Погрузочно-разгрузочные, штабелирующие машины и установки

Для механизации погрузочно-разгрузочных работ создано множество разнообразных машин и механизмов, составляющих отдельную группу подъемно-транспортных машин. Некоторые погрузочно-разгрузочные и штабелирующие машины могут быть одновременно использованы в разумных пределах для транспортировки товаров на складах или на небольшой складской территории. Погрузочно-разгрузочные машины в равной степени приемлемы для механизации погрузки и разгрузки средств внешнего транспорта (автомобильный, железнодорожный, речной, морской, авиа и др.), так и средств внутреннего транспорта (грузоподъемных и транспортирующих машин), а также стационарного складского и магазинного оборудования, т. е. оборудования для укладки грузов в штабель или на стеллаж, витрину; горку и т. п.
Рассмотрим отдельные виды погрузочно-разгрузочных и штабелирующих машин и установок.
Для стеллажирования и штабелирования грузов применяются универсальные вилочные погрузчики и штабелеукладчики. В настоящее время в эксплуатации находится около десяти типов автопогрузчиков отечественного производства, отличающихся грузоподъемностью и конструктивным исполнением отдельных узлов и деталей, но в целом имеющих общую принципиальную схему. Однако в торговле автопогрузчики имеют ограниченное применение, так как при работе в закрытых помещениях они сильно загрязняют атмосферу выхлопными газами, поэтому для внутри-складского транспортирования грузов используют электрические погрузчики, предназначенные для работы на твердых покрытиях. В отличие от автопогрузчиков, где в качестве привода используется автомобильный двигатель внутреннего сгорания, источником энергии в электро-погрузчиках служит аккумуляторная батарея из кислотных или щелочных элементов. Электро-погрузчики имеют два двигателя: один для ходового механизма передвижения тележки, другой — для насоса гидропривода подъема и наклона грузоподъемника. Двигатель тележки управляется с помощью контроллера. В остальном принципиальная схема электро-погрузчика мало чем отличается от конструкции автопогрузчика.
Основными частями авто-электро-погрузчика являются: ходовая тележка с задней управляемой осью, телескопическая рама механизма подъема груза, снабженная кареткой с грузозахватным приспособлением, и механизм наклона телескопической рамы. Управляют ходовой тележкой поворотом задних колес с помощью штурвала. У всех автопогрузчиков и у большинства электро-погрузчиков передний мост является ведущим, а задний — управляемым. Грузоподъемник с вилами расположен спереди ведущего моста. Для подъема каретки и телескопической рамы установлен гидравлический цилиндр с плунжером одностороннего действия. Опускание каретки и рамы происходит под действием собственной массы при переключении рычага управления гидрораспределителем. Гидроподъемник у всех погрузчиков работает по одной принципиальной схеме. Лопастный (иногда шестеренчатый) насос забирает рабочую жидкость из бака и нагнетает ее в цилиндр подъема, или в цилиндры наклона грузоподъемника, или в цилиндры сменных захватных устройств. В трубопроводе между цилиндром подъема и гидрораспределителем установлен дроссельный клапан одностороннего действия, который служит для уменьшения скорости опускания груза. При подъеме груза поток рабочей жидкости нагнетается насосом и поступает в цилиндр подъема, не встречая со стороны дросселя дополнительного сопротивления. При .опускании груза поток жидкости, вытесняемый плунжером из цилиндра, проходит через дроссельное отверстие, при этом скорость опускания груза уменьшается до величины, безопасной при работе.
Для выигрыша в скорости подъема вил гидроподъемник работает в сочетании с полиспастом: один конец цепи прикреплен к раме погрузчика, на другом конце подвешена каретка с вилочным захватом, а между ними ходит подвижной блок, который установлен на телескопической раме. Погрузчики с вилочным захватом применяются для погрузки-выгрузки и перемещения грузов (небольшие ящики, коробки, мешки и тюки), уложенных на поддоны на небольшие расстояния. Размеры поддонов регламентируются ГОСТами. При этом расстояние между лапами погрузчика можно изменять в определенных пределах. Высота просвета поддона должна соответствовать высоте опущенных вил.
Для повышения производительности универсальных погрузчиков при работе с однотипными грузами их оснащают сменным оборудованием, упрощающим оперирование с грузами. Так, при установке на раме вилочного погрузчика стрелы его можно использовать как кран с крюком или с грейфером для выгрузки квашеной капусты из дошников на плодоовощных базах; при установке поворотного захвата для бочек погрузчик используется для погрузки и выгрузки бочек, рулонов бумаги и др.
При погрузке товаров на транспортные средства водитель подъезжает к грузу, пакетированному на поддоне, вводит вилочный захват в просвет этого поддона и приподнимает его на 10—25 см (при этом телескопическую раму во избежание падения груза наклоняет назад); затем отвозит груз к месту назначения и укладывает его в вагон, автомашину и др. При заднем ходе погрузчика вилы освобождаются из-под груза. При использовании погрузчика для штабельной укладки грузов, чтобы освободить вилы от поднятого штучного груза и столкнуть его в штабель или вагон, пользуются сталкивателем, который устанавливают в течение 5—10 мин. Он прикрепляется к балкам каретки двумя кронштейнами на болтах и при необходимости легко снимается.
