ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ. МЕХАНИЗАЦИЯ СКЛАДСКИХ РАБОТ С НАСЫПНЫМИ ГРУЗАМИ
.pdfРОСЖЕЛДОР Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
(РГУПС)
Н.И. БОЙКО, А.Е. ХАЧКИНАЯН, Н.В. ДЯДЕЧКО
ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ. МЕХАНИЗАЦИЯ СКЛАДСКИХ РАБОТ
С НАСЫПНЫМИ ГРУЗАМИ
Учебное пособие для вузов
Ростов-на-Дону
2007
0
РОСЖЕЛДОР Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
(РГУПС)
Н.И. Бойко, А.Е. Хачкинаян, Н.В. Дядечко
ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ. МЕХАНИЗАЦИЯ СКЛАДСКИХ РАБОТ
С НАСЫПНЫМИ ГРУЗАМИ
Учебное пособие для вузов
(теория, практика, лабораторные исследования)
Утверждено в качестве учебного пособия
для вузов железнодорожного транспорта УМО – ж.д.
Ростов-на-Дону
2007
1
УДК 656.212.6.073 (075)
Бойко, Н.И.
Транспортно-грузовые комплексы. Механизация складских работ с насыпными грузами: учеб. пособие для вузов (теория, практика, лабораторные исследования) / Н.И. Бойко, А.Е. Хачкинаян, Н.В. Дядечко; – Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2007. – 218 с.: ил., табл. – Библиогр.: 17 назв.
Описаны способы хранения насыпных грузов на складах, изложены вопросы проектирования транспортно-складских комплексов перегрузки насыпных грузов на складах открытого и закрытого хранения. Рассмотрены типовые схемы комплексной механизации и автоматизации погрузоч- но-разгрузочных и складских работ с насыпными грузами открытого и закрытого хранения на железнодорожных станциях и подъездных путях промышленных предприятий. Приведены типовые задачи и примеры решений по выбору типа, планировке и расчету характеристик складских комплексов с использованием современных средств механизации и прогрессивных форм организации погрузочно-разгрузочных работ. Изложено содержание и методика выполнения лабораторных работ по дисциплине «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и складских работ» специальности 190205.
Учебное пособие рассчитано на использование в учебном процессе студентов вузов, в практической работе инженерно-технического персонала организаций, выполняющих погрузочно-разгрузочные и складские работы.
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.Е. Касьянов (РГСУ); канд. техн. наук, проф. А.А. Бураков (РГУПС)
©Ростовский государственный университет путей сообщения, 2007
2
ВВЕДЕНИЕ
Одной из важных задач народного хозяйства нашей страны является повышение производительности труда и снижение потребности в рабочей силе за счет внедрения комплексной механизации и автоматизации погру- зочно-разгрузочных работ и складских операций.
В связи с этим резко возрастает роль складов и удельный вес погру- зочно-разгрузочных и складских операций в общей затрате трудовых, денежных и материальных ресурсов производства. Погрузочно-разгрузочные и складские операции еще остаются трудоемкими, малопроизводительными и дорогостоящими. Поэтому совершенствованию складского хозяйства, погрузочно-разгрузочных работ и складских операций уделяется большое внимание [1, 3, 4, 6, 9, 10, 12, 16 и др.].
Сыпучие навалочные грузы открытого хранения в структуре гру-
зооборота по сети железных дорог составляют 53...55 %. Эти грузы включают: инертные строительные материалы – песок, песчано-гравийную смесь, щебень, камень, гравий, шлак; полезные ископаемые – гипсовый камень, комовую серу и т.п., в том числе сухое топливо – уголь, кокс, торф.
Порошковые и гранулированные грузы закрытого хранения
включают:
–химические вещества – соду, поташ и др.;
–вяжущие строительные материалы – доломитовый порошок, известь, цемент, минеральные порошки для приготовления асфальтобетонной смеси и др.;
–минеральные удобрения – калийные, сернистые, апатитовый концентрат;
–сельскохозяйственные грузы – зернобобовые, масличные, костную муку, комбикорм;
3
– концентрат руд – магниевый, свинцовый, никелевый и др.
Вструктуре грузооборота магистрального транспорта эти грузы составляют до 10 %, в том числе сельскохозяйственные грузы до 6...7 %, остальные – до 4 %.
Перевозочный процесс включает три главных элемента:
– начальная операция в пункт отправления;
– собственно перемещение объекта перевозки из пункта отправления в пункт назначения;
– конечная операция в пункте назначения.
Всостав первого элемента обычно входит подача подвижного состава под погрузку, погрузка, перемещение загруженного подвижного состава от грузового фронта, документальное оформление перевозки, формирование транспортной единицы (железнодорожного состава, автопоезда и пр.)
инекоторые другие операции. Соответственно третий элемент в пункте назначения включает расформирование состава, подачу транспортных единиц под выгрузку, грузовые операции, документальное оформление и др.
