144389 (620557), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Погрузочно-разгрузочные работы — один из наиболее тяжелых и трудоемких производственных процессов в большинстве отраслей народного хозяйства и особенно в строительстве. При относительно высоком техническом уровне наших основных производств на погрузочно-разгрузочных работах еще широко применяют ручной труд, число занятых здесь людей велико, а затраты на эти работы в различных отраслях народного хозяйства составляют от 10 до 40% общих издержек производства. Для механизации погрузочно-разгрузочных работ в строительстве кроме кранов, экскаваторов и различных подъемников используют специальные машины. Такие машины предназначены для погрузки в транспортные средства и разгрузки из них сыпучих, кусковых и штучных грузов, а также для доставки их к месту использования в пределах строительной площадки и выполнения различных монтажных и вспомогательных операций. Они бывают специализированные, используемые на складах предприятий строительной индустрии и пристанционных складах (скребковый разгрузчик - для разгрузки песка, щебня, гравия и т. п. из железнодорожных платформ; разгрузочно-штабелевочная машина - для разгрузки полувагонов), и универсальные самоходные погрузчики. Последние представляют собой чаще всего колесную или гусеничную подъемно-транспортную машину, снабженную одним или (чаще всего) несколькими сменными рабочими органами.
По принципу действия различают погрузчики цикличного и непрерывного действия. К первым относятся одноковшовые и вилочные погрузчики, а ко вторым — многоковшовые погрузчики.
По назначению погрузочно-разгрузочные машины разделяют на погрузчики для штучных грузов — вилочные погрузчики и для сыпучих и мелкокусковых материалов — одно- и многоковшовые погрузчики.
По 'способу разгрузки рабочего органа погрузчики бывают: фронтальные (с передней разгрузкой), полуповоротные (с боковой разгрузкой), перекидные (с задней разгрузкой). Наибольшее распространение в строительстве нашли фронтальные и полуповоротные погрузчики, так как они устойчивы и обеспечивают удобную разгрузку, отличаются высокой маневренностью и производительностью.
Для погрузочно-разгрузочных работ в строительном производстве используют погрузчики и разгрузчики. Практика применения экскаваторов в качестве погрузчиков на карьерах и складах нерудных материалов показала, что они менее эффективны, чем погрузчики.
По роду погружаемых грузов погрузчики делят на погрузчики для штучных грузов (подхватывающие или вилочные) и для сыпучих грузов (зачерпывающие). Зачерпывающие погрузчики делят на одноковшовые и многоковшовые непрерывного действия. Одноковшовые погрузчики являются универсальными и могут применяться в различных условиях. Многоковшовые применяются на базисных складах, в дорожном строительстве и там, где рабочий процесс должен быть непрерывным.
В зависимости от ходового оборудования погрузчики могут быть гусеничные и колесные. Погрузчики на гусеничном ходу имеют высокую проходимость и развивают большое напорное усилие. Колесные погрузчики отличаются большей маневренностью и высокими транспортными скоростями, не разрушают поверхности дорог и площадок складов.
2а) Вилочные погрузчики
Вилочные погрузчики применяют для погрузочно-разгрузочных У вилочных погрузчиков основным видом рабочего оборудования являются вилы, которые служат для погрузки и разгрузки штучных грузов. Эти погрузчики имеют различное сменное оборудование. При оборудовании ковшами или грейферами они выполняют погрузку и разгрузку сыпучих и мелкокусковых материалов, а при оборудовании стрелами их применяют для подъема грузов на небольшую высоту и иногда для монтажа строительных конструкций. Автопогрузчики изготовляют с использованием узлов серийных автомобилей и оснащают, как и одноковшовые погрузчики, комплектом сменных рабочих органов. Однако основной вид рабочего оборудования - вилочный захват, который можно подвести под штучный груз, установленный на подкладках.
