ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ нижних складов с мАлым грузооборотом
Бакай Б.Я. (УкрДЛТУ, г. Львов, Украина)
The elevating
transport mechanism equipped by the manipulator with grapple, way of sorting and system of stores of round timber is offered, the
technology of works for small log sort yard is developed.
Введение. Сортировка и выполнение транспортно-переместительных операций круглых лесоматериалов являются наиболее трудоемкими и слабо механизированными лесоскладскими операциями для нижних складов с малым грузооборотом. Столь низкие темпы объясняются рядом причин, среди которых слабое развитие лесного машиностроения и недостаточный выпуск нижнескладского оборудования, высокие показатели трудоемкости и стоимости строительно-монтажных работ, большое число непроизводительных переместительных операций, увеличивающих энергоемкость и металлоемкость производства. Все эти недостатки необходимо отнести на несовершенство существующей поточной технологии для нижних складов грузооборотом 20-70 тыс.м3 в год.
Постановка задачи. Анализ показывает [1], что устранение перечисленных недостатков за счет модернизации отдельных машин и совершенствования существующей поточной технологии не обеспечивает кардинального решения этих проблем.
Необходимо, используя принцыпы энерго и ресурсозбережения разработать технологию и соответствующее оборудование для нижних складов c малым грузооборотом для выполнения сортировки, штабелевки, погрузки и подачи круглых лесоматериалов на специализированные поточные линии. Данной теме предшествуют выполненные работы направленные на создание технологии и оборудования для перемещения круглых лесоматериалов на нижних складах с малым грузооборотом [1-5]. Поставленная задача решается за счет реализации комплекса мероприятий основанных на способе сортировки лесоматериалов за длинной при использовании системы накопителей для автоматизированного продольного транспортера и подъемно-транспортного механизма оборудованного манипулятором с грейферным захватом.
Сущность предлагаемой технологии и оборудования. В УкрГЛТУ разработано и предложено отрасли ресурсосберегающею, циклично-поточною технологию сортировочно-переместительных операций основанной на применении автоматизированных сортировочных транспортеров, рис. 1 и подвижных подъемно-транспортных механизмах (ПТМ), рис. 2.
Сущность способа сортировки и системы лесонакопителей (рис. 1) состоит в выполнении поперечного перемещения круглых лесоматериалов в порядке возрастания их длины, путем скатывания сортиментов 1 по направляющим 2 с дальнейшим сваливанием в накопители 3, которые установленные в концах направляющих 2 для каждой сортиментной группы 4. Количество и взаимное расположение направляющих принимаются такими, что лесоматериалы заданных длин, опираются как минимум на две направляющие установленные параллельно по краям накопителей. Составные элементы системы накопителей обеспечивают создание накопителей второго и третьего ряда и при необходимости изменение их геометрических параметров. Оборудование направленное на повышение эффективности, надежности сортировки круглых лесоматериалов и уменьшение нижнескладских площадей при использовании манипуляторов в качестве исполнительного элемента подъемно-транспортного механизма.
Рисунок 1- Система накопителей:
1 – круглые лесоматериалы; 2 – направляющие; 3– накопители; 4 –сортиментные группы
Рисунок 2- Подъемно-транспортный механизм:
1 – направляющие перемещения; 2 –полувагоны; 3 - гидравлические цилиндры; 4 – портал; 5 – манипулятор; 6 – грейферный захват; 7 – лесонакопитель; 8 – штабеля круглых лесоматериалов; 9 - приводная тележка; 10 - опоры; 11 - тележка перемещения подъемно-транспортного механизма
Подъемно-транспортный механизм на рейсовых тележках (рис. 2) предназначен для погрузки, как в полувагоны, так и специальный подвижной автотранспорт, обслуживания накопителей сортировочных линий и сортировки круглых лесоматериалов.
Перемещение ПТМ на нижнем складе осуществляется по направляющих 1. Для обеспечения безопасного прохождения механизма над полувагонами 2 широкой колеи, с помощью гидравлических цилиндров 3, выполняется подъем портала 4. С помощью манипулятора 5 оборудованного грейфером 6 выполняется штабелёвка сортиментов с лесонакопителей 7 в штабель 8, отгрузка сортиментов из штабеля 8 или лесонакопителей 7 в полувагоны 2 широкой колеи. При необходимости формирования резервного или междуоперационного запаса определенного за качественными и количественными показателями сортиментов приводная тележка 9 занимает одно из крайних положений на портале 4, а свободная внутренняя часть портала используется как лесонакопитель.
В случаях отсутствия полувагонов широкой колеи на складе, с целью уменьшения работы по перемещению сортиментов, гидравлические цилиндры 3 шарнирных опор 10 опускают портал в крайнее нижнее положение. Для обеспечения безопасного движения механизма по направляющих, на портале устанавливают датчики определения наличия препятствий, при срабатывании которых выполняется мгновенная остановка механизма перемещение 11 ПТМ.
