Источник: Егоров К.А. Справочник механизатора погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. – Л.: Машиностроение, 1979 г., 5-14 с.
Глава 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНОЛОГИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУЗОВ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
1.1 ВИДЫ И СТЫКИ ОБЩЕГОСУДАРСТВЕННОГО И ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА И ИХ ГАБАРИТЫ
Доставка сырья, топлива, полуфабрикатов и покупная деталей на промышленные предприятия, а также отправке готовой продукции производятся главном образом железнодорожным Общегосударственным транспортом и лишь частично автотранспортом предприятия. Склады, на которых производится разгрузка прибывших грузов или отправка готовой продукции, называются приемоотправочными. Только предприятия, расположенные на берегах рек или морском побережье, используют наряду с железнодорожным общегосударственный водный транспорт. Перемещение грузов в пределах промышленных предприятий между приемоотправочными складами и цехами осуществляется техническими средствами предприятий, называемыми промышленным транспортом. Основными видами промышленного транспорта являются напольный безрельсовый или рельсовый транспорт, крановый и конвейерный; кроме этих видов транспорта для пылевидных материалов используется пневматический, а для жидких газов и некоторых отходов — гидравлический транспорт.
Транспорт, связывающий предприятие с источниками сырья или общегосударственной сетью железнодорожных, шоссейных или водных путей, называется внешним, промышленный транспорт, связывающий между собой производственные цехи, — межцеховым, а транспорт внутри цехов — внутрицеховым.
Для обеспечения безопасного движения по заводским путям грузовых вагонов одним из обязательных условий является размещение находящихся возле путей сооружений (зданий, колонн, столбов, рамп) с соблюдением габарита приближения строений. Размеры со звездочками допускаются на неэлектрифицированных путях.
1.2. ГРУЗОПОТОКИ И ИХ ИЗОБРАЖЕНИЕ
Под грузопотоком подразумевается количество груза, поступающего на промышленное предприятие в единицу времени, обычно в год Qгод, в сутки Q сут или за смену Qсм. Часть грузопотока, поступающего на завод, может, минуя приемный склад, поступать непосредственно на производство или отправляться в виде готовой продукции, для чего цех-потребитель имеет особое грузоприемное устройство, например в виде бункерной эстакады доменного цеха или щелевых бункеров на электростанциях. Направление части грузопотока непосредственно на производство обычно сокращает транспортные расходы, особенно при крупных грузопотоках.
Грузопотоки учитываются отдельно по каждому роду груза, прибывающему в цех или на сырьевой склад. При крупных грузопотоках склад сырья располагается возле цеха-потребителя или под одной крышей с ним.
В процессе производства грузопоток расчленяется, а на складе груз часто взвешивается, сортируется, проходит иногда первичную обработку, например сушку, дробление, грохочение, усреднение крупности руды. Общее количество перемещенного на складе или в цехе груза называется грузопереработкой и выражается в тонно-операциях, а отношение грузопереработки Q0 к величине грузопотока Q0/Q = К0 — коэффициентом, или кратностью грузопереработки на складе или в цехе. В некоторых цехах коэффициент грузопереработки может быть весьма большим (например, в литейных цехах он доходит до 150—200).
1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ГРУЗОВ
Физические свойства грузов (температура, степень абразивности, угол естественного откоса, угол трения, магнитные свойства), принадлежность к твердым или жидким телам, форма груза, размеры его частиц и штучная масса существенно влияют на выбор средств для их механического перемещения и способа захвата. Классификация грузов по этим признакам оказывается поэтому крайне полезной при выборе вида транспорта и проектировании средств и схем механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских (ПРТС) работ и складского хозяйства.
По предлагаемой автором классификации грузы подразделяются на шесть основных классов: сыпучие, штучные, длинномерные, короткомерные, штучно-массовые и наливные. Грузы каждого класса подразделяются, кроме того, на группы (подклассы), классифицируемые по отдельным для каждого класса признакам. К таким признакам можно отнести: для сыпучих грузов — крупность частиц; для штучно-массовых грузов — форму и размеры отдельных штук, перевозимых в массовом количестве навалом или с укладкой; для штучных грузов — штучную массу и форму упакованного груза; для длинномерных, короткомерных грузов — длину груза и его форму; для наливных грузов — вязкости, причем наливные грузы, перевозимые в таре, рассматриваются как штучные огнеопасные.
Характерной особенностью сыпучих грузов является их способность образовывать штабели с откосами, имеющими для каждого груза определенный угол (называемый углом естественного откоса ф); другими характерными величинами являются угол внутреннего трения р, угол трения в покое р0 и в движении рд сыпучего груза по наклонной плоскости, выполненной из конкретного материала — стали, стекла, дерева.
Углом трения в покое ф0 называется угол, при котором сыпучий груз, находившийся на наклонной плоскости в состоянии покоя, начинает двигаться на плоскости из данного материала. Углом внешнего трения в движении называют минимальный угол, при котором материал, находившийся в состоянии движения по плоскости из данного материала, еще продолжает движение. Очевидно, что фд <= ф0 На величины трения и угла естественного откоса влияет процент влажности груза. Больший процент влажности сначала обычно увеличивает углы трения и естественного откоса, играя «склеивающую» роль, но после некоторого насыщения резко уменьшает их, так как влага начинает играть роль "смазки".
