Туранов Х.Т., Корнеев М.В. Транспортно-грузовые системы на железнодорожном транспорте

Подождите немного. Документ загружается.

260

Таблица 9.7.

Технико-экономические показатели Величина

показателей

по вариантам

I II

Разность

показателей

по вариантам

(+ или - )

1. Единовременные затраты (инвестиций) −

всего (р.),

в том числе:

на ПРМ −

..мехср

на строительные сооружения −

..сстр

на вспомогательное оборудование –

..обвсп

2. Текущие расходы –

(р./год)

3. Приведённые затраты –

.прив

(р./год)

4. Себестоимость переработки единицы

груза –

(р./кН, или р./конт.)

5. Производительность труда –

.выр

(кН/чел.см., или конт./чел.см.)

6. Простой вагонов по грузовыми

операциями –

.гр

, (ч./под.)

Экономически целесообразным (рациональным) считается тот вариант

механизации, который при прочих равных показателях требует меньших капи-

тальных затрат –

и годовых текущих эксплуатационных расходов –

. Ес-

ли инвестиция в одном варианте

, в другом –

, а годовые текущие рас-

ходы соответственно

, то возможно

, и

. В этом слу-

чае выгоден первый вариант.

9.2.6.1. Расчёт срока окупаемости инвестиций

Срок окупаемости инвестиций (т. е. число лет, в течение которых инвести-

ции окупятся за счёт экономии на годовых текущих расходах)

.ок

(год (или

лет)) – это отношение разности инвестиций (

KK −

) на разности годовых

261

текущих расходов (

SS −

) двух сравниваемых вариантов при соблюдении

условия

2.1. привприв

EE <

, но при этом

, а

ок

−

. (9.168)

Чтобы установить эффективность сравниваемых вариантов, обычно сопос-

тавляют расчётные сроки окупаемости с нормативными [

.ок

– если осуществляется механизация и автоматизация отдельных процес-

сов и операций с частичной заменой оборудования, то [

.ок

] = 2..3 года;

– если осуществляется комплексная механизация и автоматизация процес-

сов и операций без пересмотра технологической схемы, то [

.ок

] = 4..5 лет;

– если осуществляется комплексная механизация и автоматизация процес-

сов и операций с полным переоборудованием и пересмотром технологической

схемы, то [

.ок

] = 6 лет.

Эти сроки могут быть уменьшены в зависимости от финансовых возмож-

ностей владельца инфраструктуры.

При соблюдении условия

.ок

< [

.ок

] выбирается вариант с большими

инвестициями. Если

.ок

> [

.ок

], то предпочтение отдаётся варианту с мень-

шими инвестициями.

Чем меньше срок окупаемости, тем выше экономическая эффективность

строительства нового грузового пункта и тем выше его технический уровень.

262

10. Материалы для проведения практических занятий

Materials for conducting practical classes

Классификация и общие сведения о механических погрузчиках

Механические погрузчики − это самоходные погрузочно-разгрузочные ма-

шины (ПРМ) на колёсном или гусеничном ходу с приводом от электродвигате-

ля, с питанием от аккумуляторной батареи или от внешней сети по гибкому ка-

белю, или с приводом от двигателя внутреннего сгорания (д.в.с.). Этими по-

грузчиками можно осуществить захват и освобождение груза при дистанцион-

ном управлении рабочим органом водителем со своего поста (кабины). Исклю-

чение составляют случаи, когда на погрузчике установлена стрела с крюком

или другое оборудование, требующее для своего обслуживания вспомогатель-

ных рабочих.

Механические погрузчики относятся к машинам прерывного (циклического)

действия (МПД). Они предназначены для подъёма и перемещения штучных и

насыпных грузов и совершают необходимый для этого рабочий ход, который

чередуется с обратным холостым ходом. Их период действия чередуется с пау-

зами на захват и отдачу груза.

В зависимости от источника энергии питания привода погрузчики разде-

ляются на электропогрузчики (ЭП), автопогрузчики (АП) и тракторные по-

грузчики (ТП), а в зависимости от конструкции основного рабочего органа – на

подхватывающие (вилочные) и зачёрпывающие (ковшовые). У вилочных по-

грузчиков основным захватным рабочим органом являются вилы, с помощью

которых захватываются и перемещаются штучные грузы, а ковшы, грейферы и

другие захватные приспособления являются сменным дополнительным обору-

дованием.