Разновидностью универсального электро-погрузчика является напольный электро-штабелер. Он предназначен для штабелирования, стеллажирования грузов в складских помещениях с узкими проходами. Рама электро-штабелера состоит из подвижной части и неподвижной (иногда кроме неподвижной части бывают две подвижные части — так называемая двойная телескопическая рама). При подъеме груза подвижная часть выдвигается из неподвижной, увеличивая высоту подъема вил у отечественных электро-штабелеров до 4,5 м. Кроме того, рама электро-штабелера перемещается в горизонтальной поверхности на глубину полки стеллажа. Штабелер, оборудованный выдвижной грузоподъемной рамой, работает следующим образом. Водитель на штабелере подъезжает к поддону с грузом, выдвигает раму в горизонтальной плоскости так, чтобы вилы вошли в поддон, поднимает вилы с поддоном на высоту 25—30 см, задвигает раму и в таком положении перемещается к месту укладки груза. Затем подъезжает вплотную к штабелю или стеллажу, поднимает вилы на нужную высоту, выдвигает раму, опускает вилы, устанавливает поддон в штабель или на стеллаж, задвигает раму, опускает вилы в исходное положение и едет за следующим поддоном.
Штабелер с поворотными вилами, например, ЭШ-186 может работать в проходе шириной 1,4 м с поддоном размером 1200Х Х800 мм. В данной схеме грузоподъемная рама вместе с вилами может поворачиваться в стороны на 90°, при этом грузоподъемная рама поворачивается относительно оси, эксцентрично расположенной по отношению к ней. Грузоподъемная рама состоит из двух рам: неподвижной и телескопической выдвигающейся. Вилы горизонтально выдвигаются с помощью шарнирного механизма. Поворот грузоподъемной рамы на 90° и горизонтальное выдвижение вил позволяют укладывать (или снимать) груз на стеллажи и в штабели без разворота штабелера на 90°.
Подвесной штанговый грузоукладчик (кран-штабелер) также предназначается для снятия, перемещения и укладки грузов внутри складских помещений. Ширина проходов в данном случае может быть еще уже (до 1,2 м). В отличие от напольного электро-штабелера ездовая опорная тележка подвесного штангового грузоукладчика перемещается вдоль полок по ездовым путям, расположенным на верхних кромках стеллажной несущей арматуры. Грузоукладчик состоит из следующих основных узлов: направляющей рамы; продольной каретки, перемещающейся по двум рельсам; поворотного круга; привода подъема и грузового захвата. Поворот рамы, а также продольное и поперечное перемещение грузоукладчика могут осуществляться вручную (на более мощных кранах-штабелерах для этой цели смонтированы электродвигатели). Захват во всех кранах-штабелерах поднимается с помощью электродвигателя, передающего вращение через редуктор на барабан. Барабаны, вращаясь, наматывают канаты, которые вторыми концами закреплены на каретке грузового захвата, и поднимают его на нужную высоту. В крайних верхнем и нижнем положениях устанавливают концевые выключатели, ограничивающие подъемы и опускание захвата. Питание электродвигателя осуществляется через подвесной гибкий кабель от электросети переменного тока. Управление движением — кнопочное.
Автомобиле-подъемник применяется для разгрузки картофеля и некоторых других овощей, доставляемых бортовыми машинами. Разгружаемый автомобиль въезжает задним ходом на платформу автомобиле-подъемника до упора задними колесами в раму платформы. Шофер останавливает двигатель автомобиля, ставит машину на тормоз, включает одну из передач коробки скоростей, выходит из кабины и открывает задний борт кузова. При этом часть овощей из кузова высыпается в приемный бункер или на рештак. После этого включается электродвигатель, и под действием гидравлического домкрата платформа подъемника плавно принимает наклонное положение под углом до 35°.
Управление подъемом платформы ведется с пульта включением и выключением электродвигателя, спуск платформы производится перекрытием штока спускного канала.
Подъемные стационарные и передвижные рампы используются для подъема (опускания) груженых тележек на уровень кузова автомашины. Подъемная стационарная рампа состоит из платформы, которая расположена на уровне земли. При погрузке автомашины на платформу завозят груженую тележку; затем платформа с помощью гидравлических домкратов и рычажной системы типа «ножницы» поднимается до уровня борта. Передвижная рампа представляет собой платформу, которая на стойках укреплена на уровне борта машины. С торцовой стороны платформы устанавливается пологий спуск, по которому поднимают тележки. Вся эта конструкция смонтирована на металлической раме с небольшими колесиками.
Производительность погрузочно-разгрузочных, штабелирующих машин и установок рассчитывается по формуле производительности грузоподъемных механизмов (см. стр. 277).
Определение одного цикла в данном случае зависит от кинематической схемы работы машины и отдельных операционных элементов. Например, цикл работы вилочного аккумуляторного штабелеукладчика с выдвижной грузоподъемной рамой (машина работает на штабелировании груза, уложенного на поддоны) состоит из затрат времени на следующие операционные элементы: выдвижение вил под поддон и подъем груза на вилах на транспортную высоту, разворот штабелеукладчика, передвижение штабелеукладчика с грузом, подъем вил с грузом на нужную высоту, установка в штабель, опускание вил, разворот штабелеукладчика, возвращение штабелеукладчика к месту погрузки.