Системное управление транспортным процессом в транспортных узлах

Механизация и автоматизация  погрузочно-разгрузочных и складских  работ с тарно-штучными грузами  предусматривается в зависимости  от условий хранения и размеров запаса. При этом нужно учитывать неравномерность  поступления и отправления, необходимость  дополнительной обработки и взвешивания, а также дальнейшей транспортировки  с применением механизмов, рационально  сочетаю-щихся с механизмами разгрузки, погрузки и внутрискладской переработки. При механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ предусматривается  унификация размеров и массы пакетов, использование контейнеров, поддонов и других средств пакетирования  для хранения и транспортировки  грузов. Для более рационального  использования складов и подвижного состава, а также снижения материальных и денежных затрат на хранение и транспортировку грузов предусматривается максимальное использование бесподдонных способов пакетирования грузов. Значительный объем и большая номенклатура поступающих на скла-ды грузов предусматривает их вертикальное складирование. Для этого нужно применять полуавтоматические и автоматические краны-штабелеры и специаль-ное складское оборудование, обеспечивающее высокообъемное использование складских помещений. Рекомендуется применять конструкции стеллажей, вос-принимающие нагрузки кровельных покрытий и ограждающие стеновые конст-рукции.

При механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ для про-мышленных  предприятий автоматизация учета  и управления предусматривается  в составе автоматизированной системы  управления технологическим процессом. производства предприятий. Необходимо шире внедрять грузовое обслуживание групп промышленных предприятий  средствами межотраслевых предприятий  промышленного железнодорожного транспорта с использованием передвижных бригад и механизмов.

Механизация погрузочно-разгрузочных и складских работ в промышленных узлах достигается концентрацией  переработки грузов на общезаводских  складах, централизованных базах, грузовых дворах МПС или перевалочных базах  межот-раслевых ППЖТ. 

2. Классификация грузов  предприятий 

Транспортируемые  грузы по основному признаку разделяют  на насыпные и штучные.

Насыпными (навалочными) грузами считают различные массовые куско-вые, зернистые, порошкообразные  и пылевидные материалы, хранимые и  пере-мещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, песок, цемент). Насыпные грузы  характеризуются кусковатостью (размером и формой частиц), плотностью, влаж-ностью, углом естественного откоса, подвижностью частиц, режущей способно-стью (абразивностью), крепостью, коррозийностью, липкостью, ядовитостью, взрывоопасностью, способностью самавозогораться, слеживаться, смерзаться. Каждое из этих свойств учитывают  при выборе типа и размеров машин.

Кусковатостью или  гранулометрическим составном насыпного  груза на-зывают количественное распределение  его частиц по крупности, Кусковатость характеризуется наибольшими линейными  размерами однородных частиц (кус-ков) насыпного груза в заданном объеме (пробе). Плотностью груза называется отношение его массы к занимаемому  объему. Для грузов, представляющих собой куски различной крупности (уголь, торф), используют понятие насыпной плотно-сти (отношение массы груза  в насыпном состоянии к его  объему). Влажностью насыпного груза  называют отношение массы содержащейся в грузе воды, удаляе-мой высушиванием пробы груза при температуре +105 оС, к массе высушенного груза.

Углом естественного  откоса насыпного груза называется угол между образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью. Этот угол зависит от взаимной подвижности частиц груза: чем она  больше, тем меньше угол естественного  откоса. Режущей способностью (абразивностью) на-зывают свойство частиц насыпного  груза истирать (изнашивать) соприкасающие-ся с ними во время движения рабочие  поверхности желобов, лент, шарниров цепи и других, подобных деталей  транспортирующих машин. Крепость (крепкость) частицы груза определяется пределом прочности образца груза при  сжатии. Взры-воопасность, самовозгораемость  и ядовитости транспортируемых грузов учи-тываются по специальным техническим  условиям, которые необходимо обяза-тельно выполнять при проектировании транспортных средств. Слеживаемость - способность  частиц некоторых насыпных грузов (глины, извести, соды, соли, снега, цемента  и т. п.) терять подвижность при  длительном хранении. Это особенно. неблагоприятно сказывается при  хранении грузов в бункерах, кожухах  конвейе-ров и подобных емкостях. Липкость, т. е. способность некоторых  грузов, напри-мер глины, мела (особенно во влажном состоянии), прилипать  к твердым телам, требует специального выбора формы несущих (ковшей), поддерживающих, эле-ментов машины или применения покрытий из материалов, к которым груз не прилипает, а также эффективных  очистных устройств. Липкость затрудняет транспортировку грузов.

