Учебное пособие. Транспортные и погрузо-разгрузочные средства. Средства
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Портальные погрузчики – автоконтейнеровозы предназначены для перегрузки и транспортировки на небольшие расстояния (2 – 3 км) крупнотоннажных (20 – 30 т) контейнеров, длинномерных и других видов грузов. Используются на площадках с хорошим твёрдым покрытием, в морских или речных портах, а также крупных промышленных предприятиях. Автоконтейнеровозы состоят из портала, который опирается на колёса, снабженные пневмошинами. На верхней части портала размещается дизельный двигатель и коробка передач. Управляют погрузчиком из кабины, которая размещается на одной из опор портала. Наиболее распространены автопогрузчики грузоподъёмностью 20 – 25 т и с максимальной скоростью 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. Отличаются от электропогрузчиков небольшой массой и габаритами. По конструкции различают: с неподвижной платформой, с подвижной платформой, оснащенные краном или погрузочным манипулятором, с подъёмной платформой или вилами, с самосвальными кузовами. Имеют трех- или четырёхколесную схему опоры. В работу тележка приводится электродвигателем, работающим от щелочных аккумуляторных батарей. Управление осуществляется рабочим при помощи ручки с кнопками управления. Автомобилеопрокидыватели (разгрузчики, подъёмники) – предназначены для выгрузки сыпучих грузов из кузова бортовых автомобилей и автопоездов в пунктах со значительным поступлением этих грузов на расстояния, превышающие рациональное плечо работы автомобилей-самосвалов. Принцип действия: обеспечение наклона автомобиля или прицепа в сторону бокового или заднего борта при помощи платформы, имеющей гидравлический или электромеханический привод. Ковшовые погрузчики – самоходные машины периодического действия с рабочим органом, выполненным в виде ковша. Различаются по типу ходового устройства на гусеничные и пневмоколёсные. По направлению разгрузки: с задней разгрузкой (перекидные), с передней (фронтальные), с передней и задней разгрузкой ковша (фронтально-перекидные). 64 По грузоподъёмности: легкого (0,5 т), среднего (3 – 6 т), тяжелого (10 – 15 т), сверхтяжелого (> 15 т) типов. Погрузочное оборудование ковшового погрузчика состоит из портала, монтируемого на раме шасси автомобиля или раме гусеничного трактора; стрелы, шарнирно закреплённой на портале; шарнирно-рычажной системы; исполнительных гидроцилиндров подъема стрелы и поворота рабочего органа; сменных рабочих органов. Сменное рабочее оборудование делится на 4 группы: землеройно-погрузочное, грузоподъёмное, снегоуборочное и вспомогательное. К землеройному оборудованию относятся ковши нормальной, уменьшенной и увеличенной вместимости, с боковой, принудительной разгрузкой, с увеличенной высотой разгрузки. Грузоподъёмное оборудование – грузовые вилы, крановые безблочные стрелы и челюстные захваты. Мини-техника – по сравнению с обычной имеет меньшие габариты, меньшую массу, меньшую стоимость. Современные универсальные минипогрузчики (0,3 – 1,5 т) предназначены для выполнения ПРР, транспортных и других видов работ небольших объёмов. Эти погрузчики монтируются на низкосидящем короткобазовом полноприводном пневмоколёсном шасси, оснащенном ходовой трансмиссией с бортовым поворотом четырёх ведущих колёс, причем колеса левого и правого бортов могут работать с противоположным вращением для разворота машины вокруг своей оси. В состав рабочего оборудования входит сменный рабочий орган, быстродействующий захват, грузовая стрела, гидросистема. Высокая степень универсальности обеспечивается возможностью использования на нём около двух десятков рабочих органов, замена которых механизирована и выполняется машинистом из кабины. Экскаватор – самоходная землеройная машина, имеющая оборудование для механического отрыва и перемещения грунта или породы. В зависимости от назначения и конструктивных особенностей они подразделяются на: − строительные и строительно-карьерные (масса от 2 до 250 т, вместимость от 0,1 до 6 м 3 ); − карьерные (масса 75 – 100 т, объём ковша 2 – 20 м 3 ); − вскрышные (170 – 13000 т, 4 – 160 м 3 ); − туннельные и шахтные (16 – 30 т, 0,5 – 1 м 3 ); − шагающие (4 – 25 м 3 ). По типу двигателя: электрические, дизельные, дизель-электрические. По числу установленных двигателей: одномоторные, многомоторные с индивидуальным приводом механизма, многомоторные с групповым приводом механизмов, многомоторные с индивидуально-групповым приводом механизмов. По типу привода с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами. По возможности вращения поворотной части: полноповоротные, неполноповоротные. 