Тема 6 Погрузочно-разгрузочные механизмы и устройства

Содержание темы: Классификация ПРМ и У по виду груза, техническим и эксплуатационным признакам. Основные параметры погрузочно-разгрузочных средств. Параметры, характерные для определенных типов ПРМ и У. Классификация грузозахватных устройств (ГЗУ). Требования к захватам. ГЗУ для различных грузов. Простейшие захваты (стропы, клещевые захваты, подвески). Механические захваты (вилочные захваты, безблочные стрелы, боковые и клещевые захваты, спредеры, ковши, грейферы и др.), область их применения и принцип действия. Полуавтоматические и автоматические захваты.

Транспортные и погрузочно-разгрузочные машины по характеру работы разделяют на машины периодического (цикличного) и непрерывного действия.

Машины периодического действия захватывают или вмещают порцию груза, перемещаются с грузом до места разгрузки, разгружаются и затем возвращаются для захвата новой порции. Сюда относят локомотивный, безрельсовый транспорт, скреперные установки и др. Промежутки времени между захватами очередных порций груза называют продолжительностью цикла. Цикл зависит от расстояния транспортировки, скорости; движения и времени, затрачиваемого на погрузку и разгрузку.

Машины непрерывного действия работают без остановки для захвата и разгрузки груза и перемещают его при непрерывном движении рабочего органа. К этой группе относятся различные конвейеры, производительность которых не зависит от расстояния транспортировки.

Многообразие видов и свойств перемещаемых грузов, а также способов их перемещения в соответствии с требованиями технологии современного производства привело, к появлению более 600 типов погрузочно-разгрузочного и подъемно-транспортного оборудования.

Погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) предназначены для погрузки грузов в транспортные средства и разгрузки их с транспортных средств. Принципы классификации погрузочно-разгрузочных машин и устройств предусматривают отнесение их к той или иной группе в зависимости от нескольких основных признаков:

· вид перерабатываемых грузов;

· тип транспортных средств, для обработки которых ПРМ предназначена;

· степень подвижности применяемой при погрузке или выгрузке ПРМ;

· принцип действия основного рабочего органа машины.

Наряду с основными классификационными признаками, по мере необходимости могут быть использованы и некоторые дополнительные: грузоподъемность, емкость рабочего органа, род и мощность двигателя, тип ходового оборудования и др.

По первому признаку различают ПРМ, предназначенные для переработки грузов:

· насыпных строительных и промышленных;

· тяжеловесных, крупногабаритных и длинномерных;

· штучных (преимущественно перевозимых в таре и упаковке);

· массовых сельскохозяйственных. Классификация по типу транспортных средств позволяет выделить ПРМ, предназначенные для обработки вагонов, автомобилей, судов. В зависимости от степени подвижности принято относить ПРМ к одной из следующих групп:

· стационарные машины, устанавливаемые на неподвижной опоре;

· полустационарные машины, имеющие ходовое оборудование, допускающее возможность ограниченного передвижения в пределах грузового фронта;

· передвижные машины, свободно передвигающиеся с достаточно высокими скоростями и на значительные расстояния. Разновидностью ПРМ являются машины с оборудованием, устанавливаемым непосредственно на транспортном средстве, предназначенном для перевозок груза (самопогрузчики), обеспечивающим возможность механизированной погрузки или выгрузки перевозимого груза, без помощи других средств механизации. Классификация по принципу действия рабочего органа подразделяет все ПРМ на две группы:

· механизмы циклического действия;