К основным физическим свойствам сыпучих грузов, влияющим на размеры складов и механизацию ПРТС, относятся: насыпная масса, измеряемая в кг/м3-(или т/м3); угол естественного откоса ф; угол трения в покое р0; угол трения в движении рд (по стали); степень абразивности, учитываемая отнесением материала к группе, обозначаемой начальными буквами латинского алфавита от А до D.
Группы: А — неабразивный материал (мел, торф, сода и т. п.); В — малоабразивный (гипс, гравий, уголь каменный); С — средней абразивности (песок сухой, формовочная смесь); D — абразивный (щебень, руда, кокс, агломерат апатитовый концентрат).
Штучные грузы не имеют углов естественного откоса и могут храниться в призматических штабелях с вертикальными «стенками», за исключением штучных грузов цилиндрического сечения, требующих хранения на прокладках между рядами или специальных стеллажах.
Наливные грузы при небольшой вязкости могут загружаться и выгружаться самотеком, а при большой — только под давлением.
1.4. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ПРТС РАБОТ И СРЕДСТВА ЕЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Механизация ПРТС называется комплексной, если она охватывает все погрузочно-разгрузочные, транспортные и складские работы в пределах определенного участка, цеха или завода. Поэтому различают комплексно механизированные участки, цехи или заводы. Охват комплексной механизацией начинается с участков и постепенно распространяется на цехи, на промышленные предприятия в целом. Состояние и эффективность механизации оцениваются приведенными в табл. натуральными показателями, а в гл. 12 — экономическими.
Комплексная механизация ПРТС работ осуществляется применением ряда подъемно-транспортных, транспортирующих и специальных погрузочно-разгрузочных машин, снабженных различными захватными, несущими или толкающими органами, в зависимости от рода и количества перемещаемого груза. По характеру перемещения эти основные средства могут быть циклического, непрерывного или комбинированного действия. Кроме основных средств для комплексной механизации требуются ряд вспомогательных устройств, обеспечивающих при необходимости некоторое накопление грузов с последующей подачей их или перемещением под действием силы тяжести — так называемые гравитационные устройства (бункера, спуски, склизы) — или бесперегрузочную доставку груза от места производства в пункт потребления (контейнеры, пакеты на поддонах), устройства для учета количества груза (массоизмерительные устройства и дозаторы) или маневровые устройства для передвижки вагонов в процессе погрузки—разгрузки.
Важнейшими из них, определяющими класс установок, являются основные средства, обеспечивающие штабелирование грузов на вкладе, поскольку они, как правило, требуют наибольших первоначальных затрат и эксплуатационных расходов. Штабелирование может осуществляться: 1) захватыванием груза, переносом к месту укладки и раскрытием захвата; 2) захватом груза, волочением к месту укладки и возвращением захвата в исходное положение; 3) захватыванием жидких (наливных) или пылевидных грузов, всасыванием или сливом, перенесением частиц груза во взвешенном состоянии в струе воздуха или воды и осаждением на складе (пневматический и гидравлический транспорт).
Наиболее совершенными, а в металлургической и машиностроительной отраслях промышленности и наиболее распространенными установками являются установки пролетного типа, в большинстве своем с транспортным полем в виде вытянутого прямоугольника, с отношением сторон от 2:1 до 4:1, обслуживаемые преимущественно кранами с пролетами 14—500 м, в силу чего их часто называют крановыми.
1.5. ТИПЫ ПРИЕМО-ОТПРАВОЧНЫХ ОКЛАДОВ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Большая часть массовых сыпучих грузов, таких как уголь, руда и минерально-строительные материалы, хранится на открытых складах, и только грузы, изменяющие свои физические качества под атмосферным воздействием (например глина, формовочные материалы, порошковые грузы), хранятся в закрытых складах.
Закрытые склады сыпучих грузов сооружаются пяти типов; пролетные (с мостовыми кранами); шатровые (с ленточными конвейерами); силосные (с ленточными конвейерами и пневмотранспортом); бункерные (о ленточными конвейерами и элеваторами) и амбарные (с вилочными авто- и электропогрузчиками). Открытые склады оборудуются: пролетные — мостовыми, козловыми кранами и перегружателями, а хребтовые — ленточными конвейерами.
Пролетные склады обслуживаются установками пролетного типа. Они наиболее удобны для работы, но требуют наибольших затрат. Затраты эти существенно возрастают по мере увеличения пролета. Ширина складов может колебаться в пределах 18—32 м при мостовых кранах, 60—150 м при мостовых перегружателях и 150—500 м при кабельных кранах. Область применения — для любых грузов. Штучные грузы обычно хранятся: контейнеры и тяжеловесы — на открытых складах (пролетных с мостовыми или козловыми кранами), длинномерные грузы — в закрытых складах пролетного типа с мостовыми кранами или кранами-штабелерами. Площадь, обслуживаемая кранами, называется транспортным полем.
При малых грузооборотах установка на складах стационарных средств механизации нерентабельна в связи с относительно большими первоначальными затратами. Такие склады часто оказывается более целесообразным механизировать передвижными погрузочно-разгрузочными машинами, работающими по мере надобности на нескольких складах. Открытые склады, обслуживаемые такими машинами, как, например, железнодорожными, автомобильными, гусеничными кранами, авто- или электропогрузчиками, можно отнести к группе полумеханизированных; закрытые склады, обслуживаемые такими средствами механизации, не связанными с конструктивными элементами зданий, принято называть амбарными.
Для закрытого хранения минеральных грузов применяют все типы закрытых складов - пролетные, шатровые, силовые, бункерные и амбарные; для порошковых грузов — шатровые, силосные и бункерные.