Основные, принципиальные технологические схемы использования системы накопителей и ПТМ для выполнения сортировки и транспортно-переместительных операций круглых лесоматериалов представлено на рис. 3.
На рис. 3, а изображен вариант схемы для прирельсового нижнего склада грузооборотом 30 тыс. м3, обеспечивающий полную механизацию и автоматизацию всех технологических операций при дробности сортировки до 40 групп.
Для нижних складов грузооборотом 30 тыс. м3, на которых отгрузка круглых лесоматериалов производится в автомобильный транспорт потребителя, предлагается технологическая схема изображена на рис.3, б. В этом случае, при выполнении сортиментного плана учитывая номенклатуру заказов, при необходимости обеспечивается дробность лесоматериалов свыше 40 групп. Нижний склад должен располагать значительными площадями для штабелей готовой продукции.
При интенсивной отгрузке сортиментов в железнодорожные полувагоны приемлема схема предложенная на рис. 3, в. В этом случае не предполагаются большие площади штабелей готовой продукции, так как запас на нижних складах минимален, дробность сортиментных групп незначительная, а грузооборот склада составляет до 70 тыс. м3.
Одна из более часто встречающихся производственная ситуация для нижних складов с малым грузооборотом до 30 тыс. м3, технологическая схема которой представлена на рис 3, г, реализуется примыканием одновременно к железной и автомобильным дорогам. Для таких складов часто наблюдается поступления под разгрузку автомобилей с 3-5м3 нерассортированных сортиментов для этого удобно использовать разобщитель круглых лесоматериалов.
Рисунок 3- Варианты компоновки технологические схемы нижнего склада:
а, б, г – при грузообороте до 30 тис. м3; в, д, е – при грузообороте до 70 тис. м3; 1 – продольный транспортер; 2 – штабеля лесоматериалов; 3 –полувагоны; 4 – подъемно-транспортный механизм; 5 – система накопителей; 6 – эстакада; 7 – автотранспорт потребителя; 8 – разобщитель сортиментов
На рис.3, д и 3, е представлены технологические схемы на основании двух потоков предполагающих модульное использование оборудования для нижних складов. На основании специализации параллельных потоков, грузооборот нижнего склада в этих вариантах составит до 70 тыс. м3.
Преимущества предложенных технологий и оборудования очевидны, это сокращение численности основных рабочих, снижение энерго и металлоемкости, компактность, автоматизация операций для нижних складов грузооборотом до 70 тыс. м3 в год.
Выводы. Установлено, что одним из перспективных направлений развития нижних складов, является разработка технологии с использованием системы накопителей и подвижного ПТМ оборудованного манипулятором. Из-за сравнительно высокой производительности и неограниченного числа дробности сортиментных групп они найдут эффективное применение на нижних складах с малым годовым грузооборотом. Не вызывает сомнений, что указанная технология может успешно конкурировать с традиционной, а сфера ее эффективного применения значительно расширится.
Указанное технологическое оборудование может применяться в том или ином сочетании на нижних складах всех типов. Новая технология имеет ряд преимуществ перед традиционной поточной. Внедрение системы накопителей и ПТМ, позволяет ликвидировать ручной труд на сортировке и транспортно-переместительных операциях, значительно сократить производственные площади, увеличить выработку на смену.
Приведенные схемы усовершенствования технологических компоновок оборудования установок разрешают выбрать для производства наиболее эффективную из них в зависимости от производственных условий. Результаты тематики исследований защищены авторскими правами.
Литература
1. Бакай Б.Я. Стан та перспектива розвитку нижнiх складiв України //Науковий вiсник. –Львiв: УкрДЛТУ. –1999. –Випуск 9.8. – С.147–151.
2. Бакай Б.Я. Планирование траектории движения манипулятора// Повышение технического уровня машин лесного комплекса: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Воронеж, 3-5 июля 1999 г.). – Воронеж: ВГЛТА. – 1999. – С. 140–142.
3. Бакай Б.Я. Планування траєкторiї руху манiпулятора при виконаннi операцiй на лiсових складах// Лiсове господарство, лiсова, паперова i деревообробна промисловiсть. – Львiв: УкрДЛТУ. – 1999, вип. 26. – С. 45–48.
4. Бакай Б.Я. Обґрунтування технологiчних вимог до сортувально-штабелювального механiзму на базi манiпулятора, обладнаного грейферним захоплювачем// Науковий вiсник. –Львiв: УкрДЛТУ. –2003. –Випуск 13.2. – С. 90–93.
5. Бакай Б.Я. Аналiз шляхiв пiдвищення ефективностi використання манiпулятора на перемiщеннi сортиментiв// Лiсове господарство, лiсова, паперова i деревообробна промисловiсть. – Львiв: УкрДЛТУ. – 2003, вип. 28. – С. 76–80.