Устройство, принцип работы и область применения ПРМ
Периодического действия. Погрузчики
Погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) используются на ж.-д. транс-
порте для производства операций, связанных с погрузкой грузов в вагоны и на
различные виды транспорта, с выгрузкой их из вагонов, с перегрузкой, транс-
портировкой, сортировкой грузов в складских помещениях, грузовых дворах, а
также при перевалке грузов.
Выбор средств механизации определяется следующими факторами:
− видом груза и его физико-механическими свойствами;
− типом транспортных средств;
− объемом выполняемых работ.
Для выполнения погрузочно-разгрузочных, перегрузочных, укладочных
работ с тарно-штучными или насыпными грузами применяют погрузчики ,
которые составляют ≈ 28 % погрузочно-транспортных и ПРМ.
По мере развития промышленности их диапазон применения расширяется.
История. В 1903 году Генри Форд создает автомобилестроительную ком-
панию и запускает в конвейерное производство Model Т. Технологические ин-
новации не могли не затронуть и устройства для перемещения грузов.
Тележки с ручным управлением и
подвижные платформенные погрузчики
стали применять с конца XIX века. В нача-
ле ХХ века появляются устройства с меха-
ническим управлением. В Первую миро-
вую войну из-за серьезной нехватки рабо-
чей силы широкое распространение полу-
|
|
чают тележки на электромоторах и тяго-
вых батареях. Далеко не сразу на электри-
ческую тягу перевели подъемные плат-
формы, которые не только перевозили
Рис. 10.1. Первый погрузчик
фирмы Clark
(1917 г.)
груз, но и выполняли операции по его
подъему и опусканию. Лишь к концу Пер-
вой мировой конструкторы машинострои-
тельного оборудования увидели преиму-
щества штабелирования перед простым горизонтальным перемещением грузов
в части повышения производительности складских операций, после чего и была
создана грузовая платформенная тележка с «высоким подъемом».
Машина оборудовалась бензиновым двигателем и тремя колесами. Из-за
несовершенства рулевого управления поворотный круг был узким, а сам по-
грузчик – не слишком удобным и небезопасным. Для поворота налево оператор
выворачивал руль вправо, а для правого поворота – влево. Погрузчик не был
оснащен тормозами и останавливался самым простейшим способом – врезаясь
284
в первую подходящую для этого преграду. Несмотря на эти недостатки, маши-
|
|
на справлялась с работой достаточно хорошо. Посетители завода быстро оце-
нили ценность такого приобретения и стали заказывать погрузчики для своих
компаний. Надо заметить, что в годы перед Первой мировой войной были рас-
пространены в основном платформенные тележки. Ситуация изменилась с при-
ходом армейских офицеров, которые увидели в моторизованном трёхколесном
погрузчике идеальное средство для перевозки взрывчатых веществ. В то время
в американской армии на складах использовались электрические транспорти-
ровщики. Склад, как правило, располагался на дне песчаного карьера, дорога к
которому пролегала по довольно протяженному склону. На половине пути ак-
кумуляторы часто выходили из строя, и опасный груз оставался под открытым
небом, что было совершенно недопустимо. Компания Clark, создав погрузчик с
двигателем внутреннего сгорания, решила эту проблему.
Основной причиной, вызвавшей по-
явление первого погрузчика, стало увели-
чение объёмов производства и необходи-
мость одновременной работы с крупными
партиями тяжёлых грузов. Непосредст-
венным предшественником промышлен-
ных погрузчиков считается машина для
|
|
перевозки песка и необработанного литья,
созданная группой рабочих литейного за-
вода американской компании Clark
Рис. 10.2. Первый европейский
погрузчик (фирма Ransomes &
Rapier, Ипсвич, Великобрита-
ния) был оснащён электропри-
водом и мачтой на тросах
Equipment Co. в 1916–1917 гг. Собствен-
но, Америка оставалась географическим
центром производства погрузчиков до
1940-х годов. Европа в основном либо
экспортировала погрузчики из США, ли-
бо производила их по американской ли-
цензии, хотя попытки создания собственных моделей были и у таких европей-
ских компаний, как Ransomes & Rapier (известный в то время производитель
паровозов, кранов, землеройных машин) и Lansing Bagnal.
