Глава II. Создание новых и совершенствование действующих машин для механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ на промышленном транспорте

1. Погрузчики

Погрузчики разных типов получили в СССР и за рубежом широкое распространение как на промышленном транспорте, так и на складах.

Одним из характерных усовершенствований в конструкции вилочных погрузчиков является их универсальность за счет применения сменного захватного приспособления и создания новых разнообразных форм оборудования для погрузочно-разгрузочных операций не только с тарно-штучными грузами, но и с длинномерными, навалочными и другими грузами.

Сменное захватное приспособление значительно расширяет область применения вилочных погрузчиков. При перемещении металлических листов, железобетонных изделий, мраморных плит и листового стекла, погрузчик может снабжаться вакуумными присосами. Для сыпучих грузов применяют гидравлически управляемые ковш или бункер с откидным дном. Широко применяются поворотные клещевые захваты для взятия груза в любом положении, перемещения и штабелирования бетонных колец, бумажных рулонов и других аналогичных грузов (рис. 1). Применяемые для подъема и транспортирования отдельных предметов правильной формы и целых штабелей боковые прижимы позволяют обходиться без поддонов. Для повышения трения и лучшего распределения бокового сжимающего усилия, создаваемого гидроцилиндрами, прижимы облицовываются резиной, а также выполняются самоустанавливающимися с шарнирным креплением к нажимным рычагам.

Рис. 1. Погрузчики в транспортном положении: а - с прижимами для транспортировки цилиндрических грузов; б - с гидравлическими клещевыми захватами

Для транспортирования бочек и подобных штучных грузов применяют прижимы соответствующей формы.

Для перевозки штабелированных кирпичей и строительных камней используются выдвигающиеся в сторону многозубцовые вилочные захваты и т. д. [7].

Находят применение погрузчики, выполненные по трех-опорной схеме (заднее колесо ведущее и управляемое) грузоподъемностью до 1,5 т [8]. Они имеют меньшие габариты в плане, меньший радиус поворота и небольшую удельную нагрузку на пол. Это дает возможность применить их в стесненных условиях, например, в железнодорожных вагонах, многоэтажных цехах, складах и т. п. Для улучшения поперечной устойчивости этих погрузчиков задние колеса иногда делают спаренными (сдвоенными). Стремление к дальнейшему уменьшению веса и габаритов трех- и четырехколесных погрузчиков привело к созданию малогабаритных погрузчиков и напольных штабелеров. Принципиальное отличие напольных штабелеров от погрузчиков заключается в том, что у штабелеров центр тяжести груза лежит в пределах опорной поверхности машины. Это дает возможность ликвидировать противовесы. Для механизации погрузочно-разгрузочных работ с длинномерными грузами (трубы, прокат и др.) применяют погрузчики с боковым выдвижным грузоподъемником. В процессе перемещения груз лежит на корпусе машины, а не на вилках грузоподъемника, что повышает устойчивость машины и срок службы грузоподъемника. Дальнейшее совершенствование этого типа машин привело к созданию универсальных малогабаритных погрузчиков, объединяющих в себе достоинства погрузчиков как с боковым, так и с фронтальным расположением грузоподъемников и перемещающихся во всех четырех направлениях без предварительного разворота. Универсальность погрузчика зависит от количества сменных грузозахватных приспособлений, применяемых на нем. Грузозахватное приспособление может состоять из трех частей: собственно самого захвата (стержни, крановые стрелы, ковши, прижимы и т. д.), устройств для разгрузки грузов (сталкиватели, опрокидные и поворотные узлы и т. п.) и устройств, удерживающих груз на захвате (верхние прижимы и т. п.). При наличии специальных грузозахватных приспособлений диапазон применения погрузчиков еще более расширяется.

Уделяется также внимание совершенствованию погрузчиков для работы с длиномерными грузами.

