Глава V. Механизация погрузочно-разгрузочных работ по отдельным видам грузов

1. Сыпучие грузы

Перевозки сыпучих и кусковых грузов, к которым относятся уголь, руда, кокс, строительные грузы, некоторые химикаты, хлебные грузы, овощи и т. д., составляют около 60% всех перевозок грузов железнодорожным транспортом, или около 1,4 млрд. т в год. Более 85% всех сыпучих и кусковых грузов [62] выгружается на промышленных предприятиях.

Поэтому комплексная механизация погрузочно-разгрузочных операций с дальнейшей их автоматизацией при переработке сыпучих и кусковых грузов является важнейшей народнохозяйственной проблемой.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) разработан новый метод механизации выгрузки сыпучих и кусковых грузов из железнодорожных вагонов [63], предусматривающий использование сил инерции частиц груза при механических колебаниях вагона. Этот способ воздействия на груз исключает необходимость вводить внутрь вагона какие-либо захватные рабочие органы.

Принцип действия инерционной разгрузочной машины ЦНИИ МПС состоит в следующем [64]. Вагон, предназначенный к разгрузке, устанавливается и закрепляется на подвижной платформе-мосту этой машины и вместе с ним совершает продольные колебания, под действием которых груз перемещается от торцов к середине вагона. Удаление груза из вагона производится наклоном вагона 10^° в сторону выгрузки.

В комплект инерционной разгрузочной установки ЦНИИ МПС, кроме платформы-моста, входят также приемный бункер или лоток, ленточные конвейеры, подающие груз на склад или к месту потребления и пульт управления.

Эксплуатация первой инерционной разгрузочной машины ЦНИИ МПС на Московском мелькомбинате с 1960 г. показала высокую эффективность инерционного способа выгрузки сыпучих и кусковых грузов. В 1963 г. с учетом опыта эксплуатации экспериментально-промышленного образца, были изготовлены две машины со значительным улучшением конструкций части узлов.

При помощи этой машины разгрузка зерна из четырехосного крытого вагона продолжается 5 мин., а общая продолжительность всех операций по разгрузке 10-12 мин. Производительность машины зависит в значительной степени от емкости приемного бункера, производительности конвейерных линий, освобождающих бункер от груза и соотношением между этими двумя параметрами. Подсчеты ЦНИИ показывают, что при производительности конвейеров в 350 т/ч емкость бункера 30-35 т, что позволит разгружать шесть вагонов в 1 ч. При производительности конвейеров 500 т/ч емкость бункера достаточна 25 т. Применение конвейерных линий производительностью ниже 350 т, например, 240 т/ч потребует бункер емкостью 42-45 т и создаст темп разгрузки не больше четырех вагонов в 1 ч.

В ЦНИИ МПС проводится работа по дальнейшему совершенствованию инерционной разгрузочной машины и автоматизации управления машиной для реализации оптимальных режимов работы.

На машине, работающей на Мелькомбинате, для предотвращения просыпания груза в случае остановки конвейеров освобождающих бункер, установлены датчики уровня груза.

При максимальном наполнении бункера по сигналу датчика автоматически прекращается выгрузка.

При помощи инерционной машины ЦНИИ МПС могут разгружаться не только крытые вагоны, но и полувагоны.

Одним из средств механизации выгрузки навалочных грузов из полувагонов являются вибраторы, устанавливаемые на верхней обвязке полувагона и сообщающие кузову вертикальные колебания на рессорных комплектах [65]. Накладные вибраторы характеризуются небольшой стоимостью и надежностью в эксплуатации.

Вибраторы ЦНИИ 14 ПС применяются на заводе «Азов-сталь», комбинате «Южуралникель», Богословском алюминиевом заводе, Ново-Куйбышевской тЭЦ-1 и ряде других предприятий. На московских предприятиях строительной промышленности используются вибраторы Научно-исследовательского института железобетона; Ленинграда для своих предприятий была выпущена партия вибраторов типа ВРШ.