У одноковшовых погрузчиков основным рабочим оборудованием является

ковш для перегрузки и перемещения насыпных и кусковых грузов, а другие за-

хватные приспособления являются сменным съёмным оборудованием.

Вилочные ЭП и АП разделяются на погрузчики универсальные общего на-

значения и специальные.

Вилочные погрузчики общего назначения изготавливаются нормального

типа и повышенной маневренности – малогабаритные. Погрузчики нормально-

го типа устойчивее и у них несколько увеличенный радиус поворота, что по-

зволяет допускать более высокие скорости их передвижения и подъём груза.

Они поднимают грузы на большую высоту, их можно снабжать аккумулятор-

ными батареями большой ёмкости.

Вилочные погрузчики малогабаритные повышенной маневренности ис-

пользуются для работы в стеснённых условиях складов и при погрузке и вы-

грузке грузов, перевозимых в крытых вагонах. Эти погрузчики имеют меньшие

габариты, скорости передвижения и подъём груза. Уменьшение радиуса разво-

263

рота и габаритов увеличивает их маневренность при работе в крытых вагонах и

стеснённых складских условиях.

К специальным относятся вилочные погрузчики среднего и тяжёлого типов

от 3 до 10 тс (от 30 до 100 кН). Эти погрузчики применяются для перегрузки и

транспортирования длиномерных грузов, крупногабаритных, для работы в

трюмах судов, для загрузки и выгрузки грузов пакетами в крупнотоннажные

контейнеры, для штабелирования грузов на большую высоту (6 м и более), а

также специально предназначенные для транспортирования грузов на расстоя-

ние 100 м и более.

Вилочные погрузчики в зависимости от расположения рабочего органа

грузоподъёмника и способа выполнения грузовых операций разделяются на

фронтальные с передним расположением рабочего органа и боковые с распо-

ложением рабочего органа сбоку. По устройству эти погрузчики разделяются

на неподвижный грузоподъёмник относительно корпуса погрузчика и подвиж-

ный (выдвижной); неповоротный грузоподъёмник относительно продольной

оси погрузчика или смещаемый вдоль оси переднего моста погрузчика.

Одноковшовые погрузчики разделяются:

• на фронтальные с передним зачерпыванием и передней разгрузкой ковша

(например, ТО-18 на певмоколёсном ходу);

• полуповоротные с передним зачерпыванием и боковой разгрузкой ковша;

• тракторные лопаты с передним зачерпыванием груза и задней разгруз-

кой ковша путём подъёма и переноса его через трактор, на котором смонтиро-

ван ковш (например, ТО-1 и ТО-7 на гусеничном ходу).

Основными преимуществами погрузчиков перед другими машинами пре-

рывного действия являются их мобильность и универсальность. Возможность

применения быстрозаменяемых грузозахватных приспособлений в сочетании с

большой маневренностью, автономностью привода и отсутствием привязки к

ограниченному месту придаёт погрузчикам свойства универсальности. Напри-

мер, механизировать работы с тарно-штучными грузами внутри крытых ваго-

нов, контейнеров и автофургонов можно только с применением соответствую-

щих погрузчиков. Они могут перемещаться на значительное расстояние и об-

служивать большие складские и производственные площади. Путь следования

ЭП может быть произвольным, они не требуют рельсовых путей, и, как прави-

ло, токоподвода. Универсальность погрузчиков предопределяет крупносерий-

ный характер их производства. Они требуют относительно малых капитальных

вложений (инвестиций), которые окупаются в течение короткого срока.

264

10.1. Практическое занятие 1.

Устройство, принцип работы и область применения ПРМ

периодического действия. Погрузчики

Погрузочно-разгрузочные машины (ПРМ) используются на ж.-д. транс-

порте для производства операций, связанных с погрузкой грузов в вагоны и на

различные виды транспорта, с выгрузкой их из вагонов, с перегрузкой, транс-

портировкой, сортировкой грузов в складских помещениях, грузовых дворах, а

также при перевалке грузов.

Выбор средств механизации определяется следующими факторами:

ü видом груза и его физико-механическими свойствами;

ü типом транспортных средств;

ü объемом выполняемых работ.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных, перегрузочных, укладочных

работ с тарно-штучными или насыпными грузами применяют погрузчики,

которые составляют ≈ 28 % погрузочно-транспортных и ПРМ.

