Типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки

Совокупность способов и средств, используемых на базах и в складах при перегрузке грузов, получила наименование тех­нология перегрузочных процессов.

Перегрузочные процессы в складе могут выполняться раз­личными способами с применением самых различных средств механизации и автоматизации грузообработки. Выбор способа и средства для перегрузки грузов различных номенклатур зави­сит от целого ряда факторов, которые подробно будут рассмот­рены ниже. Поскольку сами способы осуществления перегру­зочных работ, а также средства, используемые в перегрузочных процессах, непрерывно совершенствуются, то с течением времени соответственно изменяются и технологии перегрузочных процессов, которые становятся более совершенными.

Тем не менее на отдельных отрезках времени во всяком про­изводственном процессе (в том чшсле при выполнении пере­грузочных работ в складах) технология может изучаться как установившейся режим. В результате появляется необходимость соблюдения технологической дисциплины производства, то есть строгое выполнение определенных условий и организационно-технологических требований, надавленных на успешное вы­полнение плановых заданий.

Целью любого перегрузочного процесса является измене­ние местоположения груза. В условиях склада процесс пере­грузки груза считается технологически завершенным, если ре­зультатом его явилось изменение местоположения груза в со­ответствии с одним из вариантов: автомобиль-вагон, вагон-ав­томобиль, автомобиль-автомобилг, автомобиль-склад, склад-автомобиль, вагон-склад, склад-вагон, склад-склад.

Конкретные технологические решения варианта процесса перегрузки груза с использованием одной механизированной линии грузообработки называют технологической схемой.

Технологические схемы (процессы) характеризуются сле­дующими результативными показателями: себестоимостью перегрузки груза; капиталовложениями; рентабельностью; специальными показателями: универсальностью используе­мых машин, надежностью в работе, простотой обслуживания машин и др.

ВНИИМСом для большинства массовых грузов, поступаю­щих в адрес сельскохозяйственных потребителей через базы ресурсного обеспечения АПК, разработаны типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки. Все операции (технологические, перегрузочные, транспортные) представлены в строгой последовательности и с точным указа­нием взаимодействий между ними, для чего используются спе­циальные условные обозначения (рис. 11.2—11.7).

Основными являются следующие операции:

• поступление груза на склад;

• выгрузка поступивших грузов;

• приемка поступивших грузов;

• доставка грузов на участок приемки и сортировки;

• приемка по количеству единиц и разборка партий посту­пивших грузов;

• доставка грузов на постоянное хранение;

• доставка грузов на участок комплектования заказов;

• доставка скомплектованных заказов на участок накопле­ния транспортных партий;

• погрузка грузов в транспортное средство для отправки по­требителям.

Поступление тарно-штучных грузов на базы и склады осу­ществляется в основном железнодорожным транспортом в кры­тых вагонах, полувагонах, на вагонных платформах.

Все вышеперечисленные операции осуществляются в основ­ном механизированным способом, кроме операций: расформи­рования транспортных пакетов, расстроповки (застроповки) грузов, контроля и учета, сортировки грузов, комплектования заказов.

Рис. 11.2. Типовые схемы транспортно-технологических процессов грузообработки

Условные обозначения схем тртспортно -технологических процессов грузробработки

КК — кран козловой КА — кран автомобильный КМ — кран мостовой КЖ — кран на железнодорожном ходу КШ — кран-штабелер АК — автоматический кран-штабелер ПМ — подъемник межстеллажный КД — кран для длинномеров АП — автопогрузчик ЭП — электропогрузчик ЭПВ — электропогрузчик во взрыво­опасном исполнении МТ — маневровый тягач ПМЭ — подъемник межэтажный БРТС — блочно-модульная робототех-ническая транспортно-распределительная система ПБ — погрузчик-бульдозер

ТС — транспортное средство ПП — пневмопогрузчик РП — разгрузчик пневматический ВХ — вагон-хоппер

Соотношение объемов основных операций, выполняемых механизированным и немеханизированным способом, объек­тивно отражает, насколько полно механизирован технологичес­кий процесс на конкретном складе.

Уровень механизации определяет долю основных операций в их общем объеме на данном складе, грузовом фронте или предприятии в целом. В качестве единицы объема основных операций на конкретном складе или предприятии:

(11.1)

где п — количество технологических схем грузообработки;

Г — грузопоток, перерабатываемый по этой технологической схеме, тыс. т;

К_ы — количество основных операций при грузообработке по /-той технологической схеме.

Под грузопотоком понимается количество грузов, проходя­щее через данный грузовой фронт, склад за отчетный период.

Данные о величине грузопотока могут быть получены из отчетной документации.

Для установления числа основных операций, выполняемых с каждой тонной груза, следует использовать утвержденные тех­нологические схемы грузообработки.