Вибратор НИИжелезобетона на Московском комбинате железобетонных конструкций № 2 производит разгрузку в приемный бункер, длина которого позволяет обрабатывать один полувагон. Вибратор подвешен над бункером, подъем и опускание его производятся при помощи лебедки. После установления на середине верхней обвязки полувагона вибратор включается на 1-2 мин, после чего поднимается в верхнее положение. Как правило, на крышках надтележечных люков остается 0,5-1,5 т груза, который удаляется вручную. Совмещение виброочистки с очисткой вручную оказалось выгодным, поскольку при этом значительно сокращается общее время разгрузки. Использование вибратора позволило довести уровень механизации до 80%. Производительность установки, обслуживаемой тремя рабочими, достигает восьми полувагонов в 1 ч.

На Мундыбашской агломерационной фабрике, где применяется вибратор ВРШ, снижение простоя вагонов достигнуто не за счет совершенствования технологии работы, а путем увеличения степени вибрационного воздействия на полувагоны, что отрицательно сказывается на сохранности вагонов.

Испытания, проведенные ЦНИИ МПС, и опыт эксплуатации накладных вибраторов показали, что вибратор, работая с возмущающей силой 13,5 т, будет повреждать полувагоны.

Комиссии эксплуатации и вагонного хозяйства научно-технического совета МПС одобрили выбранные ЦНИИ МПС следующие параметры накладных вибраторов, при которых очистка полувагонов обеспечивается за 3-5 мин; амплитуда возмущающей силы не более 9000 кг, длина опорных поверхностей не менее 3000-3500 мм; жесткость опорных поверхностей не менее 60 000 кг/мм.

Фирма Grant Lyon Co. Ltd (Англия) выпускает подвесные [66] вибрирующие плиты производительностью до 80 т/ч для повышения производительности механических лопат при разгрузке железнодорожных вагонов с наклонными днищами и при засыпке траншей. Подсчитано, что применение виброплит сокращает на 50% время, затрачиваемое на разгрузку. Установка виброплиты взамен ковша занимает 30 мин.

В США для облегчения подачи сыпучих порошковых материалов (мука, алебастр, цемент, порошковая сера), образующих своды в бункерах, предлагается, помимо вибрации бункеров, применять в них продувку воздуха [67]. Для этого бункер с наклонными стенками, переходящими в выгрузочный люк, оборудуется дном из пористого материала, через которое продувается воздух от осевого вентилятора. При этрм порошковый материал вовлекается в поток, что облегчает его выгрузку через специальный лопастной фильтр, регулирующий расход.

В ФРГ разработано устройство для ускорения выгрузки из бункеров сыпучих слежавшихся материалов путем пульсирующего воздействия на них воздушной подушки, которая создается при помощи тарельчатого клапана, смонтированного на стенке бункера около разгрузочного люка. Многократно повторенное резкое сокращение объема подушки приведет в движение слежавшиеся комки материала и разрыхлит их [68].

В ФРГ [69] мощность пневматических разгрузочных устройств для выгрузки сыпучих грузов и ликвидации невы-груженных остатков продукции повышается до 100 т/ч .

Для улучшения механизации погрузочно-разгрузочных работ с сыпучим грузом создаются пневмоустановки новых типов.

Фирма Simon Handling Engineers, Ltd (Англия) выпускает несколько моделей (70) передвижных и самоходных пневмо-установок для разгрузки (погрузки) барж, автомобилей или вагонов с зерном в стесненных условиях. Передвижные установки выпускаются в двух модификациях: на базе цельнометаллических трейлеров и перевозимые на двух грузовых автомобилях. Производительность установок 50-60 т/ч при дальности транспортирования до 60 м с возможностью некоторого увеличения дальности за счет производительности. Самоходные высокоманевренные установки рассчитаны на производительность 35-40 т/ч при дальности транспортирования 45 м.

В СССР в целях облегчения погрузочно-разгрузочных работ с сыпучими грузами предложен [71] механический передвижной приемный стол, снимающий со стационарных напольных конвейеров в любой точке мешки с мукой. Передвижной приемный стол представляет собой малогабаритный наклонный конвейер, установленный на общей со столом передвижной раме длиной 2,2 м. Устройство может передвигаться над стационарным конвейером по всей его длине и устанавливается в любом месте.

Интересен опыт Рыбинского мельзавода, где выгрузка зерна из вагонов производится при помощи пневморазгрузчика с диаметром зернопровода 137 мм [72].

Разгрузка двух вагонов с полной зачисткой производится за 80 мин. Наибольшая производительность установки достигается одновременной выгрузкой двух вагонов, на которой занято двое рабочих.