей с газотурбин- ными двигателями. Существенные резервы снижения токсичности выбросов име- ются и у другого технического мероприятия, связанного с внедре- нием современных средств диагностики, регулировки и ремонта узлов и агрегатов АТ и ПРС и в первую очередь систем питания и зажигания. Значительно снизить выброс вредных веществ в атмосферу по- зволяют нейтрализаторы выхлопных газов. В настоящее время наибольшее распространение получили каталитические нейтрали- заторы, которые ускоряют реакции беспламенного окисления про- дуктов неполного сгорания СО, СлНт и кислородосодержащих уг- леводородов на поверхности катализатора до состояния безвред- ных продуктов СО2 и Н2О, а также, при определенных условиях, восстановления NOA. В мировой практике широкое распространение получили ката- литические нейтрализаторы тройного действия (трехкомпонентные или бифункциональные), применяемые для нейтрализации всех трех основных токсичных компонентов (СО/ СлНт / NOJ. В этих устройствах в качестве катализатора используются редкоземельные элементы - платина, палладий, радий (в количестве примерно 0,2- 0,3 % от общей массы нейтрализатора), позволяющие существенно снизить порог энергии, при котором начинаются окислительно- восстановительные реакции. Максимальная эффективность таких нейтрализаторов (около 90 %) достигается при температуре вы- хлопных газов 750-800 °C и их работе в контуре автоматической системы управления подачей топлива, включающей, помимо непо- средственно нейтрализатора, кислородный датчик и электронный блок управления. Однако необходимо отметить, что практическое применение нейтрализаторов в нашей стране долгое время сдерживалось из-за ряда серьезных технических проблем, основной из которых был эти- лированный бензин. В результате реакций между тетраэтилсвинцом и катализатором происходило химическое "отравление” последнего, а нейтрализатор терял свое функциональное назначение. Кроме того, относительно высокая стоимость нейтрализаторов, существенные эксплуатационные расходы, связанные с необхо- димостью качественного выполнения технического обслуживания
740 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства не только самого нейтрализатора, но двигателя в целом, отсутствие у предприятий стимулов для внедрения этих устройств и ряд дру- гих также в значительной степени тормозят их внедрение в России. Для уменьшения в выхлопных газах дизельных ДВС твердых частиц разработаны сажевые фильтры и каталитические дожигате- ли сажи. Сажевые фильтры различных конструкций позволяют снизить выбросы сажи на 60-90 %. Практический опыт примене- ния сажевых фильтров на дизелях пока крайне ограничен. Вместе с тем уже сейчас очевидно, что эксплуатация подобных систем по- требует особого внимания к ним с точки зрения пожаробезопасно- сти. В настоящее время, учитывая то, что сажевый фильтр является дорогостоящей системой и пока находится в стадии исследований и доводки, ведущие дизелестроительные компании стараются вы- полнять современные жесткие требования на ОГ без применения фильтров. Вместе с тем совершенно очевидно, что по мере ужесто- чения норм на токсичность ОГ (см. далее) в ближайшее время при- менение фильтров станет неизбежным мероприятием. Заканчивая обзор технических мероприя1ий, необходимо под- черкнуть, что борьба с загрязнениями окружающей среды должна в основном вестись за счет улучшения экологических характеристик парка эксплуатируемых АТ и ПРС. Этого можно добиться: за счет своевременного списания изношенной и устаревшей тех- ники и замены ее на более ’’экологически безопасную"; модернизации эксплуатируемых АТ и ПРС, например, путем их переоборудования для работы на газовом топливе, установки ней- трализаторав и т. д.; мониторинга технического состояния эксплуатируемой техни- ки, а также выполнения своевременного и качественного техниче- ского обслуживания и ремонта, что позволит поддерживать эколо- гические характеристики АТ и ПРС на надлежащем уровне. Организационные мероприятия направлены на уменьшение токсичности ОГ за счет рациональной организации дорожного движения и улучшение дорожных условий. Известно, что за счет рационального управления скоростью движения на дорогах, повы- шения равномерности режимов движения отдельных автомобилей, снижения разброса скоростей в транспортном потоке и задержек у светофоров, можно добиться уменьшения выбросов вредных ве- ществ от АТС на 15-20 %. Учеными разработаны и успешно при- меняются имитационные модели движения транспортных потоков на дорожной сети, позволяющие с помощью ЭВМ оценивать объе- мы выбросов вредных веществ и прогнозировать экономический
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 741 эффект от различных решений по улучшению дорожных условий, изменению системы организации движения. Градостроительные мероприятия снижения загрязнения ок- ружающей среды имеют целью предотвращение распространения загрязнения от источников непосредственно к человеку. Эти меро- приятия весьма обширны и разнообразны. Они включают приемы застройки городов и населенных пунктов с учетом розы ветров, планировку и озеленение территории, сооружение магистралей- дублеров, кольцевых дорог, развязок на разных уровнях, подзем- ных тоннелей и пешеходных переходов и т. д. Снизить негативное воздействие АТ и ПРС на окружающую среду можно и за счет повышения уровня экологического образова- ния всех работников автотранспортных и других предприятий. С этой целью разработаны специальные учебные программы для разных категорий работников. Особое внимание уделяется водите- лям, так как установлено, что за счет применения рациональных приемов управления автомобилем можно добиться снижения рас- ходов топлива на 5-10 % и соответствующего сокращения выброса вредных веществ. Например, водитель должен знать, что при рабо- те ДВС в режиме неполной мощности (для бензиновых - 70-80 %, дизельных - 60-70 % их полной мощности) горючая смесь сгорает полностью и несгоревших вредных компонентов в ОГ остается меньше. Наиболее неблагоприятные режимы с точки зрения ток- сичности ОГ возникают при работе двигателя на полной мощности, холостом или на принудительно холостом ходу (во время тормо- жения двигателем). При работе на холостом ходу, необходимо ус- тановить наименьшие обороты коленчатого вала. Сокращению не- сгоревших вредных веществ в ОГ способствует плавное нажатие на педаль акселератора (сильно обогащенная смесь не полностью сго- рает) и движение с постоянной скоростью. Во время погрузочно- разгрузочных работ, длительных стоянок необходимо выключать двигатель. Перечисленные выше мероприятия, направленные на уменьше- ние неблагоприятного воздействия транспортной техники на окру- жающую среду, безусловно, должны опираться на постоянно со- вершенствующуюся экономическую и нормативно-правовую базу, которая, с одной стороны, должна ужесточать экологические нор- мы производства, эксплуатации и утилизации техники, а с другой стороны, поощрять выпуск и использование экологически чистой техники производителями, эксплуатирующими организациями и гражданами.
742 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Основные экологические требования к транспортным средствам В России на токсичность и дымность отработавших газов в сфере производства и эксплуатации АТС действует система госу- дарственных стандартов. Нормы предельно допустимого содержания СО и СЛНШ в отра- ботавших газах автомобилей, оснащенных бензиновыми двигате- лями при работе последних на режимах холостого хода, а также методы их измерения регламентируются ГОСТ 17.2.2.03-87 с из- менением № 1 от 1999 года. Стандарт не распространяется на автомобили, полная масса которых менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч, на автомобили с двухтактными и роторными двигателями, на автомобили высшего класса и эксплуатируемые в высокогорных условиях. Содержание СО и С„Нт в отработавших газах автомобилей оп- ределяют при работе двигателя на холостом ходу для двух час- тот вращения коленчатого вала, установленных предприятием- изготовителем: минимальной п^п и повышенной nnoB в диапазоне от 2000 мин -1 до 0,8 nH0M (значение иНом устанавливается заводом- изготовителем). Содержание измеренных СО и СЛНШ в ОГ не долж- ны превышать значений, приведенных табл. 18.2. Таблица 18.2. Предельно допустимое содержание СО и СпНт в отработавших газах ДВС с нейтрализатором (1), без нейтрализатора (2) Частота вращения коленчатого вала СО, % С„Н№ млн -1 1 2 1 2 Для ДВС с числом цилиндров до 4 более 4 ДО 4 более 4 Лщт 1,0 3,5 400 600 1200 3000 ^пов 0,7 2,0 200 300 600 1000 При контрольных проверках АТС в эксплуатации допускается содержание СО на частоте вращения птп до 3 %. Перед измерением двигатель должен быть прогрет не ниже ра- бочей температуры охлаждающей жидкости (или масла для двига- телей с воздушным охлаждением), указанной в руководстве по эксплуатации автомобиля. Отбор отработавших газов в выпускной
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 743 трубе проводится пробоотборным зондом на глубине не менее 300 мм от среза. Измерения содержания СО и проводятся не ранее чем через 20 с после установления п^п и не ранее, чем че- рез 30 с после установления иПов- Автомобили, у которых обнаружено превышение указанных в табл. 18.2 норм, считаются технически неисправными и должны пройти соответствующие регулировочные и ремонтные работы. Экологические требования к автомобилям с дизельными двига- телями регламентирует ГОСТ 21393-75 с изменением № 1 от 1999 г., которым предусмотрена проверка ОГ как новых, так и эксплуати- рующихся автомобилей на дымность. Проверка осуществляется на неподвижно стоящем автомобиле при работе двигателя на двух режимах: свободном ускорении и максимальной частоте вращения на холостом ходу. Дымность ОГ не должна превышать норм, ука- занных в табл. 18.3. Таблица 18.3. Допустимые нормы дымности отработавших газов дизельных ДВС Режим измерения дымности Дымность, % не более Свободное ускорение: для двигателей без наддува 40 с наддувом 50 Максимальная частота вращения 15 К сожалению, в настоящее время отсутствует должный кон- троль качества используемых горючесмазочных материалов при их поставках, хранении, заправке, эксплуатации и утилизации, что, конечно же, не лучшим образом сказывается на токсичности ОГ двигателей транспортных средств. За рубежом общие требования к АТС и, в частности, требова- ния к их экологической безопасности формулируют транспортные организации Европейской Экономической Комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН), Европейского Союза (ЕС) и Международная Организация по Стандартизации (ИСО). Правила ЕЭК ООН, действуют в рамках Женевского соглаше- ния от 1958 года "О принятии единообразных технических предпи- саний для колесных транспортных средств, предметов оборудова- ния и частей, которые могут быть установлены и (или) использова- ны на колесных транспортных средствах, и об условиях взаимного
744 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства • признания официальных утверждений, выдаваемых на основе этих предписаний”. Нормативные предписания (требования) к АТС и другой технике постоянно, с периодичностью в 4-5 лет, ужесточа- ются соответствующими поправками к Правилам ЕЭК ООН. Сегодня в области автомобилестроения действует более 100 ’’Правил ЕЭК ООН", около 50 "Директив ЕС", регламентирующих требования к техническому состоянию АТС по условиям безопас- ного движения, по содержанию вредных веществ в отработавших газах, по уровню допустимого шума, обзорности, защите водителя, а также требования по установке защитных устройств на различ- ные типы автомобилей и автопоездов, требования к освещению и сигнализации и т. п. В частности, Правила ЕЭК ООН № 49 и № 24 касаются выбро- сов загрязняющих веществ с отработавшими газами и нормируют содержание СО, C„Hm, NOX и твердых частиц в удельных едини- цах - грамм на киловатт-час (г/кВт ч), а также дымность отрабо- тавших газов дизелей. Правило № 49 ЕЭК ООН (и соответствующие им требования Директив ЕС, или требования "Евро") предназначено, прежде все- го, для производителей автомобилей (табл. 18.4). В соответствии с ними, двигатели грузовых автомобилей полной массой более 3,5 т, автобусов и иной специальной техники, испытываются на мотор- Таблица 18.4. Требования правил ЕЭК ООН № 49 к выбросам загрязняющих веществ Стандарт, программа Уровень содержания вредных веществ, г/кВт-ч, СО С„ни NOX Твердые частицы Правило R49-00 (с 1982 г) 14,0 3,5 18,0 - Правило R49-01 или Евро-0 (1986-1990 г.) 11,2 2,5 14,4 - Евро-1 (с 1994 г.) 4,5 1,1 8,0 0,36 Евро-2 (с 1996 г.) 4,0 1,1 7,0 0,15 Евро-3 (с 2001 г.) 2,1 0,66 5,0 0,10 Евро-4 (с 2005г.) 1,5 0,46 3,5 0,02 Евро-5 (с 2008 г.) 1,5 0,46 2,0 0,02
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 745 ном стенде на стационарных режимах 13-ступенчатого цикла, ох- ватывающего значительную часть поля возможных режимов рабо- ты двигателя - две нагрузочные характеристики при номинальной частоте вращения и на частоте максимального крутящего момента (по пяти контрольных режимов), и на холостом ходу (три режима). Из данных таблицы видно, что двигатели, сертифицированные на уровень требований Евро-3 (уровень современных европейских ДВС), по сравнению с двигателями уровня Евро-0 (основная масса отечественных ДВС), при прочих равных условиях будут выбра- сывать меньше СО - в 5,3 раза, СН - в 3,8 раза и NOX - примерно в 3 раза, твердых частиц - на порядок меньше. Сейчас в Европе действуют экологические нормы Евро-3. Автомобили, которые им не соответствуют, запрещено продавать на территории ЕС. С сере- дины 2008 г. предполагается вступление в действие норм Евро-5, которые в настоящее время проходят стадии уточнений и согласо- ваний. По предварительным данным, "Евро-5" предусматривает сокращение выброса твердых частиц в выхлопных газах с нынеш- них 25 мг/км ("Евро-4") до 5 мг/км. Это касается прежде всего ди- зелей. Содержание угарного газа в выхлопе дизелей должно сокра- титься на 20 %, а у бензиновых двигателей - на 25 %. Кроме того, будут ужесточены сроки эксплуатации катализаторов и установле- ны аналогичные сроки для сажевых фильтров. Правила ЕЭК ООН № 24 предусматривают испытания дизелей по дымности отработавших газов на режимах внешней скоростной характеристики (шесть равномерно расположенных точек в диапа- зоне Ином - п < 0,45 ином) и на режиме свободного ускорения. Следует отметить, что уровень требований Евро-2 современ- ными дизелями достигается без применения дополнительных сис- тем очистки отработавших газов, т. е. только путем совершенство- вания рабочего процесса двигателя, применением нового поколе- ния топливной аппаратуры, турбонаддувом, охлаждением над- дувочного воздуха и другими конструктивными мероприятиями. Необходимо обратить внимание, что АТС должен соответство- вать тем требованиям, которые действуют на момент его произ- водства. Кроме вышеуказанных Правил в странах Европейского Союза для определения твердых частиц в ОГ используется тестовый ме- тод по числу "Bosch". Сущность этого метода заключается в том, что отработавшие газы пропускаются через тонкий бумажный фильтр, цвет которого в зависимости от количества частиц изме- няется от сероватого до черного. Затем с помощью сравнительной
746 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства шкалы или экспонометра определяется плотностное значение чис- ла "Bosch". В нашей стране в октябре 2005 года правительство утвердило технический регламент "О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ". В соответствии с этим документом, стандарт выбросов "Евро-2" должен вступить в силу 1 апреля 2006 го- да, "Евро-3" - с 1 января 2008 года, "Евро-4" - с 1 января 2010 года, "Евро-5" - с 1 января 2014 года. Регламент распространят на все виды транспортных средств и всех участников рынка - как произ- водителей этой техники, так и ее импортеров. Новые требования не будут распространяться на уже эксплуатируемую технику, а кос- нутся лишь новых АТС. Этим же регламентом в зависимости от токсичности ОГ будет определяться и экологический класс автомобиля', от "Евро-0" до "Евро-5". Чем больше вредных веществ в ОГ, тем ниже экологиче- ская классность АТС. Федеральное агентство по техническому ре- гулированию и метрологии подготовило проект правительственно- го постановления, в соответствии с которым в паспорт АТС будет внесена дополнительная графа, где будет указан экологический класс каждого автомобиля. Это требование будет касаться только новых автомобилей, в документы уже находящихся в эксплуатации автомобилей никакие изменения вноситься не будут. Новые нормы выброса вредных веществ предполагают и ис- пользование бензина, соответствующего этим нормативам, поэто- му в ближайшее время предполагается принять регламент "О тре- бованиях к бензинам, дизельному топливу и другим горючесма- зочным материалам". Это позволит расширить сферу ответствен- ности за их плохое качество до владельцев автозаправочных стан- ций (АЗС). В настоящее время последних невозможно привлечь к ответственности за продажу некачественной продукции, поскольку их ответственность законодательно не прописана. К сожалению действующая сейчас система контроля - стандарты на производст- во топлив и два уровня сертификации (на нефтеперегонных заводах и АЗС) - не исключает продажи даже запрещенного этилированно- го бензина. Эксперты считают, что если ГОСТы носят доброволь- ный характер, то техрегламент станет обязательным. Таким обра- зом, производитель сможет выбирать любой способ производства (или по ГОСТу, или по собственной технологии), но должен гаран- тировать качество и экологические свойства топлива. Согласно техрегламенту топливо будут маркировать не только по октаново- му числу (например, АИ-95) но и по классам экологической безо- пасности (например, АИ-95 "Евро-2" или АИ-95 "Евро-3").
