Мощность силовой установки погрузочно-разгрузочной машины

Мощность  силовой установки  погрузочно-разгрузочной машины

    Классификация средств механизации погрузочно-разгрузочных работ

       По техническим признакам все погрузочно-разгрузочные машины и устройства можно разделить на две основные группы: непрерывного действия и периодического действия.

       В машинах и устройствах непрерывного действия рабочие органы имеют непрерывное  движение и перемещают грузы непрерывным  или почти непрерывным потоком. К ним относятся конвейеры (транспортеры), все виды элеваторов, пневмо-гидроустановки.

       Машины  и устройства непрерывного действия обладают большой производительностью  при сравнительно небольшом расходе  мощности. Они более просты в конструктивном отношении, в обслуживании, легче  поддаются автоматизации управления, и применение их требует относительно небольших капиталовложений.

       В машинах и устройствах периодического действия (краны, автопогрузчики, вагоноопрокидыватели, механические лопаты и пр.) рабочий  орган перемещается с грузом циклично от места загрузки до места выгрузки.

       Машины  и устройства периодического действия могут одновременно перемещать значительное количество груза, но из-за цикличной  работы техническая производительность получается относительно небольшой  при значительной мощности привода. В конструктивном отношении эти  машины и устройства сравнительно сложны и требуют значительно больших  капиталовложений по сравнению с  машинами непрерывного действия при одной и той же перерабатывающей способности.

       В эксплуатационном отношении все  машины и устройства непрерывного и  периодического действия различают  по их назначению на:

• специальные  - для перегрузки определенного рода груза (штучных, массовых, сыпучих и кусковых, лесных или наливных);
• универсальные - для перегрузки как штучных, так и массовых грузов при оборудовании их сменными рабочими органами в зависимости от перегружаемого груза.

       Применение  универсальных машин и устройств  расширяет сферу их использования  и делает эксплуатацию более эффективной.

       По способу перемещения и установки машины разделяют на стационарные, переносные и передвижные. Последние в свою очередь разделяют по типу ходового оборудования на колесные (пневмоколесные и рельсо-колесные), гусеничные и шагающие.

       По принципу действия машины бывают периодического и непрерывного действия. У машин периодического действия (одноковшовых экскаваторов и погрузчиков, кранов, бульдозеров) рабочие операции чередуются с операциями холостого или обратного хода, маневрирования или перемещения материала. Машины непрерывного действия (транспортеры, подвесные дороги) все рабочие операции выполняют непрерывно.  

                              Технико-эксплуатационные показатели

       Техническая производительность машины или установки  есть то количество груза, которое может  быть выработано машиной или установкой за 1 час непрерывной работы и  определяется по формулам:  

       Для машин и установок периодического действия (т/ч)

        , где G_гр - масса груза перемещаемой машиной за один цикл, в т.;  

  - число циклов, которое машина  делает в 1 час при продолжительности  машинного времени  , необходимого для выполнения машиной отдельных операций (здесь «фи» - коэффициент совмещения операций), и времени, затрачиваемого на вспомогательные операции, ;  

   (т/ч), где q - масса груза, приходящаяся на 1 пог.м, в кг;

  v - скорость перемещаемого груза рабочим органом в м/с.  

       Техническая производительность позволяет оценить  степень использования грузоподъемности машины или установки и применяется  при определении эксплуатационной производительности.

       Эксплуатационная  производительность в отличие от технической учитывает использование  машины по загрузке при данном виде груза и по времени и служит основанием для разработки проектов механизации и автоматизации  погрузочно-разгрузочных работ и  складских процессов, а также  производственных норм.

       Часовая эксплуатационная производительность может быть определена по формуле:

  , где к_в – коэффициент использования машины по времени.

       Годовая производительность используется для  планирования объемов работ на среднее  списочное количество машин и  при технико-экономических расчетах. Она определяется на основании данных годового режима работы машины и среднечасовой  эксплуатационной производительности по формуле: , где Т_г - годовое рабочее время в ч;

  к_вс – коэффициент использования внутрисменного времени, учитывающий потери рабочего времени внутри смены.

       Рабочее время машин включает время, необходимое  для выполнения технологических  операций, передвижения машины своим  ходом по фронту работ, технологических  перерывов в работе машины, подготовки машины к работе в начале смены  и сдачи ее в конце смены. Количество часов рабочего времени в году зависит от годового режима работы машины и определяется как разность годового календарного времени и  времени, когда машина не работает (в  техническом обслуживании или ремонте).

