Погрузочно-разгрузочные и транспортирующие машины

Погрузочно-разгрузочные машины предназначены для погрузки грузов в транспортные средства, разгрузки грузов с транспортных средств, а также выполнения транспортно-складских работ по пе­ремещению грузов.

К погрузочно-разгрузочным и транспортирующим машинам от­
носятся напольные погрузчики, электропогрузчики, электроштабелеры, автопогрузчики, портальные погрузчики-автоконтейнеровозы, электротележки, автомобилеопрокидыватели, ковшовые погрузчики, экскаваторы.

Напольные (вилочные) погрузчики - универсальные само­ходные подъемно-транспортные машины на колесном ходу с при­водом от двигателей различного типа, оборудованные жесткой вертикальной стойкой с передвигающейся по ней кареткой, несу­щей грузозахватное устройство.

По назначению погрузчики делятся на универсальные, пред­назначенные для работы с большой номенклатурой грузов, и спе­циальные - для выполнения работ с одной группой грузов.

Вилочные погрузчики, в зависимости от расположения рабоче­го органа грузоподъемника и способа выполнения перегрузочных операций, разделяются на фронтальные (с передним расположе нием рабочего органа), боковые (с расположением рабочего орга­на сбоку), а по устройству - с неподвижным (относительно корпуса погрузчика) грузоподъемником, с подвижным (выдвижным) и с не­поворотным относительно продольной оси погрузчика грузоподъ­емником, или грузоподъемником, смещаемым вдоль оси переднего моста погрузчика.

Наибольшее распространение при выполнении погрузочно-разгрузочных работ получили погрузчики грузоподъемностью от 0,8 до 5 т и высотой подъема груза от 3-4,5 м.

Электропогрузчики - универсальные машины, предназна­ченные для механизации погрузочно-разгрузочных работ с тарно-упаковочными и штучными грузами. Наличие электродвигателя позволяет эксплуатировать их в закрытых помещениях (закрытые склады, цехи, трюмы судов, вагоны), а также на открытых площад­ках.

По числу опорных точек электропогрузчики делятся на трехко­лесные и четырехколесные. Основное преимущество трехколес­ных электропогрузчиков - высокая маневренность, четырехколес­ных - большая боковая устойчивость. Грузоподъемность таких машин составляет от 0,25 до 5 т.

Электроштабелеры - специализированные аккумуляторные электропогрузчики, предназначенные для выполнения погрузочно-разгрузочных работ с грузами, уложенными на стеллажах (или в штабелях), а также транспортирования на небольшие расстояния (до 30 м) в крытых складах с ровным дорожным покрытием.

Элеткроштабелер по устройству аналогичен электропогрузчи­ку, с той разницей, что оборудование сжато в длину и вытянуто вверх. Грузоподъемность электроштабелеров, как правило, не превышает 2 т, высота подъема груза достигает 12 м.

Автопогрузчики - самоходные погрузочно-разгрузочные и транспортирующие машины на пневмоколесном ходу, оснащенные двигателем внутреннего сгорания. Они предназначены для выпол­нения погрузочно-разгрузочных работ (погрузка, разгрузка, укладка и выемка из штабелей) и перемещения на расстояние до 200 и различных грузов на открытых площадках и складах.

Конструкция фронтальных автопогрузчиков включает в себя: раму, на которой смонтированы два моста; двигатель внутреннее сгорания; грузоподъемник; кабину с пультом управления и проти­вовес. Автопогрузчики с боковым расположением грузоподъемника состоят из четырехосного шасси, выполненного в виде П-образьой рамы. В проеме рамы смонтирован грузоподъемник, который и ле-ет возможность поперечного перемещения по направляющим.

 

Возможность смены грузозахватных устройств (ковш, вилоч­ный захват, безбалочная стрела, челюстной захват и др.) позволя­ет автопогрузчикам выполнять ПРР с широкой номенклатурой гру­зов. Наибольшее распространение получили автопогрузчики сред­ней грузоподъемности от 3 до 5 т.

Автомобилеопрокидыватели (автомобилеразгрузчики) -устройства, предназначенные для выгрузки сыпучих грузов из бор­товых автомобилей и автопоездов, за счет наклона автомобиля в сторону бокового или заднего борта при помощи платформы, имеющей гидравлический или электромеханический привод (рис. 1.20).

1 - большая платформа; 2 - малая платформа; 3 - механизм для открывания (закрывания) борта автомобиля; 4,8 - гидравлические домкраты; 5 - боковой упор; 6,9 - опоры; 7 - самоустанавливаю­щийся упор Рис. 1.20. Схема автомобилеопрокидывателя

Электротележки - самоходные устройства для перемещения грузов внутри складов или цехов на небольшие расстояния. По своей конструкции они различаются на электротележки с непод­вижной платформой (грузоподъемностью 1-10 т); с неподвижной платформой, оснащенные краном с безбалочной стрелой или по­грузочным манипулятором; с подъемной платформой или вилами (грузоподъемностью 0,75-3,2 т); с самосвальными кузовами (грузо­подъемность до 1 т).