65 По ходовому оборудованию: гусеничные, пневмоколёсные, на специальном шасси, на базе самоходной машины, шагающие. По типу подвески рабочего оборудования: с гибкой и жесткой подвесками. 5.2.4. Манипуляторы и роботы Манипулятор – механизм, содержащий рабочий орган, предназначенный для имитации двигательной функции руки человека в технологическом процессе при перемещении объектов в пространстве, и дистанционно управляемый оператором или действующий автоматически. За объект манипулирования принимается тело, перемещаемое в пространстве манипулятором [9, 11]. Роботом называют универсальный автомат, способный имитировать двигательные и умственные функции человека посредством программы, адаптироваться к окружающий среде и настраиваться. По уровню управления манипуляторы делят на системы с ручным и дистанционным управлением и системы с автоматизированным и автоматическим управлением, которые называют промышленными роботами. Промышленные роботы относятся к классу машин, оснащенных манипуляторами [9, 11]. Манипуляторы с ручным и дистанционным управлением подразделяется на шарнирно-балансирные манипуляторы и экзоскелетоны. Шарнирно-балансирный манипулятор – машина с многозвенным механизмом и приводами на каждой подвижной паре. Управление осуществляется при помощи сигналов, вырабатываемых оператором при перемещении рукоятки управления в направлении желаемого движения груза. Экзоскелетоны – машины с многозвенными механизмами, звенья которых непосредственно сочленены с руками, ногами человека. Естественные движения человека по выполнению заданных работ 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 – автоматическая машина, состоящая из манипулятора и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. По уровню управления роботы делятся на 3 поколения: программные, адаптивные, интеллектуальные. Программные роботы – первое поколение роботов с легко переналаживаемой системой управления, но программа действия которых не изменяется в процессе работы. После изменения программы робот может выполнять другую совокупность операций. Адаптивные роботы – второе поколение роботов с сенсорным обеспечением, реагирующее на изменения внешней среды и корректирующее программу своей работы в соответствии с этими изменениями. Система управления адаптивных роботов базируется на микропроцессорных устройствах. 66 Интеллектуальные (интегральные) роботы – третье поколение, обладающее элементами искусственного интеллекта. Они могут вырабатывать управляющие решения в различных изменяющихся условиях окружающей обстановки. Оснащаются современной микропроцессорной техникой, специальными навигационными и телекоммуникационными системами, ЭВМ и соответствующим программным обеспечением. По типу управления манипуляторы и роботы делятся на 5 групп: манипуляторы с командным управлением; копирующие манипуляторы; полуавтоматические манипуляторы; роботы с супервизорным управлением; роботы с диалоговым управлением. По выполняемым технологическим функциям робототехнические системы делятся на 3 класса: транспортные, информационные и управляющие. Транспортные используются для связи со складом, с местами погрузки и формирования пакетов. Манипуляционные предназначены для выполнения ПРР и перегрузочных операций. Информационные и управляющие производят автоматически сбор, обработку, передачу информации и использование её для выработки управляющих сигналов. 5.3. Погрузочно-разгрузочные машины и устройства непрерывного действия Такие машины называются транспортирующими. К ним относят конвейеры, элеваторы, самоходные погрузчики, установки пневмотранспорта, самотёчные устройства [9, 11, 12]. 5.3.1. Конвейеры 5.3.1.1. Конвейеры с тяговым элементом: ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, подвесные Конвейер ленточный (транспортёр) – машина непрерывного действия, несущим и тяговым органом которого является гибкая лента. Конвейеры бывают стационарными и передвижными. Они предназначены для горизонтального и плоско-наклонного перемещения сыпучих, кусковых, штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния. По области применения конвейеры делятся на: конвейеры общего назначения, специальные и подземные. По форме трассы: простые, сложные, с ломаной трассой, криволинейные. По направлению движения груза: подъёмные, спусковые. По форме ленты и размещению груза на ней конвейеры делятся на: конвейеры с плоской и желобчатой лентой, с верхней, нижней или обеими несущими ветвями. 