  Энергоемкость – затраты энергии на переработку  определенного объема груза или  за определенное время работы машины, обычно эту величину характеризуют  удельной энергоемкостью, т.е. количеством  энергии, затрачиваемой на переработку 1 т груза: , где - мощность двигателей машины в кВт; Тр – время каждого двигателя машины в ч;

  - коэффициенты использования двигателя по мощности и по времени.

       Материалоемкость (металлоемкость) машины или установки характеризуется затратами материалов, расходуемых на ее изготовление, отнесенных в 1 т производительности П или 1 т грузоподъемности или

   ,где - масса материалов, затраченных на изготовление машины в кг.

       Чем меньше соотношение между массой машины и ее грузоподъемностью или  допускаемой нагрузкой, тем машина экономически выгоднее.

  Трудоемкость  производственного процесса характеризуется  количеством человеко-часов, затрачиваемых  на переработку 1 т (куб. м) груза: ,

  где П_э – эксплуатационная производительность машины или установки в т/ч;  

   - общее количество человек, обслуживающее  машину или установку. 

       Высокопроизводительные  машины, требуют меньших затрат труда  и энергии на единицу перерабатываемого  груза, но при малых объемах работ  или при их разбросанности и разнохарактерности может оказаться более рациональным применение менее мощных машин.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Организация погрузочно-разгрузочных работ строительных навалочных грузов

       Строительные  материалы – это весьма многочисленная номенклатура грузов, потребляемых строительной отраслью. В общем объеме перевозок грузов, выполняемых автомобильным транспортом, навалочные грузы занимают наибольший удельный вес (около 60%).  К массовым навалочным грузам относятся: руда, уголь, сланцы, торф, сырье для минеральных удобрений; в строительной индустрии – грунт, песок, гравий, щебень, бутовый камень и др.

       Особенностью  навалочных грузов является то, что  все они доставляются навалом  на короткие расстояния, обеспечивают полное использование грузоподъемности автомобилей и могут разгружаться самосвальным способом.

       Значительные  объемы перевозок навалочных грузов выполняют в процессе любого вида строительства: гидротехнического, дорожного, промышленного и др. Современные способы и масштабы ведения строительных работ, а также разработка карьеров возможны лишь при широком применении экскаваторов в комплексе с автомобилями-самосвалами различной грузоподъемности.

       В эксплуатации находятся сотни тысяч  различных экскаваторов с объемом  ковша 0,25 – 35 м³ и карьерных автомобилей-самосвалов грузоподъемностью до 180 т, что предопределяет необходимость высокой организации совместной их работы.

       Максимальную  производительность труда при разработке карьеров и проведении земляных работ  можно достигнуть при бесперебойной работе экскаватора и закрепленных за ними автомобилей-самосвалов. Важным условием для обеспечения неотъемлемой совместной работы экскаваторов и автомобилей-самосвалов является их правильный подбор, при котором в первую очередь обращают внимание на соотношение между объемом ковша экскаватора и объемом кузова самосвала соответствующей грузоподъемности.

       При выборе типа автомобиля-самосвала необходимо учитывать следующее. Если кузов  автомобиля-самосвала экскаватором загружается за один цикл (объемы ковша  экскаватора и кузова самосвала примерно равны), то возникающая при опорожнении ковша и падении груза в кузов большая ударная нагрузка может вызвать поломку рамы и рессор автомобиля. Использование автомобилей-самосвалов повышенной грузоподъемности при работе экскаваторов с ковшом небольшого объема приводит к увеличению простоев их под погрузкой. Экспериментальными данными установлено, что соотношение объемов ковша экскаватора и кузова автомобилей-самосвалов должно быть в пределах 1: 3 – 1: 5.

       Ниже  в таблице приведены рекомендации по выбору автомобилей-самосвалов в  зависимости от объема ковша экскаватора.

       В карьерах наиболее целесообразно организовывать работу экскаватора так, чтобы его  месторасположение и подъездные пути обеспечивали движение автомобилей-самосвалов по кольцевому маршруту или поточным методом. При такой схеме расположения полностью исключается встреча  груженых и порожних самосвалов и отсутствует необходимость их маневрирования, уменьшается угол поворота стрелы экскаватора, что обеспечивает повышение выработки как автомобилей-самосвалов, так и экскаваторов.