 

Основное отличие электротележек от электропогрузчиков -это меньшие габариты и масса, что позволяет их использовать в стесненных условиях (вагоны, кузова автомобилей, склады, вокза­лы, аэропорты и др.).

Ковшовые погрузчики - самоходные машины периодическо­го действия с рабочим органом, выполненным в виде ковша. По типу ходового устройства ковшовые погрузчики делятся на гусе­ничные и пневмоколесные; по направлению разгрузки - фрон­тальные (с передней разгрузкой), перекидные (с задней разгруз­кой) и фронтально-перекидные (с передней и задней разгрузкой ковша) (рис. 1.21).

По грузоподъемности ковшовые погрузчики делятся на четыре типа: легкие (0,5-2 т); средние (3-6 т); тяжелые (10-15 т) и сверхтя­желые (свыше 15 т). Вместимость ковша от 0,75 до 7,5 м³.

Рис. 1.21. Схемы одноковшовых фронтальных погрузчиков:

а - пневмоколесный с вертикальной подъемной рамой;

б - на базе трактора общего назначения; в - на базе трактора

промышленного назначения; г-на шасси с жесткой рамой; д - с шарнирно-сочлененной рамой; е - комбинированного типа с разгрузкой вперед и назад; ж - полуповоротного типа; з - гусе­ничный общего назначения; и - гусеничный с разгрузкой назад

Наибольшее распространение получили одноковшовые фрон­тальные погрузчики - самоходные погрузочные и землеройные машины циклического действия, состоящие из базовой машины и

погрузочного оборудования, у которых загрузка ковша осуществ­ляется напорным движением машины вперед при разгрузке ковша с той же стороны. Они предназначены для работы с сыпучими гру­зами, складируемыми в штабелях на открытых складах.

Портальные погрузчики-автоконтейнеровозы - самоход­ные машины, предназначенные для перегрузки и транспортирова­ния на расстояние до 3 км контейнеров (массой «брутто» до 30 т), длинномерных и других грузов. Они состоят из портала, опираю­щегося на пневмоколеса. В верхней части портала размещается двигатель и коробка передач. Погрузчик оборудуется боковым вы­движным грузоподъемником с захватом для контейнеров (спреде­ром) и вилочным захватом. Грузоподъемность погрузчиков состав­ляет от 2.5 до 30 т, высота штабелирования 4,5-7 м.

Экскаваторы

Экскаваторами называют машины, предназначенные для разра­ботки (копания) мягких горных пород (грунта) в массиве, или скальных пород в раздробленном состоянии, а также для погрузки их в транспортные средства (автомобили, железнодорожные ваго­ны и др.) или укладки в отвал.

По принципу действия экскаваторы разделяют на 2 группы:

• одноковшовые (циклического действия), у которых все ос­новные операции цикла экскавации производятся в посто­янной последовательности. К одноковшовым экскаваторам относятся механические лопаты и драглайны;

• многоковшовые (непрерывного действия), у которых ос­новные операции производятся одновременно. Многоков­шовыми являются роторные и цепные экскаваторы.

В зависимости от конструкции, экскаваторы делятся на сле­дующие группы:

• по роду ходового оборудования - гусеничные, колёсные, шагающие, на железнодорожном ходу, плавучие одноков­шовые экскаваторы;

• по типу привода - с одним двигателем, индивидуальными приводами всех рабочих механизмов, или смешанного ти­па;

• по роду силовой установки - с приводом от двигателя внутреннего сгорания, электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные;

• по виду управления - с ручным, гидравлическим, пневма­тическим, электрическим и смешанным приводом;

 

• по виду рабочего оборудования (рис. 1.23) - одноковшовые с жесткой шарнирно-скользящеи связью ковша со стрелой - прямая лопата (рис. 1.22, а); с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой - обратная лопата (рис. 1.22, б); с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн и др.).

а) б)

1 - ковш; 2 - рукоять; 3 - стрела; 4 - кузов

Рис. 1.22. Схема одноковшового экскаватора:

а - прямая лопата; б - обратная лопата

В зависимости от назначения и конструктивных особенностей, экскаваторы делятся на следующие типы:

• строительные и строительно-карьерные (масса экскава­торов от 2 до 250 т, вместимость ковша 0,1-6,0 м³) - уни­версальные машины, используемые в основном для вы­полнения земляных и погрузочных работ в строительстве;

• карьерные (масса машин от 75 до 1000 т, объем ковша 2-20 м³), применяются для работы в карьерах при разработке тяжелого грунта, породы, руды или угля, а также при гидро­техническом строительстве во взаимодействии с транс­портными средствами;

• вскрышные (масса экскаваторов от 170 до 13000 т, объем ковша от 4 до 160 м³) - для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве;

• туннельные и шахтные с укороченным рабочим оборудо­ванием (масса машин от 16 до 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.