Штучными называют единичные грузы, учитываемые по количеству и транспортируемые по отдельным  изделиям или группе. Штучные грузы  непо-средственно разделяют на штучные  и тарные. К непосредственно штучным  грузам относят различные единичные  изделия, детали и узлы машин, а также  и некоторые массовые грузы, которые  состоят из более или менее  однородных крупных и средних  по размерам предметов определенной формы. Тарные грузы представ-ляют собой  тару (ящики, бочки, мешки, кипы, контейнеры), в которой размещены насыпные или штучные грузы. Размеры и  вид тары промышленных изделий и  грузов определены государственными стандартами. Использование производст-венной тары значительно расширяет возможность  взаимодействия конвейеров со средствами напольного транспорта. Штучные грузы характеризуются размерами, конфигурацией, массой одного изделия, а также хрупкостью, температурой, взры-воопасностью и т.п. По размерам штучных грузов определяют размеры несущих элементов конвейеров, расстояния между изделиями и их проходимость на пово-ротах и перегибах конвейера, а по массе - грузоподъемность несущего и проч-ность тягового элементов и способ разгрузки Формой груза обусловливается спо-соб его укладки или подвеса на грузонесущий элемент. Особые свойства необхо-димо учитывать при выборе типа и конструкции машины. 

3. Погрузочно-разгрузочные  машины, механизмы и устройства 

Транспортные и  погрузочно-разгрузочные машины по характеру  работы разделяют на машины периодического (цикличного) и непрерывного действия.

Машины периодического действия захватывают или вмещают  порцию груза, пе-ремещаются с грузом до места разгрузки, разгружаются и  затем возвращаются для захвата  новой порции. Сюда относят локомотивный, безрельсовый транспорт, скреперные установки  и др. Промежутки времени между  захватами очередных порций груза  называют продолжительностью цикла. Цикл зависит от расстояния транспортировки, скорости; движения и времени, затрачиваемого на погрузку и разгрузку.

Машины непрерывного действия работают без остановки  для захвата и раз-грузки груза  и перемещают его при непрерывном  движении рабочего органа. К этой группе относятся различные конвейеры, производительность которых не зависит  от расстояния транспортировки.

Многообразие видов  и свойств перемещаемых грузов, а  также способов их перемещения в  соответствии с требованиями технологии современного производ-ства привело, к  появлению более 600 типов погрузочно-разгрузочного  и подъем-но-транспортного оборудования. 

4. Средства восстановления  сыпучести грузов 

Смерзаюшимися называют грузы, которые при перевозке.навалом  теряют свое обычное свойство (сыпучесть) при температуре ниже 0 оС, когда отдельные частицы груза смерзаются друг с другом и примерзают к полу и стенам вагона. На смерзаемость влияют и атмосферные осадки, особенно в переходный период года (от осени к зиме). Измельченные и пылевидные материалы с высокой влажностью смерзаются быстрее, а разрыхление и выгрузка связаны с большими трудностями. Это осложняет выгрузку, повышает стоимость разгрузочных работ и увеличивает простой подвижного состава. К смерзающимся грузам относятся руда, уголь, кокс (орешек и мелочь), глина, песок, гравий, флюсы, шлаки и др.

Борьба со смерзаемостью  грузов имеет большое значение так  как общие за-траты на их выгрузку (с учетом простоя и ремонта  вагонов) очень велики. Она за-ключается  в применении эффективных способов и средств предотвращения смер-зания  и восстановления сыпучести смерзшихся грузов. Эти способы и средства зависят от физико-теплотехнических свойств груза (гранулометрический состав, влажность, теплоемкость, теплопроводность и др.).Для предупреждения смерзае-мости  груз и внутреннюю поверхность кузова подвижного состава обрабатывают маслами  и нефтью. Рекомендуется также  добавлять к грузу вещества, погло-щающие влагу (негашеную известь) или образующие при соединении с ней рас-творы  с низкой температурой замерзания (поваренную соль, хлористый кальций).. При устойчивых морозах эффективно предварительно (до погрузки) проморажи-вать груз, многократно  перемешивая его экскаватором, скрепером  или другими механизмами: частицы  груза при этом обветриваются  наружным воздухом. Про-мораживание  считается законченным, когда температура  в середине пересыпае-мого груза  достигнет -3 оС. Рекомендуется промораживать  уголь при температуре воздуха -20 оС и ниже. К числу других предохранительных  мероприятий относят-ся пересыпка  груза древесными опилками, прокладка  соломой, соломенной сеч-кой, камышом, торфяной мелочью, подстилка их на пол  вагона и послойная пере-кладка ими  груза в вагоне.

Сыпучесть смерзшихся грузов восстанавливают чаще всего  двумя способами:

термическим (разогрев груза и вагона);

механическим (рыхление виброразрыхлителями и бурофрезерными и другими машинами).