       Наиболее  эффективной формой организации  работы экскаваторов и закрепленных за ними автомобилей-самосвалов является создание комплексных  бригад, состоящих  из экскаваторщиков и водителей  самосвалов,  работающих по методу бригадного подряда. При этой форме организации  труда за экскаватором на продолжительный  срок закрепляют определенное число  автомобилей-самосвалов, необходимое  для бесперебойной работы. Участники  комплексной бригады получают аккордное  задание или наряд на разработку и перевозку определенного количества грунта, песка и т.п. Ее бригадиром назначается машинист экскаватора, помощником – один из водителей. Единым документом, на основании которого учитывают выполнение плана работ бригадой экскаватора, является акт приема работ.

       При бригадном подряде машинист экскаватора  и водители автомобилей-самосвалов, зная заранее общую сумму оплаты своего труда, в одинаковой степени  заинтересованы в быстрейшем выполнении задания. Вследствие этого устраняется  неполная загрузка самосвалов (водители заинтересованы в этом), значительно  сокращаются простои автомобилей и экскаваторов, повышается взаимная ответственность за сохранность техники и заинтересованность в быстрейшем выполнении наряда на работу. Внедрение комплексно-бригадного подряда приводит к повышению производительности экскаваторов и автомобилей-самосвалов не менее чем на 20 -- 25%.

       Для перевозок навалочных грузов следует  широко применять самосвальные автопоезда, позволяющие повысить производительность подвижного состава на 60 – 65% и снизить себестоимость перевозок на 25 – 30% . Самосвальный автопоезд может быть в составе автомобиля-самосвала и одного (в отдельных случаях двух) самосвальных прицепов или седельного тягача и самосвального полуприцепа. Использованию самосвальных автопоездов должны предшествовать анализ дорожных условий и расчет тяговых качеств автопоезда.

       На  таких объектах как, базовые склады, перевалочные пункты на железнодорожных  станциях и причалов, погрузку навалочных грузов производят одно- и многоковшовыми погрузчиками. Отличаясь высокой  производительностью, эти машины обеспечивают загрузку автомобилей-самосвалов и  самосвальных автопоездов грузоподъемностью  до 20 – 25 т за минимальное время.

       Другим  высокопроизводительным средством  механизированной погрузки навалочных (сыпучих) грузов на открытых складах и площадках, в перегрузочных пунктах являются бункерные установки или бункера, обеспечивающие нивелирование работы погрузчиков транспортных средств. Бункера бывают стационарные и передвижные. Объем бункеров бывает различным и достигает 100 м³ .

       В нижней части бункера, установленного на специальных опорах или вмонтированного  в соответствующие складские  сооружения, имеется выгрузное отверстие  с затвором, управляемым вручную  или механизированным способом (с  электрическим или гидравлическим приводом). Бункера загружаются при  помощи конвейеров, погрузчиков или  других механизмов. Из бункера груз выгружается при открытом отверстии  под действием собственной массы (или гравитационным способом). Скорость истечения потока груза при выгрузке 0,5 – 0,9 м/с. Время опорожнения бункера зависит от физических свойств груза и размеров его отдельных кусков, угла естественно откоса груза, формы, размеров и внутренней поверхности бункера, типа затвора.

       При помощи бункеров представляется возможным  сократить простои автомобилей  под погрузкой до 2 – 3 мин. Особенно эффективно применение бункеров на базовых  складах и перевалочных пунктах, при перевозках грузов автомобилями и автопоездами большой грузоподъемности.

       Если  на складе или в пункте затруднено использование одного - или многоковшовых погрузчиков (например, погрузка из штабеля, к которому подъезд автомобиля затруднен), то применяют стационарные или передвижные ленточные конвейеры. При этом наиболее целесообразно эксплуатировать конвейеры в комплексе с бункерами. При перевозках навалочных сыпучих грузов на расстояние свыше 25 км вместо автомобилей-самосвалов и самосвальных автопоездов более целесообразно применять бортовые автомобили и автопоезда в комплексе со стационарными или передвижными, в том числе и самоходными автомобилеразгрузчиками. Однако в практике выполнения перевозок  таких навалочных грузов в строительстве указанные автомобилеразгрузчики применяются крайне редко.       

Организация погрузочно-разгрузочных работ тяжеловесных и крупногабаритных грузов

       Тяжеловесные  грузы (массой свыше 250 кг, а катно-бочковые свыше 500 кг) составляют весьма широкую номенклатуру промышленной продукции: станки и двигатели, компрессоры и машины, изделия из железобетона и мраморные глыбы, кабель в барабанах и генераторы, трансформаторы и др. Большинство тяжеловесных грузов является одновременно и крупногабаритными. Особую категорию из них составляют уникальные тяжеловесные грузы массой от нескольких сот тонн до 1 тыс. т и более, появившиеся в связи с научно-техническим прогрессом в промышленности и энергетике, и применение оборудования значительных размеров и массы.