Все органы автопогрузчика (рис. 4.22, а) смонтированы на ходовой раме, которая опирается на передние ведущие двухскатные колеса 2 и задние управляемые односкатные колеса 6. В передней части рамы смонтирован грузоподъемник 3 с рабочим органом, а в задней - противовес 5. Последний обеспечивает собственную и грузовую устойчивость движущегося погрузчика. Грузоподъемник (рис. 4.22, б) включает в себя основную раму 9, которая шарнирно прикреплена к раме машины и может отклоняться от вертикали с помощью двух гидроцилиндров № на угол до 3° вперед и до 12° назад, чем обеспечивается захват грУ34 при загрузке и его устойчивое положение при транспортировании. Внутри основной рамы на катках с помощью гидроцилиндра 11 перемещается выдвижная рама 12, по которой на роликах перемещается грузовая каретка 13 с прикрепленными к ней вилами 1. Каретка подвешена
Рис. 4.22. Автопогрузчик:
а — конструктивная схема; 6 — схема грузоподъемника; 1 — вилы; 2,6 — ведущие и управляемые колеса; 3 — грузоподъемник; 4 — двигатель; 5 — противовес; 7 — цепи; 8 — звездочки; 9 — основная рама; 10, 11 — гидроцилиндры; 12 — выдвижная рама; 13 — грузовая каретка
Двух грузовых цепях 7, которые огибают звездочки 8 на выдвижной раме и закрепляются другим концом на основной раме. Такая конструкция образует двухкратный полиспаст для выигрыша в скорости, то есть грузовая каретка движется в 2 раза быстрее, чем шток гидроцилиндра. Такие погрузчики выпускают с грузоподъемностью 2... 10 т и высотой подъема до 4...6 м. Максимальная скорость перемещения автопогрузчика с грузом 6... 15 км/ч, без него - до 45 км/ч.
Техническая производительность (м3/ч) одноковшовых погрузчиков при работе с сыпучими материалами
ПT = 3600qКн/(tцKp) (4.26)
где q - вместимость ковша, м3; Kн - коэффициент наполнения ковша; tц - время цикла, с; Kр - коэффициент разрыхления материала.
При работе со штучными грузами техническая производительность (т/ч)
Пт= 3600 GKг/tц, (4.27)
где G - грузоподъемность погрузчика, т; Кг - коэффициент использования по грузоподъемности.
Время цикла включает в себя: время на наполнение ковша, время На отъезд от забоя; время на подъезд к транспорту или отвалу; время разгрузки и время обратного хода.
Вилочные погрузчики работают на площадках с твердым покрытием покрытием. В соответствии с этим их в основном применяют на складах и в качестве внутризаводского транспорта. Они выполняются на базе автомобилей, поэтому их называют также автопогрузчиками. В качестве привода используют двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели, обычно работающие от аккумуляторов. Автопогрузчики выпускают грузонодъемностью 3—5 т, с высотой подъема груза
до 6 м. Скорость подъема груза 3 -=- 50 м/мин, скорость перемещения без груза до 40 км/ч, с грузом — до 20 км/ч.
Рис 1 . Грузоподъёмник вилочного погрузчика
Рабочее оборудование подвешивается на грузоподъемник (рис. 1). Он состоит из основной ( неподвижной ) / и выдвижной (2) рам. К выдвижной раме подвешивается каретка (4), к которой прикрепляется рабочее оборудование. Рама с кареткой поднимается при помощи гидроцилиндра (3) одностороннего действия, установленного на основной раме. При подъеме подвижной рамы одновременно по этой раме перемещается каретка. Это осуществляется благодаря тому, что каретка подвешена на двух цепях (5), один конец которых переброшен через блоки, закрепленные на верхней траверсе подвижной рамы, а второй конец закреплен на основной раме.
Основная рама грузоподъемника смонтирована на раме погрузчика шарнирно и вместе с кареткой может наклоняться в вертикальной плоскости на угол 3—4е вперед и 12—15и назад, что осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 6.
Вилочные погрузчики выполняют с передним и боковым расположением грузоподъемника. В первом случае погрузчики называются фронтальными, во втором — боковыми. Боковые погрузчики применяют для работ с длинномерными грузами (трубы, сваи).
2б) Одноковшовые погрузчики
Одноковшовый универсальный строительный погрузчик монтируют на базе гусеничных тракторов и колесных тягачей. Он предназначен для механизации погрузочных и строительно-монтажных работ при помощи сменного рабочего оборудования. Главным типом рабочего оборудования является ковш: кроме него погрузчики имеют и другие виды навесного оборудования. На рис. 7.2 показаны основные виды рабочего оборудования
Основной ковш — рабочий орган машины, рассчитанный для работы с различными материалами, объемная масса которых находится пределах 1,4—1,8 т/м3.
Одноковшовые погрузчики классифицируют по грузоподъемности на легкие — до 2 т, средние—до 4 т, тяжелые — до 10 т и сверхтяжелые — более 10 т. По тину базовой машины погрузчики подразделяют на колесные и гусеничные.
Погрузочное оборудование имеет три модификации: фронтальное, перекидное, полуповоротное. Фронтальным оборудованием можно разгружать материал только со стороны его разработки, полуповоротное обеспечивает и боковую разгрузку. Перекидной тип погрузочного оборудования позволяет вести разгрузку назад.