Рис. 11.3. Типовая схема транспортно-технологического процесса складской обработки тарно-штучных грузов (шестерни, радиаторы, муфты, рулоны, длинномерные изделия) в складе вместимостью до 5 тыс. тонн

Рис. 11.4. Типовая схема транспортно-технологического процесса складской обработки тарно-штучных грузов (шестерни, радиаторы, муфты, рулоны, длинномерные изделия) в складе вместимостью свыше 5 тыс. тонн

Рис. 11.5. Типовая схема транспортно-технологического процесса складской обработки лакокрасочных материалов

Рис. 11.6. Типовая схема транспортно-технологического процесса складской обработки металлопроката, лесоматериалов, сельскохозяйственной техники, контейнеров и тарно-штучных грузов

Рис. 11.7. Типовая схема транспортно-технологического процесса складской обработки угля и цемента

Так, если на складе тарногушых грузов поддоны исполь­зуются только внутри склада, а груз может перегружаться на автотранспорт по прямому варианту и через склад, то число операций будет равно:

• по прямому варианту — трем (укладка груза на поддон, сня­тие с поддона, транспортирование от вагона до автомобиля);

• через склад — четырем (укладка груза на поддон, снятие с поддона, транспортирование от вагона в склад, транспортиро­вание из склада до автомобиля).

При этом к основным следует относить и операции по за­чистке подвижного сотава. За грузопоток в этом случае прини­мается количество зачищаемого груза.

Объем механизированных основных операций:

(11.2)

где К_ш — количество основных операций, выполняемых механизи­рованным способом по /-той технологической схеме.

Тогда уровень механизации:

(11.3)

Нетрудно подсчитать, что для склада тарно-штучных грузов (с внутренним использованием поддонов) при грузообработке по прямому варианту У_м = 33,3 %, а при перегрузке через склад У = 50 %.

Уровень комплексной механизации можно представить как долю грузопотока, перегружаемого комплексно-механизирован­ным способом в общем грузопотоке:

(11.4)

где Г_ш — грузопоток, обрабатываемый комплексно-механизирован­ным способом, тыс. т;

Пример. На базу за год прибывает: грузы в контейнерах — 50 тыс. т, непакетированные товарно-штучные грузы в крытых вагонах — 120 тыс. т, уголь — 30 тыс. т.

Разгрузка угля осуществляется на повышенном пути, кото­рый оснащен устройством для открытия и закрытия люков по­лувагонов и накладными вибраторами.

Для погрузки угля в автотранспорт используются трактор­ные погрузчики. Следовательно, уголь перегружается комплек­сно-механизированным способом.

Погрузка контейнеров осуществляется козловым краном, ос­нащенным автоматическим захватом, то есть процесс комплек­сно-механизирован.

На складе товарно-штучных грузов уровень механизации пе­регрузочных операций У_м = 50 %.

Определим величину У^.

Г_об = 50 + 120 + 30 = 200 тыс. т;

Для создания полной картины результатов внедрения средств мезанизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и склад­ских работ полезно ввести дополнительный показатель «сте­пень сокращения трудовых затрат»:

(11.5)

где Т — трудовые затраты при ручной обработке грузов, чел.-ч;

Т_м — трудовые затраты при механизированной обработке гру­зов, чел.-ч.

Так, при обработке 100 тыс. т тарно-штучных грузов вруч­ную трудовые затраты составят 6000 чел.-ч (выгрузка из вагона в склад).

При использовании автопогрузчика и хранении груза в скла­де на поддонах трудовые затраты составят 4800 чел.-ч.

Исходя из этого, степень сокращения трудовых затрат У_т = 20 % при уровне механизации У_м = 50 %.

Выгрузка поступивших грузов осуществляется с помощью козловых, мостовых кранов или вилочных погрузчиков.

На участках временного хранения, приемки и сортировки в зону хранения грузы доставляются вилочными погрузчиками.

В зоне хранения грузы размещаются на стеллажах в таре или без с помощью подъемников межстеллажных, кранов-шта-белеров стеллажных или мостовых, кранов для длинномеров.

Из зоны хранения перемещение на участок комплектова­ния заказов, участок накопления транспортных партий, а также погрузка грузов в транспортное средство осуществляется с помощью вилочных погрузчиков и кранов мостовых.

Особенностью обработки лакокрасочных материалов (рис. 11.5) является использование для ПРТС работ электропогруз­чиков во взрывобезопасном исполнении.

Складская обработка металлопроката, лесоматериалов, сель­скохозяйственной техники (рис. 11.6) проводится кранами коз­ловыми, кранами на железнодорозеном ходу, кранами автомо­бильными, автопогрузчиками.

Особенностью обработки угля (рис. 11.7) является исполь­зование крана железнодорожного с грейферным захватом, по­грузчика-бульдозера, зачистка полувагонов от остатков угля с помощью рыхлителей, накладных вибраторов.

Цемент (рис. 11.7) на участки обработки цемента поступа­ет в вагонах-хопперах, вагонах-цистернах или крытых ваго­нах. Выгрузка и транспортирование цемента на хранение про­изводится с помощью конвейеров подкатных, разгрузчиков пневматических. Погрузка цемента в транспортное средство осуществляется пневмопогрузчиками или непосредственно в цементовозы.