Глава 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР ПАП Правила ЕЭК ООН регламентируют не только токсичность ОГ, но и ограничения по шуму автомобилей. Правило № 51 содержит ограничения по шуму автомобилей общей массой более 3,5 т в за- висимости от категории автотранспортного средства по мощности двигателя (табл. 18.5). Из таблицы видно, что, начиная с 1996 года, ужесточились требования по шумности и наши стандарты от этой тенденции отстают. Таблица 18.5. Ограничения по шуму для грузовых автомобилей общей массой более 3,5 т Мощность двигателя Для автомобилей выпуска (в дБ) до 1991 г. после 1991 г. с 01.10.96 г. Правило ЕЭК ООН№ 51 Менее 75 кВт 86 81 77 От 75 до 150 кВт 86 83 79 Свыше 150 кВт 88 84 80 • • — — Для грузовых автомобилей по ГОСТ 27436-87 (дБ) От 150 кВт и выше 84 Многие современные грузовые автомобили, движущиеся по до- рогам Европы, имеют на кабине или на бампере латинские буквы в круге на зеленом фоне (рис. 18.5). Эти знаки свидетельствуют, что грузовик полностью соответствует тем или иным экологическим нормам и правилам. Рис. 18.5. Автопоезд MA3-MAN 543268
748 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Требования к АТС, работающим на международных перевоз- ках, устанавливаются Европейской конференцией министров транспорта - EKMT (СЕМТ). Эта организация в рамках квот выда- ет многократные разрешения, так называемые "книжки ЕКМТ", для особо безопасных транспортных средств. Россия стала членом этой организации в 1997 году. Европейская конференция министров транспорта своей послед- ней Резолюцией СЕМТ/СМ (2001) 9/Final ввела требования к кате- гориям грузовых автомобилей, приведенные в табл. 18.6. Для того чтобы получить разрешение ЕКМТ на выполнение пе- ревозок "зеленым" автомобилем, необходимо иметь сертификат на АТС. АТС должно соответствовать техническим требованиям, со- держащимся на обратной стороне разрешения (соответствовать требованиям Евро-1 и уровню шума не более 80 дБ). Таблица 18.6. Требования к АТС и их обозначения Категории грузовиков Обозначение, наносимое на автомобиль "Green" "Зеленый" Буквы "U" от Umwelt - природа или "G" "Greener and safe" "Более зеленый и безопасный" Буква "S" от Supergrun - очень зеленый "Евро-3 safe" "Евро-3 безо- пасный" Цифра "3" KVD (Kraftfahrgesetz- durchfuhrungs-Verordnung) "Австрийский шум" Буква "L" от Larmarm Kraftfahrzeuge -автомо- биль с малым уровнем шума Разрешение на выполнение перевозок АТС категории "более зеленый и безопасный" выдается в следующих случаях: при соответствии АТС нормам Евро-2; требованиям по внешнему шуму, вступившим в действие с 01.10.96 года (Правило ЕЭК ООН № 51); при минимальной глубине протектора шин, равной 2 мм, нали- чии бокового защитного устройства, световых указателей поворо- тов, предупреждающего аварийного треугольника красного цвета; наличии тахографа; ограничителя максимальной скорости (90 км/ч по правилу ЕЭК ООН №89);
Г л а в а' 18. Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 749 световозвращающих задних опознавательных знаков (при боль- шой длине и грузоподъемности); антиблокировочной системы ABS; рулевого управления в соответствии с принятыми Правилами; при условии выполнения требований теста, проводимого на пригодность к эксплуатации, в особенности по дымности и по ра- боте тормозов (проводится один раз в год и подтверждается соот- ветствующим сертификатом); наличии сертификата соответствия нормам выхлопа и шумово- го давления и сертификата соответствия техническим требованиям. Сертификат на ’’зеленый" и "более зеленый и безопасный" ав- томобиль выдает завод-изготовитель или его представитель. Этот сертификат действует, пока показатели АТС соответствуют ука- занным в сертификате. Необходимо обратить внимание, что автомобили, перемещаю- щиеся по территории Австрии, подпадают под норматив KVD (Kraftfahrgesetzdurchfuhrungs-Verordnung), или так называемые тре- бования по "австрийскому шуму". Транспортные средства по этим требованиям должны иметь сертификат соответствия нормам шума при ускорении и торможении двигателем 78 дБ для автомобилей с мощностью двигателя до 150 кВт и 80 дБ при мощности более 150 кВт. Уровень шума при работе пневмооборудования должен быть не более 72 дБ. Кроме заполненного сертификата, который должен постоянно находиться в кабине, на транспортное средство должна быть установлена табличка с латинской буквой "L". При движении в особо охраняемых экологических зонах Гер- мании для грузовых автомобилей требуется наличие впереди зна- ка "G" (Gerauscharm Kraftfahrzeuge - автомобиль с низким уров- нем шума). Начиная с норм Евро-2, повышенные требования предъявляют- ся не только к двигателю автомобиля, но и в целом ко всему ТС. К сожалению, в нашей стране пока не налажен выпуск грузо- вых транспортных средств, полностью удовлетворяющих жестким экологическим требованиям Европейских стандартов. В структуре российского автопарка, нормам "Евро-2", соответствуют не более 30 % АТС, а "Евро-3" и "Евро-4" - примерно еще 10 %. Причем не трудно догадаться, что это в подавляющем большинстве случа- ев легковые автомобили. Правительством Российской Федерации разработаны различ- ные программы и концепции (например, "Концепции развития ав- томобильной промышленности на период до 2010 года", Федераль-
750 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ная целевая программа "Модернизация транспортной системы РФ 2002-2010 гг.", "Транспортная стратегия РФ"), в которых опреде- лены приоритеты государственной политики в области развития автотранспортной системы России и, в частности, затрагиваются вопросы повышения ее экологической безопасности. К главным за- дачам, решение которых будет способствовать снижению негатив- ного воздействия транспорта на окружающую среду, относятся: системное регулирование процесса автомобилизации; разработка и реализация экономических механизмов, стимули- рующих обновление парка транспортных средств; совершенствование технического регулирования; опережающее развитие систем общественного транспорта. Однако на протяжении ряда лет введение жестких экологиче- ских требований к АТС, прописанных в этих программах, постоян- но откладывалось. Причины этих задержек с точки зрения прези- дента института энергетической политики В. Милова просты и по- нятны. Российский автопром, защищенный высокими таможенно- тарифными барьерами и располагающий весьма сильным лобби во властных структурах, не хочет обременять себя дополнительными издержками, связанными с усовершенствованием конструкций вы- пускаемых АТС. Создается впечатление, что руководителей авто- прома абсолютно не волнует, что уровень выбросов у эксплуати- руемых сегодня отечественных автомобилей (в первую очередь - грузовых) зачастую в десятки, а то и сотни раз превышает уровень выбросов даже 7-10-летних машин зарубежного производства. За последние пять лет количество городов России, где отмечается высокая степень загрязнения воздуха, возросло в полтора раза. Экологически неблагополучные районы занимают около 15 % тер- ритории, на которой проживает около 70 % населения. В России за год более 40 тыс. человек умирают от различных болезней дыха- тельной системы. Кроме того, во-первых, не следует забывать и о том, что введе- ние в России европейских экологических норм будет не только способствовать уменьшению загрязнения атмосферы, но и приве- дет к повышению уровня активной и пассивной безопасности АТС. Ведь многие модели, соответствующие нормам "Евро-3" и выше, как правило, оборудованы антиблокировочной системой, подуш- ками безопасности и так далее, которые существенно снижают уро- вень травматизма и смертности в ДТП. Наконец, во-вторых, использование неэкономичных и эколо- гически "грязных" ДВС устаревших конструкций приводит к еже-
Глава 18 Безопасность, охрана труда и окружающей среды при выполнении ТиПРР 751 годному дополнительному сжиганию в них не менее 12-15 млн. т топлива, для производства которого необходимо дополнительно добыть почти 50 млн. т нефти и не стимулирует развитие отечест- венной нефтепереработки. Нефтяным компаниям нет смысла мо- дернизировать технологии для производства качественного ’’эколо- гически чистого” топлива, пока в стране отсутствует спрос на него. Все это создает существенные проблемы для нефтяного рынка. Нефтепереработка России до сих пор находится в плачевном со- стоянии. В стране нет ни одного современного нефтеперегонного завода (за исключением недавно построенного Нижнекамского, ко- торый не делает погоды в отрасли). Средняя по стране глубина пе- реработки нефти не превышает 70 %, выход автомобильных бензи- нов - 10 %, а качество отечественных нефтепродуктов столь низко, что в основном они поставляются за границу для вторичной пере- работки. По мнению того же В. Милова, внедрение стандартов "Евро" будет стимулировать создание у нас в стране совместных предпри- ятий и строительство сборочных автозаводов иностранными ком- паниями. Пока этот процесс идет тяжело из-за отсутствия гарантий со стороны властей в отношении сроков введения в России стан- дартов "Евро-3" и "Евро-4" в качестве обязательных. Вопрос га- рантий до сих пор являлся ключевым при принятии иностранными инвесторами решений по развитию новых автомобильных произ- водств в России. Отечественные автопроизводители постепенно переходят на стандарты "Евро", тем более что со второго квартала 2006 года в России законодательно запрещено производство и импорт автомо- билей стандарта ниже "Евро-2". Например, КамАЗ с января 2005 го- да ежемесячно выпускает по одной тысяче грузовых автомобилей, оснащенных двигателями, которые удовлетворяют стандартам "Ев- ро-2", а недавно провел сертификацию двигателя, удовлетворяю- щего экологическим стандартам "Евро-3". Однако на дорогах Рос- сии остается еще около 20 млн. технически и экологически уста- ревших автотранспортных средств. Сегодня перед Россией стоит непростая задача, как максималь- но быстро и с минимальными потерями обеспечить экологическую безопасность выпускаемой и эксплуатируемой техники. От реше- ния этой задачи во многом зависит безопасность и здоровье граж- дан, а также конкурентоспособность отечественных транспортных средств.
752 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Вопросы для самоконтроля 1. Что понимается под безопасностью, и какие факторы на нее влияют? 2. Какие нормативные документы, обеспечивают безопасность труда на автомобильном транспорте? 3. Что должен обеспечить и обязан выполнять работник для обеспечения надлежащего уровня безопасности? 4. Перечислите основные вредные и опасные производственные факторы. 5. Дайте характеристику мероприятиям, направленным на по- вышение уровня безопасности. 6. Что понимается под освидетельствованием АТ и ПРС? Какие органы его проводят? 7. Какие виды инструктажей Вам известны, и для каких целей они проводятся? 8. Расскажите об основных последствиях воздействия АТ и ПРС на окружающую среду. 9. Охарактеризуйте мероприятия, направленные на уменьшение негативного воздействия АТ и ПРС. 10. Какие экологические требования предъявляются к транс- портным средствам?
Заключение В современных условиях хозяйствования одним из слагаемых успешной работы предприятий и организаций, занятых производ- ством и доставкой грузов потребителям, является технический уро- вень используемой автотранспортной и погрузочно-разгрузочной техники и эффективность ее работы. К большому сожалению, приходится констатировать, что мно- гие отечественные образцы этой техники далеки от совершенства и по ряду параметров не отвечают современным требованиям. Кроме того, крайне малая эффективность функционирования грузового автомобильного транспорта России - до настоящего времени явля- ется важнейшей государственной проблемой. Это в первую оче- редь происходит из-за низкого уровня использования подвижного состава, что в сочетании с ограниченным применением прогрес- сивных перевозочных технологий, основанных на логистическом подходе, снижает скорость доставки грузов, ведет к увеличению оборотных средств и вызывает, в конечном итоге, рост транспорт- ных издержек у товаропроизводителей. Недоиспользование под- вижного состава нередко становится причиной убыточности грузо- вых перевозок, что негативно сказывается не только на положении автотранспортных предприятий, но и, с учетом повсеместного ис- пользования автотранспорта в целом, на экономике всей страны. Сложившееся положение обусловлено многими причинами, основными из которых являются*: нерациональная (с точки зрения номенклатуры и количества перевозимых грузов) структура грузовых АТС; *Из доклада руководителя Департамента автомобильного транспорта А. Б. Пин- сона на заседании Совета Службы автомобильного и городского пассажирского транспорта 25 февраля 2004 года.
754 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства высокая степень изношенности подвижного состава (более 60 % парка страны и 70 % в автотранспортных предприятиях имеют срок службы более 10 лет, а приобретение новой техники даже в секторе коммерческого автотранспорта составляет не более 3 % в год), что в свою очередь повышает затраты на горючесмазочные материалы, техническое обслуживание и ремонт, негативно воздействует на состояние окружающей среды и увеличивает вероятность ДТП; слабо развитая сеть транспортно-экспедиционных предпри- ятий, большая часть которых к тому же ориентирована на внешне- торговые грузопотоки, прекращение функционирования пунктов попутной загрузки, отказ от централизованной системы транспорт- ного обслуживания; отсутствие у перевозчиков собственных инвестиционных ис- точников, так как в тарифах на перевозки из-за огромной конку- ренции в этой сфере деятельности и действующих в связи с этим демпинговых цен не заложена необходимая рентабельность на ин- вестиционную составляющую. Описанная выше ситуация хорошо проиллюстрирована в рабо- те [32] на примере использованием АТС в строительной индуст- рии, при функционировании которой выполняется около трети всех перевозок грузов. Очевидно, что для этой отрасли экономики спе- циализация АТС и их технический уровень имеют первостепенное значение. К сожалению, автомобильная промышленность России, зачастую, не в полной мере удовлетворяет спрос строительных ор- ганизаций на требуемый им специализируемый подвижной состав, до сих пор ощущается нехватка: специализированных автопоездов для перевозки крупногаба- ритных и тяжеловесных железобетонных изделий; строительных самосвалов с трехсторонней разгрузкой, а также самосвальных прицепов и полуприцепов для перевозки навалочных грузов; прицепов и полуприцепов для перевозки длинномерных грузов; автомобилей-самопогрузчиков для контейнерных и пакетных перевозок тарно-упаковочных и штучных грузов (кирпича, отде- лочных материалов, санитарно-технического оборудования и дру- гих), доля которых составляет 85 % в общем объеме перевозок строительных грузов. Отсутствие необходимых АТС и недостаточный технический уровень эксплуатируемого подвижного состава снижает эффектив- ность его использования. Например, установлено, что только изме-
Заключение 755 нение структуры парка автомобилей-самосвалов, при которой он будет насчитывать примерно 30 % самосвальных автопоездов (в настоящее время их доля не превышает 6 %) и 70 % одиночных автомобилей-самосвалов, позволило бы повысить его производи- тельность на 65 %, примерно на треть снизить затраты на перевоз- ки, а расход топлива сократить на 25 %. Оснащение строительной отрасли необходимыми АТС идет крайне медленно из-за того, что типы и модели АТС, выпускаемые на заводах автомобильной промышленности, не соответствует по- требностям строительства. Причина этого кроется в структуре вы- пускаемых АТС, которая многие десятилетия практически не учи- тывала номенклатуру и партионность перевозимых грузов. Это привело в настоящий момент к перенасыщению парка автомобиля- ми средней грузоподъемности (5 т) с карбюраторными двигателя- ми, хотя партионность доставки строительных грузов уже давно требует наличия в парке 12-14 % автомобилей малой грузоподъ- емности, вместо существующих - 6 %, и до 75 % автомобилей большой грузоподъемности (8 т и более) вместо существующих - 32 %. Кроме этого недостаточное количество АТС с дизельными дви- гателями, которые позволили бы сэкономить в строительстве до 30 % топлива или в натуральных показателях около 1,5 млн. т, что, несо- мненно, способствовало бы улучшению экологической ситуации. Перечисленные выше обстоятельства, а также изменения, свя- занные с экономическими условиями перевозок, ужесточение требо- ваний к транспортным услугам во всех отраслях народного хозяй- ства, возможность приобретения высококачественных и разнооб- разных типов и моделей грузовых АТС зарубежного производства, способствуют падению спроса на отечественные автомобили. Российская автомобильная промышленность пытается реагиро- вать на изменяющиеся условия, увеличивая выпуск грузовых авто- мобилей ежегодно примерно на 10-15 %. При этом наблюдается тенденция перехода от производства среднетоннажных автомобилей к мало- и крупнотоннажным, выпуск которых в настоящее время со- ответственно равен 72 и 14 %. Например, ОАО "ТФК КамАЗ” - ве- дущий российский производитель грузовых автомобилей, увеличил свое производство примерно на 20 % и приступил к освоению про- изводства магистрального тягача, отвечающего европейским тре- бованиям. Однако этого явно не достаточно. Все вышеизложенные проблемы требуют системного, межве- домственного и многоуровнего подхода. Преодолеть их, призвана разработанная правительством "Концепция развития автомобиль-
756 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ной промышленности России" (далее - Концепция), которая опре- деляет цели, задачи и приоритеты развития этой отрасли промыш- ленности для удовлетворения потребностей внутреннего рынка, развития производительных сил, увеличения экспорта автомобиль- ной техники и обеспечения национальной безопасности. Основная цель Концепции - создание условий, обеспечивающих развитие российской автомобильной промышленности, ее интеграцию в ми- ровое автомобилестроение, а также повышение эффективности производства современной конкурентоспособной автомобильной техники, удовлетворяющей потребности населения, государства и субъектов хозяйствования. Доставка грузов потребителям, кроме транспорта, требует при- менения разнообразных типов погрузочно-разгрузочных средств. В современных условиях, чтобы эффективно довести свою продук- цию до потребителя (вовремя, в определенное место, в необходи- мом количестве, нужного качества, с минимальными затратами), необходимо, опираясь на системный подход, постоянно совершен- ствовать средства и методы перемещения и складирования грузов, широко внедряя комплексную механизацию и автоматизацию всех технологических процессов, в том числе и погрузочно-разгрузоч- ных операций на всех участках цепи поставок. Для существенного увеличения производительности труда и снижения себестоимости продукции необходима большая работа по повышению технического уровня выпускаемых погрузочно- разгрузочных средств и совершенствования технологических про- цессов грузопереработки. В настоящее время общими тенденциями технического совершенствования погрузочно-разгрузочной техни- ки и технологий их использования являются: повышение надежности (безотказности, долговечности, сохра- няемости и ремонтопригодности) машин; повышение производительности машин при одновременном снижении их энергоемкости и металлоемкости; снижение трудоемкости их технического обслуживания и ремонта; комплектование машин большим числом сменных рабочих ор- ганов и применение для их перестановки быстродействующих ме- ханизмов; повышение тягово-скоростных характеристик (мощности си- ловых установок, рабочих и транспортных скоростей, тяговых уси- лий и др.), маневренности, запаса хода (емкости заправочных баков и аккумуляторных батарей);
Заключение 757 повышение экологических характеристик (снижение расходов топлива, токсичности выхлопа отработавших газов ДВС, использо- вание экологически чистых видов топлива, охлаждающих жидко- стей, масел и др.); повышение безопасности работы, в том числе за счет оснаще- ния ПРМ автоматизацией систем контроля и управления, улучше- ния обзорности и применения систем защиты кабин при опрокиды- вании машин (ROPS) и падении на нее тяжелых предметов (FOPS); совершенствование эргономических характеристик, направ- ленных на улучшение условий работы (комфортности) и снижение утомляемости машинистов и операторов (рациональное располо- жение органов управления и снижение усилий на рукоятках, ис- пользование джойстиков, систем звуко- и виброзашиты, вентиля- ция и кондиционирование воздуха кабин и ряд других); разработка качественно новых типов машин, в том числе про- мышленных роботов, на базе которых можно создавать производ- ство с гибкими технологиями; переход, где это возможно, на бестарные перевозки различных грузов, перемещаемых ранее в таре; использование для перевозки тарно-упаковочных и штучных грузов-пакетов, сформированных на поддонах, и контейнеров. Анализ опыта зарубежных и передовых отечественных компа- ний показывает, что по мере ужесточения конкурентной борьбы на внутреннем и внешнем рынках эффективность процессов транс- портирования и перемещения материалов становится решающим фактором в минимизации общих затрат и повышении конкуренто- способности предприятий и организаций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Автомобили: Специализированный подвижной состав: учеб, пособие / М. С. Высоцкий, А. И. Гришкевич, Л. X. Гилелес [и др.]; под. ред. М. С. Высоцко- го, А. И. Гришкевича. - Мн.: Выш. шк., 1989.- 240 с. 2. Автомобильная промышленность за рубежом: пер. с анг. / общ. ред. и пре- дисл. И. Н. Карпова - М.: Прогресс, 1986. - 488 с. 3. Автомобильные грузовые перевозки: учеб, пособие / под ред. Ю. Ф. Клю- шина / Тверской ГТУ, Тверь, 1999. - 442 с. 4. Автомобильный транспорт: журнал. - М., 1997. -№ 7, 9. 5. Автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства: учеб, пособие / Ю. Ф. Клюшин, И. И. Павлов, В. С. Рекошев [и др.]; М., 1997. - № 7, 9. - Тверской ГТУ, Тверь, 2004. - 332 с. 6. Автотранспортные предприятия: нормативное регулирование деятельности. - М.: Современная экономика и право, 2000. - 376 с. 7. Александров, М. П. Грузоподъемные машины: учебник для вузов / М. П. Алек- сандров. - М.: Изд-во МГТУ им Н. Э. Баумана - Высшая школа, 2000. - 552 с. 8. Аллегри, Т. Транспортно-складские работы / Т. Аллегри; пер. с англ. Ю. К. Тру- бина - М.: Машиностроение, 1989. - 336 с. 9. Афанасьев, Л. Л. Единая транспортная система и автомобильные перевозки / Л. Л. Афанасьев, Н. Б. Островский, С. М. Цукерберг. - М.: Транспорт, 1984. - 333 с. 10. Балабаева, И. А. Специализированный подвижной состав для перевозки скоропортящихся продуктов (обзор) //Автомобильная промышленность США. - 1985.-№5.-С. 39-46. 11. Балашов, В. П. Грузоподъемные и транспортирующие машины на заводах строительных материалов / В. П. Балашов. - М.: Машиностроение, 1987. - 384 с. 12. Бандаков, Б. Ф. Экскаватор / Б. Ф. Бандаков, С. М. Борисов. - М.: Строй- издат, 1988. - 120 с. 13. Батищев, И. И. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных ра- бот на автомобильном транспорте: учебник для автотрансп. техникумов / И. И. Ба- тищев. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1988. - 367 с. 14. Беднарский, В. В. Экологическая безопасность при эксплуатации и ремон- те автомобилей: учеб, пособие / В. В. Беднарский. - Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 384 с. 15. Бенсон, Д. Транспорт и доставка грузов / Д. Бенсон, Дж. Уайтхед; пер. с анг. - М.: Транспорт, 1990. - 279 с.
Список литературы 759 16. Богорад, А. А. Грузоподъемные и транспортные машины / А. А. Богорад. - М.: Металлургия, 1989. - 416 с. 17. Брауэрсокс, Д. Д. Логистика: интегрированная цепь поставок / Д. Д. Бра- уэрсокс, Д. Д. Клосс; пер. с англ. - М.: Олимп-Бизнес, 2001. - 640 с. 18. Вайнсон, А. А. Крановые грузозахватные устройства: справочник / А. А. Вай- нсон, А. Ф. Андреев. - М.: Машиностроение, 1982. - 304 с. 19. Вахламов, В. К. Подвижной состав автомобильного транспорта: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. К. Вахламов. - М.: Академия, 2003.-480 с. 20. Великанов, Д. П. Эксплуатационные качества автомобилей / Д. П. Велика- нов. - М.: Изд-во мин. автомоб. транспорта и шоссейных дорог РСФСР, 1962. - 400 с. 21. Велъможин, А. В. Теория транспортных процессов и систем / А. В. Вель- можин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин. - М.: Транспорт, 1998. - 167 с. 22. Велъможиц, А. В. Технология, организация и управление грузовыми авто- мобильными перевозками: учебник для вузов / А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин. - 2-е изд. доп. - Волгоград, гос. техн. ун-т. - Волгоград, 2000. - 304 с. 23. Волгин, В. В. Склад: практическое пособие / В. В. Волгин - 2-е изд. - М.: Издательский дом "Дашков и К°", 2001. - 315 с. 24. Вопросы развития автомобильных транспортный средств / под ред. Д. П. Ве- ликанова. - М.: Транспорт, 1978. - 208с. 25. Воркут, А. И. Грузовые автомобильные перевозки / А. И. Воркут. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Вигца школа, 1986. - 447 с. 26. Гаджинский, А. М. Основы логистики: учеб, пособие / А. М. Гаджинский. - М.: ИВЦ "Маркетинг", 1996. - 124 с. 27. Гаджинский, А. М. Современный склад. Организация. Технологии, управ- ление и логистика: учебно-практическое пособие / А. М. Гаджинский. - М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005. - 176 с. 28. Гергерт, Т. Штабелёры с поворотной рукоятко / Т. Гергерт И Склад и тех- ника. - 2004. - № 1. 29. Горев, А. Э. Грузовые автомобильные перевозки: учеб, пособие для студ. высш. учеб, заведений / А. Э. Горев. - М.: Академия, 2004. - 288 с. 30. Гриневич, Г П. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно- разгрузочных работ на железнодорожном транспорте / Г. П. Гриневич. - М.: Транспорт, 1981. - 343 с. 31. Гриневич, Г П. Комплексно-механизированные склады на транспорте / Г. П. Гриневич. - М.: Транспорт, 1987. - 296 с. 32. Грифф, М. И. Основы создания и развития специализированного авто- транспортта для строительства: учеб, пособие / М. И. Грифф. - М.: Изд-во АВС, 2003.- 144 с. 33. Грифф, М. И. Автотранспортные средства с грузоподъемными устройст- вами для перевозки грузов в контейнерах и пакетах / М. И. Грифф, Р. А. Затван, В. Ф. Трофименко. - М.; Транспорт, 1989. - 159 с. 34. Грузоведение, сохранность и крепление грузов / А. А. Смехов, А. Д. Ма- лов, А. М. Островский [и др.]; под ред. А. А. Смехова. - М.: Транспорт, 1989. - 239 с.