Следующей точкой отсчёта в истории погрузчика, как мы уже отметили
выше, стала Первая мировая война. Армейские офицеры увидели в моторизо-
ванном трёхколесном погрузчике идеальное средство для перевозки взрывча-
тых веществ. Вторая мировая война дала мощный импульс развитию производ-
ства погрузчиков, в первую очередь в Соединенных Штатах. Наглядным под-
тверждением этого факта является использование погрузочной техники воору-
женными силами США при массовых перевозках на морских судах средств во-
|
|
енно-технического и вещевого снабжения. Здесь погрузчики стали просто не-
заменимы, поскольку военным требовалось очень быстро разгружать целые ка-
раваны судов.
285
В 1959 г. японские компании ТСМ (Toyo Carrier Manufacturing Co., Ltd.) и
Komatsu Forklift Co., Ltd. поставили первые погрузчики в Европу; в 1965-м сю-
да начала поставки фирма Nissan, а в 1969-м – Toyota. Вообще 1960-е годы
можно считать началом «азиатского вторжения» в Европу. В это же время про-
изводители из Японии заявляют свои права на долю западного рынка наряду с
европейскими, американскими и в некоторой степени восточноевропейскими
конкурентами. Для начала они предлагают свою продукцию по более низким,
чем у европейских производителей, ценам, поскольку проигрывают в качестве,
но затем они добиваются конкурентоспособного качества погрузчиков. Более
того, японские погрузчики поступают на европейский и американский рынки с
дополнительными опциями в качестве стандартной комплектации, сбивая при
этом рыночные цены на добрых 35 %. В 1980-е годы европейцы предприняли
контрнаступление и попытались ограничить импорт погрузчиков из Азии за
счет увеличения пошлины на ввоз техники на свой континент. Ответные меры
последовали незамедлительно. Сначала собственное производство в Европе (г.
Ансени, Франция) организует Toyota, а вскоре ее примеру следуют и другие
японские компании – ТСМ (г. Брюгге, Бельгия), Mitsubishi (г. Альмере, Нидер-
ланды), Nissan (г. Памплона, Испания) и Komatsu (сначала в г. Лейтон-Баззард,
Великобритания, а затем в г. Бари, Италия).
С конца 1980-х годов на мировой рынок «прорываются» и погрузчики из
Южной Кореи, которые выпускают заводы компаний Daewoo, Halla, Tong
Hyung и Samsung. Наибольшую известность среди них приобрела Daewoo, ко-
торая заняла хорошую нишу на рынке.
Есть еще один нюанс: на азиатском рынке предпочтение отдается механи-
ческой трансмиссии, а в Европе и Соединенных Штатах предпочитают автома-
тический тип.
Восточноевропейские производители играли в мировой истории развития
погрузчиков второстепенную роль. К известным восточноевропейским брендам
относятся V.T.A. Kraft (бывш. ГДР), Desta (бывш. Чехословакия), «Львов» (Ук-
раина) и «Балканкар» (Болгария). В странах – членах Совета Экономической
Взаимопомощи, куда входили также, например, Куба, Вьетнам и Монголия, эти
производители фактически были монополистами, но их продукцию едва ли
можно было встретить в остальных европейских государствах. Трудности по-
ставок в Западную Европу были связаны с тем, что эти машины нужно было
переделывать и доводить до минимального уровня качества, соответствующего
требованиям, предъявляемым западноевропейскими покупателями. Еще одним
препятствием для западных импортеров являлось длительное время ожидания
поставки запчастей. Вместе с тем некоторые из них выпускали технику в боль-
шом объеме. Так, в лучшие годы своей деятельности компания «Балканкар»
производила 100 тысяч погрузчиков в год для рынков Восточной Европы. По-
сле «перестройки» этот рынок открылся и для азиатских брендов. Сначала вос-
точноевропейские компании не могли позволить себе закупку новых машин,
поэтому им приходилось брать подержанную технику, а закреплявшиеся в Вос-
точной Европе западные компании привозили собственные марки погрузчиков,
286
которым отдавали предпочтение. К 2003 г. уровень продаж «Балканкар» резко
сократился.