67 По типу тягового элемента: с резинотканевой, резинотросовой, стальной и проволочной лентами. По углу наклона трассы: горизонтальные, пологонаклонные, крутонаклонные (> 22 0 ) и вертикальные. Основа конвейера – гибкая бесконечная лента – наиболее дорогой (до 50 % стоимости) и наименее долговечный элемент конвейера. Преимущества: значительная производительность (до 30000 т/ч), возможность создания сложных и длинных трасс (до 14 км), простота конструкции и эксплуатации, возможность и автоматизация управления, высокая надежность даже при работе в тяжелых условиях. Недостатки: высокая стоимость ленты и роликов, трудности при транспортировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов, а также при углах наклона трассы более 18 – 20 0 Конвейеры пластинчатые – конвейер, у которого тяговым органом является цепь, а грузонесущим – жесткий металлический, деревянный, пластмассовый, резинотканевой настил, состоящий из отдельных пластин, которые закреплены на цепях, движущихся по направляющим путям. Различают пластинчатые вертикально замкнутые конвейеры общего назначения; изгибающиеся с пространственной трассой; специальные; эскалаторы; пассажирские; с настилом сложного профиля. По назначению различают стационарные и передвижные. Преимущества перед ленточными: − большая приспособленность к транспортированию крупнокусковых, острокромочных, горячих грузов; − работоспособность при высоких и низких температурах; − возможность транспортирования большего ассортимента навалочных, насыпных и штучных грузов; − большое разнообразие трасс транспортирования; − возможность установки промежуточных приводов при дальних расстояниях; − высокая производительность при относительно небольшой скорости движения; − возможность выполнения настила со специальными устройствами; − возможность загрузки прямо из бункера. Недостатки: − большая масса, сложность изготовления и высокая стоимость; − сложность промежуточной разгрузки; − сложность замены изношенных катков; − значительно большие сопротивления движению. Конвейеры скребковые – конвейеры, тяговым органом которого являются цепи, а перемещение груза осуществляется волочением по желобу или настилу при помощи скребков, прикреплённых к цепям. Различают конвейеры со сплошными и контурными скребками, с высокими и низкими сплошными скребками, конвейеры порционного волочения с высокими сплошными скребками и конвейер сплошного волочения с низкими сплошными скребками. Преимущества: простота конструкции, малая высота, безопасность, возможность 68 транспортирования разнообразных грузов по сложным трассам без перегрузки, герметичность, простота автоматизации загрузки и разгрузки во многих точках трассы. Недостатки: измельчение грузов, значительный расход энергии, значительный износ движущихся частей и желобов, повышенный шум, возможность появления заторов. Самыми распространёнными являются скребковые конвейерные устройства, встроенные в различные с/х машины и снегоуборочную технику. Конвейеры ковшовые – конвейеры, у которых к пластинчатым тяговым частям шарнирно прикреплены ковши, и перемещение груза происходит по сложной трассе с горизонтальными и вертикальными участками. Производительность конвейеров до 400 т/ч, скорость – 0.3 м/с, вместимость ковшей до 300 л, ширина ковша 250 – 100 мм, длина – 200 – 920 мм, высота равна половине длины. Достоинства: возможность бесперегрузочного транспортирования грузов, удобство загрузки/выгрузки, более высокий уровень сохранности груза при транспортировании. Недостатки: сложность конструкции и эксплуатации из-за больного числа шарниров и катков, большой вес движущихся частей, значительная первоначальная стоимость и высокие эксплуатационные расходы. Конвейеры подвесные – такие, у которых транспортируемые штучные грузы находятся на подвесах или в коробках, подвешенных к кареткам или тележкам, и движутся вместе с ходовой частью по подвесному направляющему пути сложного замкнутого контура. Подразделяются на грузонесущие, толкающие, несуще-толкающие, грузоведущие, несуще-грузоведущие. Преимущества: пространственная траса и большая протяженность трассы конвейера позволяют одним конвейером обслужить полный производственный цикл; лёгкая приспособляемость трассы к возможным изменениям производственного процесса; возможность запаса на конвейерах подвижного запаса изделий; малый расход энергии на транспортирование; возможность широкого применения автоматизации управления конвейером. Благодаря этим преимуществам, подвесные контейнеры являются основными и наиболее распространёнными средствами для внутрицехового и межцехового транспортирования самых различных грузов и межоперационной передачи изделий в поточном производстве различных отраслей промышленности. 