760 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 35. Грузовые автомобильные перевозки: учебник для вузов /А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, А. В. Куликов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 560 с. 36. Грузозахватные устройства: справочник / Ю. Т. Козлов, А. М. Обермей- стер, Л. П. Протасов [и др.] - М.: Транспорт, 1980. - 223 с. 37. Гуджоян, О. П. Выбор типа специализированного автотранспортного средства: учеб, пособие. МАДИ / О. П. Гуджоян. *- М., 1993. - 91 с. 38. Гуджоян, О. П. Перевозка специфических грузов автомобильным транс- портом: учебник для вузов / О. П. Гуджоян, Н. А. Троицкая. - М.: Транспорт, 2001.-160 с. 39. Гудков, В. А. Логистика: учеб, пособие для студентов вузов транспортных специальностей / В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, С. А. Ширяев; ВолгГТУ. - Волго- град, 2002. - 306. 40. Гудков, В. А. Экологическая безопасность шин / В. А. Гудков, О. Б. Треть- яков, В. Н. Тарновский, С. А. Ширяев И Шина плюс. - 2003. - № 4. - С. 2-4. 41. Гудков, В. А. Автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства: учеб, пособие / В. А. Гудков, С. А. Ширяев, В. Н. Тарновский. - Ч. 1. - ВолгГТУ. - Волгоград, 1996. - 98 с. 42. Дегтерев, Г Н. Организация и механизация погрузочно-разгрузочных ра- бот на автомобильном транспорте / Г. Н. Дегтерев. - М.: Транспорт, 1980. - 264 с. 43. Додонов, В. П. Грузоподъемные и транспортные устройства / В. П. Додо- нов, В. А. Лифанов. - М.: Машиностроение, 1984. - 136 с. 44. Дыбская, В. В. Управление складом в логистической системе / В. В. Дыб- ская. - М.: КИАцентр, 2000. - 110 с. 45. Дьячков, В. К. Подвесные конвейеры / В. К. Дьячков. - М.: Машинострое- ние, 1976. - 320 с. 46. Егоров, Ю. И. Толковый словарь по автомобильному транспорту. Основ- ные термины: около 4500 терминов / Ю. И. Егоров, А. Н. Нарбут. - М.: Рус. яз., 1989.-288 с. 47. Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузочно-разгрузочные работы. - М.: Экономика, 1987. - 160 с. 48. Есенин, В. С. Такелажные работы в строительстве / В. С. Есенин. - М.: Стройиздат, 1990. - 144 с. 49. За рулем: журнал.- М., 1994, №11; 1996, № 2, 5,9. 50. Землячев, Н. К. Пакетные перевозки продовольственных грузов / Н. К. Зем- лячев, В. П. Гольцев. - М.: Транспорт, 1989. - 151 с. 51. Зенков, Р. Л. Машины непрерывного транспорта: учебник для вузов / Р. Л. Зен- ков, И. И. Ивашков, Л. Н. Колобов. - М.: Машиностроение, 1987. - 432 с. 52. Зуев, Ф. Г Механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и склад- ских работ / Ф. Г. Зуев, Н. А. Левачев, Н. А. Лотков. - М.: Агропромиздат, 1988. - 447 с. 53. Каменев, В. Ф. Транспортная водородная энергетика и применение мате- риалов платиновой группы на автомобиля / В. Ф. Каменев, Н. А. Хрипач, Л. Ю. Леж- нев. [Электронный ресурс]. - [2006] - Режим доступа: http//www.rdmk.ru 54. Касаткин, Ф. П. Организация перевозочных услуг и безопасность транс- портного процесса: учеб, пособие для высшей школы / Ф. П. Касаткин, С. И. Ко- новалов, Э. Ф. Касаткика. - М.: Академический Проект, 2004. - 352 с.
Список литературы 761 55. Клюшкин, И. Е. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно- разгрузочных работ на автомобильном транспорте: учеб, пособие / И. Е. Клюш- кин, С. А. Ширяев; ВолгПИ. - Волгоград, 1989. - 111 с. 56. Ковригин, В. Д. Структура модельных рядов фронтальных погрузчиков за- рубежного производства / В. Д. Ковригин // Основные средства . - 2004. - № 2. 57. Козлов, Ю. С. Словарь-справочник по экологической безопасности авто- мобильного транспорта / Ю. С. Козлов, И. А. Святкин. - М.: "АГАР", 1998. - 72 с. 58. Корнеев, А. В. Перспективы развития водородной энергетики в США / А. В. Корнеев [Электронный ресурс]. - [2006] - Режим доступа: http:// www.worldpolitics.redline.ru/komeev-persp.htm 59. Кочерга, В. Г. Интеллектуальные транспортные системы в дорожном дви- жении: учеб, пособие / В. Г. Кочерга, В. В. Зырянов, В. И. Коноплянко; Рост. гос. строит, ун-т. - Ростов н/Д., 2001. - 108 с. 60. Кравченко, Е. А. Международные автомобильные перевозки грузов и пас- сажиров / Е. А. Кравченко, Е. А. Лебедев. - Краснодар: Изд-во Краснодарский ЦНТИ, 2002. - 190 с. 61. Краткий автомобильный справочник / А. Н. Понизовкин, Ю. М. Власко, М. Б. Ляликов [и др.]. - М.: АО "Трансконсалтинг”, НИИАТ, 1994. - 779 с. 62. Краткий автомобильный справочник НИИАТ. - М.: Транспорт, 1983 - 220 с. 63. Кривцов, И. П. Автоматизация и механизация погрузочно-разгрузочных ра- бот на промышленном железнодорожном транспорте / И. П. Кривцов, Н. М. Геллер, В. А. Мироненко. - Киев: Вища школа, 1986. - 264 с. 64. Кулибанова, В. В. Маркетинг:сервисная деятельность / В. В. Кулибанова. - СПб: Питер, 2000. - 240 с. 65. Курганов, В. М. Международные грузовые автомобильные перевозки: учеб, пособие для вузов / В. М. Курганов, Л. Б. Миротин; под ред. Л. Б. Мироти- на. - Тверь, 2000. - 131 с. 66. Лежнев, М. Ю. Автоматизированный учет при помощи штриховых кодов / М. Ю. Лежнев И Логинфо. - 2003. - № 5-6. - С. 54-57. 67. Литвинов, А. С. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: учебник для вузов / А. С. Литвинов, Я. Е. Фаробин. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с. 68. Логинфо: журнал - М., № 1, 2002. - С. 28-29. 69. Логистика автомобильного транспорта: концепция, метода, модели / В. С. Лукинский, В. И. Бережной, Е. В. Бережная [и др.]. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 280 с. 70. Луканин, В. Н. Промышленно-транспортная экология: учебник для вузов / В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко; под ред. В. Н. Луканина. - М.: Высш, школа, 2001. - 273 с. 71. Лысяков, А. Г. Вспомогательное оборудование для перемещения грузов / А. Г. Лысяков. - М.: Машиностроение, 1977. - 255 с. 72. Макаров, Н. Классификация и идентификация зарубежных автотранс- портных средств. Как разобраться? / Н. Макаров И Автомобильный транспорт. - 1996.-№5.-С. 40-43. 73. Манжосов, Г П. Роль и место склада в логистических системах / Г. П. Ман- жосов И Современный склад. - 2002. - № 1. - С. 12-15. 74. Мариненко, Н. В. Уроки безопасности / Н. В. Мариненко. - М.: Профиздат, 1991.-112 с.
762 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 75. Маринина, И. Н. "Бронированные" самосвальные полуприцепы И Автомо- бильный транспорт, 1995. - С. 53. 76. Маслов, В. Питерские фургоны - окно из Европы / В. Маслов И Автомо- бильный транспорт. - 1995. - № 8. - С. 26-28. 77. Маслов, В. Термосы на колесах / В. Маслов И Автомобильный транспорт. - 1995.-№9.-С. 10-11. 78. Маслов, Н. Н. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспор- те / Н. Н. Маслов, Ю. И. Коробов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1997.-238 с. 79. Методическое пособие по курсу подготовки и переподготовки специали- стов по безопасности движения на автомобильном транспорте / под ред. И. А. Вен- герова. - М.: Трансколсантинг, 1994. - 247 с. 80. Мир грузовиков И За рулем: Каталог (выпуск шестой). - 2001. - С. 152-153. 81. Миротин, Л. Б. Логистика для предпринимателя: основные понятия, по- ложения и процедуры: учеб, пособие / Л. Б. Миротин, Ы. Э. Ташбаев. - М.: ИНФРА-М, 2002. - 252 с. 82. Нормативы времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые на железнодорожном, водном и автомобильном транспорте: в 2 ч. - М.: Экономика, 1987. - Ч. 1 - 240 с., Ч. 2 - 251 с. 83. Организация и планирование грузовых автомобильных перевозок: учеб, посо- бие / Л. А. Александров, А. И. Малышев, А. П. Кожин, Е. П. Володин [и др.]; под ред. Л. А. Александрова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 336с. 84. Организация погрузочно-разгрузочных работ при перевозке различных гру- зов: метод, указ, по выполнению курсового проекта для студентов специальности 1617 / сост. А. В. Вельможин, И. Е. Клюшкин; ВолгПИ. - Волгоград, 1986. - 44 с. 85. Основы квалификационной подготовки специалистов автомобильного транспорта: учеб, пособие / под ред. С. В. Колганова: ИрГТУ. - Иркутск, 2003. - 317 с. 86. Охрана труда на автомобильном транспорте. - М.: Ось-89, 2004. - 128 с. 87. Оценка экономической эффективности организационно-технических ре- шений: метод указ. / сост. X. А. Фаскиев, А. В. Крахмалев. - Набережные челны: КАМИИ, 2005. - 107 с. 88. Падня, В. А. Погрузочно-разгрузочные машины: Справочник / В. А. Пад- ня. - М.: Транспорт, 1981. - 448 с. 89. Пашков, А. К. Пакетирование и перевозка тарно-штучных грузов / А. К. Паш- ков, Ю. Н. Полярин. - М.: Транспорт, 2000. - 254 с. 90. Пашков, А. К. Складское хозяйство и складские работы / А. К. Пашков, Ю. Н. Полярин. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2003. - 366 с. 91. Певзнер Б. О техническом оснащении складов работ / Б. Певзнер, Н. По- ликарпов И Логистика. - 1998. - № 4. - С. 22-25. 92. Перевозка и складирование строительных материалов: справочник строи- теля. - М.: Стройиздат, 1991. - 463 с. 93. Петрушов, Д. Когда на складе все под рукой / Д. Петрушов // Складской комплекс. - 2004. - № 6. - С. 26-28. 94. Пирожков, В. Подъемно-транспортная техника для склада / В. Пирожков // Склад и техника. - 2005. - № 1. - С. 18-21.
Список литературы 763 95. Плужников, К. И. Транспортное экспедирование: учебник. - М.: РосКон- сульт, 1999. - 576 с. 96. Погрузочно-разгрузочная техника [Электронный ресурс]. - [2005] - Режим доступа: http://www.cartrsde.com.ru 97. Погрузочно-разгрузочные работы / М. П Ряузов., И. П. Малевич, М. Д. По- лосин [и др.]; под ред. М. П. Ряузова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1988. -442 с. 98. Погрузочно-разгрузочные работы с насыпными грузами: справочник / Д. С. Плюхин, Е. Г. Угодин, Е. А. Иконников, Л. И. Алькинская; под ред. Д. С. Плю- хина. - М.: Транспорт, 1989. - 303 с, 99. Подъемно-транспортная техника и склады: журнал.- М., 1990 - 1992. 100. Подъемно-транспортные машины / В. В. Красников, В. Ф. Дубинин, В. Ф. Акимов [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1987. - 272 с. 101. Полетаев, А. А. Пособие стропальщику / А. А. Полетаев. - М.: Агро- промиздат, 1987. - 176 с. 102. Попов, И. Весомое преимущество телескопических погрузчиков / И. По- пов // Основные средства. - 2004. - № 5. 103. Попов, И. Малые погрузчики СНГ: заметна динамика роста / И. Попов // Основные средства. - 2003. - № 9. - С. 38-42. 104. Пособие по безопасному проведению погрузочно-разгрузочных и транс- портно-складских работ. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 64 с. 105. Прокофьев, М. В. Конструкция и эксплуатация автотранспортных средств: метод, пособие / М. В. Прокофьев. - М.: АСМАП, 1997. - 64 с. 106. Ридель, Э. И. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно- разгрузочных работ с тарноштучными грузами / Э. И. Ридель, И. В. Штевко. - М.: Машгиз, 1963. - 207 с. 107. Родников, А. Н. Логистика: терминолог, словарь / А. Н. Родников. - М.: Экономика, 1995. - 251 с. 108. Северин, А. А. Об использовании СПС при транспортировке мелкопарти- онных грузов: сб. науч. тр. ХГАДТУ / А. А. Северин. - Харьков, 1996.- С. 37-46. 109. Сергеев, В. И. Логистика в бизнесе: учебник / В. И. Сергеев. - М.: ИНФРА-М, 2001. - 608 с. 110. Силаев, А. Б. Грузоподъемные и транспортные устройства в деревообра- батывающей промышленности / А. Б. Силаев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 304 с. 111. Склад [Электронный ресурс]. - [2005] - Режим доступа: http:// www.sklad.ru 112. Складское оборудование [Электронный ресурс]. - [2005] - Режим досту- па: http://www.gortorgsnab.ru 113. Смехов, А. А. Автоматизация управления транспортно-складскими про- цессами: учеб, пособие для вузов / А. А. Смехов. - М.: Транспорт, 1985. - 239 с. 114. Современный склад / сост. П. П. Манжосов. - М.: КИАцентр, 1999. - 60 с. 115. Спиваковский, А. О. Транспортирующие машины / А. О. Спиваковский, В. К. Дьячков. - М.: Машиностроение, 1983. - 487 с. 116. Справочник по транспортирующим и погрузочно-разгрузочным маши- нам / Ф. Г. Зуев, Н. А. Лотков, А. И. Полухин, А. В. Тантланевский. - М.: Колос, 1983.-319 с.
764 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 117. Страхов, В. М. Автоматизация и механизация портовых перегрузочных работ / В. М. Страхов, Л. П. Протасов. - М.: Транспорт, 1981. - 221 с. 118. Строгов, В. Н. Погрузочно-разгрузочные машны / В. Н. Строгов, Д. С. Илю- хин, Г. П. Ефимов. - М.: Транспорт, 1977. - 311 с. 119. Строительные и дорожные машины: журнал. - М., 1992. - № 4; 1996. - № 10; 1997. -№ 11; 2000. - 1, 2, 3, 5, 7. 120. Строкин, И. И. Перевозка и складирование строительных материалов: справ, строителя / И. И. Строкин. - М.: Стройиздат, 1991. - 463 с. 121. Технология и транспорт грузообразующих отраслей: учеб, пособие / Ю. Ф. Клюшин, И. И. Павлов, Е. И. Сураков [и др.]; ТГТУ. - Тверь, 2002. - 320 с. 122. Тихомиров, Н. Н. Технико-экономические изыскания и проектирование автотранспортных предприятий / Н. Н. Тихомиров. - М.: Транспорт, 1973. - 256 с. 123. Транспортная логистика: учебник для транспортных вузов / под ред. Л. Б. Миротина. - М.: Экзамен, 2002. - 512 с. 124. Транспортная тара: справочник / А. М. Телегин, Ю. А. Балберов, Н. И. Де- нисов, В. Н. Брянцев. - М.: Транспорт, 1989. - 216 с. 125. Третъяков, О. Б. Шинная пыль как основной источник загрязнения окру- жающей среды / О. Б. Третьяков, В. А. Гудков, В. Н. Тарновский // Шина плюс. - 2004.-№ 1.-С. 2-5. 126. Фохт, Л. Г. Машины и оборудование для погрузочно-разгрузочных ра- бот / Л. Г. Фохт. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1982. - 240 с. 127. Фохт, Л. Г. Одноковшовый погрузчик / Л. Г. Фохт. - М.: Стройиздат, 1986.- 110 с. 128. Цициашвили, М. Ю. Грузозахватные устройства и приспособления для механизации портовых перегрузочных работ / М. Ю. Цициашвили. - М.: Транс- порт, 1983. - 192 с. 129. Чеботаев, А. А. Специализированные транспортные средства. Выбор и эффективность применения / А. А. Чеботаев. - М.: Транспорт, 1978. - 159 с. 130. Шестопалов, К. К. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование / К. К. Шестопалов. - М.: Мастерство, 2002. - 320 с. 131. Шишко, В. Выбор средств механизации складских работ / В. Шишко И Логистика. - 1998. - № 3. - С. 25-27. 132. Экологическая безопасность транспортных потоков / Дьяков А. Б., Иг- натьев Ю. В., Коншин Е. П. [и др.]; под ред. А. Б. Дьякова. - М.: Транспорт, 1989. -128 с. 133. Якобашвили, А. М. Специализированный подвижной состав для грузовых автомобильных перевозок / А. М. Якобашвили, В. С. Отлинский, А. Л. Цехано- вич. - М.: Транспорт, 1988. - 224 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
766 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПАРАМЕТРЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ КАТЕГОРИЙ 1И 2 I. Параметры автотранспортных средств категории 1 1. Классификация автотранспортных средств (АТС) Автотранспортные средства в зависимости от осевых масс под- разделяются на две группы: группа А - АТС с осевыми массами наиболее нагруженной оси свыше 6 до 10 т включительно, предназначенные для эксплуатации на дорогах I - Ш категории, а также на дорогах IV категории, одежды которых построены или усилены под осевую массу Ют; группа Б - АТС с осевыми массами наиболее нагруженной оси до 6 т включительно, предназначенные для эксплуатации на всех дорогах. 2. Осевые и полные массы АТС 2.1. Осевая масса двухосных АТС и двухосных тележек не долж- на превышать значений, приведенных в табл. П.1.1. Таблица П.1.1 Расстояние между осями, м Осевая масса (нагрузка) на каждую ось, т, не более АТС группы А АТС группы Б Свыше 2,00 10,0 6,0 " 1,65 до 2,00 включительно 9,0 5,7 " 1,35 " 1,65 " 8,0 5,5 для контейнеровозов - " 1,00 ’’ 1,35 " 9,0 5,0 До 1,00 7,0 4,5 6,0 Примечания: 1. Допускается увеличение осевой массы: при расстоянии между осями свыше 2,0 м у городских и пригородных двухосных автобусов и троллейбусов группы А - до 11,5 и группы Б - до 7,0 т; при расстоянии между осями двухосносной тележки у ав- тотранспортных средств группы А свыше 1,35 до 1,65 м включительно - до 9,0 т, если осе- вая масса, приходящаяся на смежную ось, не превышает 6,0 т. - 2. Для автотранспортных средств групп А и Б, спроектированных до 1995 г., с расстоянием между осями не более 1,32 м допускаются осевые массы соответственно 8,0 и 5,5 т. 2.2. Осевая масса трехосных тележек автотранспортных средств не должна превышать значений, приведенных в табл. П.1.2.
Приложение 1 767 Таблица П.1.2 Расстояние между крайними осями тележек, м Осевая масса (нагрузка) на каждую ось, т, не более АТС группы А АТС группы Б Свыше 5,00 10,0 6,0 " 3,20 до 5,00 включительно 8,0 5,5 " 2,60 ” 3,20 7,5 5,0 " 2,00 ” 2,60 6,5 4,5 До 2,00 5,5 4,0 Примечания: 1. Данные, приведенные в табл. П.1.2, распространяются на трехос- ные тележки, с расстоянием между смежными осями, равным не менее чем 0,4 расстояния между крайними осями. - 2. В условиях городской застройки допустимая нагрузка на ось, указанная в табл. П.1.1 и ПЛ.2 для дорог I-Ш категорий, относится к магистральным доро- гам и улицам, а также дорогам и улицам в научно-производственных, промышленных и ком- мунально-складских зонах (районах). Допустимая нагрузка, указанная для дорог IV-V кате- горий, в условиях городской застройки относится к улицам в жилой застройке, проездам и парковым дорогам. 2.3. Полная масса АТС не должна превышать значений, приве- денных в табл. П.1.3. Таблица П.1.3 Виды АТС Полная масса, т, не более Расстояние между крайними осями АТС группы А, м, не менее Группа А Группа Б Одиночные автомобили, автобусы, троллейбусы Двухосные 18 12 3,0 Трехосные 25 16,5 4,5 Четырехосные 30 22 7,5 Седельные автопоезда (тягач с полуприцепом) Трехосные 28 18 8,0 Четырехосные 36 23 11,2 Пятиосные и более 38 ' 28,5 12,2 Прицепные автопоезда Трехосные 28 18 10,0 Четырехосные 36 24 11,2 Пятиосные и более 38 28,5 12,2 Сочлененные автобусы и троллейбусы Двухзвенные | 28 | 10,0 Примечания: 1. Полная масса одиночных автомобилей (тягачей) не должна пре- вышать 30 т. - 2. При равномерном распределении полной массы АТС по осям, ее предель- ные значения допустимы при отклонении в осевых нагрузках не более 35 %, а для передней оси - не более 40 %. - 3. Промежуточные (междутабличные) значения параметров следует определять путем линейной интерполяции.
768 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 2.4. При движении по мостовым сооружениям полная масса автотранспортных средств не должна превышать значений, приве- денных в табл. П.1.4. Таблица П. 1.4 Расстояние между крайними осями, м, более Полная масса, т, не более 7,5 30 10,0 34 11,2 36 12,2 38 Примечания: 1. Полная масса одиночных автомобилей (тягачей) не должна пре- вышать 30 т. - 2. При равномерном распределении полной массы АТС по осям, ее предель- ные значения допустимы при отклонении в осевых нагрузках не более 35 %, а для передней оси - не более 40 %. - 3. Промежуточные (междутабличные) значения параметров следует определять путем линейной интерполяции. 3. Габариты АТС 3.1. Габарит АТС по длине не должен превышать: одиночных автомобилей, автобусов, троллейбусов и прице- пов - 12,0 м; автопоездов в составе "автомобиль-прицеп” и "автомобиль-по- луприцеп" - 20,0 м; двухзвенных сочлененных автобусов и троллейбусов - 18,0 м. 3.2. Габарит АТС по ширине не должен превышать 2,5 м, для рефрижераторов и изотермических кузовов допускается 2,6 м. За пределы разрешенного габарита по ширине могут вы- ступать: приспособления противоскольжения, надетые на колеса; зеркала заднего вида, элементы крепления тента, сконструиро- ванные таким образом, что они могут отклоняться, входя при этом в габарит; шины вблизи контакта с дорогой, эластичные крылья, брызго- вики колес и другие детали, выполненные из эластичного материа- ла, при условии, что указанные элементы конструкции или оснаст- ки выступают за габариты не более 0,05 м с любой стороны. 3.3. Габарит АТ по высоте не должен превышать 4,0 м. К крупногабаритным относятся также АТС, имеющие в своем составе два и более прицепа (полуприцепа), независимо от ширины и общей длины автопоезда.