Особенностью обработки товарно-штучных грузов в авто­матизированных складах (рис. 11.8) является использование блочно-модульных робототехнических транспортно-разделительных конвейерных систем.

Рис. 11.8. Типовые схемы транспортных систем автоматизированных складов: а) для зоны приемки; б) для зоны приемки с участком комплектации

На рис. 11.9 изображена типовая базовая технология грузо-обработки в складах. Склад состоит из хранилища, представля­ющего собой ряд высотных стеллажей, образующих несколько проходов, в которых работают стеллажные краны-штабелеры, и экспедиции — участков, на которых производят все техноло­гические операции по приемке и сортировке грузов, формиро­ванию складских единиц, транспортированию складских еди­ниц в зону хранения, выдачу их из зоны хранения, комплекто­вание и отправку потребителю. Транспортирование грузов с помощью электропогрузчиков, формирование складских еди­ниц осуществляется с помощью сбалансированных манипуля­торов с комплектами специальных универсальных сборных гру­зозахватных приспособлений и конвейеров (роликовых, цеп­ных, пластинчатых).

В настоящее время все прогрессивные стеллажные краны-штабелеры, предназначенные для пакетной обработки грузов, выпускаются с автоматическим управлением.

Автоматическое управление позволяет: увеличить произво­дительность кранов-штабелеров, улучшить условия труда об­служивающего персонала.

При прочих равных условиях производительность кранов-штабелеров с ручным управлением ниже, чем кранов-штабелеров с автоматическим уравлением на 20—40 %. Стеллажные ав­томатические краны-штабелеры по компоновке и конструкци­онному исполнению ничем не отличаются от стеллажных кранов-штабелеров с ручным управлением. К механизмам и при­водам добавляются устройства автоматического управления.

Системы управления кранов-штабелеров, как правило, пре-думатривают несколько режимов работы, в том числе: ручное управление из кабины оператора; полуавтоматическое управ­ление из кабины оператора путем автоматического позициони­рования и ручного управления механизмами при взятии и ус­тановке грузов; автоматическое управление с центрального пуль­та; автоматическое управление от ЭВМ верхнего уровня.

Специалистами НПО «Комплекс» (г. Волгоград) разрабо­тан складской модуль с подъемно-опускной траверсой грузо­подъемностью 2,0 т.

Применение модуля дает возможность организации скла­дов на небольших площадях с максимальным использованием высоты здания, повышает уровень механизации и автоматиза­ции процессов складской обработай и хранения грузов, сохра­няет производственные площади. Управление модулем автома­тизированное дистанционное с пульта.

Использование складского модуля обеспечивает бесперева­лочную связь между складом-накепителем и рабочими места­ми комплектовщиков при помощи единой автоматизирован­ий транспортно-разделительной системы (АТРС), разработанной специалистами ВНИИМС. АТРС построена с использованием трех основных конструктивных элементов: цепного и ро­ликового конвейеров, встраиваемого цепного конвейера и ро­ликовой подъемно-опускной платформы. Эти модули имеют автономные электроприводы и датчики наличия на них грузо­вых единиц. Поступившие грузы транспортируются электро­погрузчиками в склад на участок сортировки. К рабочим мес­там сортировщиков подается также порожняя складская тара. Рабочие-сортировщики в соответствии с технической докумен­тацией производят разборку транспортных пакетов, сортиров­ку грузов, контроль их качества и формирование складских грузоединиц (СГЕ). Использование пяти рабочих мест комплек­товщиков позволяет достигнуть единой производительности АТРС около 180 единиц грузоподъемностью 1,0 т. При этом обеспечивается комплектование партий по 275 позициям.

При определении технико-экономической эффективности перегрузки груза, в ряде случаев, нет возможности выявить фактическую эффективность нового рекомендуемого вариан­та, так как отсутствуют данные, необходимые для полного срав­нения по всем базовым показателям.

Обычно в качестве базисного варианта принимается луч­ший из известных объектов аналогичного назначения, причем возможно существование аналогичного объекта с более высо­кими показателями. Рациональные технологические схемы транспортировки целесообразно определять на основе поэтап­ного системного анализа вариантов схем перегрузки, а в каче­стве эталона для сравнения, наряду с базисными вариантами, возможно принимать и теоретический эталонный вариант.

Разработчикам новых схем комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) ра­бот рекомендуется руководствоваться следующими основными требованиями, которые помогут достичь высоких технико-эко­номических показателей:

а) рациональная организация комплекса ПРТС работ без выполнения излишних операций, при кратчайших путях пере­мещения грузов, с минимально возможным пересечением гру­зопотоков, при обеспечении сохранности количества и каче­ства грузов;

б) минимальное количество обслуживающего персонала при благоприятных санитарно-гигиенических условиях его работы;

в) высокий коэффициент использования машин и устройств;

г) высокий коэффициент использования площадей и объемов;

д) наименьшие величины капитальных затрат, эксплуата­ционных расходов и себестоимости комплексной переработки единицы груза.