Рис. 1.23. Схемы рабочего оборудования одноковшовых

экскаваторов: а - обратная лопата; б - прямая лопата; в -

драглайн; г - грейфер

Одноковшовые экскаваторы используются для выемки мяг­ких, плотных и разрушенных пород с последующей их погрузкой в транспортные средства в различных горных, климатических и гид­рогеологических условиях. Рабочий цикл одноковшовых экскава­торов состоит из операций копания грунта (с одновременным за­полнением ковша), перемещения заполненного ковша к месту раз­грузки, выгрузки грунта из ковша и возвращения ковша в забой. Продолжительность рабочего цикла в зависимости от мощности, типа экскаватора и условий работы составляет 12-80 сек.

Драглайны благодаря гибкой подвеске рабочего органа (ков­ша), подвешенного к стреле на канатах, обеспечивают большую дальность перемещения породы. Это позволяет эффективно ис­пользовать мощные драглайны для выемки и перевалки мягких и разрушенных пород в выработанное пространство, возведения насыпей, проведения траншей. Выемку грунта драглайн произво­дит, как правило, ниже уровня установки экскаватора. Емкость ковшей драглайна достигает 10 м³ и более.

Многоковшовые экскаваторы состоят из рабочего оборудо­вания (ковши, шарнирная ковшовая рама, стрела); металлоконст­рукции (надстройки), на которой укреплено рабочее оборудование;

 

механизмов привода, управления; платформы, на которой уста­новлены все эти узлы и агрегаты; ходового оборудования - нижней рамы с движителем.

В процессе работы многоковшовый экскаватор производит ре­зание (копание), захват, транспортирование и разгрузку грунта на магистральный конвейер или в вагоны. По виду рабочего оборудо­вания многоковшовые экскаваторы подразделяются на два основ­ных типа: цепные и роторные.

Многоковшовый цепной экскаватор зачерпывает грунт (гор­ную массу) ковшами (от 12 до 40 ковшей), укрепленными на беско­нечной цепи, движущейся по ковшовой раме, приводимой в дви­жение приводной звездочкой. Двигаясь по забою снизу вверх, ков­ши заполняются горной породой и транспортируют ее по приемно­му желобу к приводной звездочке, где они опрокидываются. Поро­да высыпается в бункер или на приемные промежуточные конвей­еры, откуда она через погрузочные устройства поступает в вагоны или на магистральный конвейер.

Роторный экскаватор представляет собой самоходную ма­шину непрерывного действия, экскавирующую горную породу ков­шами (от 6 до 24 ковшей), укрепленными на роторном колесе, и предназначенную для одновременной разработки и транспортиро­вания вскрышных пород или полезного ископаемого.

В отличие от цепного экскаватора, транспортирование породы после разгрузки ее из ковшей ротора осуществляется ленточным конвейером, расположенном на стреле. Роторное колесо осущест­вляет движение в горизонтальной и вертикальное плоскостях. Об­щее расстояние, на которое перемещается грунт, достигает 150 м, высота копания - 50 м, а глубина - 25 м.

 

Производительность погрузочно-разгрузочных средств характе­ризует количество груза (т, м³, шт.), перерабатываемого погрузочно-разгрузочным средством в единицу времени. Выделяют три ви­да производительности: теоретическую, техническую и эксплуата­ционную.

Теоретическая (расчетная, конструктивная) производи­тельность характеризует погрузочно-разгрузочное средство за 1 час непрерывной работы при номинальной (расчетной) загрузке и Ефи использовании его на погрузке (выгрузке) грузов в условиях, для которых оно запроектировано. При расчете теоретической производительности учитывают лишь конструктивные свойства ПРС.

Техническая производительность характеризует производи­тельность ПРС в течение одного часа его непрерывной работы с учетом фактической массы груза, переработанного ПРС.

Техническая производительность для ПРС циклического дей­ствия рассчитывается по формуле

 

П_т =3600

где q_ц - фактическая масса груза, перемещенная за 1 цикл, т; t_ц - продолжи­тельность цикла погрузки-разгрузки, с. (х) – это умножение

Продолжительность цикла погрузки-разгрузки определяется как сумма времени, затрачиваемого на отдельные операции цикла (с учетом возможного совмещения операций), а также вспомога­тельного времени.

Продолжительность цикла работы ПРС при горизонтальном перемещении груза определяется по формуле

 

T²=t₃+t₀+ + ,

где t₃,t₀ ~ время застропки и отстропки (захвата и освобождения груза), зависящее от конструкции грузо­захватного приспособления и рода груза, с; l₁ и l₂ - расстояние пе­ремещения груза, т; v₁ и v₂- скорость перемещения рабочего орга­на или машины, м/с.

 

Продолжительность цикла работы машины при вертикальном перемещении груза определяется по формуле

 

Т^в_ц =t₃ +t₀ + 2 ,

 

где h - высота подъема и опускания груза, м; v- скорость пере­мещения рабочего органа или машины, м/с.

Продолжительность цикла работы ПРС при смешанном (вер­тикальном и горизонтальном) перемещении груза определяется по формуле

T^c_ц=t₃ +t₀ + 4 + +

.Погрузочно –разгрузочные средства непрерывного действия.их классификация. Устройство и основные технические параметры