Приложение 1 769 II. Параметры автотранспортных средств категории 2 К автотранспортным средствам категории 2 относятся те АТС, общие массы и нагрузки на оси которых, при движении по мосто- вым сооружениям, соответствуют значениям, указанным в табл. П.1.5. Таблица П.1.5 Проектная нормативная нагрузка на мостовое сооружение Параметры АТС Общая масса, т, более Нагрузка на ось, т, более База, м, ме- нее АК-11,Н-30, НК-80 80 20,0 3,6 Н-18 и НК-80 80 20,0 3,6 АК-8, Н-13, НГ-60 60 16,0 5,0 Н-10 и НГ-60 60 9,5* 12,0* 5,0 Н-8 и НГ-30 30 7,6* 4,0 * Значение осевой нагрузки относится к случаям движения по деревянным мостам. 25—98
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Таблица П.2.1. Бортовые автомобили производства России и стран СНГ Модель, марка Колес- ная фор- мула Сна- ря- жен- ная мас- са, кг Распределение полной массы, кг Грузо- подъем- ность, кг Погру- зочная высота, мм Габаритные размеры, мм Внутренние размеры кузова, мм пе- редняя ось зад- няя ось длина ширина высота длина ширина высота Горьковский автомобильный завод (ОАО "ГАЗ”, Россия, г. Нижний Новгород) ГАЗ-53-12 4x2.2 3200 1875 5975 4500 1350 6395 2380 2220 3740 2170 610 ГАЗ-3307 4x2.2 3200 1875 5975 4500 1365 6550 2380 2350 3740 2170 610 ГАЗ-3309 4x2.2 3880 2180 6000 4500 1365 6435 2380 2400 3490 2170 510 ГАЗ-3302 4x2.2 1850 1200 2300 1500 1350 5560 2075 2300 3056 1943 380 Акционерное Московское общества "Завод имени А. И. Лихачева" (АМО ЗИЛ, Россия, г. Москва) ЗИЛ-157КД 6x6.1 5050 2470 5730 5000 1388 6684 2315 2360 (без тента) 3570 2090 1532 ЗИЛ-133ГЯ 6x4.2 7610 4460 13375 10000 1380 9250 2500 2405 6100 2328 926 ЗИЛ-131Н 6x6.1 6135 3060 7125 5000 1430 6900 2500 2510 (без тента) 3600 2322 1540 ЗИЛ-431410 4x2.2 4175 2510 7890 6000 1450 6675 2500 2400 3752 2326 575 ЗИЛ-431510 4x2.2 4550 2845 7930 6000 1450 7610 2500 2400 4686 2326 575 770 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
ЗИЛ-433100 4x2.2 0.55 3725 8000 6000 1400 7555 2500 2656 (без тента) 4692 2326 2000 ЗИЛ-432900 4x2.2 4475 3000 8000 6000 1450 6755 2500 2656 3752 2326 575 ЗИЛ-433510 4x2.2 5350 3725 8000 6400 1450 7645 2500 2656 4686 2326 575 ЗИЛ-432910 4x2.2 4615 3000 8000 6000 1450 6755 2500 2656 3752 2326 575 ЗИЛ-133Г4 6x4.2 7475 4370 13330 10000 1400 9037 2500 2660 6100 2325 1540 Камский автомобильный завод (ОАО "ТФККамАЗ", Россия, г. Набережные челны) КамАЗ-5320 6x4.2 7080 4375 10930 8000 1350 7435 2500 2630 (по кабине) 3350 (по тенту) 5200 2320 1975 (по тенту) 855 (по над- ставлен- ному борту) КамАЗ-53212 6x4.2 8000 4500 145000 11000 1350 9805 2500 2630 (по кабине) 3800 (по тенту) 6090 2320 2300 (по тенту) 500 (без тента) КамАЗ-5315 4x2.2 7630 6000 10000 8220 1400 8560 2500 2685 (по кабине) 3900 (по тенту) 6100 2320 1500 КамАЗ-5325 4x2.2 7790 6000 13000 11060 1420 8560 2500 2705 (по кабине) 3920 (по генту) 6100 2420 1500 Приложение 2
Окончание табл. П.2.1 Модель, марка Колес- ная фор- мула Сна- ря- жен- ная мас- са. кг Распределение полной массы, кг Грузо- подъем- ность, кг Погру- зонная высота, мм Габаритные размеры, мм Внутренние размеры кузова, мм пе- редняя ось зад- няя ось длина ширина высота длина ширина высота КамАЗ-53208 6x4.2 7800 4500 11500 7500 1350 7435 2500 2830 (по кабине) 3350 (по тенту) 5135 2320 1975 (по тенту) КамАЗ-53218 6x4.2 8725 4500 14500 10000 1350 8530 2500 2830 (по кабине) 3650 (по тенту) 5920 2320 2275 (по тенту) КамА343101 6x6.1 8380 5035 9785 6000 1535 7895 2500 3090 (по кабине) 3200 (по тенту) 4800 2320 1645 (по тенту) 500 (без тента) КамА343105 6x6.1 8230 5235 10400 7000 1535 7730 2500 3090 (по кабине) 3530 (по тенту) 5200 2320 1975 (по тенту) 500 (без тента) КамАЗ-4310 6x6.1 8350 4930 9785 6000 1535 7895 2500 3200 (по тенту) 4800 2330 1645 (по тенту) КамАЗ-4325 4x2.2 6200 4500 8200 6000 1535 7850 2500 2830 (по тенту) 4800 2320 1645 (по тенту) 772 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Холдинговая компания Кременчугский автомобильный завод (”ХК АвтоКрАЗ”, Украина, г. Кременчуг) КрАЗ-250 6x4.2 9200 6000 18000 14575 1435 9570 2500 2720 5770 2320 824 КрАЗ-255Б1 6x6.1 11170 5440 13975 7500 1600 8645 2750 2430 (по кабине) 3175 (по тенту) 4565 2500 355 (по борту) 1550 (по тенту) Государственное предприятие Минский автомобильный завод (”ГПМАЗ”, Беларусь, г. Минск) MA3-53371 4x2.2 7150 6000 10000 8700 1400 7100 2500 2900 4965 2350 685 MA3-53362 4x2.2 7950 6380 10000 8280 1400 8720 2500 3160 (по кабине) 4000 (по тенту) 6100 2420 595 МАЗ- 63031-020 6x4.2 7150 18000 11000 1400 9970 2500 3128 7700 2420 595 МАЗ-63171 6x6.2 12800 6800 20000 14000 1400 9690 2500 4000 (по тенту) 6970 2420 595 MA3-7313 8x8.1 23700 21700 23150 21000 1850 11657 3070 2920 7222 2848 707 МАЗ-7310 8x8.1 24000 22200 21800 21000 1850 11657 2975 2880 6122 2848 707 Акционерное общество уральский автомобильный завод ("ОАО УралАЗ", Россия, г. Екатеринбург) Урал-4321 6x6.1 8025 4270 9475 5000 1500 7375 2500 2715 (по кабине) 3005 (по тенту) 3890 2330 495 или 1495 (по тенту) Урал-43203 6x6.1 8120 4345 10830 7000 1530 7615 2500 2645 4500 2326 715 Приложение 2
Таблица П.2.2. Седельные тягачи производства России и стран СНГ Модель, марка Мощ- ность двига- теля, л. с. Колес- ная фор- мула Снаряженная масса, кг Распределение полной массы, кг Полная масса авто- поезда, т Нагрузка на ССУ (седельно- сцепное устройство), кг Высота ССУ, мм Габаритные размеры, мм перед- няя ось задняя ось перед- няя ось задняя ось длина ширина высота ЗИЛ-441510 150 4x2.2 1925 1780 2430 7995 18,425 6400 1245 5280 2420 2400 ЗИЛ-ММЗ-4413 150 4x2.2 2200 1840 2560 8000 18,56 6295 1245 5280 2420 2400 ЗИЛ-157 КДВ 110 6x6.1 2500 2940 2940 7260 16,59 4350 1450 6770 2270 2360 ЗИЛ-541760 (541730) 195 4x2 6000 14250 25 8100 - 5890 (6600) 2490 (2490) 2740 (2740) ЗИЛ-442100 185 4x2.2 2900 2200 4000 8000 23,275 6200 1245 5100 2422 2700 ЗИЛ-133 ВЯ 210 6x4.2 3290 3660 4040 12785 26,05 9650 1245 7023 2500 2700 КамАЗ-5410 210 6x4.2 3350 3300 3940 10960 26 8100 1280 6180 2500 2830 КамАЗ-54112 220/260 6x4.2 3520 3480 4500 14500 34 12000 1280 6180 2500 2830 КамАЗ-5425 МА 325 4x2.2 3950 2390 6000 13000 34 12360 1300 5955 2500 2890 КамАЗ-54118 210 6x4.2 3970 3780 4500 14500 33,9 11000 1280 6180 2500 2830 КрАЗ-260В-010 300 6x6.1 5635 5265 5895 14730 38,4 9500 1420 8220 2722 2985 КрАЗ-258Б1 240 6x4.2 4030 5170 4310 17120 39,2 12000 1420 7195 2630 2670 КрАЗ-255В1 240 6x4.2 4605 5670 5500 20000 45,5 8000 1715 7685 2750 2930 КрАЗ-6443 330 6x6.2 5380 5350 6000 21960 58,7 17000 1410 7620 2500 2720 774 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
КрАЗ-5444 330 4x2.2 8100 5025 11500 34900 82,75 1275 7090 2500 2795 МАЗ-5432 280 4x2.2 4610 2440 6000 10000 33,85 8800 1470 6050 2500 3160 MA3-54331 180 4x2.2 3970 2480 5100 10000 25,1 8500 1400 5335 2500 2900 МАЗ-64229 330 6x4.2 4630 4420 6000 18000 48,75 14700 1470 6540 2500 3160 МАЗ-64226-020 370 6x4.2 4580 4570 6100 18000 42 14700 1470 6600 2500 3160 МАЗ-64224-022 425 6x4.2 5140 4310 6500 18000 44 14700 1470 6600 2500 3800 МАЗ-537 525 8x8.1 14320 7980 17900 31400 90.3 27000 1925 8960 2885 3100 МАЗ-54321-022 360 4x2.2 5100 2500 6500 10000 40 8800 1400 5980 2500 3900 МАЗ-54328-020 180 4x2.2 4350 2350 6000 10000 26 8800 1400 5980 2500 3160 МАЗ-5433-021 180 4x2.2 3930 2420 5000 10000 25 8500 1400 5535 2500 2925 МАЗ-64228-020 360 6x4.2 5320 4520 6500 18000 44 14500 1400 6600 2500 4000 МАЗ-6422 320 6x4.2 9050 4520 5900 18000 41,75 14700 1320 6570 2500 3160 MA3-73132 525 8x8.1 15400 6600 20290 24860 100 23000 1995 10815 3070 2920 КЗКТ-7428-011 650 8x8.1 15360 8340 18770 31930 94 27000 1925 10000 2880 3240 МЗКТ-537Г 525 8x8.1 14320 7980 17900 31400 90,3 27000 1925 8960 2885 3100 МЗКТ-537Д 525 8x8.1 14720 8280 17920 30080 88 25000 1925 8960 2885 2880 МЗКТ-7429 470 8x8.1 13950 6950 19050 25000 88 23000 1925 9710 3070 3760 Урал-4420-01 240 6x6.1 4025 3740 4440 9125 23,265 5500 1700 7100 2500 2715 Урал-44202-01 240 6x6.1 3975 3490 4325 10865 26,19 7500 1420 6840 2500 2745 Урал-44202-10 180 6x6.1 7465 4525 10865 26930 7.5 1420 6840 2500 2645 Урал-44223 234 6x6.2 7945 4610 11335 26945 8 1355 7750 2500 2765 Приложение 2 775
Таблица П.2.3. Седельные тягачи зарубежного производства Модель, марка Мощ- ность двига- теля, л. с. Колес- ная фор- мула Снаряженная масса, кг Распределение полной массы, кг Полная масса авто- поезда, т Нагрузка на ССУ, кг Габаритные размеры, мм перед- няя ось задняя ось перед- няя ось задняя ось длина ширина высота 85 (DAF, Нидерланды) 392 4x2 4110 1890 7100 12600 50 13700 6130 2490 2860 FTG-85 (DAF, Нидерланды) 365 6x2 4225 2850 7100 18000 50 18025 6040 2490 2880 FTT-85 (DAF, Нидерланды) 401 6x4 4300 3850 7100 19900 50 18850 6730 2490 2930 FTR-95 (DAF, Нидерланды) 428 6x2 4485 2750 7100 18600 44-60 18465 6480 2490 3660 FTT-95 (DAF, Нидерланды) 401 6x4 4550 3750 7100 21000 50-60 19700 6530, 6570 2490 3720 FT-95XF (DAF, Нидерланды) 380 4x2 4595 1930 7100 12600 44-60 13700 5960, 6160 2490 3160 FTR-95XF (DAF, Нидерланды) 482 6x2 4550 3100 7100 18600 44-60 18050 6580 2490 3160 190-36РТ (IVECO, Италия) 360 4x2 4845 2515 6500 11000 37 . 9900 5730 2500 3265 260-38РТ (IVECO, Италия) 380 6x4 4530 3670 6500 18000 50,5 16300 6735 2488 3200 776 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Euro Tech MP 440E42T (IVECO, Италия) 440 4x2 4675 2035 6500 11500 44 11290 5911 2500 2872 F-2000 19.372 (MAN, Германия) 370 4x2 4370- 515 2225- 2490 7100 13000 44 13095 5725 2490 3025 6325 3125 F-2000 33.372 (MAN. Германия) 370 6x4 4395— 4920 4165- 4650 7100 26000 60 23530 7425- 7875 2490 3031- 3121 F-2000 33.403 (MAN, Германия) 400 6x4 4465- 5060 4170- 4450 7500 2x13000 60 23990 68 357 450 2490 3040- 3290 MAN 19.422.FAT (MAN, Германия) 420 4x2 4735 2465 7100 12000 44 11585 6300 2490 3213 MAN 26.322.FVLS (MAN, Германия) 320 6x4 4305 3115 8000 18000 50 18465 6125 2490 3121 M-B 2236 (MERCEDES- BENZ, Германия) 354 6x4 4895 3960 6500 16000 51 12520 6745 2500 3200 M-B 2632 (MERCEDES- BENZ, Германия) 320 6x4 4224 3776 6400 25600 45 24000 6420 2500 1380 Magnum AE420ti 19 (RENAULT, Франция) 415 4x2 4790 2550 7100 13000 50 11510 6180 2480 3770 HA (SCANIA, Швеция) 362 4x2 4160 1695 7500 13000 40 14645 5925 2600 3774 GA 4x2 (Scania, Швеция) 360-530 4x2 4270 1720 9000 13000 58 16000 5975 2490 3825 Приложение 2 777
Окончание табл. 11.2.3 Модель, марка Мощ- ность двига- теля, л. с. Колес- ная фор- мула Снаряженная масса, кг Распределение полной массы, кг Полная масса авто- поезда, т Нагрузка на ССУ, кг Габаритные размеры, мм перед- няя ось задняя ось перед- няя ось задняя ось длина ширина высота GA 6x2 (Scania, Швеция) 360-530 6x2 4320 3000 9000 21000 66 22600 6880 2490 3825 GA 6x4 (Scania, Швеция) 420-530 6x4 4400 3505 9000 21000 66 22000 6930 2490 3825 LA 4x2 low (Scania, Швеция) 360-530 4x2 4285 1665 7500 1300 58 14500 5975 2490 3795 OAF 40.331 DFT (OAF, Австрия) 330 6x4 5010 5720 8500 32000 10 29200 6375 2500 3264 815-24BN01 28270 (TATRA, Чехия) 340 6x6.2 - - 7500 18500 54 15800 6870 - 2930 815-24EN 3436270 (TATRA, Чехия) 340 6x6.2 - - 8000 28600 85 25000 7600 — 3040 815-260N 1228255 (TATRA, Чехия) 320 6x6.1 - - 7500 21000 75 18650 6690 — 3000 Fl 2 (Volvo, Швеция) 405 6x4 4735 2900 6700 18000 50 17065 6620 2480 3125 FHl2(4x2) (Volvo, Швеция) 38(4460 4x2 4595 1915 8000 13000 70 14490 6165 2467 3199 FH12 (6x2) (Volvo, Швеция) 380-460 6x2 4735 2970 8000 19000 70 19295 7196 2467 3253 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.2.4. Прицепы бортовые отечественного и зарубежного производства Модель, марка Число осей Полная масса, кг Г рузоподъемность, кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на перед- нюю ось на зад- нюю ось длина ширина высота ГКБ-8328-01 2 8200 5500 4100 4100 5244 2428 608 1275 ГКБ-8350 2 11500 8000 5750 5750 6100 2317 500 1300 ГКБ-8352 2 13700 10000 6850 6850 6100 2317 500 1370 МАЗ-8926 2 18800 15000 8800 10000 8800 2500 M3KT-8385 2 25000 17000 12500 12500 10010 2985 2780 1780 СЗАП-83551 2 12000 8800 6000 6000 8280 2500 1925 1300 ЧМЗАП-ЗО4 2 14000 10500 7000 7000 8292 2500 1610 1300 AN18P (KOGEL, Гер- мания), тент 2 18000 13700 9000 9000 7080- 8200 2500 4000 - AN24P (20) (KOGEL, Германия), тент 3 24000 18700 8000 16000 8200 2550 4000 - ZN18P (18-20) (KOGEL, Германия), тент 2 18000 13550 — 18000 7330- 8100 2550 4000 — SP-240 (NOVTRUCK, Россия-Г ермания) 3 38000 30500 11000 27000 13620 — 4000 - Приложение 2 779
Таблица П.2.5. Полуприцепы бортовые отечественного и зарубежного производства Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъем- ность. кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на ССУ на заднюю ось (тележка) длина ширина высота ГКБ-9385 2 25800 20500 11350 14450 10170 2320 570 1480 KA3-9368 1 14500 11500 6500 8000 7530 2260 600 1410 МАЗ-9380-040 1 18800 15000 8800 10000 8800 2500 - МАЗ-93801 1 17600 13500 7600 10000 8745 2500 7 052 155 - МАЗ-93971 2 26800 20100 ‘ 8800 18000 11465 2500 2135 - ОДАЗ-885 2 10350 7500 4350 6000 6080 2200 590 1235 6385 2455 2030 ОДАЗ-93571 1 14400 11400 6400 8000 7800 2420 600 1400 СЗАП-9328 3 34000 26000 11500 22500 13600 2500 1400 СЗАП-9370-01 2 19100 14500 8100 11000 9180 2500 2040 1450 NV 35.28 (ASKO, Словакия), тент 3 35000 27900 11000 24000 13960 2500 4000 — DSND-32 (FRUEHAUF, Франция), тент 2 32000 25500 12000 20000 12326 2500 3755 - 780 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
“KAISER" (King-Kube) (KAISER, Германия), тент 3 38000 30325 11500 26500 13500 2500 4040- 4090 - SN20-32 (KOGEL, Германия), тент 2 32300 25500 12300 20000 12390 2500 3920 - GN-20 (KOGEL, Германия), тент 2 32000 24600 12000 20000 12490 2500 3930 - "LATRE" (LATRE, Нидерланды), тент 3 34500 27000 10500 24000 13620 2480 4000 - 2PP3-AL-18-395 (NARKO, Финляндия), тент 3 39500 31500 12500 27000 14040 2550 4045 - 2PP3-CC-395 (NARKO, Финляндия), тент 3 39500 33000 12500 27000 12160 2450 1390 - 2PP3-AL-18-EJ-395 типа JUMBO (NARKO, Финляндия), тент 3 39500 31500 12500 27000 14040 2520 4000 - SPR24L-13.62 (SCHMITZ- ANHANGER, Германия), тент 3 39000 32750 27000 12000 13830 2550 4000 - SPR 24-13.62 (SCHMITZ- ANH ANGER, Германия), тент 3 34000 2 27000 10000 24000 3703 2500 4000 — SDP-32N (TRAILOR, Франция), тент 2 3000 2 5500 1 2650 2 0350 1 2353 2 800 3 950 - Приложение 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Таблица П.3.1. Технические характеристики некоторых автомобилей-самосвалов, прицепов-самосвалов и полуприцепов-самосвалов, эксплуатирумемых в России Марка автомобиля, прицепа, полуприцепа Грузоподъ- емность, т Полная масса, т Габаритные размеры, мм Внутренние размеры кузова, мм Емкость кузова, м3 длина ширина высота длина ширина высота Автомобили-самосвалы ЗИЛ-ММЗ-555 5,25 10,05 5475 2420 2500 2600 2210 650 3,00 ЗИЛ-ММЗ-554М 5,50 10,85 6350 2500 3235 3350 2300 777 6,00 ЗИЛ-ММЗ-4502 5,80 10,83 5505 2500 2820 2600 2300 635 3,70 КамАЗ-5511 10,00 19,15 7140 2500 2700 4525 2310 816 7,20 КамАЗ-55102 7,00 15,63 6580 2500 2700 3965 2310 816 6,20 МАЗ-5549 8,00 15,38 5785 2500 2785 3285 2285 700 5,70 КрАЗ-256Б1 12,00 23,02 8100 2640 2830 4440 2430 650 6,00 ГАЗ-САЗ-53Б 3,55 7,40 6440 2475 2675 3730 2280 1060 5,00 САЗ-3502 3,20 7,38 5810 2470 2410 2860 2260 1040 4,25 CA3-3503 2,40 5,20 5260 2250 2150 2660 2000 590 3,20 782 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Марка автомобиля, прицепа, полуприцепа Грузоподъ- емность, т Полная масса, т Габаритные размеры, мм Внутренние размеры кузова, мм Емкость кузова, м3 длина ширина высота длина ширина высота <LCL».«.o<va<r« 1 АетомоЬили-самосвалъг САЗ-3504 2,25 5,30 5250 2178 2150 2300 1800 435 2,00 Татра-138S1 12,70 22,50 7140 2450 2585 3500 2120 750 5,60 Татра-14881М 15,00 25,70 7165 2500 2645 3800 2150 1156 9,00 Магирус-232Э 10,00 16,10 6860 2500 2790 4300 2300 600 6,80 Прицепы-самосвалы ГКБ-819-01 5,1 8,05 6400 2500 1990 4300 2300 650 6,40 ГКБ-8551 7,1 11,50 7660 2500 2213 5340 2310 640 7,90 ГКБ-8328-01 5,5 8,20 7452 2500 1970 5244 2428 608 7,74 Полуприцепы-самосвалы ОдАЗ-885 7,5 10,35 6385 2455 2030 6080 2220 590 8,00 ОдАЗ-9370-01 14,5 19,10 9400 2500 2040 9180 2320 570 12,00 МАЗ-5205А 20,0 25,70 10180 2500 2155 9965 2320 705 16,30 Приложение 3