· машины непрерывного действия. Основные свойства сыпучих грузов Основными свойствами сыпучих грузов (насыпных) являются крупность частиц, объемная масса, угол естественного откоса, коэффициенты внутреннего и внешнего трения, абразивность. По крупности частиц сыпучие грузы делятся на 8 категорий с размерами частиц 0,05—320 мм и более. При перемещении таких грузов важна их однородность по крупности, которая характеризуется коэффициентом однородности Кo = rmax/rmin, где rmax и rmin — размеры максимальной и минимальной частиц перемещаемой массы груза. При 5 груз считается однородным (сортированным) и характеризуется средним размером а'. При Кo >2,5 — груз неоднородный (рядовой)/ Крупность и однородность грузов учитываются при назначении ширины рабочих органов транспортирующих, перегрузочных устройств, пересыпных лотков, размеров выходных отверстий бункеров. По плотности у грузы делятся на четыре категории: легкие (v^0,6 т/м3), средние (7 = 0,64-1,1 т/м3), тяжелые (у= 1,1 ч-2,0 т/м3), весьма тяжелые (у^2,0 т/м3). Она учитывается при определении нагрузок на рабочие органы грузозахватных устройств и транспортирующих машин и их производительности. Угол естественного откоса φ характеризует способность грузов образовывать штабеля с углом φ при основании (между поверхностью свободного откоса и горизонтальной плоскостью). Различают значения этого угла в покое φ, в движении φд«0,7φ и учитывают его при определении заполнения сечения рабочего органа машины. Характеристика зерновых грузов По своему назначению зерновые грузы подразделяют на три основные группы: злаковые (пшеница, рожь, овес, ячмень, рис, гречиха и т. д.); зернобобовые (горох, соя, фасоль, чечевица и т.д.); масличные (семена подсолнечника, льна, конопли, клещевины и т.д.). К продуктам переработки зерна относятся мука, крупа, отруби и отходы мукомольного производства. Основными показателями, характеризующими качество зерна являются: объемная масса, влажность, общая стекловидность, клейковина, содержание примесей. В зависимости от влажности зерновые грузы делятся на четыре группы: сухие, средней сухости, влажные и сырые. Например, пшеница, рожь, ячмень, гречиха считаются сухими при влажности до 14 % включительно, средней сухости от — 14 до 15,5 %, влажными — от 15,5 до 17 %, сырыми — свыше 17 %. Если влажность зерна более 18 %, то начинается прорастание, брожение, сопровождающееся повышением температуры. При температуре 50—55 °С появляется затхлость, гнилостный запах, зерно интенсивно разлагается (горит). Кроме того, повышенная влажность вызывает активное развитие микроорганизмов и вредителей зерна. Для обеспечения сохранности зерновых грузов при перевозке. Правилами перевозок установлена максимально допустимая влажность: для зерна — 16 %, для зернобобовых — 17 %, проса — 15 %, семян масличных культур — 10 %, семян подсолнечника — 8 %. Засоренность зерна посторонними примесями оценивается в процентах как отношение массы примесей к общей массе зерна. Примеси могут быть сорные и зерновые. Сорные различают двух типов: минеральные (земля, уголь, пыль, камешки) и органические (солома, стебли дикорастущих растений и др.). В свою очередь среди зерновых примесей различают сорные семена, зерна с поврежденным ядром и вредные семена. Учитывают также степень зараженности зерна амбарными вредителями (клещом, долгоносиком). Ее устанавливают по количеству таких вредителей в 1 кг зерна. Зерно, зараженное долгоносиком и другими вредителями (кроме клеща), можно отгружать только на предприятия, специально выделенные для его переработки. Основные зерновые культуры (пшеница и рожь) делятся на типы и подтипы, для которых действующими ГОСТ установлены качественные характеристики. Зерно обладает большой текучестью и требует для перевозок исправного подвижного состава. Зерновые грузы обладают способностью поглощать пары воды и запахи различных веществ и прочно удерживать их. Продукты переработки зерна обладают повышенной способностью абсорбировать из окружающей среды влагу и посторонние запахи, что необходимо учитывать при организации их перевозки и хранении. Нормальная влажность наиболее распространенных продуктов переработки зерна составляет от 11 до 16 %. Например, для крупы овсяной — 11 %, крупы ячменной — 15 %, муки всех сортов — 14 %. При повышении влажности и температуры продукты переработки зерна самонагреваются и плесневеют. Повышение температуры муки и крупы стимулирует усиление процесса дыхания в их массе, что вызывает усушку и значительную потерю массы продукта.
Грузозахватные средства предназначены для захвата груза и подвески его к крюку грузоподъемной машины с целью подъема, перемещения и укладки груза на хранение.
Грузозахватные средства, как правило, съемные и состоят из грузозахватывающих элементов или устройств, несущих тяг или канатов и навесных элементов для соединения или навешивания их на грузозахватные органы грузоподъемных машин.

КЛАССИФИКАЦИЯ КРАНОВЫХ СЪЕМНЫХ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ СРЕДСТВ

Примечание. Способ подвеса грузозахватных средств к крану может быть жестким или гибким.