5.3.1.2. Конвейеры без тягового элемента К ним относятся винтовые, инерционные, вибрационные, транспортирующие трубы, гравитационные и приводные роликовые устройства. Винтовые (шнековые) конвейеры – такие, у которых транспортирование груза осуществляется винтом. Их применяют для транспортирования сыпучих, пылевидных, зернистых грузов, мелкокусковых насыпных, на сравнительно 69 небольшие расстояния (до 40 м по горизонтали и до 30 – по вертикали). Производительность таких конвейеров не превышает 100 т/ч. Преимущества: простота устройства и несложность техобслуживания, небольшие размеры, удобство промежуточной разгрузки, герметичность. Недостатки: высокий удельный расход электроэнергии, значительное истирание и измельчение груза, повышенный износ винта и желоба, чувствительность к перегрузкам. Различают горизонтальные, полого- и крутонаклонные, вертикальные. Поверхность винта может быть сплошной, ленточной, с лопастями, фасонной. Роликовые конвейеры – такие, которые перемещают по закрепленным роликам, оси которых укреплены на специальной раме со стойками. С их помощью транспортируют грузы, имеющие плоскую опорную поверхность или прямые продольные опорные рёбра, которые могут катиться по роликам. Сами конвейеры могут быть стационарными, переставными и передвижными, а по виду роликов – с цилиндрическими, дисковыми роликами или с шариками. По способу действия: приводные (ролики приводятся в движение двигателем), неприводные (грузы перемещаются под действием приложенной к ним силы). При этом неприводные конвейеры делаются с небольшим наклоном, а движущей силой является продольная составляющая силы тяжести груза, и такие конвейеры называются гравитационными. 5.3.2. Элеваторы Элеваторами называют конвейеры, транспортирующие сыпучие или штучные грузы по вертикальной и крутонаклонной трассам, которые делятся на: ковшовые, люлечные и полочные. Ковшовые элеваторы – предназначены для перемещения сыпучих и кусковых грузов в ковшах, закреплённых на закольцованном тяговом органе по вертикали и в наклонном положенном под углом 60 – 70 0 к горизонтали обычно в закрытом корпусе. Производительность ковшовых элеваторов 5 – 500 м 3 /ч, скорость 0,4 – 2,5 м/с, высота подъёма груза до 50 м. Ковши закрепляются на тяговом органе в сомкнутом, или в расставленном состоянии. Делятся на тихоходные (до 1 м/с) и быстроходные (1,25 – 2, 5 м/с). Люлечные и полочные элеваторы – используются для подъёма штучных грузов. По виду тягового элемента элеваторы бывают ленточные и цепные. Скорость движения таких элеваторов не превышает 0,2 – 0,3 м/с. Люлечный элеватор отличается от полочного тем, что люльки крепят к тяговому элементу шарнирно, что позволяет сохранять горизонтальное положение в пространстве при движении. 5.3.3. Самоходные погрузчики Предназначены для механизации ПРР с навалочными грузами на складах и различных перегрузочных пунктах, с/х и коммунальном хозяйстве. Их отличительной особенностью является то, что они сами захватывают груз из 70 навала специальными погрузочными органами и транспортируют его к месту разгрузки непрерывным потоком. Для достижения маневренности такие машины выполняют самоходными на пневмоколёсном, гусеничном, или колесно- рельсовом шасси. Основные части: захватывающий орган, транспортирующий передаточный орган, состоящий из приёмного и погрузочного конвейеров, самоходное ходовое устройство, кабина управления. По способу захвата груза делятся на машины с захватом снизу, сверху и с боков. По роду питающей энергии: питание от внешнего источника, с автономным питанием. В качестве транспортирующего передаточного органа применяют ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры. К таким машинам предъявляют следующие требования: высокая надёжность работы при всех состояниях перегружаемого груза, удобство эксплуатации, хорошая обзорность оператора, комфортабельность кабины, высокая ремонтопригодность, мобильность в условиях склада, минимум обслуживающего персонала при погрузочных операциях. |