По мере развития промышленности их диапазон применения расширяется.

История. В 1903 году Генри Форд создает автомобилестроительную ком-

панию и запускает в конвейерное производство Model Т. Технологические ин-

новации не могли не затронуть и устройства для перемещения грузов.

Тележки с ручным управлением и

подвижные платформенные погрузчики

стали применять с конца XIX века. В нача-

ле ХХ века появляются устройства с меха-

ническим управлением. В Первую миро-

вую войну из-за серьезной нехватки рабо-

чей силы широкое распространение полу-

чают тележки на электромоторах и тяго-

вых батареях. Далеко не сразу на электри-

ческую тягу перевели подъемные плат-

формы, которые не только перевозили

груз, но и выполняли операции по его

подъему и опусканию. Лишь к концу Пер-

вой мировой конструкторы машинострои-

тельного оборудования увидели преиму-

щества штабелирования перед простым горизонтальным перемещением грузов

в части повышения производительности складских операций, после чего и была

создана грузовая платформенная тележка с «высоким подъемом».

Машина оборудовалась бензиновым двигателем и тремя колесами. Из-за

несовершенства рулевого управления поворотный круг был узким, а сам по-

грузчик – не слишком удобным и небезопасным. Для поворота налево оператор

выворачивал руль вправо, а для правого поворота – влево. Погрузчик не был

оснащен тормозами и останавливался самым простейшим способом – врезаясь

Рис. 10.1. Первый погрузчик

фирмы Clark

(1917 г.)

265

в первую подходящую для этого преграду. Несмотря на эти недостатки, маши-

на справлялась с работой достаточно хорошо. Посетители завода быстро оце-

нили ценность такого приобретения и стали заказывать погрузчики для своих

компаний. Надо заметить, что в годы перед Первой мировой войной были рас-

пространены в основном платформенные тележки. Ситуация изменилась с при-

ходом армейских офицеров, которые увидели в моторизованном трёхколесном

погрузчике идеальное средство для перевозки взрывчатых веществ. В то время

в американской армии на складах использовались электрические транспорти-

ровщики. Склад, как правило, располагался на дне песчаного карьера, дорога к

которому пролегала по довольно протяженному склону. На половине пути ак-

кумуляторы часто выходили из строя, и опасный груз оставался под открытым

небом, что было совершенно недопустимо. Компания Clark, создав погрузчик с

двигателем внутреннего сгорания, решила эту проблему.

Основной причиной, вызвавшей по-

явление первого погрузчика, стало увели-

чение объёмов производства и необходи-

мость одновременной работы с крупными

партиями тяжёлых грузов. Непосредст-

венным предшественником промышлен-

ных погрузчиков считается машина для

перевозки песка и необработанного литья,

созданная группой рабочих литейного за-

вода американской компании Clark

Equipment Co. в 1916–1917 гг. Собствен-

но, Америка оставалась географическим

центром производства погрузчиков до

1940-х годов. Европа в основном либо

экспортировала погрузчики из США, ли-

бо производила их по американской ли-

цензии, хотя попытки создания собственных моделей были и у таких европей-

ских компаний, как Ransomes & Rapier (известный в то время производитель

паровозов, кранов, землеройных машин) и Lansing Bagnal.

Следующей точкой отсчёта в истории погрузчика, как мы уже отметили

выше, стала Первая мировая война. Армейские офицеры увидели в моторизо-

ванном трёхколесном погрузчике идеальное средство для перевозки взрывча-

тых веществ. Вторая мировая война дала мощный импульс развитию производ-

ства погрузчиков, в первую очередь в Соединенных Штатах. Наглядным под-

тверждением этого факта является использование погрузочной техники воору-

женными силами США при массовых перевозках на морских судах средств во-

енно-технического и вещевого снабжения. Здесь погрузчики стали просто не-

заменимы, поскольку военным требовалось очень быстро разгружать целые ка-

раваны судов.