Сегодня на мировом рынке подъемно-транспортного оборудования про-
должается экономическая интеграция в форме взаимного обмена пакетами ак-
ций и поглощения крупными компаниями мелких производителей. В первую
десятку лидеров уже не один год входят такие компании, как Toyota, Linde,
Jungheinrich, Nacco Industries, Crown, Mitsubishi/Caterpillar, Komatsu, TCM,
Nissan, Nichiyu. Другая очевидная тенденция – частичный или полный перенос
производственных мощностей на территорию азиатских стран, и в первую оче-
редь Китая, где уже имеются собственные подразделения практически всех
крупных мировых производителей индустриального транспорта. И, наконец,
погрузчики заметно совершенствуются не только функционально, но и эстети-
чески.
В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х годов −
сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее время
выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Германия-160,
Англия-350 моделей).
Практическое занятие 1-1.
Устройство, принцип действия, основные
технико-эксплуатационные характеристики
и область применения электропогрузчиков
По мере расширения области применения электропогрузчиков, постепенно
усиливаются требования к улучшению рабочих условий, например по отноше-
нию к шумам, вибрациям, выхлопным газам, запаху, взрывчатым газовым па-
рам, применению сверхнизкой температуры и другим, не только с точки зрения
безопасности и гигиены труда, но и с точки зрения предотвращения загрязне-
ния окружающей среды. Однако все больше и больше увеличиваются требова-
ния к экономии энергии и природных ресурсов.
Преимуществами аккумуляторного погрузчика (перед автопогрузчиками)
являются: отсутствие загрязнения окружающей среды (у современных автопо-
грузчиков тоже), пониженный уровень шума, взрыво- и пожаробезопасность (у
современных автопогрузчиков тоже), не отдают тепло в окружающую среду
(важно при работе со скоропортящимися грузами), рост цен на электроэнергию
ниже, чем на топливо.
История. В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х
годов − сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее
время выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Герма-
ния-160, Англия-350 моделей).
В Европе и Америке с давнего времени уделяли внимание вышеприведен-
ным преимуществам аккумуляторных автопогрузчиков и в настоящее время
процент их распространения − более 50. По сравнению с этим, в Японии он со-
287
ставляет только 30 %, но наблюдается тенденция к постепенному увеличению.
С учетом многих преимуществ ожидается значительное распространение акку-
муляторных автопогрузчиков.
Таблица 10.1
Таблица сравнения годовых издержек по новым погрузчикам
(срок амортизации − 4 года)
Позиция
Цена автопогрузчика
Годовые издержки
(US $)
(1-4 года)
Дизель Аккумул.
15000 20000
Примечание
1)Амортизационные
издержки
2)Расходы на топливо
и электричество
3) Расход на
периодический
ремонт
4) Расходы на
техобслуживание
5) Расходы на смазку и
изнашивающиеся де-
тали
Общие издержки
(сумма 1-5)
Процент издержек
3375
2905
1000
1500
650
9430
100%
4500
272
1000
731
520
7023
75%
Амортизация на 4 года,
остаточн. цена − 10%
Диз топливо 11 р/л,
электричество 1,2 р/квт
Раз в 4 года
Цена бензинового автопо-
грузчика х 10% (цена акку-
муляторного автопогрузчи-
ка минус цена аккумулятор-
ной батареи) х 3,4%
Вывод: чем дольше работает аккумуляторный погрузчик, тем он выгоднее
(Тб/у=1,3 года).
Область применения электропогрузчиков. Электропогрузчики (ЭП)
(рис.10.3) обычно используют для выполнения погрузочно-разгрузочных работ
(ПРР) в стесненных условиях внутри складов, вагонов и контейнерах благодаря
небольшому радиусу поворота.