В настоящее время более распространены строительные фронтальные погрузчики с объемным гидроприводом рабочего оборудования.
Материалы зачерпываются двумя способами: раздельным и совмещенным. При раздельном способе передняя кромка ковша перемещается в глубь штабеля на глубину врезания lпр, которая больше глубины ковша lк. Затем ковш поворачивается на угол а3 и поднимается для разгрузки. Совмещенный способ заключается в том, что ковш внедряется в штабель материала на величину, равную приблизительно 0,3 глубины ковша, после чего он поворачивается на угол откоса штабеля; одновременно продолжается перемещение погрузчика и подъем ковша. Движения, сообщаемые ковшу, должны быть такими, чтобы траектория движения режущей кромки была близка к параллельной к откосу штабеля, чтобы сохранялась постоянная толщина снимаемого слоя материала.
При раздельном способе требуются более значительные усилия для внедрения ковша в материал, а также в начальный момент поворота ковша. Коэффициент наполнения k„ в тяжелых материалах обычно составляет 0,4—0,6. Однако при раздельном способе управлять машиной проще, чем при совмещенном, поэтому его можно рекомендовать для погрузки легких сыпучих материалов, в которых можно обеспечить kн =1,0-1,2.
В гидравлическую схему фронтального погрузчика входит шестеренчатый насос, который подаёт масло через распределитель к гидроцилиндрам. Обычно погрузчик оборудуют гидроцилиндрами опускания и подъёма стрелы и управления рабочим органом.
В современных конструкциях погрузчиков имеются приводы как на передние, так и на задние оси.
Ковш погрузчика подвешивают на специальной рычажной системе, управление которой осуществляется через гидроцилиндры.
а — общий вид; б — кинематическая схема; в — гидросхема; / — гидроцилиндр управления ковшом; 2 — стрела: з — кривошнпно-шатунный механизм управления ковшом: 4 — ковш: 5 — гидроцилиндры подъема стрелы; 6 — поворотная рама; 7 — двигатель; 8 — коробка отбора мощности; 9 — гидротрансформатор; 10 — коробка передач; // — главная передача 4 = 2,67; 12 — задний мост; 13 — ступенчатый редуктор i = 5.4; 14 — i ередини мост; 15 — насос: 16 — фильтр; 17 — масляный бак: 18 — гидровыключатель; 19 — распределитель; 20 — цилиндры ковша; 21 — цилиндры для стрелы
Рис..2. Рабочие органы одноковшовых погрузчиков:
а — ковш для погрузки сыпучих материалов: б. в — ковши прямой и обратной лопаты; г — вилы для штучных грузов; д. е — грейферные устройства; ж — грузоподъемный крюк
Время указано для наиболее рациональной установки транспорта, под углом в 45 к подошве забоя и возможно ближе к ней. В этом случае путь отъезда от забоя составляет 6—8 м, а путь подъезда к транспорту 4—5 м. При больших расстояниях
ta = l/vt и t0 = l/va, где / _ длина пути от места загрузки до места разгрузки, м; vr и v„ — скорости движения погрузчика соответственно с грузом в ковше и порожняком, м/с. Одноковшовые погрузчики применяют для погрузки-разгрузки, перемещения и складирования сыпучих и мелкокусковых материалов, а также для разработки и погрузки в автотранспорт (или отсыпки в отвал) неслежавшихся грунтов I и II категорий и естественного грунта III категории.
Одноковшовые фронтальные погрузчики на пневмоколесном ходу используют также при производстве земляных работ вместо экскаваторов, особенно на открытых горных разработках. Это стало возможным благодаря ряду преимуществ погрузчиков по сравнению с одноковшовыми экскаваторами: большая вместимость ковша при малой собственной массе (в 6...8 раз меньше массы экскаватора при равной вместимости ковша); высокая скорость передвижения, значительно превышаю-"*я скорость перемещения экскаватора; высокая маневренность, позволяющая проводить работы в стесненных условиях, недоступных экскаватору; может транспортировать грунт на небольшие расстояния со скоростью, соответствующей автомобилю-самосвалу.
Колесные погрузчики имеют массу 0,3 ...85 т, вместимость ковша 0,05...35 м3 и более, мощность 6...500 кВт и более. Их производительность в 2,5...3,0 раза выше, чем у одноковшовых экскаваторов такой же массы. У погрузчиков в 2...3 раза меньше высота копания, чем у одноковшовых экскаваторов, и очень маленький радиус действия, требующий подъезда почти вплотную к забою.