Фирма Matboro, Ltd (Англия) выпустила поворотный вилочный погрузчик для транспортирования и складирования различных длинномерных грузов (лесоматериалы, шпалы и т. п.). Погрузчик может осуществлять боковую загрузку дл-инномеров и располагать транспортируемые грузы по ходу движения погрузчика [9]. такое транспортирование позволяет отказаться от необходимости устройства широких проездов на складе и более выгодно использовать складскую территорию. При захвате поворотная часть погрузчика поворачивается на 90^°, груз подхватывается на вилки, которые передают его на грузовую платформу погрузчика. Затем вилки опускаются и груз остается закрепленным на платформе и ориентированным по ходу движения погрузчика. При штабелировании операции проводятся в обратной последовательности. Подъем рамы, отклонение ее от вертикали и разворот поворотной части погрузчика осуществляется при помощи одного трехплунжерного гидропривода, рычаги управления которым расположены у рулевого колеса водителя. Новый погрузчик имеет две скорости перемещения: вперед 21 км/ч и назад И км/ч и две скорости подъема 13,7 и 19,8 м/мин.

В ФРГ и в ряде других стран Западной Европы созданы погрузчики с боковыми вилками для переработки длинномер-шых грузов на внутризаводском транспорте при относительно небольшой дальности транспортирования [10]. Распространенным является погрузчик Jrion, выпускаемый в трех вариантах. Погрузчик модели ADI грузоподъемностью 2,5-3 т и со скоростью движения 13,5 км/ч предназначен для механизации погрузочно-разгрузочных работ при переработке пиломатериалов на лесопильных заводах средней мощности. Скоростью подъема вилок при полной нагрузке 0,15 м/сек, при нагрузке до 600 кг - 0,5 м/сек. Погрузчик может работать в проходах шириной до 0,8 м. Погрузчик модели IDS выпускается в нескольких модификациях грузоподъемностью 3,5-10 т, которая в ближайшее время будет доведена до 10-20 т. Скорость Движения 20 км/ч. Расстояние между вилками может изменяться в пределах 400-1100 мм. Кроме того, предусмотрено смещение направляющей рамы в обе стороны (от среднего положения) на 150 мм. Скорость подъема груза 0,66 м/сек. Погрузчик используется на трубных заводах, в прокатных цехах, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей мышленности.

Погрузчик модели IDS2 грузоподъемностью 4-5 т отличается от погрузчика IDS тем, что направляющая рама, при помощи телескопических салазок может выдвигаться вперед на расстояние, равное длине вилок. Благодаря этому погрузчик может разгружать (загружать) железнодорожную платформу или вагон по всей его ширине, находясь при этом на погрузочной платформе (рис. 2). При установке разновысоких вилок с регулируемым смещением возможна перевозка грузов в наклонном положении.

Рис. 2. Погрузчик с направляющей рамой

Ряд совершенствований в погрузчики аналогичных типов внесены в США, где на заводе фирмы Ed. Fountarn Lumber Co., изготовляющей прессованные изделия из древесины, используется специальный вилочный погрузчик со всеми управляемыми колесами, что значительно ускорило выполнение межоперационных и складских транспортных операций. Длима пакетов из склеенных досок, которые снимаются с прессов и укладываются на просушку, составляет 3,7-37 м. Раньше съем и укладку пакетов выполняли четыре человека, в настоящее время на этой работе занят только водитель. Новый погрузчик фирмы Jale and Towene Mfg. Co. передвигается боком, что делает его высокоманевренным и допускает движения с длинномерным грузом в узких складских проходах. Его грузоподъемность 1,8 т. Погрузчик легко проходит через дверные проемы шириной 3,05 м. Замена короткого вилочного захвата удлиненным, используемым для внутрискладских транспортных операций, производится водителем за 4-5 мин. Благодаря эффективности нового погрузчика фирмой было решено не применять подвесных кранов в цехах и на складах предприятия [11].