288
1 – передний ведущий мост;
2 – задний управляемый мост;
*- колеса металлические, покрытые
толстым слоем резины, бывают реже
и пневматические;
3 – вилочный захват;
4 – единица груза;
5 – подвижная каретка;
6 – рабочий орган (грузоподъемная
рама);
7 – аппаратура управления (руль, педали,
рукоятки);
8 – сидение водителя;
9 – аккумуляторная батарея (сменный
комплект на 7-8 часов работы);
10 – рама (кузов);
*- 2 двигателя: передвижения и управле-
ния насосом
Рис. 10.3. Принципиальная схема аккумуляторного погрузчика
Принцип действия. Рабочим органом (поз. 5) служит телескопическая ра-
ма, которая может наклоняться назад (на 10°) и вперед (на 3°). По раме передви-
гается каретка с вилами или другими грузозахватными устройствами.
1 – захват (вилочный); 2 – груз;
3 – каретка;
4 – цепь пластинчатого типа;
5 – гидроцилиндр одностороннего
действия (веретенное масло);
6 – плунжер (шток + поршень);7 –
вал;
8 – пара звездочек;
9 – шарнирное соединение;
10 – гидроцилиндр двустороннего
действия (наклона рамы);
11 – система трубопроводов;
12 – распределительно-золотниковое
устройство;
13 – масляный насос; 14 – электро-
двигатель);
15 – масляный бак;
А – точка закрепления одной ветви
цепи
Рис. 10.2. Устройство гидросистемы аккумуляторного погрузчика
289
Основные технико-эксплуатационные характеристики ЭП:
грузоподъёмность (г.-п.):
отечественные ЭП:
ü универсальные, грузоподъ-
емностью (г.-п.) 5-50 кН
(0,5-5 тс);
ü специальные, г.-п. до 400
кН (40 тс)
(в основном на
металлургических заводах);
Рис. 10.3. Электропогрузчик с вилочным рабочим органом
На железнодорожном транспорте в основном применяют:
отечественные ЭП г.-п. 10-15 кН, т.е. малогабаритные, это ЭП-103, ЭП-
106, ЭП-1616, ЭП-2016;
иностранного производства (болгарские – БАЛКАНКАР «ЕВ» и японские
SHINKO «FB», «KAMATSU» корейские «MITSUBISHI» на Дальнем Востоке и
в Приморье) г.-п. 1-3 тс.;
высотаподъемагруза Нмахпод = 2,8-4,5 м; Нтранспортнпод ое = 0,3 м;
радиусповорота R мподin = 1,5-2,5 м;
скоростьпередвижения v ≈ 15 км/ч.
Технико-эксплуатационные характеристики электропогрузчиков общего
(например, ЭП-103, 103м, 106 и 106м) и специального (например, контейнерные
ЭПК-0805 и ЭПК-1205) назначения приведены в табл.10.2.
Таблица 10.2
Параметры и размеры
Грузоподъёмность на вилах,
10 кН
Наибольшая скорость
вил при подъёме
груза, м/с:
ЭПК-0805
08
0.16
290
ЭПК-
1205
12.50
0.16
ЭП-103
ЭП-106
10
0.15
ЭП-
103м
ЭП-
106м
10
0.216
1
Наибольшая скорость
при опускании
вил, м/с:
2
Продолжение таблицы 10.2
3 4 5
с грузом
без груза
Наибольшая скорость
погрузчика, км/ч:
-
-
-
-
0.33
0.133
с грузом
без груза
Угол наклона рамы
грузоподъёмника, град.:
вперёд
назад
Свободный подъём вил, мм
Строительная высота, мм
Наименьший радиус
поворота, мм
Вес погрузчика с вилами, кН
Оптовая цена, р.
10
-
3
8
1320
1950
890
18.5
157500
9
-
3
8
1300
1950
1130
25.3
-
9
10
3
10
200
1700
1600
24.0
150000
13
-
3
10
200
1600
1600
24.0
-
Практическое занятие 1-2.
Устройство, принцип действия, основные
технико-эксплуатационные характеристики
и область применения автопогрузчиков (АП)
Основное отличие АП от ЭП – двигатель внутреннего сгорания (бензино-
вый или дизельный). Бензиновые и дизельные погрузчики предназначены для
работ на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях. Для
работы в закрытых помещениях автопогрузчики могут оснащаться очистителем
выхлопных газов.