Следует подчеркнуть, что начальная и конечная операции представляют собой наиболее трудоемкую часть перевозочного процесса. Особенно велики затраты ручного труда при погрузке, выгрузке и перегрузке. Для их сокращения, а также исключения тяжелого физического труда на грузовых операциях проводятся механизация этих работ с использованием различных видов кранов, погрузчиков, специальных погрузочно-разгрузочных машин, применением самосвального подвижного состава, вагоноопрокидывателей, строительство эстакад для выгрузки сыпучих грузов, сооружение специальных перегрузочных комплексов.
Применение специализированного подвижного состава для перевозки цемента, минеральных удобрений, угля, руды, зерна и других грузов позволяет повысить эффективность погрузочно-разгрузочных и складских операций и ускорить оборот вагонов.
Рост объема погрузочно-разгрузочных работ, комплексная механизация трудоемких процессов требуют большого количества квалифицированных специалистов, умеющих хорошо организовать производство, правильно применять средства механизации, добиваться наиболее эффективного их использования и обеспечивать безопасность труда.
4
Инженеры по управлению процессами перевозок грузов на железнодорожном транспорте и по эксплуатации и обслуживанию погрузочноразгрузочных машин должны иметь достаточные знания, необходимые для проектирования складских сооружений, организации погрузочноразгрузочных работ, эффективного использования, содержания и ремонта современных средств механизации и автоматизации, а также ведения научных исследований в этой области.
Учебное пособие предназначается для студентов вузов по специальностям:
1190205 – «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» для специализаций: 190205.03 – «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ» по дисциплине «Комплексная механизация и автоматизация погрузочных и транспортно-складских работ»; для специализации 190205.05 – «Строительные машины и оборудование» по дисциплине «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ»; для специализации 190205.10 – «Погрузочно-разгрузочные и путевые машины» по дисциплине «Комплексная механизация погрузочно-разгрузочных и путевых работ».
2190701 – «Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте» по дисциплине «Транспортно-грузовые сис-
темы» (СД.07).
3190602 – «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов» по дисциплине «Технология и механизация перегрузочных работ» (СД.07).
5
ГЛАВА 1 ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЫПНЫХ ГРУЗОВ И СПОСОБЫ ИХ ХРАНЕНИЯ
1.1 Классификация насыпных грузов и их физико-механические свойства
Насыпными называют любые грузы, перевозимые в кузовах транспортных средств без упаковки и загружаемые в навалку с полным использованием грузоподъемности или вместимости подвижного состава, и хранящиеся на складах без упаковки (навалом, насыпью) в штабелях или бункерах (силосах). Поэтому эти грузы часто называют навалочными.
Насыпные грузы, в зависимости от условий перевозок и хранения, условно можно разделить на две группы [1, 10, 12].
К первой группе относятся уголь, торф, сланцы, щебень, гравий, бутовый камень, песок, глина, сахарная свекла и др., т.е. те грузы, которые преимущественно перевозят в полувагонах, на платформах и хранят на открытых складах в штабелях или отвалах.
Во вторую группу входят зерно, цемент, негашеная известь, алебастр, мел, минеральные удобрения, картофель и другие грузы, которые перевозят насыпью в крытых или специальных вагонах, хранят в закрытых складах, элеваторах или под навесом. При перевозке навалочных грузов в крытых вагонах устанавливают дверные заграждения (доски, специальные щиты). При доставке на открытом подвижном составе принимают меры, предотвращающие выдувание мелких частиц груза при движении в поездах, а также осыпание «шапки». Поверхность навалочных грузов после погрузки должна быть тщательно разровнена и уплотнена.
6
Краткая характеристика железнодорожных крытых вагонов, вагоновхопперов, полувагонов, платформ и рефрижераторных вагонов приведена в табл. 1.1–1.4.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
Техническая характеристика крытых вагонов |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Грузо- |
Длина по |
Внутренние размеры |
Дверной |
||||
|
Вагон |
подъ- |
осям ав- |
кузова, мм |
|
проем |
|||
|
|
ем- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тосцепки, |
|
Ши- |
|
Вы- |
Ши- |
Вы- |
|
|
|
ность, |
Длина |
|
|||||
|
|
т |
мм |
|
рина |
|
сота |
рина |
сота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цельнометаллический: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
самоуплотняющаяся дверь |
64 |
14730 |
13800 |
2760 |
|
2791 |
2000 |
2301 |
– |
уширенные дверные проемы |
64 |
14730 |
13800 |
2760 |
|
2737 |
3973 |