В США [12] стимулируется применением большегрузных погрузчиков в связи с увеличением веса и габаритов перерабатываемых грузов, особенно в металлургии, на бетонных заводах, при контейнерных перевозках. К большегрузным относятся погрузчики подъемной силой 8,1 т и более.

Изготавливаются погрузчики подъемной силой до 58,5 т с относительно небольшим радиусом поворота.

Фирма Taylor Machine Works изготавливает погрузчики подъемной силой до 18 т, высота мачты 5,4 м. Скорость продвижения 32 км/ч, скорость подъема 16 м/мин.

Применяются усовершенствованные захватные приспособления погрузчиков, в частности, для работы с плитами.

Оборудование для вилочных автопогрузчиков, состоящее из вращающегося и выдвигающегося бокового захвата, выпускает фирма Stockport Manufacturing Co. (Англия) [13]. Захваты, установленные на дизельных вилочных автопогрузчиках, используются на погрузке облицовочных плит. Поворачивающиеся захваты дают возможность погрузчику работать с торца плит, что позволяет отказаться от широких проходов между рядами складируемых плит и сокращает территорию склада. После зажима пачки плит захваты поворачиваются на 90^° и грузят плиты на автомобиль.

В последнее время создан ряд оригинальных конструкций погрузчиков.

В ГДР запатентован погрузчик, предназначенный для работы в складе суперфосфата, разделенном стенками на траншеи. Вверху на стенках траншеи закреплены рельсы, по которым передвигается погрузчик, снабженный лопатой шириной, равной ширине траншеи. Лопата может опускаться до дна траншеи и подниматься выше уровня сыпучих материалов для свободного движения над траншеей. При опускании лопата захватывает груз, передвигается и ссыпает его у места разгрузки. При помощи тележки, движущейся перпендикулярно траншее, погрузчик передвигается для работы в другой траншее [14].

Повышаются требования к скорости работы погрузчиков.

В Англии создаются автопогрузчики со скоростью подъема: вилок в ненагруженном состоянии до 30 м/мин. На многих складах грузы хранятся в 5-6 ярусов при ширине прохода не более 2,4 м. При высоте подъема до 6 м и продолжительности рабочего цикла 3 мин скорость подъема вилок должна быть не менее 15 м/мин[15].

Стремление к максимальному использованию складской площади и сокращению ширины проездов привело к выпуску автопогрузчиков с различными конструктивными улучшениями. так, американские фирмы [16] выпустили серии автопогрузчиков Straddl Truck с неконсольным расположением груза, которое достигнуто при помощи вынесенных вперед консольных опор, расположенных вне габарита поддона. такая конструкция позволила обойтись без противовеса и вследствие этого сократить длину автопогрузчика. Все эти погрузчики приспособлены для управления стоя.

Дальнейшее улучшение конструкции, предложенное в США, заключается в применении выдвижных вилок, перемещаемых раздвижным шарнирным механизмом, укрепленным; на вертикальной раме и управляемым гидроцилиндром. Ряд. фирм разработал автопогрузчики, в которых вилки выдвигаются вместе с вертикальной рамой. Это дает возможность сократить ширину проездов с 2,6 до 1,8-1,9 м при грузоподъемности погрузчика 1 т. При этом в автопогрузчике имеется сиденье для водителя.

На складе бумаги фирмы Chicago Rotoprint Co. работает вилочный погрузчик фирмы Jale, снабженный поворотной грузоподъемной кареткой с двухчелюстным захватом. Максимальная высота подъема достигает 9,1 м. Применение такой машины позволило увеличить полезное использование емкости склада на 20%. Рулоны газетной бумаги штабелируются в 4-5 ярусов по высоте. Скорость подъема груза 6,4 м/мин. Наклон рамы грузоподъемника ограничен, что способствует повышению устойчивости машины [17].

Имеется ц ряд других типов конструкций погрузчиков, дающих возможность сокращать требуемую складскую площадь.