По сравнению с ЭП нет необходимости в зарядной станции и нет жесткой
привязки к конкретному складу.
К выполняемым работам можно отнести погрузочно-разгрузочные работы,
штабелирование, транспортировку на короткие расстояния грузов на складах,
заводских дворах, аэропортах, железнодорожных станциях, морских и речных
портах.
Различают АП:
· с вилами, например, АП-4045;
291
1- грузозахват (вилы);
2- груз;
3- каретка;
4- цепь пластинчатого типа (2 шт.);
5- гидроцилиндр одностороннего дейст-
вия;
6- (плунжер) шток + поршень;
7- вал;
8- зубчатое колесо (звездочки – 2 шт.);
9- кабина водителя;
10- двигатель;
11- передний ведущий мост;
12- задний мост управления;
точка А – точка закрепления одной ветви
цепи;
двигатель – 1шт., гидросистема анало-
гична ЭП.
Рис. 10.4. Автопогрузчик с вилочным захватом
· с безблочной стрелой АП-4046;
1- грузозахват (крюк и 4-хзвенный
строп);
2- безблочная Г-образная стрела.
· с крановой стрелой АП-4008
(4018) – длиннобазные;
1- грузозахват (грейфер); стрела;
2- гибкая тяга.
Рис. 10.5. Автопогрузчик АП-4046 Рис. 10.6. Автопогрузчик АП-4008
· дизельные ДП-1600.
На Российских грузовых пунктах применяют импортные автопогрузчики
большой грузоподъемности «Kalmar», «Hayster», «Boss» и другие.
В качестве сменных грузозахватных приспособлений для АП и ЭП могут
применяться: вилочный захват; удлинитель вил; каретка поворотная (в горизон-
292
тальной и вертикальной (кантователь) плоскости); зажим для круглых грузов;
грейферы для сыпучих и лесных грузов (г.-п. 3.2- 5 тc); штырь; стрела безблоч-
ная; ковш и др.
Смена грузозахватного приспособления составляет 10-15 минут.
Технико-эксплуатационные характеристики автопогрузчиков некоторых
моделей приведены в табл.10.3.
Таблица 10.3
Параметры
размеры
и
АП-
4043м
АП-
4045м
АП-
4046м
АП-
4014
АП-
4008
АП-
4028
Грузподъёмность
на вилах, кН
Вместимость
ковша или
грейферного
захвата, м3
Скорость вил при
подъёме
груза, м/с
Скорость
погрузчика, км/ч:
с грузом
без груза
Угол наклона
грузоподъёмника,
град.:
вперёд
назад
Наименьший
радиус поворота,
мм
Мощность
двигателя, кВт
32
0.183
15
30
3
10
3700
51.8
32
0.182
15
30
3
10
3900
51.8
50
0.168
15
20
3
10
4600
51.8
50
1.3
0.0524
8
36
3
10
3700
51.8
100
2.5
грей-
фера
0.2
20
30
12
15
3050
96.2
100
2.5
0.3
8
20
3
10
3750
96.2
Оптовая
тыс. р.
цена,
115
115
293
165
164
420
-
Практическое занятие 1-3.
Устройство, принцип действия, основные технико-эксплуатационные
характеристики и область применения самоходных
ковшовых погрузчиков
По типу ходовой части ковшовые погрузчики делятся на гусеничные и
пневмоколесные. По способу разгрузки ковшей различают погрузчики с перед-
ней (фронтальной), задней (перекидной) и боковой разгрузкой ковша.
Основной рабочий орган – ковш. Погрузчики обычно поставляются с тре-
мя модификациями ковшей (нормальный, уменьшенный и увеличенный). Ис-
точником энергии служит ДВС (преимущественно – дизель).
Тракторные лопаты – погрузчики с задней (перекидной) разгрузкой ковша
(рис. 10.7), которые применяют только для погрузки сыпучих и кусковых гру-
зов (угля, песка, щебня, гравия и т.д.) из склада в транспортные средства (ваго-
ны, автомобили) и штабелирования их на складе.