Таблица П.3.2. Технические характеристики автомобилей-самосвалов, выпускаемых ОАО "ТФК КамАЗ” Модель Объем кузова, м3 Грузо- подъемность, кг Направление разхрузки Габаритные размеры, мм Допустимая полная масса, кг длина ширина высота 55102 7,9-15,8 7000 Боковая 7570 2500 2900 15630 45141 6,6 9500 Задняя 7765 2500 3100 20750 452803 11,65 10000 Боковая 7755 2500 2700 19335 5513 13 10000 Задняя 7475 2500 3060 23200 55111 6,6 13000 6680 2500 2740 22200 65111 8,2 14000 7400 2500 3100 24500 4528 11,27 14500 Боковая 7455 2500 2720 24000 452801 12 14500 Трехсторонняя 7160 2500 2730 24000 65115 8,5-11,5 15000 Задняя 6710 2500 2920 24450 6540 11 18500 7650 2500 2955 30500 5513 (шасси) — 12500 7180 2500 3060 23200 784 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
26—98 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Таблица П.4.1. Технико-эксплуатационные показатели автомобилей-фургонов общего назначения Показатели Автомобили-фургоны Полуприцепы-фургоны ИЖ- 2715 УАЗ- 452 УАЗ- 451М ЕрАЗ- 762Б ГЗСА- 891 ГЗСА- 893А ГЗСА- 3711 ГЗСА- 3705 ОдАЗ-794 ОдАЗ-795 Грузоподъемность, кг 350 800 1000 1000 2150 2150 3450 3000 7500 13250 Собственная масса, кг 1080 1720 1540 1450 3300 3250 3800 4250 3000 4200 Внутренние размеры кузова, мм: длина 1655 2733 2733 3300 3750 3750 3610 3700 6660 9110 ширина 1427 1818 1818 1640 2215 2215 2300 2140 2370 2370 высота 1180 1315 1315 1385 1800 2100 1860 2280 1920 1850 Погрузочная высота, мм 570 720 700 780 1250 1250 1300 1370 1220 1320 Количество и распо- Одна Две, боковая справа и задняя Одна, задняя Две, боковая справа ложение дверей задняя и задняя Приложение 4
Окончание табл. П.4.1 Показатели Автомобили-фургоны Полуприцепы-фургоны ИЖ- 2715 УАЗ- 452 УАЗ- 451М ЕрАЗ- 762Б ГЗСА- 891 ГЗСА- 893А ГЗСА- 3711 ГЗСА- 3705 ОдАЗ-794 ОдАЗ-795 Размеры проема зад- ней двери, мм: ширина высота 1427 1180 1330 1140 1330 1180 1000 1690 2170 2000 2170 2000 900 2200 2140 2200 2200 1790 2200 1790 Рекомендуемый диапа- зон объемных масс пе- ревозимых грузов, т/м3 0,13-016 0,12-0,15 0,15-0,19 0,13-0,16 0,14-0,18 0,12-0,15 0,11-0,14 0,17-0,21 0,26-0,32 0,35-0,44 Нормативное время простоя под погрузкой- разгрузкой, при способе выполнения работ, ч: механизированном немеханизированном 0,34 0,59 0,34 0,59 0,34 0,59 0,34 0,59 0,36 0,65 0,36 0,65 0,44 0,77 0,44 0,77 0,74 1,19 0,92 1,44 786 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.4.2. Технико-эксплуатационные показатели автомобилей-фургонов с термоизолированными кузовами Показатели Автомобили-рефрижераторы Полуприцепы- рефрижераторы Автомобили-фургоны с изотермическими кузовами ЛуАЗ-946 1АЧ ПАЗ-3742 N12AJIK ОдАЗ-9786 ГЗСА-3702 ГЗСА-950 3716 Грузоподъемность, кг 575 1500 2500 12000 22000 1900 3400 2100 Собственная масса, кг 2040 3820 5290 6100 10800 3550 4000 5000 Внутренние размеры кузова, мм: длина ширина высота 2510 1660 1150 3460 1840 1760 4208 2065 1700 7970 2060 1840 12000 2210 2000 3690 2200 1750 3690 2200 1750 3385 2200 1800 Погрузочная высота, мм 860 1180 1050, 940 1400 1487 1310 1400 1275 Количество и расположение дверей Одна, задняя Две Одна, задняя Две Одна, задняя Размеры проема задней двери, мм: ширина высота 1270 1030 1480 1700 850 1650 2060 1890 2190 2000 1200 1655 1200 1655 1200 1800 Приложение 4 787
Окончание табл. П.4.2 Показатели Автомобили-рефрижераторы Полуприцепы- рефрижераторы Автомобили-фургоны с изотермическими кузовами ЛуАЗ-946 1АЧ ПАЗ-3742 N12AJIK ОдАЗ-9786 ГЗСА-3702 ГЗСА-950 3716 Рекомендуемый диапа- зон объемных масс пе- ревозимых грузов, т/м3 0,12-0,15 0,13-0,16 0,17-0,21 0,39-0,49 0,42-0,52 0,13-0,16 0,24-0,30 0,16-0,20 Коэффициент теплопе- редачи кузова, Вт/м2 оС 0,7 0,48 0,4 0,35 0,4 0,58 0,58 0,58 Диапазон регулирования температуры при +30 °C -2...+4 -18...+4 -15...+4 -20...+12 -20...+12 - — — Нормативное время про- стоя под погрузкой-раз- грузкой, при способе вы- полнения работ, ч: механизированном немеханизированном 0,34 0,59 0,34 0,59 0,36 0,65 0,92 1,44 1,10 1,68 0,36 0,65 0,44 0,77 0,36 0,65 788 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.4.3. Технические характеристики автомобилей-фургонов, выпускаемых ОАО "ТФК КамАЗ” Показатели Модели фургонов ФР-53205 АСПЦ-6710 ФР-53215 6717 АФФ-"Медикар" Объем фургона, м3 22,7 24,73 27,4 33,35 34,56 Грузоподъемность, т 7,0 8,17 9,465 10,0 8,925 Полная масса, т 15,6 19,67 19,3 18,25 18,225 Максимальная скорость, км/ч 90 80 90 90 90 Внутренние размеры фургона: длина 5200 5790 6020 6270 8840 ширина 2340 2385 2342 2420 2500 высота 1945 1800 1945 2198 3600 Применяемое шасси КамАЗ-18225 КамАЗ-53215 КамАЗ-53215; 43114 Приложение 4 789
Таблица П.4.4. Технические характеристики полуприцепов-фургонов отечественного и зарубежного производства Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъемность, кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на ССУ на заднюю ось (тележка) длина ширина высота Полуприцепы-фургоны общего назначения МАЗ-93802 1 19000 14000 9000 10000 10100 2500 4000 - МАЗ-93866 2 35000 27500 15000 20000 12500 2500 4000 — МАЗ-9758 3 34500 26500 10500 24000 13640 2500 4000 - МАЗ-938662 2 31000 22800 11000 20000 13845 2500 4000 - МАЗ-9398 3 32700 26200 14700 18000 12370 2500 3935 — МАЗ-9397 2 26800 20900 8800 18000 11500 2500 4000 - ЧМЗАП-9906 (025) 2 32200 25000 12930 19270 12790 2500 4000 — Полуприцепы изотермические SKO24bl3.5FP25N100 (SCHMITZ- ANHANGER, Германия) 3 39000 31750 12000 27000 13585 2550 4000 — SK024b 13.42FP8060PLUS (SCHMITZ-ANHANGER, Германия) 3 39000 31660 12000 27000 13560 2600 4000 — Полуприцепы-рефрижераторы ОдАЗ-9786 2 32700 22000 14400 18300 12000 2300 2270 1500 790 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
ОдАЗ-9772 2 19100 11300 8100 11000 8370 2250 2000 — 8950 2500 3475 ОдАЗ-97725 2 19100 11300 8100 11000 8050 2210 2210 1410 ТЕРМАЛБ-86РС 2 28800 20000 10800 18000 13215 2600 2680 — 13400 2424 4000 ЧМЗАП-99066 3 32700 24200 12850 19850 13600 2600 4000 1450 SGK-12-20 (Германия) Kassbohrer 2 31800 22000 12650 19150 11790 2310 2250 1410 12650 2500 4000 SVKT20-32 (Германия) Kogel 2 32000 22100 12000 20000 12640 2500 4071 - SVKT24 Р 70 HD-R (Германия) Kogel 3 35000 27500 11000 24000 13580 2600 4000 - SVKV20LP-120 (Германия) Kogel 2 32000 24700 12000 20000 13540 2500 3660 - 2PP3-UKRG-S45-405 (NARKO, Финляндия) 3 40500 32300 13500 27000 13545 2550 4000 - "Lainberet" (TRAILOR, Франция) 2 34000 25730 12500 21500 11800 22502 2320 1400 "Spear” (TRAILOR, Франция) 2 32000 23000 12000 20000 11800 23102 2250 1440 Приложение 4
Таблица П.4.5. Технические характеристики прицепов-фургонов отечественного и зарубежного производства Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъемность, кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на перед- нюю ось на зад- нюю ось длина ширина высота МАЗ-83781 2 20000 14350 10000 10000 9925 2500 4000 1450 МАЗ-87011 2 18000 12400 9000 9000 8240 2500 4000 1350 МАЗ-87012 2 16000 11300 8000 8000 8600 2500 4000 1350 МКЗГ-5247Д 2 65800 50000 23000 42800 13980 3270 2850 640 МЗКГ-9378 2 67000 49000 23000 44000 15725 3200 2800 1240 МЗКГ-938Д 2 26000 15500 8800 17200 13150 2800 2230 1315 МЗКГ-99882 2 44000 33700 19000 25000 15500 3070 2520 1250 МЗКГ-99883 2 50600 40000 19000 31600 15500 3070 2555 1285 ЧМЗАП-5524 П 2 30000 25600 10900 19100 9800 2500 - 1375 ЧМЗАП -93261 2 35000 28500 15000 20000 11375 2500 3170 1135 ЧМЗАП-9337 2 36700 48000 15000 ЗЗООО 12785 3150 3300 750 ЧМЗАП -93853-01 2 32700 26200 14700 18000 11318 2500 1310 ЧМЗАП-99ОЗ 1 18200 15000 8200 10000 10850 2500 1180 ЧМЗАП -9906.4000 037(038) 3 47000 38000 17000 30000 13100 3000 4000 860 ЧМЗАП-9906. 4000 039(040) 3 39000 30000 15000 24000 12600 2500 4000 860 792 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Приложение 5 793 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Таблица П.5.1. Краткая технико-эксплуатационная характеристика автоцистерн Показатели Марка цистерны АВЦ-1,7 АВВ-3,6 АЦ-2,4-52 806(АЦ- 4.2-53А) АЦ-4,2-130 ТСВ-6 Назначение Для воды Для нефтепродуктов Базовое шасси ГАЗ-66 ГАЗ-53А ГАЗ-52 ГАЗ-53А ЗИЛ-130 Вместимость, л 1700 3550 2400 4200 6000 Полезная нагрузка, кг 2272 .3715 2870 3687 3904 5160 Время заполнения- опорожнения, мин: насосом самотеком 15-10 10 10 14-8 30 10 17 14 24 Подача насоса, м3/ч Использу- зуется ва- куум-дви- гатель 40 10 30 — Таблица П.5.2. Краткая технико-эксплуатационная характеристика заправочных автоцистерн Показатели Марка цистерны 3607 МА-4 МА-4А МЗ-66 Назначение Заправка топливом, маслами, водой Заправка маслами Базовое шасси ГАЗ-52-01 ЗИЛ-131 ЗИЛ-131; ЗИЛ-130 ГАЗ-66-04 Вместимость, л 2240 2820 3080 930 В том числе: дизельного топлива 1900 1400 1700 — бензина 80 100 340 — автола — 350 170 — дизельного масла 80 200 170 930 трансмиссионного масла 80 — — — Подача насосом, л/мин: дизельного топлива 40 До 30 40-45 — бензина 20-25 25-30 40-45 — дизельного масла 4 30 30 30 воды 20-25 50 50 30
Таблица П.5.3. Технические характеристики автоцистерн-топливозаправщиков компании "Бецема” Внешний вид автомобилей-цистерн Тип (модель) Тягач (шасси) Характеристика Вместимость, л Нагрузка на седло, кг Полная масса полуприцепа, кг XLnjjl БЦМ-48 МАЗ 54329, ЗИЛ 54236А 16 000 8 100 18 100 БЦМ-35 КамАЗ 54112, МАЗ 54323 23 000, 20 000 11000, 8 800 25 800 — —— -7 БЦМ-14 (9605) МАЗ 64229, МАЗ 64221, Евротягач 30 000 14 700 34 700 БЦМ-14.1 (96051) МАЗ 54323, Евротягач 30 000 8 800 34 700 794 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Внешний в ид автомобилей-цистерн Тип (модель) Тягач (шасси) Характеристика Вместимость, л Нагрузка на седло, кг Полная масса полуприцепа, кг БЦМ-44 (96053) МАЗ 54323, Евротягач 30 000 10 000, 12 000 34 700 № БЦМ-42 (96052) Volvo FH-12 (6x4), Евротягач 37 000 • 17 500 43 000 БЦМ-67 (96051) Volvo FH-12, Евротягач 20 000 - 32 000 1 £ Ш П - п БЦМ-38 КамАЗ 53228 12 000 — 23 000 л п п Приложение 5 795
Таблица П.5.4. Технические характеристики полуприцепов-цистерн компании ’’Бецема”, предназначенных для перевозки сыпучих и порошкообразных материалов (в том числе цемента) Показатели Модель 9603 (ТЦ-12) 9602 (ТЦ-15) 96021 (ТЦ-26) 96011 (ТЦ-20) 9601 (ТЦ-21) 96012 (ТЦ-25) Грузоподъемность, т 20 14 10,9 20 28 15 Тягач с нагрузкой на седель- ное сцепное устройство, т, не менее 11,0 8,0 6,0 11,1 14,7 8,1 Тягач, рассчитанный на пол- ную массу полуприцепа, т, не менее 18,0 18,0 14,0 18,0 18,0 14,0 Производительность пнев- моразгрузки, т/мин 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Производительность пнев- мосамозагрузки, т/мин — 0,6 0,6 — — — Максимальная дальность подачи, м 32 32 32 32 32 32 в том числе по вертикали 15 15 15 15 15 15 Масса снаряженного полу- прицепа, кг 6000 4100 3300 6000 7500 5100 Габаритные размеры, мм: длина 7540 6530 5500 9800 11000 9000 ширина 2500 2500 2500 2500 2500 2500 высота 3800 3700 3200 3200 3900 3100 796 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.5.5. Технические характеристики полуприцепов-цистерн компании ’’Бецема", предназначенных для перевозки сжиженных углеводородных газов Технические характеристики Модель БЦМ-74 БЦМ-75 Объем: w 3 геометрический, м эксплуатационный при коэффициенте заполнения 0,85 м3 18 15,3 36 30,6 Масса транспортируемого газа, кг, не более 8784 17570 Рабочее давление газа МПа, не более 1,6 1,6 Пробное давление, МПа 2,34 2,34 Снаряженная масса, кг 7850 13000 Полная масса, кг в том числе: на седельно-сцепное устройство тягача 16634 7850 30570 12880 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 7300 2500 3550 11455 2500 3585 База, мм 4460 7200 Колея, мм 1850 1850 Число колес 4+1 8 Тормозная система: рабочая стояночная Пневматическая двухпроводная с АБС Ручная Подвеска Одноосная рессорная Двухосная рессорная Противопожарное оборудование Огнетушитель ОУ-5, заземляющая цепь -1 шт Приложение 5
Таблица П.5.6. Технические характеристики автоцистерн производства ОАО "ТФК КамАЗ” Модель Применяемое шасси Колесная формула Вместимость цистерны, л Габаритные размеры, мм Полная масса, кг длина ширина высота АЦ-66061-11 43114 6x6 7300 7845 2500 3350 15205 АЦ-56151 43114 6x6 7800 7735 2500 3110 15450 АЦ-56131 53215 6x4 10700 8420 2500 2872 18900 АЦ-66062-11 43118 6x6 11200 8735 2500 3420 20750 АЦ-11.2 53228 6x6 11200 8150 2500 2900 19225 АЦ-56215-011 53228 6x6 14000 8200 2500 3100 23000 АЦ-5633-11 53228 6x6 15100 8380 2500 3450 24000 АЦ-56216-011 53229 6x4 17000 8900 2500 3200 24000 АЦ-66052 53229 6x4 17200 8410 2500 3365 24000 Автопоезд 96741 54115 6x4 16600 11700 2500 3600 2630 ППЦ-9627-020 54115 6x4 17000 10800 2500 2550 26300 Автопоезд 96742-03 54115 6x4 20000 13200 2500 3050 30150 Автопоезд 6606-8602 54115 6x4 21650 15155 2500 3505 31925 Автопоезд 96742 54115 6x4 23100 11600 2500 3430 33230 798 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.5.7. Технические характеристики автотопливозаправщиков производства ОАО "ТФК КамАЗ1’ Модель Применяемое шасси Колесная формула Вместимость цистерны, л Расход топ- лива через раздаточный кран, л/мин Габаритные размеры, мм Полная масса, кг длина ширина высота AT3-66061-13 43114 6x6 7300 50 7845 2500 3350 15235 АТЗ-7.5 43114 6x6 7500 80 7980 2500 2900 15450 АТЗ-56152 43114 6x6 7800 360 7735 2500 3110 15450 АТЗ-10 53215 6x4 10000 80 8680 2500 2900 18225 AT3-66062-13 43118 6x6 11200 50 8735 2500 3420 50750 АТЗ-56215 53228 6x6 14000 100 8200 2500 3000 22500 AT3-5633-12 53228 6x6 15100 50 8380 2500 3450 24000 АТЗ-56216 53229 6x4 17000 100 8900 2500 3200 24000 Приложение 5 Таблица П.5.8. Технические характеристики автоцистерн для пищевых продуктов производства ОАО "ТФК КамАЗ" Модель Применяемое шасси Вместимость цистерны, л Время слива самотеком, мин Габаритные размеры, мм Полная масса, кг длина ширина высота АЦ-66063 43114 5600 40 7865 2500 3200 15205 АЦ-6.0 43114 6000 25 7850 2500 3090 15450 АЦ-66064 53215 8700 60 8330 2500 3020 18225 АЦ-66065 43118 8700 60 7600 2500 3320 20050 АЦВ-15 53229 15000 - 8000 2500 2800 24500 ОТА-13,5Н 54115 13500 40 13400 2500 3200 26175 ОТА-20Н 54115 20000 40 12400 2500 34200 32600
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Технические характеристики полуприцепов-контейнеровозов отечественного и зарубежного производства Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъемность. кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на ССУ на заднюю ось (тележка) длина ширина высота МАЗ-9389 3 38700 32400 14700 24000 12325 2560 1530 1450 МАЗ-93892 3 39000 33000 15000 24000 12350 2500 1470 1450 СЗАП-9905 2 27350 24000 11015 16335 6350 2490 1400 1400 СЗАП-9908 2 34980 30480 14980 20000 12410 2500 1400 1400 СЗАП-9915 3 39000 34000 15000 24000 12410 2500 1400 1400 ЧМЗАП-99858-(010) 2 23930 20320 7640 16290 7000 2500 1460 1250 ЧМЗАП-99859 2 34700 30200 14700 20000 11985 2500 1470 1225 SWCT 24Р (KOGEL, Германия) 3 36500 31000 12500 24000 12192 2450 1320 - 1290 2ззЗ-сс-4ОЗ (NARKO, Финляндия) 2 40500 34000 13500 27000 12430 2260 1340 1140 SW-240 (NOVTRUCK, Россия-Г ермания) 3 38000 33000 11000 27000 12166 2040 1420 - 1385 4SS31 (RENDERS, Нидерланды) 3 39000 33500 2000 27000 12125 2490 1340 - 800 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Таблица П.7.1. Краткая технико-эксплуатационная характеристика АТС для транспортирования длинномерных грузов Показатели Модель ЛГ-25 МАЗ-509А КамАЗ КрАЗ-255Л1 У-85 Полезная нагрузка, кг 11500 17000 18500 23000 8500 Длина перевозимого груза, мм: максимальная минимальная 17000 6000 30000 6000 6000 2000 3600 6000 12000 6000 Погрузочная высота, мм 1492 1824 1350 2160 1586 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 6996 2500 3800 6770 2600 3020 8530 2500 3650 8130 3000 3370 10715 2500 2400 Базовый прицеп-роспуск ТМЗ-802 TM3-803, ГКБ-9383-011 СЗАП-8352 TM3-803, ГКБ-9383-010 ТМЗ-802 Тягач ЗИЛ-131 МАЗ-509А КамАЗ-5320 КрАЗ-255А ЗИЛ-130В1 Приложение 7 Таблица П.7.2. Краткая технико-эксплуатационная характеристика прицепов-роспусков Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузоподъемность, кг Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на перед- нюю ось на зад- нюю ось длина ширина высота ГКБ-819-01 2 18150 14000 118150 12000 2232 2990 1200 1200 МЗКГ-9001 2 25000 19000 25000 5500 3070 2430 2030 2030 ЧМЗАП-805.000 2 51000 31000 6000 45000 12640 2490 810 810