Фирма Lassing Bagnall, Ltd. (Англия) изготовила новые погрузочно-разгрузочные машины [18], предназначенные для работы на складах с узкими проездами. Это аккумуляторные погрузчики с выдвижным вилочным захватом, которые могут работать в проездах шириной 1,3 м. Кабина оператора поднимается или опускается вместе с грузом и может вращаться вокруг оси погрузчика. При передвижении погрузчика в узких проходах (до 1,5 м) рекомендуется использовать направляющий рельс. В дальнейшем предполагается полностью автоматизировать погрузчики такого типа и установить на них программное управление. Для отбора необходимых грузов из штабелей той же фирмой выпущена специальная тележка с подъемной платформой. Оператор, поднимаясь на платформе, может отбирать и укладывать на поддон грузы при высоте штабеля свыше 3,6 м. Управление передвижением тележки допускается с любого уровня.

В новых типах погрузчиков находит широкое применение современная электронная техника. Например, в ФРГ сконструирован [19] электропогрузчик Schildkrote, выпускаемый в различных вариантах: с сиденьем для водителя и без него, с дистанционным или фотоэлектронным управлением. троганием с места и остановкой погрузчика можно управлять дистанционно посредством специального кабеля или ультразвукового излучателя. На кривых участках пути скорость движения автоматически регулируется.

Во Франции изготовлены вилочные погрузчики [20] с электронным вариатором скорости, который представляет собой устройство, позволяющее прямо передавать полное напряжение аккумуляторов на электродвигатель, но только в течение очень коротких промежутков времени (порядка сотой доли секунды). Двигатель, прерывисто снабжаемый энергией, стабилизируется на режиме, соответствующем среднему напряжению аккумулятора, в то время как средняя сила тока, поступающая к двигателю, достигает высоких значений. Водитель педалью акселератора воздействует на электронное устойство, обеспечивающее прерывистость тока, и таким образом, может изменять без потерь энергии и плавно среднее напряжение тока от минимальных значений до максимальных, равных полному напряжению аккумулятора. Применение данных вариаторов обеспечивает до 75% экономии электроэнергии при маневровых работах и до 25-30%: экономии энергии в течение дня, сокращает на 10% время, необходимое на управление, улучшает условия и безопасность работы за счет плавного регулирования скоростей.

Для работы на складах с большой площадью пола или в цехах крупных предприятий, где необходимо частое перемещение погрузочно-разгрузочных машин на большие расстояния, фирма Ingheinrich Co. (ФРГ) [21] выпускает специальный 1-т погрузчик с электронным указателем маршрута, обеспечивающим движение по заранее заданному пути без оператора.

В передней части машины установлен фотоэлектрический датчик, сигналы которого используются для ведения машины по белой маршрутной полосе, выложенной на полу и выполненной из фольги, пластика или другого материала.

Кроме того, машина оборудована выступающим вперед щупом, при соприкосновении которого с предметом на пути движения привод колес автоматически отключается.

Совершенствуется и энергетическая часть погрузчиков. В ФРГ, особенно на складах предприятий пищевой промышленности, наряду с электропогрузчиками находят широкое применение [22] погрузчики, работающие на сжиженном газе. так, на складе одного из сахарных заводов работает несколько таких трехколесных погрузчиков типа Challenger 30 и 40, грузоподъемностью 1,5 и 2 т. топливный бак-баллон расположен сзади сиденья водителя. Для зарядки баллонов организована специальная станция, оборудованная сферическим резервуаром емкостью 1700 л. На заправку погрузчика требуется 5 мин, т. е. намного меньше, чем на смену аккумуляторов.

На складе погрузчики штабелируют груженые поддоны в три яруса.

На предприятиях фирмы Blattmetoll Werk погрузчик фирмы Hyster, работающий на сжиженном газе, грузоподъемностью 4,6 т, используется в прокатном цехе для подачи к нагревательным печам слитков алюминия весом 3 т.