Машины просты в обслуживании и имеют высокую производительность.
Рис. 10.7. Тракторный погрузчик на гусеничном ходу
Ковш 1 тракторного погрузчика закреплен на раме 2 и имеет три позиции:
I − захват (зачерпывание);
II − подъем ковша (транспортное положение);
III − отъезд назад и выгрузка (без разворота).
Вместимость ковша от 0,6 м3до 3 м3, а скорость передвижения около 15
км/ч (без груза до 18 км/ч). Производительность машины 1000-1500 кН/ч. (за-
висит от объема ковша). Максимальная высота подъема ковша около 2,76 м.
Для примера также рассмотрим одноковшовый фронтальный погрузчик
ТО-18А на пневмоколёсном ходу (на базе трактора «Кировец») (рис. 10.8).
Все узлы и агрегаты погрузчика смонтированы на шарнирно-сочленённой
раме, которая содержит переднюю 5 и заднюю 3 полурамы. Эти полурамы свя-
заны между собой вертикальным шарнирным устройством 4. Такая связь полу-
294
рам обеспечивает изменения направления движения погрузчика поворотом по-
лурам друг относительно друга, повышая маневренность и сокращая продол-
жительность его рабочего цикла.
Рис. 10.8. Одноковшовый фронтальный погрузчик ТО-18А
для переработки насыпных грузов:
1 – поворотная стрела; 2 – ковш; 3 – гидроцилиндр поворота
рычажного механизма; 4 – звенья рычажного механизма
С передней рамой 5 жёстко связан передний мост 6. Задний мост 1 подве-
шен к полураме 3 горизонтальным шарнирным устройством. Такая балансирная
подвеска заднего моста позволяет ему поворачиваться в вертикальной плоско-
сти при наезде ходовыми колёсами на неровности дорожного покрытия или при
пересечённой местности.
Основной рабочий орган погрузчика – ковш 8 опрокидного типа вмести-
мостью 1.5 м3. Он шарнирно закреплён на внешнем конце подъёмной стрелы 7
и рычажной системой 9 связан с двумя гидроцилиндрами 10 его поворота.
Внутренним концом стрела шарнирно смонтирована на передней полураме.
Поворотом относительно шарнира производится подъём или опускание стрелы
с приводом от двух гидроцилиндров. Корпуса гидроцилиндров поворота ковша
и подъёма стрелы шарнирно закреплены на стойках передней полурамы.
Цельнометаллическая двухместная кабина 11 погрузчика установлена на
подкабинной раме. Силовой агрегат погрузчика дизельный четырёхтактный
двигатель 12 модели А-01МД с вертикальным рядным расположением цилинд-
ров и мощностью 100 кВт (135 л.с.).
ТО-18А широко применяется на грузовых станциях. Он предназначен для
работы, в первую очередь, с насыпными и кусковыми грузами в различных
климатических условиях при температурах воздуха от –40 до +40°С и рассчитан
на номинальную грузоподъёмность 30 кН.
Основные технические и эксплуатационные параметры одноковшовых
тракторных погрузчиков приведены в табл. 10.4.
295
Показатели
Направление разгрузки
Грузоподъёмность, кН
Вместимость ковша, м3
Высота разгрузки, мм
Скорость передвижения,
км/ч
минимальная вперед
максимальная вперед
минимальная назад
максимальная назад
Тип двигателя
Среднее время цикла, с
Техническая производи-
тельность, м3/ч
Вес погрузчика, кН
Тип погрузчика
гусеничные
ТО-1
с задней
разгрузкой
40
2.8
2560
2.36
10.15
2.8
7.61
Д-108
60…70
120…140
178
Тип
погрузчика
гусеничные
ТО-7
с фронталь-
ной разгруз-
кой
20
1.25
2700
3.04
10.7
3.79
7.96
СМД-108
50…60
50…66
965
Таблица 10.4
Тип
погрузчика
певмо-
колёсные
ТО-18
с фронталь-
ной
разгрузкой
30
1.5
2750
диапазон
скоростей
0…44
== ==
0…25.2
===
А-01МД
-
-
995
Практическое занятие 2.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 276; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!