Предъявляя к перевозке  груз, подверженный смерзанию, отправитель  обя-зан снизить его влажность  до пределов, обеспечивающих нормальную разгрузку в пункте назначения. Если это невозможно, отправитель принимает  предусмотрен-ные правилами меры по предотвращению или уменьшению степени-смерзания  груза. В накладной на перевозку смерзающегося груза указывают процент влаж-ности и меры, принятые для предохранения от смерзаемости.

Независимо от принятых в пункте отправления профилактических мер в, пункте выгрузки получатель обязан выгрузить смерзшийся груз в установленные  сроки. Для этого у него должны быть необходимые устройства для  разогрева (те-пляки) или механического  разрыхления (бурофрезерные и самоходные вибро-ударные установки, виброрыхлители и др.). Если в пункт потребления  груз посту-пил в смерзшемся виде, получатель с участием представителя  станции составляет акт установленной  формы с указанием мер принятых для выгрузки, а также вре-мени, затраченного на нее, что служит основанием для определения ответствен-ности  отправителя. 

5. Склады и складские  хозяйства 

Многообразие и  универсальность средств механизации  связаны с разнооб-разием схем комплексной  механизации складов погрузочно-разгрузочных работ.

Существуют типовые  схемы комплексной механизации  складов навалочных гру-зов открытого  хранения:

с разгрузочной эстакадой;

с бункерным приемным уст-ройством;

с портальным разгрузчиком;

с вагоноопрокидывателем.

Выгрузку на-валочных грузов на эстакадах и повышенных путях осуществляют через откры-тые  люки и с использованием грейферного  крана на гусеничном ходу. Это, как  правило склады небольшой вместимости. Склады большой вместимости могут  быть оборудованы портальным краном, под порталом которого размещается  траншейно-эстакадное приемное устройство. На складах исслеживающихся гру-зов  под разгрузочной эстакадой размещают  ленточный конвейер для транспорти-ровки  груза на производство. Разгрузка  вагонов грейферными кранами  малоэф-фективна, так как объем  грейфера ограничен и работа искусственно замедляется внутри полувагона во избежание  повреждения. Поэтому грейферные краны  при-меняются при небольшом поступлении  грузов и обычно в условиях грузки со склада на другие виды транспорта.

Схемы с применением  разгрузки полувагонов их опрокидыванием имеют высокую производительность разгрузки. Однако высокая стоимость  вагоноопро-кидывателей и связанных  с ними устройств позволяет применять  их лишь в усло-виях большого и устойчивого  грузопотока.

Типовые схемы комплексной  механизации складов навалочных грузов закрытого хранения представлены по одинаковому технологическому процессу вы-грузки из крытого вагона в приемный бункер.

Основные типы таких  складов:

закромный;

шатрово-полубункерный;

бункерный; силосный.

Типовые схемы комплексной  механизации складов штучных  грузов можно разделить на склады тяжеловесных, длинномерных грузов и  контейнерные пло-щадки, а также  склады тарно-штучных грузов закрытого  хранения. Применение железнодорожных  кранов предусматривает технологический  процесс перегрузки тяжеловесных штучных  грузов с железной дороги на склад  и со склада на без-рельсовый внутризаводской  транспорт. Схема прирельсового  склада тарно-штучных грузов предусматривает  применение малогабаритных электропогрузчи-ков  в условиях перемещения и хранения грузов на поддонах. Склад тарно-штучных  грузов с применением штабелеров и робототележек предусматривает  хранение грузов в несколько ярусов. Такие склады обеспечивают переработку  грузов весьма широкой и разнообразной  номенклатуры и позволяют организовать образцовый учет, сортировку и комплектацию грузов.

Типовые схемы комплексной  механизации переработки жидких грузов предполагают их слив из цистерн  насосом, а слив вязких продуктов - из бункеров самотеком. Эстакады переработки  жидких грузов оборудуются передвижными откидными мостиками - переходами, а  также устройствами разогрева высоковяз-ких  продуктов.

Наиболее высокий  уровень в функционировании и  обслуживании складов достигается  с помощью автоматизации всех процессов обработки грузов. Это  в свою очередь предполагает применение большого и разнообразного числа  техни-ческих средств автоматизации  складских систем.

При разработке или  выборе того или иного типа склада учитывается его вместимость, грузооборот, условия прибытия и отправки грузов, режим работы и технология складской  переработки грузов, требования к  оборудованию, к охране окружающей среды, особые условия строительства и основные технико-экономические показатели. На основании перечисленных исходных данных раз-рабатываются принципиальные технологические решения, выбираются схемы механизации погрузочно-разгрузочных работ и складских операций.