2300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С деревянной обшивкой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
без тормозной площадки |
63 |
14730 |
13430 |
2750 |
|
2402 |
1830 |
2130 |
– |
с тормозной площадкой |
63 |
15350 |
13430 |
2750 |
|
2402 |
1830 |
2130 |
Таблица 1.2
Техническая характеристика крытых вагонов-хопперов
|
|
Грузоподъёмность, т |
Длина по осям автосцепок, мм |
|
Число |
Размеры |
||
|
|
Ширина кузова, мм |
люков |
люка, мм |
||||
|
Вагон |
загру |
|
|
|
|||
|
зоч- |
разгру- |
загрузоч- |
разгру- |
||||
|
|
|||||||
|
|
ных |
зочных |
ного |
зочного |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для цемента |
65 |
12200 |
3240 |
4 |
2 |
Ø 580 |
500×800 |
|
Для зерна |
65 |
14720 |
3250 |
4 |
6 |
Ø 576 |
1080×475 |
|
Для |
минераль- |
|
|
|
|
|
|
|
ных удобрений |
65 |
13200 |
3220 |
4 |
4 |
1630×480 |
2382×840 |
|
Для |
гранулиро- |
|
|
|
|
|
|
|
ванной сажи |
64 |
17500 |
2900 |
12 |
8 |
Ø 300 |
390 |
Насыпные грузы классифицируют по следующим признакам и физи- ко-механическим свойствам:
–кусковатость (гранулометрический состав);
–влажность;
–объемная масса или плотность насыпного груза;
–истирающая способность и острокромочность;
–слеживаемость;
–смерзаемость;
–сводообразование;
7
–липкость;
–коррозийность;
–самовозгораемость;
–взрывоопасность;
–гигроскопичность;
–хрупкость;
–вредность для здоровья.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.3 |
||
|
Техническая характеристика полувагонов |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Грузоподъемность, т |
поДлинаосям автосцепок, мм |
Внутренние размеры |
разгрузочЧисло - люковных, шт. |
|
||||
|
|
длина |
|
ширина |
|
высота |
|
|||
|
|
|
|
|
кузова, |
мм |
|
|
||
|
Полувагон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8-осный цельнометаллический |
130 |
20500 |
19012 |
|
2876 |
|
2525 |
22 |
|
|
6-осный цельнометаллический |
92 |
16400 |
14063 |
|
2908 |
|
2365 |
16 |
|
|
4-осный цельнометаллический: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
без тормозной площадки |
65 |
13920 |
12156 |
|
2900 |
|
2060 |
14 |
|
– |
глухой кузов |
66 |
12200 |
|
2900 |
|
2060 |
– |
|
|
13920 |
|
|
|
|||||||
С деревянной обшивкой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
– |
с тормозной площадкой |
63 |
14410 |
12070 |
|
2900 |
|
1880 |
14 |
|
– |
без тормозной плошадки |
64 |
13900 |
12070 |
|
2900 |
|
2060 |
14 |
|
Таблица 1.4
Техническая характеристика платформ
|
|
Грузоподъемность, т |
Площадь пола, м |
поДлинаосям автосцепки, мм |
Внутренние |
боковыхВысота бортов, мм |
||
|
|
длина |
|
ширина |
||||
|
|
|
|
|
размеры кузова, |
|
||
|
|
|
2 |
|
|
мм |
|
|
|
Платформа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6-осная цельнометаллическая |
92 |
74 |
25220 |
23905 |
|
2750 |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-осная цельнометаллическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
без тормозной площадки |
64 |
37 |
14620 |
13300 |
|
2770 |
500 |
|
4-осная с деревянными бортами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
без тормозной площадки |
63 |
36,8 |
14620 |
13300 |
|
2770 |
500 |
– |
с тормозной площадкой |
63 |
33,5 |
14194 |
12102 |
|
2770 |
455 |
8
Физико-механические свойства насыпных грузов обусловливают способы их переработки и хранения.
Гранулометрический состав сыпучих грузов определяется методом ситового анализа специально отобранных проб груза. Различают сортированные и рядовые грузы. К сортированным относятся те, у которых отношение размеров наибольших и наименьших кусков amax amin 2,5 , а к ря-
довым грузам – грузы, у которых amax amin > 2,5.
По крупности частиц (гранулометрическому составу) навалочные грузы разделяют на следующие группы:
Группы |
Размер, мм |
Особо крупные (камни, валуны) ………………………… более 320
Крупные (руда) ……………………………………………. 161...320 Средние (уголь) …………………………………………… 61...160 Мелкие (щебень) ………………………………………….. 10...60 Зернистые (гравий) ……………………………………….. 0,5...9
Порошкообразные (цемент) ……………………………… 0,05...0,49
Пылевидные (цемент) ……………………………………. до 0,05
Кусковатость несортированных грузов определяет наибольший размер частиц, а сортированных – средний размер кусков. Деление грузов по насыпной плотности:
Грузы |
Плотность, т/м3 |
Легкие (торф, древесные опилки, отруби и др.) …………… до 0,6 Средние (каменный уголь, шлак, зерно и др.) ……………… 0,6…1,1
Тяжелые (песок, гравий) ………………………………………1,1…2,0
Очень тяжелые (руда, камень, концентраты и др.) ………… более 2,0 При расчете производительности погрузочно-разгрузочных машин необходимо учитывать угол естественного откоса, который характеризует взаимную подвижность частиц груза, находящегося в покое и движении. Из-за колебаний грузонесущего органа угол естественного откоса материала при движении будет меньше, чем при покое. Значения насыпной плотности и углов естественного откоса некоторых грузов приведены в
табл. 1.5.
9