Таблица П.7.3. Краткая технико-эксплуатационная характеристика АТС трубовозов Показатели ПВ-93 ПВ-94 ПВ-204 ПВ-181 ПТК-252 ПВ-301 ПТ-301 ПВ-361 ПТК-401 ПВ-481 Полезная нагрузка, кг 4000 8000 12000 18000 25000 3000 3000 36000 40000 50000 Диаметр перевозимых труб, мм 530-1420 Длина перевозимых труб, мм До 36000 48000 До 36000 4800 - Погрузочная высота, мм 1840 1720 2000 1510 1825 2100 1600 2100 1725 2100 Габариты, мм: длина 11440 11300 1500 8400 16550 16000 16400 16540 9900 12768 ширина 2500 2500 2685 3240 2500 3290 3640 3050 2630 3290 высота 2870 2180 3135 1965 2270 3475 2000 3500 2175 3475 Базовый тягач Урал- ЗИЛ- КрАЗ- Т-130 К-701 МАЗ- Т-130Б МАЗ- Т-180 МАЗ- 375Е 131 255 73102 73101 Т-130 537 Таблица П.7.4. Автотранспортные средства для перевозки длинномерных грузов, выпускаемые ОАО "ТФК КамАЗ" Модель Применяемое шасси Масса перевозимого груза, кг Габаритные размеры, мм Полная масса, кг длина ширина высота АПШ-65 44108 8100 16100 2500 3810 20200 59291 53228 9500 7000 2500 3100 20000 Автопоезд-трубовоз 4426 43114 10000 12480-17260 2500 3090 23475 Автопоезд с ГПМ 43114 10500 15400 2500 3700 26220 Автопоезд-плетевоз 44261 43114 12000 7650-40000 2500 3090 24830 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.7.5. Технические характеристики панелевозов Показатели УПП- 0907 УПП- 1207 ПП- 1307 УПП (Ш)- 1207 пп- 1407' УПП- 20081 пп- 2008Б1 УПП- 20121 НАМИ- 7902 ПК- 17002 Грузоподъемность, т 9 12 12,6 12 13,5 19,5 20 20 13 12 Масса в снаряженном состоянии, т 3,4 6.6 4,88 5,75 5,7 10,5 7,9 10 4,75 4,5 Полная масса с грузом, т 12,4 17,6 17,48 17,75 19,5 30 27,9 30 17,75 16.5 Распределение полной массы, т: на седельно-сцепное устройство опорное устройство ось (тележку) 5,42 6,4 6,98 7,6 9,1 10 7,48 9,15 10 7,75 9,06 10 8,1 10 11,4 12 16 18 12 15,2 15,9 11,7 15,8 18,3 7,75 9,2 10 7,1 8,6 9,4 Тип кузова Кассет- ный Кассет- ный Хребто- вый Наклон- ная плат- форма Хребто- вый Кассет- ный Хребто- вый Плат- форма Хребто- вый Кассет- ный Число грузовых площадок 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 10486 2500 2990 11800 2500 3050 11625 2500 3645 12130 2500 3400 11300 2460 3700 16360 2500 3100 14535 2500 3570 12670 2500 2595 9906 2650 3725 10130 2610 2700 Размеры грузовых площадок, мм: длина ширина 6720 1600 7500 1600 7730 580 7500 500 7500 620 8600 1600 8000 650 12200 2500 6500 680 6670 1700 Погрузочная высота, мм 630 690 600 600 650 606 700 1835 690 650 База, мм 9100 10.335 10250 10640 12000 • 13500 12 430 9500 8630 9170 Число осей 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 Основной тягач ЗИЛ- 130В1 МАЗ- 504В МАЗ-504В, МАЗ-5429 КамАЗ- 5410 КрАЗ-258Б1 МАЗ-504В, МАЗ-5429 1 С канатным приводом поворотного устройства. 2 Машины, снятые с производства, но находящиеся в эксплуатации. Приложение 7
Таблица П.7.6. Технические характеристики фермовозов Показатели Модель УПФ-1218 УПФ-2024 ПФ-18М2 Т-74А2 ФПК-182 Грузоподъемность, т 11,7(12,3)* 19,15 12 14 18 Масса в снаряженном состоянии, т 6,05 (5,45) 10,85 4.5 6 7 Полная масса с грузом, т 17,75 30 16,5 20 25 Распределение полной массы, т: на седельно-сцепное устройство ось (тележку) 7,75 10 12 18 7 9,5 8,2 11,8 7 18 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 23200 (17200) 2500 2830 20850 2500 3600 12870 2520 3200 26210 2400 3380 13550 2638 3715 Длина перевозимых ферм, м 12 и 18 18 и 24 18 24 12 и 18 Ширина грузовой площадки, мм 850 790 860 910 640 Погрузочная высота, мм 640 1200 1500 650 1135 База, мм 21500(15500) 19950 11300 24450 11300 Тип привода поворотного устройства Канатный — Канатный Число осей 1 2 1 2 2 Основной тягач МАЗ-5429 КрАЗ-258Б1 МАЗ-504В, МАЗ-5429, МАЗ-5432 1 В скобках - данные при снятой вставке в раме полуприцепа для перевозки ферм длиной 12 м. 2 Машины, снятые с производства, но находящиеся в эксплуатации. 804 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.7.7. Технические характеристики сантехкабиновозов Показатели Модель ПЭ-0907 ПЭ-1209* ПЭ-1309* Щ-8* Грузоподъемность, т 9 11,6 12,1 8 Масса в снаряженном состоянии, т 3,4 6,15 7 3,1 Полная масса с грузом, т 12,4 17,73 19,1 11,1 Распределение полной массы, т: на седельно-сцепное устройство 5,2 7,45 8,1 5 ось (тележку) 7,2 10,3 11 6,1 Габаритные размеры, мм: длина 11520 14300 15900 10320 ширина 2500 2500 2500 2500 высота 1900 2260 2260 1450 Размеры грузовой площадки, мм: длина 7520 9000 9000 6150 ширина 2300 2220 2250 2400 Погрузочная высота, мм 770 800 800 1010 База, мм 10200 12600 13400 9100 Число осей 1 1 2 1 Основной тягач ЗИЛ-130В1 МАЗ-504В КамАЗ-5410 ЗИЛ-130В1 * С канатным приводом поворотного устройства. Приложение 7
Таблица П.7.8. Технические характеристики блоковозов Показатели Модель ЧМЗАП-9390 ЧМЗАП-9399 ПЭ-13-7* ПЭ-12-7* Грузоподъемность, т 20 25 13 12 Масса в снаряженном состоянии, т 9 8,8 7 7,17 Полная масса с грузом, т 29 33,8 20 19,17 Распределение полной массы, т: на седельно-сцепное устройство ось (тележку) 12 17 12 21,8 8 12 7,9 11,27 Габаритные размеры, м: длина ширина высота 11400 2500-610 2800 12000 3150-4210 1820 11930 2500-730 2510 12015 2600-3030 1680 Размеры грузовой площадки, мм: длина ширина 9000 2500-3610 8000 3150-4210 7915 2500-3730 7290 2600-3630 Погрузочная высота, мм 1200 1250 1200 940 База, мм 9200 9340 10380 10410 Число осей 2 2 1 1 Основной тягач КрАЗ-258Б1 МАЗ-6422 МАЗ-504В, МАЗ-5432 * Машины, снятые с производства, но находящиеся в эксплуатации. 806 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.7.9. Техническая характеристика некоторых прицепов отечественного и зарубежного производства для перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъем- ность, т Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на переднюю ось на заднюю ось длина ширина высота Прицепы-тяжеловозы, производства Челябинского машиностроительного завода автоприцепов ЧМЗАП-8398 3 50900 40 16965 33935 9446 3200 2540 1140 ЧМЗАП-5208 3 50420 40 18220 32200 9000 1630 - - ЧМЗАП-83981 3 54000 42,6 18000 36000 - 3145 3300 - Прицепы-платформы Минского автомобильного завода* и Германии марки GOLDHOFER МАЗ-83781* 2 20000 15 10000 10000 9925 2500 1500 1450 ТР4-3280 4 40000 32 20000 20000 11120 2500 1120 — ТРЗ-2480 3 30000 25 10000 20000 9125 2500 990 — ТМ-5 4062 5 50000 39 20000 30000 13370 2740 3260 - Прицепы-модули, производства Германии марки GOLDHOFER ТКРН-4 4 60000 50,5 4x15000 — 8920 2750 - 985 ТКРН-5 5 75000 63,5 5x15000 - 10280 2750 — 985 ТКРН-6 6 90000 77 6x15000 — 11640 2750 - 985 ТКРН-8(4+4) 8 120000 99 8x15000 - 15040 2750 - 985 ТКРН-10(6+4) 10 150000 125 10x15000 - 17760 2750 - 985 ТКРН-12(6+6) 12 180000 150 12x15000 - 20480 2750 - 985 Приложение 7
Окончание табл. П.7.9 Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъем- ность, т Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на переднюю ось на заднюю ось длина ширина высота Прицепы-модули, производства Германии марки SCHEUERLE 7РТ-2-168 (К-1907) 7 196000 168 - 7x28000 14800 3100 - 1290 РК 1856.2 6 216000 180 - 6x36000 11140 3600 — 1070 2ХК1255 10 280000 241 - 10x28000 14500 3000 - 1000 РК 180 6.2+РК 120.4.2 10 340000 302 - 10x34000 14500 3600 - 1070 Прицепы самоходные, производства Италии марки КОМЕТО ЕТН4 8 96000 76 - 8x12000 9400 2700 - 1500 7000 8000 ETL7 14 168000 135,5 - 14x12000 13500 2700 - 1500 12500 13000 ЕТН8 16 192000 158 — 16x12000 13400 2700 - 1500 1000 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.7.10. Техническая характеристика некоторых полуприцепов-платформ (тяжеловозов) зарубежного производства для перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъем- ность, т Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на ССУ на заднюю ось (тележка) длина ширина высота "Blumhardt" (BLUMHARD, Германия) 2 38000 30 14700 23300 12100 2500 1840 900 Е-219027 (BROSHU1S, Нидерланды) 3 43000 22 16000 27000 16000 2500 1580 1050 Полуприцепы-платформы, производства Германии марки GOLDHOFER SKPH-4 4 108000 59,5 24000 6x14000 12490- 16490 2500 - 1000±150 SKPH-6 раздвижной 6 110500 83 26500 6x14000 16705- 20405 2500 — 1000±150 STZ VH9(4+5)-THPST 9 126000 77,5 18000 48000+60000 25265 2500 - 1120 ST-3 10030 3 126000 101 30000 3x20000 13300 3500 — 1350 STVAH-6 6 92000 60 20000 6x12000 22610 3000 1000 — SKPH-3 раздвижной 3 69000 52,5 24000 3x15000 13500- 18500 - — 985±150 SKPH-5 раздвижной 5 99000 80 24000 5x15000 13500- 18500 - - 985±150 SKPH-8 8 144000 117 24000 8x15000 17660 2750 - 985±150 Приложение 7 809
Окончание табл. П. 7.10 Модель, марка Число осей Полная масса, кг Грузо- подъем- ность, т Распределение полной массы, кг Габаритные размеры, мм Погрузочная высота, мм на ССУ на заднюю ось (гележка) длина ширина высота Полуприцепы-платформы, производства Германии марки GOLDHOFER SKPH-9 9 159000 130 24000 9x15000 18620 2750 — 985±150 SKPH-10 10 174000 144 24000 10x15000 21020 2750 - 985±150 SKPH-12 12 204000 171 24000 12x15000 23720 2750 - 985±150 STZV6(2+4) 2 + 4 136000 100 28000 6x18000 20765 3000 - 700 STZV4(l+3) 1+3 86000 60 27000 59000 18465 3000 — 700 STVAH-3 3 60000 40,5 24000 36000 16500 985 600 Полуприцепы-платформы, производства Франции марки NICOLAS SFD-2. 7 135000 103 30000 7x15000 22435 2500 - 1085±200 SFD- 3 80000 64,5 35000 3x15000 15355 2500 - 835+200 SFD-5 5 110000 85,5 35000 5x15000 18375 2500 - 835±200 SFD-6 6 125000 102 35000 6x15000 15685 2500 - 835±200 Полуприцепы-платформы, производства Германии марки SCHEVERLE STGK 70.2.3 5 102000 74 22000 5x16000 19500 2740 - 650 STGK. 100.7.6. 7 136000 112 24000 7x16000 15200 2740 - 1150±250 810 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Приложение 8 Таблица П.8.1. Техническая характеристика грузоподъемных устройств с шарнирно сочлененной стрелой, устанавливаемых на АТС Показатели Модель крана 4030П 4901 4903 МК-2Б МГУ-5 МКС-4531 5943 39631 Максимальный грузовой момент, кН-м 18,0 30,5 40,5 40 61,20 68 62,5 28,8 Базовый автомобиль ЗИЛ-130-76, ЗИЛ-130-80, ЗИЛ-431410 КрАЗ-255 ЗИЛ-4331 ЗИЛ-133-ГЯ ГАЗ-53-12 Грузоподъемность крана при максимальном вылете крюка, т 0,5 0,76 1,0 0,18 1,70 0,63 1,25 0,8 Вылет крюка, м: максимальный минимальный 3,6 3,6 5 4 4 2,8 10 2,5 3,6 3 7,4 2,7 5 2,5 3,6 1,8 Высота подъема груза, м 5,7 7 6,2 15 6,5 9,2 7,5 5,7 Скорость подъема ipysa, м/с 0,3 0,33 0,17 0,3 0,3 0,67 0,26 0,5 Угол поворота стрелы, град 200 300 200 220 300 400 360 200 Транспортная скорость, км/ч 90 85 85 90 80 80 80 80 Масса кранового устройства, кг 820 1180 1460 2100 1700 1850 1400 910 Грузоподъемность платформы, т 5 5,08 3,54 3,9 10,5 4,9 8,54 1,78
Таблица П.8.2. Краткая техническая характеристика бортовых манипуляторов Показатели Модель бортового манипулятора СГГ-1 БМ-111 МКС-4032 СМТ-6131 МКС-5531 Максимальный грузовой момент, кН м 28,8 70 89 156 100 Максимальный вылет крюка, м 3,6 6,5 12,1 12,3 16,1 Максимальная грузоподъемность, т 1,6 3,5 4,0 4,0 5,0 Тип основного базового шасси ГАЗ-3309 КамАЗ-43101 КамАЗ, Урал, ЗИЛ Т-150К КамАЗ-53212 Таблица П.8.3. Техническая характеристика бортовых кранов совместного российско-японского производства [5] Показатели Модель бортового крана СКПТ-3 ЗИЛ-0503 КамАЗ-0604 Фирма-производитель ’’Kato" "Tadano" Базовый автомобиль КамАЗ-5320 ЗИЛ-431410 КамАЗ-5320 Масса перевозимого на автомобиле груза, т 6,4 4,8 6,4 Максимальный грузовой момент, кНм 92 75 102 Грузоподъемность с основной стрелой, т: при минимальном вылете 3 м при максимальном вылете 8 м 3 1,03 2,5 0,5 4 0,9 Максимальная высота подъема крюка, м 10 9,2 9,9 Частота вращения, град/с — 15 15 Собственная масса, кг 1765 1190 1535 812 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.8.4. Крановые устройства с портальной стрелой [33] Показатели Модели крановых устройств СА-3 5911 5983 ГАЗ- 52ПС ПК-0706с2,5 ПНК-12/ 05-06 ПЛ-1107 А853 А870 КС-3000 АЭ0308 ОПН- 100 Тип основного базового шасси ЗИЛ- 431410 МАЗ- 5335 КамАЗ- 5320 (КамАЗ- 53212) ГАЗ-52 Полу- прицеп к ЗИЛ- 441510 Полу- прицеп к КамАЗ- 5410 Полу- прицеп к КрАЗ- 258 ГАЗ- 53А, ГАЗ- 3307 ЗИЛ- 431450 зил- 431410 ГАЗ-53А, ГАЗ-3307 ЗИЛ- 431410 Грузоподъемность базового шасси, т 4,2 5,0 8,6 (10,0) 2,5 7,5 11,5 25,0 3,2 4,9 4,8 4,9 5,2 Местоположение кранового устройства В задней части грузовой платформы В сред- ней час- ти меж- ду зад- ними ко- лесами В боковой части грузовой платформы В задней части грузовой платформы Грузоподъемность кранового устройства, кг 5000 5000 5000 2500 2500 5000 4000 1250 3000 3000 3000 3000 Максимальный вылет от борта ба- зового шасси, м 1,9 2,61 2,0 2,0 2,6 3,5 11,1 1,11 1,94 2,0 2,0 Максимальная вы- сота подъема груза от уровня дорож- ного полотна, м 3,9 4,55 4,6 2,0 3,65 3,1 3,4 3,3 3,3 3,35 2,0 2,5 Приложение 8
Окончание табл. 8.4 Показатели Модели крановых устройств СА-3 5911 5983 ГАЗ- 52ПС ПК-0706с2,5 ПНК-12/ 05-06 ПЛ-1107 А853 А870 КС-3000 АЭ0308 ОПН- 100 Скорость подъема груза, м/с 0,1 0,27 0,1 0,1 0,1 0,15 0,1 0,14 0,15 0,13 0,1 0,15 Погрузочная высота базового шасси, м 1,3 1,38 1,37 1,3 0,7 0,97 1,1 1,35 1,23± Максимальная транспортная ско- рость, км/ч 75 45 60 50 60 80 50 75 60 50 60 75 Собственная масса устройства, кг 1800 2000 1400 850 1150 2000 1300 650 1100 1200 1100 800 Полная масса, кг 10525 14950 15305 5800 12400 25900 18000 7400 10525 10525 7400 10525 Габаритные разме- ры в транспортном положении, мм: длина ширина высота 6330 2500 2750 7070 2500 3300 8570 2500 3400 6340 2500 2630 14640 2500 3650 16250 2500 3700 15600 2500 3500 6395 2500 3300 6550 2500 3600 6800 2500 3000 6395 2500 3200 6675 2500 3340 Отношение собст- венной массы уст- ройства к грузо- подъемности 0,36 0,4 0,28 0,33 0,46 0,4 0,325 0,52 0,37 0,4 0,367 0,267 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Приложение 9 815 ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Сравнительные данные габаритных и весовых ограничений АТС, действующие в России и за рубежом Параметры АТС Допустимые значения параметров Россия1 Страны Европы США Габаритные размеры, м: длина одиночного автомобиля 12 11-12,4 - длина автопоезда: 24 15,5-24 — с прицепом 20 - - полуприцепом 20 — 10,5-22 двумя прицепами 24 18-24 18,5-19,8 высота 4,0 3,2-4,0 4,15 ширина 2,5(2,6)2 2,45-2,6 2,59 Нагрузка на ось, т: одинарную (не ведущую) 10 6-13 9,1 сдвоенную 20 16-20 15,42 Вес АТС, т: полный общий вес 38 26-56 — двухосных 12-18 17-21,5 - трехосных 16,5-28 26-28 - четырехосных 22-36 32-38 — f пятиосных и более 38 — 36,29 (80000 фунтов) ’См. приложение 1. 2Для рефрижераторов и изотермических кузовов.
816 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства ПРИЛОЖЕНИЕ 10 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРАНОВ 1. Краны мостового типа Таблица П.10.1. Краны мостовые электрические общего назначения с управлением с пола Показатели Краны грузоподъемностью, т 5 5 10 10 15 Пролет, м 7-34 10,5-31,5 10,5-34 10,5-31,5 10,5-34 Высота подъема, м 4-16 16 16 16 8; 12; 16 Режим работы Легкий Скорость, м/мин: подъема передвижения тележки передвижения крана 2,5 16 24 2,5 15 30 2,5 20 50 2,5 24 37 2,4 19,2 48 Мощность электродвига- телей механизмов, кВт: суммарная подъема передвижения тележки передвижения крана 9,1 3,1 2 2x2 9,1 3,1 2 2x2 13,5 8,5 1.4 8,5x2* 3,2x2* 2,2х22 17,2 5 2,2 5x2 22,6 6,5 3,1 6,5x2 Масса крана, т 6,8-21,7 8,3-24,3 10,3-29 10,3-24 14,6-40,7 1Для работы на открытом воздухе пролетом свыше 17 м. 2 Пролет до 17 м.