Простые грузозахватные средства — это гибкие и жесткие стропы, предназначенные для захвата груза за специальные приспособления (рым-болты, крюки, петли, цапфы и др.).
Универсальные грузозахватные средства — это бесконечные и одноветвевые стропы из цепей или стальных канатов (в некоторых случаях применяют канаты из органических материалов), предназначенные для захвата груза обвязкой.
Специализированные грузозахватные средства — это различного вида механизированные грузозахватные устройства типа грейфера, клещевых и эксцентриковых механизмов, электромагнитных и вакуумных устройств и т. п. Специализированные грузозахватные устройства приспосабливают для захвата конкретных грузов, параметры которых — масса, конфигурация, габаритные размеры, жесткость — могут быть самыми разнообразными, поэтому конструктивное исполнение грузозахватных устройств трудно стандартизировать. Специализация грузозахватных устройств позволяет наиболее эффективно с максимальной производительностью использовать грузоподъемные средства. Однако пока распространены в основном универсальные приспособления и средства: стропы, крюки, траверсы, различные кольца, коромысла и т. п. Эти средства позволяют перерабатывать грузы широкой номенклатуры и самой различной конфигурации. Они характеризуются также легкостью и непродолжительностью замены одного типа приспособлений на другой.
Универсальные приспособления используют также при проектировании специализированных грузозахватных устройств, которые условно можно подразделить на несколько групп.
Грузозахватные устройства для штучных грузов — захваты клещевого типа, рычажного типа используют для транспортирования бочек, рулонов, ящиков, листового материала и т. п. С помощью электромагнитных захватов транспортируют металлоизделия из магнитных материалов. Вакуумные захваты предназначены для плоских и криволинейных (с большим радиусом кривизны) изделий с гладкой поверхностью. Захваты-кантователи, используемые преимущественно для цилиндрических грузов (рулонов, барабанов, бочек и т. п.), обеспечивают поворот груза из вертикального положения в горизонтальное или наоборот. Вилочными захватами и захватами с поворотными лапами транспортируют ящики, пакеты металлических изделий, листовой металл и т. п. Особую группу составляют захваты для грузов, снабженных захватными элементами — фигурной головкой с цилиндрической проточкой, буртиком, а также специальными отверстиями. Эти захваты отличаются компактностью и удобны для работы в стесненных условиях. Иногда они выполняют и дополнительные функции, в частности, с их помощью в ремонтных цехах выпрессовывают детали, демонтируют узлы машин и механизмов.
Из специальных захватов для контейнеров у нас в стране наибольшее распространение получили бесприводные полуавтоматические и автоматические захваты для среднетоннажных контейнеров. В полуавтоматических захватах застроповку контейнера осуществляют вручную, а отстроповку — автоматически при установке его на опору. У автоматических и приводных захватов нет необходимости в дополнительном обслуживании: один оператор грузоподъемной машины выполняет операции перегрузки контейнеров автоматическим захватом. Однако в связи со скоростными погрузками такие устройства необходимо оснащать механизмами точной наводки захвата на контейнер. В настоящее время отечественной промышленностью освоены и выпускаются специальные контейнерные краны в комплекте с автоматическими захватными устройствами для контейнеров грузоподъемностью 10, 20, 30 т.
К грузозахватным средствам для сыпучих грузов относят грейферы и грейферные механизмы. В этой же группе часто рассматривают транспортирующие емкости и двухстворчатые бадьи-кюбели. Однако они не могут быть отнесены к грузозахватным устройствам, так как не обеспечивают зачерпывания груза. Грузозахватные устройства погрузчиков служат для перегрузки пакетированных или тарных грузов (вилочные захваты, клещевые и т. п.).
По способу управления различают грузозахватные средства с ручным, автоматическим и дистанционным управлением, а по способу поворота — свободно поворотные (вращающиеся свободно совместно с крюками на его подвеске) и принудительно поворотные (вращающиеся с помощью специального поворотного механизма), управляемые крановщиком. Для перемещения и управления подхватными и зажимными грузозахватными средствами применяют электрические, гидравлические и пневматические приводы. В некоторых простых грузозахватных устройствах используют ручной привод (например, в эксцентриковых).
Грузоподъемный кран нормального исполнения с крюковой подвеской оборудуют канатными стропами универсального исполнения. Грузоподъемный кран специального исполнения оборудуют специализированными грузозахватными приспособлениями для захвата ковшей с расплавленным металлом, раскаленных болванок и др.

Тема 7 Производительность погрузочно-разгрузочных средств