Рис. 10.2. Первый европейский

погрузчик (фирма Ransomes &

Rapier, Ипсвич, Великобрита-

ния) был оснащён электропри-

водом и мачтой на тросах

266

В 1959 г. японские компании ТСМ (Toyo Carrier Manufacturing Co., Ltd.) и

Komatsu Forklift Co., Ltd. поставили первые погрузчики в Европу; в 1965-м сю-

да начала поставки фирма Nissan, а в 1969-м – Toyota. Вообще 1960-е годы

можно считать началом «азиатского вторжения» в Европу. В это же время про-

изводители из Японии заявляют свои права на долю западного рынка наряду с

европейскими, американскими и в некоторой степени восточноевропейскими

конкурентами. Для начала они предлагают свою продукцию по более низким,

чем у европейских производителей, ценам, поскольку проигрывают в качестве,

но затем они добиваются конкурентоспособного качества погрузчиков. Более

того, японские погрузчики поступают на европейский и американский рынки с

дополнительными опциями в качестве стандартной комплектации, сбивая при

этом рыночные цены на добрых 35%. В 1980-е годы европейцы предприняли

контрнаступление и попытались ограничить импорт погрузчиков из Азии за

счет увеличения пошлины на ввоз техники на свой континент. Ответные меры

последовали незамедлительно. Сначала собственное производство в Европе (г.

Ансени, Франция) организует Toyota, а вскоре ее примеру следуют и другие

японские компании – ТСМ (г. Брюгге, Бельгия), Mitsubishi (г. Альмере, Нидер-

ланды), Nissan (г. Памплона, Испания) и Komatsu (сначала в г. Лейтон-Баззард,

Великобритания, а затем в г. Бари, Италия).

С конца 1980-х годов на мировой рынок «прорываются» и погрузчики из

Южной Кореи, которые выпускают заводы компаний Daewoo, Halla, Tong

Hyung и Samsung. Наибольшую известность среди них приобрела Daewoo, ко-

торая заняла хорошую нишу на рынке.

Есть еще один нюанс: на азиатском рынке предпочтение отдается механи-

ческой трансмиссии, а в Европе и Соединенных Штатах предпочитают автома-

тический тип.

Восточноевропейские производители играли в мировой истории развития

погрузчиков второстепенную роль. К известным восточноевропейским брендам

относятся V.T.A. Kraft (бывш. ГДР), Desta (бывш. Чехословакия), «Львов» (Ук-

раина) и «Балканкар» (Болгария). В странах – членах Совета Экономической

Взаимопомощи, куда входили также, например, Куба, Вьетнам и Монголия, эти

производители фактически были монополистами, но их продукцию едва ли

можно было встретить в остальных европейских государствах. Трудности по-

ставок в Западную Европу были связаны с тем, что эти машины нужно было

переделывать и доводить до минимального уровня качества, соответствующего

требованиям, предъявляемым западноевропейскими покупателями. Еще одним

препятствием для западных импортеров являлось длительное время ожидания

поставки запчастей. Вместе с тем некоторые из них выпускали технику в боль-

шом объеме. Так, в лучшие годы своей деятельности компания «Балканкар»

производила 100 тысяч погрузчиков в год для рынков Восточной Европы. По-

сле «перестройки» этот рынок открылся и для азиатских брендов. Сначала вос-

точноевропейские компании не могли позволить себе закупку новых машин,

поэтому им приходилось брать подержанную технику, а закреплявшиеся в Вос-

точной Европе западные компании привозили собственные марки погрузчиков,

267

которым отдавали предпочтение. К 2003 г. уровень продаж «Балканкара» резко

сократился.

Сегодня на мировом рынке подъемно-транспортного оборудования про-

должается экономическая интеграция в форме взаимного обмена пакетами ак-

ций и поглощения крупными компаниями мелких производителей. В первую

десятку лидеров уже не один год входят такие компании, как Toyota, Linde,

Jungheinrich, Nacco Industries, Crown, Mitsubishi/Caterpillar, Komatsu, TCM,

Nissan, Nichiyu. Другая очевидная тенденция – частичный или полный перенос

производственных мощностей на территорию азиатских стран, и в первую оче-

редь Китая, где уже имеются собственные подразделения практически всех

крупных мировых производителей индустриального транспорта. И, наконец,

погрузчики заметно совершенствуются не только функционально, но и эстети-

чески.

В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х годов −

сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее время

выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Германия-160,

Англия-350 моделей).

10.1.1. Практическое занятие 1-1.