27—98 Таблица П.10.2. Краны мостовые электрические общего назначения с управлением из кабины Показатель Краны грузоподъемностью, т 5 10 12,5 16 16/3,2’ 20/5’ 32/5’ Пролет, м 7-34,5 7-34,5 10-34,5 10-34,5 7-34,5 10,5-34,5 10,5-34,5 Режим работы Средний Легкий и средний Высота подъема, м 4-16 4-16 До 16 До 16 4—16, до183 До 12,5; до 143 До 12,5; до 14,5 Скорость, м/мин: подъема крюка передвижения тележки передвижения крана 10 40 80 8 40 80 12 38 75 7,5 37,8 75 8; 203 40 80 2,4/123; 7,5/19,23 19,2/37,8 50/80 2,4/123; 7,5/19,23 19,2/37,8 48/75 Мощность электродвига- телей механизмов, кВт: суммарная подъема передвижения тележки передвижения крана 22,9 13 1,7 4,1x2 36,8 17,5 2,7 5,8x2 48,5/50,52 30 3,5 7,5х2*/11х22 52,1 26 4,1 9x2 61,1 16; 133 4,1 9x2 39,6/75,5 10,5/143; 36/17,53 3,1/4,1 6,5x2/9x2 40,3/83 11/113; 37/153 8,3/9 5x2/11x2 Масса, т 8,2-23,01 9,9-27,22 13-31,4 15,6-42,5 14,87-34,154 17-46 23,7-57,6 1 Для работы в помещении. 2 Для работы на открытом воздухе. 3 Вспомогательного крюка. Приложение 10
оо оо Таблица П. 10.3. Краны козловые Показатели Модель крана КК-5 КК-202 ККС-10 К-12,5 К-20/5 С грейфером Грузоподъемность, т 5 20 10 12,5 20/51 8 Пролет, м 16 25 20,32 16 16 20,32 Вылет крюка на консолях, м 4,5 - — — — — Рабочий вылет консолей, м — 5+5 7,5; 8; 8,5; 9 4,5+4,5 4,5+4,5 — Высота подъема, м 9 8,5 10 10 10,5; 11,26 8,2 Скорость, м/мин: подъема крюка 19,2 9,6 25 13,22 8,9; 18,81 37,9 передвижения тележки 48/4,98 39,6/10,8 40 40 34,8 35,4 передвижения крана 90,2/1,08 52,2 36 63,5 46,4 71,4 Масса крана, т 36,1 88, 790 35,3; 36; 38; 39,2 32,4 72; 84 68; 80 1 Вспомогательного крюка. 2 В кране предусмотрен автоматический захват с частотой вращения 1 мин*1 и углом поворота захвата 300°. Транспортные и погрузочно-разгрузочные
Приложение 10 819 Таблица П.10.4. Краны*штабелеры стеллажные Показатель Модель крана СА-1,0 САД-5 СК-0,5 комплектовочный Грузоподъемность, т 1,0 5,0 0,5 Высота, м: склада стеллажа подъема 6,0-12,6 5,84-12,44 3,82-10,42 10,8; 12,6 5,84-12,44 8,55; 10,35 6,0-12,6 5,84-12,44 3,92-10,52 Скорость, м/мин: подъема передвижения выдвижения захватов 24 12,6 7,8 12,6 63,0 7,8 16,8 78,0 Габаритные размеры груза, мм: длина ширина высота (максимальная) 800 1200 1050 7000; 9000 6000 600 800 Мощность электродвигате- лей механизмов, кВт: суммарная подъема передвижения выдвижения захвата 19,75 13 6,5 0,25 35,6 28 6,5 1,1 350 8,16/1,57 3,5/1,17 4,2/0,5 2x0,18 Управление Автоматическое Масса, т 6,32 22,9 4,5 2. Стреловые краны Таблица П.10.5. Краны консольные Показатели Краны грузоподъемностью, т 0,5 1 1 1 3,2 Тип крана Стационарный Передвижной Высота подъема, м: 2,8 3 3 12,0; 18,0 18,0; 18,0 Вылет крюка, м 4 4 4 6 и 8 6 и 8 Привод механизма поворота Ручной Электромеханический Скорость, м/мин: подъема груза — — — 7,8 7,8 передвижения тали — — — 19,8 19,8 передвижения крана — — — 30/43 30/43 Масса, т 1,1 1,6 1,46 2,46-2,65 4,4-4,61
Таблица П.10.6. Краны башенные Показатель Модель крана КБ-160.2 КБ-405 КБ-503 С-918А МСК-10-20 МСК-250 БК-1000 Грузоподъемность, т: при небольшом вылете 5 4,5 7,5 4 10 8 16 максимальная 8 8 10 5,8 10 16 50 Вылет, м: наибольший 25 30 35 25 20 22 45 наименьший 13 11 7,5 12,5 10 8,5 12,5 Высота подъема, м, при вылете: наибольшем 46,1 54 56; 67,5 40,6 36 35 88,5 наименьшем 60,6 70 53 53 46 35 40,3 Скорость, м/мин: подъем 22,5 22,5 20; 80 26; 13 15; 30 12,5 3; 16,7 передвижения тележки - — 9; 27 — — 5,2; 15,6 - передвижения крана 13 20 12 18 20 15 10,83 Колея, м 6 6 7,5 4,5 6,5 7,5 13,5 База, м 6 6 8 4,5 7 7,5 15,6 Задний габарит, м 3,8 3,8 5,5 3,6 4,5 4,4 9,8 Общая масса крана, т 78 107,2 145 86,9 82 87,5 — 820 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.10.7. Краны башенные погрузочные с горизонтальной балочной стрелой Показатели Модель крана КБ-406 КБ-572А БКСМ-14ПМЗ БКСМ-8П без вставной секции с одной секцией с двумя секциями Грузовой момент, т/м 200 300 150 172 154 ПО Вылет крюка, м 5,5-25 3-35 3,85-30 22 22 22 Грузоподъемность, т 8-10 10 5 8 7 5 Высота подъема, м 12 13,5 13,2-16,4 13,5 20,5 22,5 Скорость подъема груза, м/мин 11,25 19,8 — — 2,1 - Частота вращения, мин1 0,6 — 0,5 — 0,6 - Скорость передвижения, м/мин 18 — 30 - 0.6 — Колея, м 6 - 6 — 31,8 - База, м — — 6 - 4,5 — Установленная мощность электродвигателей, кВт 45,5 — 47,2 - 4,5 — Масса, т 80 122 75,1 88,3 90,55 92,8 Тип ходового устройства Тележка на рельсовом ходу Портал для пропускания железнодорожного состава Приложение 10
822 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Таблица П.10.8. Краны портальные Показатели Модель крана КПП-5-30-10,5 КПП10(12,5)-30-10,5; КПП10(12,5)-30-15,3 КПП16(20)-30-10,5; КПП16(20)-30-15,3 Грузоподъемность, т 5 12,5; 10,0* 20; 16* Вылет крюка, м 8-30 8-30 8-30 Колея портала, м 10,5 10,5; 15,3 10,5; 15,3 База, м 8 10,5; 15,3 10,5; 15,3 Высота подъема, м 23,5 25; 28 25 Глубина опускания, м 20 - - Скорость, м/мин: подъема 73 75 75 передвижения 32,7 48 48 изменения вылета 43 30 30 Частота вращения, мин1 1,59 1,5 1,5 Режим работы Средний Весьма тяжелый Мощность электродвига- телей механизмов, кВт: суммарная 106 269 384 подъема 45 — — изменения вылета 11 - - передвижения 11x2 - - поворота 28 - - Масса крана, т 100 195; 205 240 * При подъеме грейфером.
Таблица П.10.9. Краны автомобильные Показа- тели Модель крана КС-1562А КС-2561Л КС-2561К КС-2571А-1 КС-3562Б КС-3571Б КС-3577А КС-3575А КС-4561А КС-4571-1 КС-5573 Базовое шасси ГАЗ-53А ЗИЛ-130 ЗИЛ-43412 MA3-5334 ЗИЛ- 133ГЯ КрАЗ-257К-1 МАЗ- 73101 Мощ- ность, кВт 85 ПО 110 ПО 132 132 132 154,4 177 177 386 Привод на шасси Механический Гидравлический Дизель- электри- ческий Гидравлический Длина стрелы, м 6 и 10 8 8 9-10,8 10-14 и 18 8-14, гусек 14м 8-14 9,5-15 Ю, 14, 18 9,75 (втянутая) 21,7 (вытянутая) 14,3 Тип стрелы Выдвиж- ная и ба- шенно- стреловая (башня- 7,95 м, стрела 6,1 м) Выдвижная или постоянно удлиненная до 12 м Телескопи- ческая С гуськом (две встав- ки длиной по 4м и гусек 3 м) Двухсек- ционная телеско- пическая Двухсек- ционная телеско- пическая, решетча- тый гусек 7 м, длина вставки 2м Двухсек- ционная телеско- пическая Решет- чатая Телеско- пическая трехсек- ционная Двухсек- ционная решет- чатая Вылет крюка, м 1-7 На вы- носных опорах 1,5; без- 2,5 3,3-7 3,3-9,7 4-20 4-19,1 2,85-13,2 4-14,6 3,8-13 3,8-20,45 4-10 Приложение 10
Окончание табл. 10.9 Показа- тели Модель крана КС-1562А КС-2561Л КС-2561К КС-2571А-1 КС-3562Б КС-3571Б КС-3577А КС-3575А КС-4561А КС-4571-1 КС-5573 Грузо- подъем- ность, т 0,9-5 На вы- носных опорах 6,3, без 1,1 0,8-7 6,3-4 0,4-16 0,3-10 12,5 10 1,2-12 0,075-16 До 25 Высота подъема крюка, м 3,8-15 8; с основ- ной стре- лой 9,3 и 12 5,5-12 8; с основной стрелой 9,3 и 12 4-18 8,5-20 С основ- ной стре- лой 14,5; со смен- ным обо- рудова- нием 22,5 На втяну- той стре- ле 10,2; на выдвину- той 16,5; с гуськом 21,5 10-18 1,5-22 14 Скорость подъема крюка, м/мин 0,36-12,6 13,1 0,4-13; 0,6-19,5 13,03 0,4 0,4-10 0,4—8,5 0,4-10 2,6-7,2 (стрелы до 14 и 18) 2,2-0,6; 3,6-0,18; 2,4-0,18; 2,4-0,18 До 14 Скорость передвиже- ния, км/ч 90 85 90 85 85 80 85 75 65 55 55 Масса, т 95 8,7 9,3 10,4 10,4 14,96 15,3 16,38 22,7 24,37 24,37 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П. 10.10. Краны автомобильные, выпускаемые АО "ТФК КамАЗ'1 Модель крана Применяемое шасси Грузоподъем- ность, т Высота подъема, м Вылет стрелы, м Габаритные размеры, мм Допустимая полная масса, т длина ширина высота КС-35719-7-02 43118 16 18,4 17 10100 2500 3600 18,5 КС-35714К 53215 16 25 17 10000 2500 3400 18,2 КС-45719-1 53215/55111 20 21,8 18,5 12000 2500 3550 20,6 КС-45719-4 53228 20 21,8 18,5 12000 2500 3700 22,5 МКАТ-20.01 55111/53215 20 27,4 19 12000 2500 3570 22,0 КС-45717К-1 55111 25 28,2 19,7 11000 2500 3600 20,2 КС-5579.2 35229 25 37 30 11600 2500 3800 23,5 КС-55713-1 55111/ 53215 25 30 18 12000 2500 3600 20,7 КС-55713-4 53228 25 30 18 12000 2500 3700 21,2 КС-55713-5 43118 25 30 18 12000 2500 3800 21,8 КС-55715 53229 30 30 18 11900 2500 3700 23,3 КС-55721 6540 36 38,7 22 12000 2500 3780 31,0 Приложение 10
Таблица П. 10.11. Краны пневмоколесные Показатели Модель крана КС4361А КС4371А КС-4372 КС-4362 КС-5363 КС-6362 КС-7362 КС-8362А База, м 4,1 3,5 3,5 4,12 5 4,65 4,33 7,54 Мощность, кВт 5,9 132,5 132,5 84,5/94 165 165 214 132 Привод на шасси Механический Гидравлический Дизель-электрический Длина стрелы, м 10,5 7,4-17,4 7,5-16,5 12,5 15 15 15 15-55 Тип стрелы Решетчатая Телескопическая трехсекционная с гуськом Решетчатая Грузоподъем- ность, т: на опорах без опор 3,4-16 2,3-9 5,5-16 2-6,3 5,5-16 2-6,3 3,4-16 2-8 3,5-25 2-14 0,4-40 3,1-20 5-63 2,7-30 9-100 7-32 Вылет крюка, м 3,8-10 7-17 7,1-16 3,8-10 4,5-13,8 4,5-14 5-14 5,2-18 Скорость подъе- ма крюка, м/мин 0,66; 14,4 0,66; 14,4 0,66; 14,4 4,4-12 0,3-6 0,2-4,98 0,24-4,98 0,4-3 Высота подъема крюка, м 9,5-10,5 1,7-7,2 1,7-7,2 13,8-15,7 8-14 8,3-14,5 8,1-14,1 10-18,1 Частота вращения платформы, мин"1 0,4-2,8 0,5 0,1-1,6 0,4-1,2 0,1-1,2 0,1-1,1 0,1-0,6 0,05-0,45 Скорость пере- движения, км/ч 18 40 40 15 16 18 14 10-12 826 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Преодолимый краном уклон пути, град 15 18 20 15 15 15 10 10 Сменное оборудо- вание - грейфер вместимостью, м3 1,5 1,5 2 Масса, т 23 23 23 23 33 48 75 197,8 Тип шасси Длинно- базовое Короткобазовое Длиннобазовое Приложение 10 Таблица П.10.12. Краны гусеничные Показатели Модель крана МКГ-25БР РДК-250-1 МКГ-40 ДЭК-50 Длина основной стрелы, м 13,5 12,5 15,8 15 Грузоподъемность, т 6-25 4,7-25 8-40 14,8-50 Вылет крюка, м 4-11,4 4-12,4 3-14 6-14 Высота подъема крюка, м 7-12 6,4-12 8-13,5 8,4-13,8 Скорость подъема крюка, м/мин 0,36-7,2 0,66 0,24-4,98 0,18-15,6 Частота вращения платформы, мин 0,3-1 0,44 0,3 0,3 Скорость передвижения, км/ч 0,85 1,17 0,8 0,43 Мощность основного двигателя, кВт 79,8 79.8 81 79,5 Преодолеваемый уклон, град 15 15 15 15 Масса, т 38,9 42,5 59,7 59,7
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ МАШИН Таблица П.10.13. Основные технические характеристики отечественных электропогрузчиков [103] Производитель или марка "Мекан"1 КЗЭП2 мзик3 Модель ЭП-1060 ЭП-2060 ЭП-3060 ЭП-214-3,3 эп-юзко ЭП-1616 ЭП-2016 Грузоподъемность, т 1,0 2,0 3,0 2,0 1,0 1,6 2,0 Номинальная высота подъема груза, мм 3000 3000 3000 3300 3000 3300 2900 Габариты, мм: длина (до перед- ней части вил) 1895 2290 2480 2300 1860 3015 3040 ширина 1075 1150 1240 1350 950 1060 1105 высота по кабине 2110 2140 2240 2300 2105 2120 2080 Внешний радиус поворота, мм 1760 1890 2050 2000 1630 1800 1950 Скорость передвиже- ния с номинальным грузом, км/ч 15 13 15 11,5 12 11 9 Скорость подъема/ опускания вил, мм/с 310 260 240 200/150 200 250 280 Мощность двигателя, кВт: тягового 5 6,3 10 3,5 6,0 6,0 подъема вил 6,3 7,5 10 — 3,4 7,5 7,5 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Масса, т 2,77 3,65 4,7 3,55 2,35 2,75 3,7 Ориентировочная стоимость, $ 12500 13700 16500 8800 8200 12000 12500 1 Мекан - ООО "Балтийский силач", г. С-Петербург, Россия. 2 КЗЭП - ОАО "Канашский завод электропогрузчиков", г. Канаш, Россия. 3 МЗИК - Машиностроительный завод им. Калинина, г. Екатеринбург, Россия. Приложение 10 Таблица П.10.14. Основные технические характеристики базовых моделей погрузчиков с двигателем внутреннего сгорания грузоподъемностью 1-3 т [103] Производитель или марка "Мекан" ЛЗА1 МЗИК твэкс2 Модель ДП-1070И ДП-2070 БП-3070Н 41012 ДП-1604-000 АП ЗОЮ ВП-1,6 ВП-03 Грузоподъемность, т 1,0 2,0 3,0 1,6 1,6 3,0 1,6 3 Номинальная высота подъема груза, мм 3000 3000 3000 2800 3000 3300 28000 4800 Габариты, мм: длина (до перед- ней части вил) ширина высота по кабине 2160 1075 1995 2515 1150 2070 2690 1240 2100 2950 1070 1950 32323 1100 1995 2680 1250 2315 29503 1100 2050 37003 1320 2250 Внешний радиус поворота, мм 1890 2190 2350 1950 2000 2450 1900 2350 Скорость передвиже- ния с номинальным грузом, км/ч 14,5 18 18 17 18 18 20 20
Окончание табл. П.10.14 Производитель или марка "Мекан" ЛЗА1 мзик ТВЭКС2 Скорость подъема/ опускания вил, мм/с 460 550 450 420/450 450 450/450 500 500 Тип двигателя, производитель Дизель C240PKJ, Isusu Дизель 490(DI), лиц. Япония Бензиновый Н25, Nissan Дизель LDW 20004 CHD, Lambor- ghini Дизель ВЗТД- 120-05 с ней- трализатором Карбюра- торный 4218.10 Дизель Perkins Дизель Perkins Номинальная мощ- ность двигателя, кВт 35 37 41,5 35,3 20 45 34 34 Число оборотов, мин-1 2500 2650 2600 - - 2200 - - Трансмиссия Автоматичес- кая, ручная Автоматичес- кая, ручная Автоматичес- кая, ручная Г идростатическая Клиренс, мм 100 110 120 80 210 127 130 Ориентировочная стоимость, $ 2300 3600 4500 20800 2800 4750 2800 4800 1 ЛЗА - Львовский завод автопогрузчиков, г. Львов, Украина. 2 ТВЭКС - ОАО "Тверской экскаватор", г. Тверь, Россия. 3 Указана длина (в мм) до передней части вил. Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.10.15. Электро- и автопогрузчики производства России и Украины Показатели Электропогрузчики Автопогрузчики ЭП-103 ЭП-1616 ЭП-1638 ЭП-2014 ЭП-2015 ДП-1602 ДП-3000 АП-41015 ВП-05-04 Грузоподъем- ность, т 1,0 1,6 1,6 2,0 2,0 1,6 3,0 5,0 5,0 Высота подъема, м 2000; 3300 2000; 3000 2000; 3300 2000; 3300 2000; 3000 2000; 3000 3000; 3000 3300; 4500 3300 Длина, мм 1860 3015 3100 2300 3020 3232 2690 3000 4700 Ширина, мм 950 1060 ИЗО 1350 1220 1100 1250 3835 2100 Высота, мм 2105 2120 2100 2200 2240 2090 2300 2350 2650 Радиус поворота внешний, мм 1630 1800 1850 2000 2100 2000 2350 2650 3100 Тип двигателя Электродвигатель Дизель Масса, т 2,53 3,0 3,25 3,55 3,58 2,8 4,8 6,5 7,8 Приложение 10
Таблица П.10.16. Электро- и автопогрузчики производства Болгарии Показатели Электропогрузчики Автопогрузчики ЕВ-654 ЕВ-687 ЕВ-717 ЕВ-735 DB-1621 DB-1661 DB-1792 Грузоподъемность, кг 1250 1000 2000 3200 1250 1600 3200 Высота подъема, м 2500; 2200; 3200; 3300; 2800; 2800; 3300; 3300 4500 4500 4500 3300 3300 4500 Длина, мм 1700 1840 2300 2470 1918 2025 2726 Ширина, мм 1000 1040 1150 1220 992 992 1214 Высота, мм 1750 2080 2200 2240 1920 2200 2829 Радиус поворота внешний, мм 1340 1500 1920 2100 1710 1800 2440 Тип двигателя Электродвигатель Дизель Масса, кг 2350 2425 4000 5400 2520 2800 4800 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Таблица П.10.17. Техническая характеристика одноковшовых фронтальных пневмоколесных погрузчиков Показатели Марки погрузчиков ТО-31 ДЗ-133 ТО-6А ТО-ЗО ТО-18, ТО-18А ТО-25 ТО-25А ТО-21-1 Номинальная грузоподъемность, т 0,5 0,75 2 2 3 3 3 15 Вместимость основного ковша, м3, не менее 0,25 0,38 1 1,1 1,5 1,5 1,5 7,5 Ширина режущей кромки ковша, м, не менее 1500 1600 2335, 2320 2440 2550 2440 4400 Максимальная высота разгрузки ковша, мм, при угле разгрузки 45°, не менее 2200 2600 2760 2800 2750 2800 2800 4300 Вылет кромки ковша, мм, на максимальной высоте разгруз- ки и угле разгрузки 45°, не менее 500 600 750 800 1040 1100 1268 1700 Максимальный угол запроки- дывания ковша, град, не менее 30 40 Угол разгрузки ковша при мак- симальном его подъеме, град, не менее 40 50 Базовое шасси Специальное пневмоколес- ное шасси с бортовым по- воротом Универ- сальный колесный трактор МТЗ-80/82 Специальное пневмоколесное шасси Колесный трактор Т-150 с шарнирно- сочлененной рамой Специальное пневмоколесное шасси с шарнир- носочлененной рамой с цельной рамой с шарнирно сочленен- ной рамой Приложение 10
Окончание табл. П.10.17 Показатели Марки погрузчиков ТО-31 ДЗ-133 ТО-6А ТО-ЗО ТО-18, ТО- 18А ТО-25 ТО-25А ТО-21-1 Двигатель дизельный, мощностью, кВт 20 55 59 55 99 122 — 405 Трансмиссия Гидростати- ческая Механи- ческая Гидромеханическая Максимальная скорость передвижения, км/ч: вперед 10,5 16 35 44 30,3 31.4 43 назад 10,5 10,5 35 25,2 17,2 17,8 26 Ходовая часть, мм: продольная база 900 2450 2150 2440 2670 2860 2860 4550 колея передних колес 1200 1200-1800 1840 1840 1930 1860 1860 2845 задних колес 1200 1350-210С 1840 1840 1930 1860 1860 2845 дорожный просвет 190 470 370 400 400 400 400 530 минимальный радиус пово- рота по средней линии следа переднего колеса 1800 4100 6300 5100 5180 6500 6800 7900 Габаритные размеры, мм: длина 3300 5320 5790 6530 7200 7000 7000 10900 ширина 1500 1970 2335 2320 2440 2572 2440 4400 высота 2100 2170 2900 3132 3145 3015 3335 4680 Масса (эксплуатационная), т 2,5 4,9 7,1 7,28 10,74 10,15 10,15 62,0 834 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Приложение 10 835 Таблица П. 10.18. Техническая характеристика одноковшовых фронтальных погрузчиков на гусеничном ходу Показатели Марки погрузчиков ТО-7 ТО-7А ТО-ЮА ТО-24 Номинальная грузоподъемность, т 2 2 4 10 Вместимость основного ковша, м3 0,8 1 2 5 Ширина режущей кромки ковша, мм 2048 2048 2900 3724 Высота разгрузки ковша, мм 2700 2700 3200 3800 Вылет кромки ковша при максимальной высоте разгрузки, мм 742 718 1100 1700 Наибольший угол разгрузки ковша, град 50 Базовая машина гусеничный трактор ДТ-75Б- С2 ДТ- 75БВ- С2 Т-130.1. Г-2 ТП-ЗЗО Двигатель дизельный номинальной мощностью, кВт 55 58 118 243 Максимальное тяговое усилие, кН 30 30 100 350 Трансмиссия Механическая Гидроме- ханическая Скорость передвижения максимальная, км/ч: вперед 10,85 11,49 12,45 13,5 назад 4,41 4,7 9,9 13,5 База, мм 2305 2365 3020 4485 Колея, мм 1330 1570 2290 2720 Дорожный просвет, мм 326 326 400 500 Габаритные размеры в транспортном положении, мм длина 5607 5880 7500 8925 ширина 2048 2048 2900 3724 высота 2304 2639 3087 3500 Масса (эксплуатационная), т 8,75 8,87 22,5 52,64
Таблица П.10.19. Техническая характеристика одноковшовых полноповоротных экскаваторов, выпускаемых ЗАО ’’Ковровский экскаваторный завод11 [5] Показатели Модели экскаваторов ЭО-4121, ЭО-4121А, ЭО-4121Б ЭО-4124, ЭО-4124А, ЭО-4121-09 ЭО-4125, ЭО-4125А ЭО-4224, ЭО-4225А, ЭО-4225А ЭО-4225А-07, ЭО-4225-05 Вместимость ковша, м3 1 1 1 1 1,25-1,42 Масса с оборудованием обратной лопаты, т 19,2 25,6 25,6 26,45 26,45 Глубина копания, м 9 9,4 9,3 9,3 9,3 Высота выгрузки, м 5 5 5,15 5,15 5,15 Мощность двигателя, кВт 95,7 95,7 96 96 125 Скорость передвижения, км/ч 2,9 2,5 2,5 4,2 4,2 Продолжительность рабочего цикла, с 19 18 18,5 18,2 16 База гусеничного ходового устройства А, мм 3650 3650 3650 3700 3700 Колея гусеничного ходового устройства, мм 2410 2410 2405 2400 2400 Просвет под ходовой рамой, мм 455 455 460 460 460 Удельное давление на грунт, МПа 0,064 0,064 0,062 0,043 0,043 Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 10350 3000 3060 10250 3000 3060 10250 3000 3290 10250 3000 3300 10250 3000 3300 836 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Приложение 10 837 Таблица П. 10.20. Техническая характеристика одноковшовых полноповоротных экскаваторов, выпускаемых ЗАО ’’КРАНЭКС” [5] Показатели Модели экскаваторов ЕК-271 EK-270LC ЕК-400 Вместимость ковша, м3 1,5 1,5 1,5 Масса с оборудованием обратной лопаты, т 26 27 42 Глубина копания, м 7,6 7,7 7,3 Радиус копания, м 10000 10700 111000 Высота выгрузки, м 7500 8000 8000 Тип двигателя на поворотной платформе ЯМЗ-236М2 ЯМЗ-236М2 ЯМЗ-238Б Мощность двигателя, кВт 132 132 220 Скорость передвижения, км/ч 4 1,5 4 Частота вращения поворотной платформы, мин-1 11 11 10 Продолжительность рабочего цикла, с 18 18 18 База, мм 4000 4950 4050 Колея, мм 2650 2650 2750 Просвет под ходовой рамой, мм 450 450 480 Удельное давление не грунт, МПа 0,035 0,02 0,069 Габаритные размеры, мм: длина 10400 10400 11780 ширина 3250 3250 3450 высота 3950 3950 3910