       Для перевозок тяжеловесных и крупногабаритных грузов выпускаются различные транспортные средства, в том числе прицепы  тяжеловесы грузоподъемностью 40 т, 60т,120т (состоит из двух управляемых трехосных  тележек), 300т (состоит из двух унифицированных  шестиосных тележек, которые в зависимости  от необходимости могут стыковаться  в продольном или поперечном направлении  с образованием единой платформы), а  также полуприцепы грузоподъемностью 25 и 52т. Для уникальных особо тяжеловесных грузов применяются автомобильные прицепы-тяжеловесы грузоподъемностью 900 т, обеспечивающие возможность получения максимальной грузоподъемности автопоезда при их спаривании до 1,5-1,7 тыс.т.

       Основными видами грузоподъемных машин для  выполнения погрузочно-разгрузочных работ  с обычными и тяжеловесными грузами являются стационарные и передвижные краны и автопогрузчики. Их грузоподъемность не превышает 30-40 т, поэтому для выполнения перегрузочных работ с тяжеловесными грузами массой, превышающей грузоподъемность одного крана, и при несистематическом их поступлении применяют спаренные краны, обеспечивающие  подъем груза массой не более их общей грузоподъемности. В качестве грузозахватных приспособлений для тяжеловесных грузов применяют различные стропы, грейферно-клещевые захваты, электромагниты и траверсы в сочетании со стропами (например, рамно-строповые захваты для тракторов, автомобилей, автобусов и т.п.).

       Нередко для перевозки тяжеловесных грузов применяют автомобили и автопоезда, оснащенные устройствами для перегрузки. При их использовании необходимо тщательно проводить подготовительные работы (расчет и расстановка такелажного оборудования, закрепление груза и т.п.). Эти работы во многом определяют успех такелажных операций, поэтому за автомобилем закрепляют бригаду квалифицированных такелажников во главе с бригадиром или старшим такелажником.

       Перевозки особо тяжеловесных крупногабаритных грузов с выполнением перегрузочных  операций осуществляется в соответствии с комплексными техническими проектами, охватывающими все аспекты подготовительных, основных и заключительных работ. Перевозочные операции с особо тяжеловесными  грузами выполняют при помощи кранов большой грузоподъемности. Например, кранами типа «Либхер» грузоподъемностью 320 т при спаренном методе работы двух, а иногда и четырех единиц, можно перегружать грузы массой 600 т и более. Более распространенными являются краны на пневмоколесном ходу грузоподъемностью 60, 100 и 160т.

       Для перегрузки особо тяжеловесных грузов используются также методы горизонтального  перемещения (гидравлические домкраты, длинноходовые электрические домкраты), а также устройства, монтируемые  на прицепах-тяжеловесах (в виде штатных  гидравлических подъемников и др.).     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Организация погрузочно-разгрузочных работ малогабаритных грузов 

       Чем больше ассортимент выпускаемой  продукции предприятий, тем сложнее рассчитать оптимальные схемы погрузки и условий транспортировки груза. В настоящее время широко используется несколько способов загрузки продукции на транспортные средства.

 
Ручная погрузка

       Этот  способ погрузки используется во многих отраслях экономики - в мебельной, пивоваренной, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленностях  и т. д. При данном способе погрузки товар с паллет разбирается на малогабаритные единицы - ящики, короба, пакеты, мешки.

Ручной способ имеет определенные преимущества в  различных ситуациях, которые описаны ниже:

• Параметры пакетов тарно-штучных грузов, сформированных на стандартных поддонах 800х1200 мм (европоддон) и 1000х1200 мм (американский поддон), размеры железнодорожных вагонов и кузовов автомобилей, а также универсальных контейнеров не кратны между собой и не имеют общего модуля, вследствие чего для максимальной загрузки транспортного средства можно использовать лишь ручной способ погрузки.

• При большом  ассортименте сложно разложить единицы  продукции на стандартные поддоны, поэтому ручная погрузка неизбежна. Примером может служить ситуация с отгрузками продукции мебельных  фабрик, где ассортимент достигает  трех тыс. наименований продукции, различной  по размерам и габаритам. Сформировать стандартные паллеты при таком  разнообразии практически невозможно.