Устройство, принцип действия, основные

технико-эксплуатационные характеристики

и область применения электропогрузчиков

По мере расширения области применения электропогрузчиков, постепенно

усиливаются требования к улучшению рабочих условий, например по отноше-

нию к шумам, вибрациям, выхлопным газам, запаху, взрывчатым газовым па-

рам, применению сверхнизкой температуры и другим, не только с точки зрения

безопасности и гигиены труда, но и с точки зрения предотвращения загрязне-

ния окружающей среды. Однако все больше и больше увеличиваются требова-

ния к экономии энергии и природных ресурсов.

Преимуществами аккумуляторного погрузчика (перед автопогрузчиками)

являются: отсутствие загрязнения окружающей среды (у современных автопо-

грузчиков тоже), пониженный уровень шума, взрыво- и пожаробезопасность (у

современных автопогрузчиков тоже), не отдают тепло в окружающую среду

(важно при работе со скоропортящимися грузами), рост цен на электроэнергию

ниже, чем на топливо.

История. В бывшем СССР погрузчики стали применяться в конце 20-х

годов − сначала импортные, затем освоили выпуск отечественных. В настоящее

время выпускается порядка 30 моделей ЭП (для сравнения: США-130, Герма-

ния-160, Англия-350 моделей).

В Европе и Америке с давнего времени уделяли внимание вышеприведен-

ным преимуществам аккумуляторных автопогрузчиков и в настоящее время

процент их распространения − более 50. По сравнению с этим, в Японии он со-

268

ставляет только 30 %, но наблюдается тенденция к постепенному увеличению.

С учетом многих преимуществ ожидается значительное распространение акку-

муляторных автопогрузчиков.

Таблица 10.1

Таблица сравнения годовых издержек по новым погрузчикам

(срок амортизации − 4 года)

Годовые издержки

(US $)

(1-4 года)

Примечание

Позиция

Дизель Аккумул.

Цена автопогрузчика 15000 20000

1)Амортизационные

издержки

3375 4500 Амортизация на 4 года,

остаточн. цена − 10%

2)Расходы на топливо

и электричество

2905 272 Диз топливо 11 р/л,

электричество 1,2 р/квт

3) Расход на

периодический

ремонт

1000 1000 Раз в 4 года

4) Расходы на

техобслуживание

1500 731 Цена бензинового автопо-

грузчика х 10% (цена акку-

муляторного автопогрузчи-

ка минус цена аккумулятор-

ной батареи) х 3,4%

5) Расходы на смазку и

изнашивающиеся де-

тали

650 520

Общие издержки

(сумма 1-5)

9430 7023

Процент издержек 100% 75%

Вывод: чем дольше работает аккумуляторный погрузчик, тем он выгоднее

(Т

б/у

=1,3 года).

Область применения электропогрузчиков. Электропогрузчики (ЭП)

(рис.10.3) обычно используют для выполнения погрузочно-разгрузочных работ

(ПРР) в стесненных условиях внутри складов, вагонов и контейнерах благодаря

небольшому радиусу поворота.

269

Рис. 10.3. Принципиальная схема аккумуляторного погрузчика

Принцип действия. Рабочим органом (поз. 5) служит телескопическая ра-

ма, которая может наклоняться назад (на 10

) и вперед (на 3

). По раме передви-

гается каретка с вилами или другими грузозахватными устройствами.

Рис. 10.2. Устройство гидросистемы аккумуляторного погрузчика

1 – передний

ведущий

мост;

2 – задний управляемый мост;

*- колеса металлические, покрытые

толстым слоем резины, бывают реже

и пневматические;

3 – вилочный захват;

4 – единица груза;

5 – подвижная каретка;

6 – рабочий орган (грузоподъемная

рама);

7 – аппаратура управления (руль, педали,

рукоятки);

8 – сидение водителя;

9 – аккумуляторная батарея (сменный

комплект на 7-8 часов работы);

10 – рама (кузов);

*- 2 двигателя: передвижения и управле-

ния насосом

1 – захват (вилочный); 2 – груз;

3 – каретка;

4 – цепь пластинчатого типа;

5 – гидроцилиндр одностороннего

действия (веретенное масло);

6 – плунжер (шток + поршень);7 –

вал;

8 – пара звездочек;

9 – шарнирное соединение;

10 – гидроцилиндр двустороннего

действия (наклона рамы);

11 – система трубопроводов;

12 – распределительно-золотниковое

устройство;

13 – масляный насос; 14 – электро-

двигатель);

15 – масляный бак;

А – точка закрепления одной ветви

цепи