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 1. Сокращения АЗС - автозаправочная станция АТ - автомобильный транспорт АТ и ПРС - автотранспортные и погрузочно-разгрузочные средства АТП - автотранспортное предприятие АТС - автотранспортные средства ГЗУ - грузозахватное устройство ГИБДД - государственная инспекция безопасности дорожного движения ДВС - двигатель внутреннего сгорания ДТП - дорожно-транспортное происшествие ЕС - Европейский Союз ЕЭК ООН - Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций ЖБИ - железобетонные изделия КР - капитальный ремонт ЛИФО - последним пришел - первым вышел (обслужился) ЛЭП - линия электропередачи ОГ - отработавшие газы ПДД - правила дорожного движения ПР - погрузка-разгрузка ПРМ - погрузочно-разгрузочные машины и механизмы ПРО - погрузочно-разгрузочные операции ПРП - погрузочно-разгрузочный пункт ПРР - погрузочно-разгрузочные работы ПРС - погрузочно-разгрузочные средства ПРТСР - погрузочно-разгрузочные, транспортные и складские работы ПРФМ - пакеторасформировывающая машина ПФМ - пакетоформирующая машина СанПиН - санитарные правила и нормы СНиП - строительные нормы и правила ТО - техническое обслуживание ТР - текущий ремонт
Список сокращений и условных обозначений 839 ТСД тэо ФИФО ФПР Ц.Т. ЭВМ - терминал сбора данных - технико-экономическое обоснование - первым пришел - первым вышел (обслужился) - фронт погрузки-разгрузки - центр тяжести - электронно-вычислительная машина 2. Основные условные обозначения 2.1. Линейные размеры L - транспортный путь (путь, проходимый АТС) и - длина автомобиля вЛ - ширина автомобиля нЛ - высота автомобиля R» - наружный габаритный радиус поворота автомобиля R„ - внутренний габаритный радиус поворота автомобиля А<» Z?K, - внутренне размеры кузова автомобиля: длина, ширина, высота соответственно, hm - высота "шапки" перевозимого навалочного груза Lan - длина автопоезда ^п» ^пп - длина прицепа, полуприцепа соответственно Zer - длина ездки с грузом - длина элементарной площадки стеллажа (штабеля) Вш - ширина элементарной площадки стеллажа (штабеля) ашиЬш - размеры проездов и проходов Др.п - длина фронта погрузки ^ф.п - ширина фронта погрузки -^пр» ^тр» -^ст - расстояние между автомобилями при продольной, торцевой и ступенчатой их расстановке соответственно Cl И Сз - соответственно минимальное расстояние от автомобиля до стены склада и от движущегося автомобиля до rpai проезда или стоящего автомобиля 2.2. Масса, грузоподъемность GQ - снаряженная масса автомобиля (АТС) Ga - полная масса автомобиля (АТС) Gm - масса шасси автомобиля - масса или вес груза уг - объемная масса (объемная плотность) груза (7бр - масса брутто контейнера дтк - масса тары контейнера (собственная масса контейнера)
840 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства Grp.max - грузоподъемность контейнера (максимальная масса груза, размещаемого в контейнере) (7ф - количество груза, фактически загруженного в АТС qa - номинальная грузоподъемность автомобиля дуд ” удельная объемная грузоподъемность автомобиля (7ф - фактическая загрузка АТС (количество груза, фактически перевезенного за одну ездку) qf - удельная грузовместимость пола кузова автомобиля (АТС) qH - номинальная грузоподъемность ПРМ ^гзУ - масса грузозахватного устройства 2.3. Объем Ук>а - полный геометрический объем кузова автомобиля К.а.ф - полезный (погрузочный) объем кузова АТС Уг - объем груза при полной грузоподъемности АТС Ур - рабочий объем кузова АТС Уш - объем шапки груза Ук - объем ковша ковшового погрузчика Ув.к - внутренний объем контейнера Ук.у - удельный объем контейнера Уг? - объем, занимаемый грузом Ускл - объем склада общий £2mi - объем работ, выполненный механизированным способом 2СКЛ - вместимость склада Д2г.сР - среднее количество грузов на складе Спос, Сотп - количество всех грузов, поступивших на склад и отправленных с него соответственно AQ - вместимость элементарной площадки 2.4. Время te - время, затраченное на одну ездку (время ездки) автомобиля гда - время непрерывного движения автомобиля (АТС) t0Q ~ время оборота автомобиля Там - амортизационный срок службы автомобиля Тн - время в наряде гсм - время работы в смене (время смены) ТСут - время работы за сутки (дв.п - время движения без груза ^дв.г ~ время движения с грузом tn - время простоя под погрузкой *пз - время погрузки
Список сокращений и условных обозначений 841 Гр - время простоя под разгрузкой Гп.н, *р.н - нормированное время простоя автомобиля под погрузкой, разгрузкой соответственно Гож - время ожидания Гман - время маневрирования Гдок - время оформления документов Гп.р - время простоя под погрузкой и разгрузкой Гц - время цикла работы ПРМ Гв - вспомогательное время Гр.т - суммарное время, затрачиваемое на переключение рычагов и разгон-торможение ЛРл ~ срок хранения f-го груза на складе Za - интервал движения автомобилей 2.5. Площадь Га - общая площадь, занимаемая АТС в плане Гка - площадь пола внутренней платформы кузова автомобиля ГУд - удельная площадь кузова автомобиля - средняя площадь поперечного сечения груза Гскл - площадь склада Гобщ - общая площадь склада Гсл - площадь служебных и бытовых помещений склада Гоб - площадь склада, занимаемая оборудованием Гтар - площадь склада, занимаемая тарой, поддонами Гэк - площадь склада, занимаемая экспедицией Гпол - полезная площадь склада, занимаемая грузом Гп.п - площадь проходов и проездов - площадь, занимаемая грузом АГ - площадь зоны размещения элементарной площадки на складе 2.6. Стоимостные показатели Сп - удельные приведенные затраты на перевозки Спос - постоянные расходы Спер - переменные расходы 5П, •S'a - себестоимость одного машиночаса работы ПРС и использования АТС соответственно 5р - себестоимость разгрузочных работ Рд - дисконтированные чистые расходы
842 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 2.7. Производительность Wa - производительность автомобиля (АТС) Wa,4 - часовая производительность автомобиля (АТС) Ж1.см ~ производительность автомобиля за смену Wa.cyT - производительность автомобиля за сутки Wo ” объемная производительность ПРМ WT.o - объемная техническая производительность ПРМ Wm - штучная производительность ПРМ WT - техническая производительность ПРМ Wreop - теоретическая производительность ПРМ W3 - эксплуатационная производительность ПРМ Qn - производительность погрузочно-разгрузочного поста Сп а - производительность погрузочно-разгрузочного поста за смену в автомобилях Сп.т - производительность погрузочно-разгрузочного поста за смену в тоннах Ссут - суточный объем работ в тоннах Qr - годовой объем работ в тоннах 2.8. Скорость о, от - скорость движения и техническая скорость движения авто- мобиля (АТС) соответственно Огр - скорость подъема, опускания груза гп, и* - скорость передвижения погрузчика, крана соответственно 2.9. Коэффициенты yq - коэффициент грузовместимости автомобиля ус - коэффициент статистического использования грузовместимости АТС T]v - коэффициент использования внутреннего объема кузова т|г - коэффициент использования габарита груза г|к - коэффициент компактности АТС г| - коэффициент полезного действия (КПД) т|9 - коэффициент снаряженной массы ре - коэффициент использования пробега за ездку т|и - коэффициент использования ПРМ по времени ф - коэффициент совмещения операций
Список сокращений и условных обозначений 843 кп - коэффициент наполнения ковша ковшового погрузчика, экскаватора ку - коэффициент, учитывающий снижение производительности конвейера при установке его под углом к горизонту /Сгр, Кс, - коэффициент грузовой и собственной устойчивости со- ответственно кт - коэффициент тары - коэффициент неравномерности прибытия автомобиля на пост погрузки или разгрузки 2.10. Числовые величины т - число ковшей, загружаемых в кузов автомобиля-самосвала Мх - потребное количество ПРМ Лх - потребное количество автомобилей псм - число смен работы Z7X - количество постов погрузки-разгрузки Nx - количество штучных грузов, предъявленных к перевозке за сутки иак - число контейнеров Zn - количество прицепов в составе автопоезда
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие.................................................... 3 Введение....................................................... 5 Глава 1. ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА ГРУЗОВ 1.1. Понятие транспортной характеристики груза........... 9 1.2. Классификация грузов............................... 10 1.3. Факторы, действующие на груз....................... 14 1.4. Физико-механические и физико-химические свойства груза.. 14 1.5. Объемно-массовые характеристики груза.............. 18 1.6. Тара и упаковка грузов............................. 19 1.7. Маркировка грузов.................................. 22 Г л а в а 2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2.1. Классификация автотранспортных средств.................. 31 2.2. Система обозначения автотранспортных средств....... 39 2.3. Система идентификации автотранспортных средств..... 42 2.4. Грузовые автотранспортные средства................. 45 Г л а в а 3. АВТОМОБИЛИ-САМОСВАЛЫ И САМОСВАЛЬНЫЕ АВТОПОЕЗДА.................................................... 59 Г л а в а 4. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ФУРГОНЫ 4.1. Автомобили-фургоны для перевозки скоропортящихся грузов. 86 4.2. Автомобили-фургоны для перевозки хлебобулочных изделий, мебели, животных и птицы. Автофургоны - торговые точки. 94 4.3. Сфера применения автофургонов...................... 97 Г л а в а 5. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-ЦИСТЕРНЫ 5.1. Автоцистерны для перевозки нефтепродуктов............... 104 5.2. Автоцистерны для бестарной перевозки жидких пищевых продуктов.............................................. 112 5.3. Автоцистерны для перевозки сыпучих материалов..... 114 5.4. Автоцистерны для перевозки бетона и строительных растворов. 119 5.5. Автоцистерны для перевозки сжиженных газов, химических веществ и грузов, транспортируемых при высоких температурах.. 122
Оглавление 845 Г л а в а 6. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ В КОНТЕЙНЕРАХ И ПАКЕТАХ 6.1. Назначение, классификация и область применения контейнеров... 127 6.2. Автотранспортные средства для перевозки контейнеров. 139 6.3. Пакетные перевозки грузов и автотранспортные средства для их выполнения...................................... 143 6.4. Автотранспортные средства для перевозки грузов в пакетах. 158 Г л а в а 7. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ДЛИННОМЕРНЫХ И ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ ГРУЗОВ 7.1 . Автотранспортные средства для перевозки длинномерных грузов. 162 7.2. Автотранспортные средства для перевозки железобетонных изделий и строительных конструкций..................... 169 7.3. Автотранспортные средства для перевозки тяжеловесных неделимых грузов........................................ 186 Г л а в а 8. АВТОМОБИЛИ И АВТОПОЕЗДА-САМОПОГРУЗЧИКИ 8.1. Назначение и классификация автомобилей-самопогрузчиков... 195 8.2. Автомобили-самопогрузчики с крановыми устройствами....... 199 8.3. Автомобили-самопогрузчики с грузоподъемными бескрановыми устройствами.............................. 217 Г л а в а 9. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТС 9.1. Качество. Показатели качества и методы их определения.... 231 9.2. Условия эксплуатации и комплекс эксплуатационных качеств АТС. 237 9.3. Эффективность эксплуатации АТС........................... 271 9.4. Совершенство конструкции и принципы проектирования АТС... 275 Глава 10. АВТОПОЕЗДА КАК ОСНОВНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ПРИ МЕЖДУГОРОДНЫХ И МЕЖДУНАРОДНЫХ ПЕРЕВОЗКАХ 10.1. Роль автопоездов в специализации автотранспорта, их преимущества и тенденции развития................... 281 10.2. Классификация и анализ основных компоновочных схем автопоездов............................................ 283 10.3. Концепция американских и европейских автомобилей и автопоездов для международных перевозок грузов....... 287 Глава 11. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ СРЕДСТВА 11.1. Общая классификация погрузочно-разгрузочных средств..... 295 11.2. Система обозначения погрузочно-разгрузочных средств..... 298 11.3. Грузоподъемные и транспортирующие механизмы и машины периодического действия................................ 301 11.3.1. Простейшие механизмы и устройства............ 301 11.3.2. Краны........................................ 320 11.3.3. Погрузочно-разгрузочные и транспортирующие машины. 358
846 Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства 11.4. Машины и устройства непрерывного действия......... 412 11.5. Средства пакетизации и контейнеризации............ 470 11.6. Специальные автомобили............................ 478 11.7. Вспомогательные погрузочно-разгрузочные средства.. 480 Глава 12. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ СРЕДСТВ 12.1. Основные параметры погрузочно-разгрузочных средств...... 497 12.2. Производительность погрузочно-разгрузочных средств...... 508 12.3. Устойчивость погрузочно-разгрузочных машин........ 534 Глава 13. ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА 13.1. Классификация грузозахватных устройств............ 545 13.2. Основные узлы и детали универсальных грузозахватных устройств............................................... 547 13.3. Съемные грузозахватные устройства................. 556 13.4. Захваты, встроенные в рабочий орган машины........ 566 13.5. Типовые расчеты грузозахватных устройств и общая методика их конструирования..................... 576 Глава 14. ВЫБОР АВТОТРАНСПОРТНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ СРЕДСТВ 14.1. Общие подходы к выбору............................ 584 14.2. Общая методика выбора автотранспортных средств.... 590 14.3. Общая методика выбора погрузочно-разгрузочных средств... 598 14.4. Определение потребности в погрузочно-разгрузочных средствах.. 616 14.5. Примеры выбора автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств................................................. 619 Глава 15. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ КАК ЭЛЕМЕНТ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА 15.1. Технология погрузочно-разгрузочных работ......... 637 15.2. Влияние продолжительности простоя автомобилей в пунктах погрузки и выгрузки на их производительность........... 644 15.3. Погрузочно-разгрузочные пункты................... 649 Глава 16. СКЛАДЫ И СКЛАДСКИЕ ОПЕРАЦИИ 16.1. Классификация и назначение складов............... 654 16.2. Основы проектирования складов.................... 658 16.3. Определение размеров фронта погрузки-разгрузки......... 671 16.4. Грузопереработка и выбор складского оборудования. 675 16.5. Показатели работы складов........................ 684 Глава 17. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ ПРИ ПЕРЕВОЗКАХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГРУЗОВ 689 17 1. Механизация при перевозках навалочных и сыпучих грузов. 693
Оглавление 847 17.3. Механизация при перевозках тяжеловесных, длинномерных грузов, металлов и металлических изделий... 696 17.2 Механизация при перевозках тарно-упаковочных, штучных грузов и контейнеров.............................. 699 Глава 18. БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТРАНСПОРТНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ, РАБОТ 18.1. Безопасность, основные понятия и определения....... 706 18.2. Безопасность и охрана труда при выполнении погрузочно-разгрузочных транспортных и складских работ.. 709 18.3. Экологические аспекты использования автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств....................... 725 Заключение..................................................... 753 Библиографический список....................................... 758 Приложения..................................................... 765 Список сокращений и условных обозначений....................... 838
Адрес издательства в Интернет WWW. TECHBOOK.RU Учебное издание Ширяев Сергей Александрович Гудков Владислав Александрович Миротин Леонид Борисович ТРАНСПОРТНЫЕ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ СРЕДСТВА Учебник для вузов Редактор Л. К. Саютина Технический редактор В. И. Фишер Компьютерная верстка Е. В. Макаровой Подписано в печать 28.12 2006. Формат 60x90 1/16 Гарнитура Times Усл. печ. л 53,00 Уч -изд. л. 52,02 Тираж 2000 экз Изд № 7364 Заказ 98 Отпечатано с готового оригинал-макета в ООО ПФ «Полиграф-Периодика», г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3. Тел.: (8172) 72-55-31, 72-61-75.
Книги издательства «Горячая линия - Телеком» можно заказать через почтовое агентство DESSY: 107113, г.Москва, а/я 10, а также интернет-магазин: www.dessy.ru С.Я.Ширлев,В.1.1уд|(пв,Л.Ь.Мирн111М Систематизированы основные сведения об автотранспортных (АТС) и погрузочно-разгрузочных (ПРС) средствах. Приведены основные сведения о классификации и свойствах грузов, перевозимых автомобильным транспортом, таре, упаковке и маркировке грузов, поддонах и контейнерах. Рассмотрены вопросы, связанные с классификацией, системой обозначения, областью применения и конструктивными особенностями грузовых АТС. Даны основные технико-эксплуатационные характеристики АТС общего назначения, автомобилей и автопоездов-самосвалов, фургонов, цистерн, автомобилей, предназначенных для перевозок длинномерных, строительных, тяжеловесных грузов, а также грузов, доставляемых в пакетах и контейнерах. Представлена классификация и общая характеристика погрузочно-разгрузочных средств и грузозахватных устройств к ним, дано описание их устройства, работы и области применения. Рассмотрена технология выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Освещены вопросы, связанные с выбором автотранспортных и погрузочно-разгрузочных средств. Приведена классификация складов. Рассмотрена организация основных складских технологических процессов. Даны основы проектирования складов и показатели их работы. Рассмотрены вопросы, связанные с механизацией и автоматизацией погрузочно-разгрузочных работ при перевозке различных видов грузов, а также безопасностью, охраной труда и окружающей среды при перевозке грузов и производстве погрузочно-разгрузочных работ. Для студентов, обучающихся по специальности 240100.01 - «Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте», будет полезен специа- листам в области автомобильного транспорта.