• В условиях острой конкуренции компании стараются  снизить себестоимость выпускаемой  продукции, в том числе и за счет транспортных издержек, то есть меньшим  количеством транспортных средств  вывезти большее количество продукции, максимально использовав грузоподъемность и кубатуру ж/д. вагонов, контейнеров, автомашин. В тоже время почти все крупные пивоваренные заводы России из-за высоких железнодорожных тарифов были вынуждены отказаться от загрузки паллетированных товаров в транспортные средства, отдав предпочтение ручному труду грузчиков. Таким образом, удается максимально использовать полезную площадь транспортного средства при размещении разномерных единиц груза. Сравнительный анализ ручной и паллетной загрузки продукции пивоваренных компаний показывает, что ручная загрузка эффективнее на 25% паллетной.

• Множество наименований и большой ассортимент  отгружаемой продукции, как правило, не позволяют сформировать оптимальный  заказ, поэтому заказы формируются  по так называемому принципу кубометра. Известны средние значения кубометров транспортных средств, но это лишь общие  значения - зачастую, начиная погрузку, грузоотправитель точно не знает, вместится  ли весь груз в данное транспортное средство или нет. И тогда на первое место выходит профессионализм  персонала грузчиков, которые могут  обойтись практически без сепарации  продукции и минимально использовать подручные средства (гофротару, полиэтилен, использованные поддоны). Как показывает практика, данный способ погрузки, сепарации  и транспортировки позволяет  обеспечить максимальную сохранность  продукции.

       Итак, преимущества ручного способа связано в основном с возможностью максимально использовать объем транспортного средства. Благодаря этому обеспечиваются экономия финансовых средств на перевозках, уменьшение затрат на сепарацию продукции и, как следствие, увеличение вероятности выполнения всех обязательств перед заказчиком.

       Недостатки  ручного способа погрузки заключаются  в низкой оперативности этого  метода. Норма времени для ручной погрузки составляет в среднем четыре часа на единицу транспортного средства (40 м³), что уменьшает количество отгруженных транспортных единиц и ведет к увеличению отгрузочных мест, а, следовательно, - к дополнительным издержкам. Кроме того, для обеспечения ручной погрузки требуется содержать большой штат грузчиков. На некоторых предприятиях, отгружающих большое количество продукции, штат составляет несколько десятков человек в смену, и это становится существенной затратной частью. Без использования четкой схемы погрузки существует риск недозагрузки транспортного средства.

       Другими недостатками ручного метода погрузки является зависимость от человеческого  фактора, вероятность нарушения  установленных российским законодательством  норм поднятия и перемещения тяжестей персоналом, невозможность гарантированного обеспечения сохранности продукции, как в процессе погрузочно-разгрузочных работ, так и во время транспортировки (без схемы погрузки сложно рассчитать нагрузку на оси транспортного средства). Часто при ручной погрузке используются лишь показатели объема и после погрузки выясняется, что транспортное средство перегружено.

 
Паллетная погрузка 

       Переход от ручного способа загрузки к  паллетному должен базироваться прежде всего на экономической целесообразности, расчет которой - это долгая и кропотливая работа, требующая затрат для создания адаптированного программного продукта, творческого подхода технологических служб компании (при оптимизации ассортимента), служб сбыта и маркетинга.

       Паллетную погрузку используют там, где есть возможность  уложить ассортимент выпускаемой  продукции на стандартные и нестандартные  поддоны, что позволяет разработать  схемы погрузки с применением механизированных средств, для погрузочно-разгрузочных работ.

В отличие  от ручного способа погрузки продукции  при паллетном способе значительно  сокращается время погрузки; возможна разработка стандартных схем погрузки; упрощается учет отгружаемой продукции; уменьшаются риски, связанные с  человеческим фактором; в несколько  раз сокращается штат персонала, необходимый для погрузки; возможно использование технологии по сепарации  продукции; можно произвести точный расчет нагрузок на оси транспортного  средства и контролировать массу  загружаемой продукции, не допуская перегруза.

        
Сепарация груза внутри транспортного средства 

       После загрузки в транспортное средство груз необходимо закрепить. Если этому этапу  не уделить должного внимания, времени  и средств, последствия могут  выразиться в виде конкретных (порой  немалых) цифр по возмещению претензий, связанных с поставкой бракованной  продукции.

Брак  из-за незакрепленного должным образом  груза после транспортировки  может исчисляться десятками  процентов.

       Существует  несколько способов сепарации груза  с применением подручных материалов и специальных технологий. Основной способ - использование деревянных распорок (в железнодорожных вагонах). Регламент их применения подробно описан в нормативной документации по железнодорожным перевозкам. Данный способ является традиционным, достаточно дешевым и надежным. Однако он имеет ряд недостатков.