Подъемно-транспортное и осмотровое оборудование

Виды работ. Подъемно-транспортные средства перемещают грузы внутри предприятия. Межцеховые транспортные средства перемещают материалы и изделия между складами и цехами и между цехами (участками). Внутрицеховые средства служат для перемещения грузов между участками, промежуточными складами и рабочими местами. Перемещают как предметы основного производства, так и технологическое оборудование в связи с его ремонтом и конструкции при техническом перевооружении и реконструкции производства.

Классификация подъемно-транспортных средств. В зависимости от вида перемещений грузов соответствующие средства делят (табл. 2.27) на подъемные (вертикальное перемещение), вращательные, транспортные (горизонтальное перемещение) и подъемно-транспортные (комбинированное перемещение). По признаку прерывности работы средства для внутрицехового перемещения бывают прерывного (циклического) и непрерывного действия.

Таблица 2.27

Подъемно-транспортные средства и область их применения

Средства для подъема или вращения изделий. Для вертикального перемещения грузов предназначены домкраты, стационарные тали, лебедки, подъемники, подъемные столы и лифты.

Домкраты с ручным приводом (винтовым, рычажно-реечным или гидравлическим) применяют для подъема грузов на высоту до 1 м. Наиболее распространены винтовые и гидравлические (рис. 2.121) домкраты. Грузоподъемность винтовых домкратов составляет 2–20 т, а кпд – 0,3–0,4. Гидравлические домкраты имеют малые размеры и массу, их кпд равен 0,75–0,80, а грузоподъемность достигает 200 т. Они обеспечивают плавный подъем груза и их опускание с небольшой скоростью.

Тали подвесные применяют для подъема грузов на высоту до 18 м. По виду привода различают тали ручные (с зубчатыми цилиндрическими или червячными передачами) и механические с электрическим приводом. Все тали имеют тормоза, препятствующие самопроизвольному спуску поднятого груза. Грузоподъемность талей: ручных 0,25–1 т, электрических – 0,25–15 т. Скорость подъема груза электрическими талями 5–25 м/мин.

Ручные тали (рис. 2.122, а) позволяют поднимать грузы на высоту до 3–4 м. Усилие, которое необходимо приложить рабочему к приводной цепи, составляет 40–70 Н. Ручная таль поднимает груз только в том месте, где она установлена.

Электрическая таль (рис. 2.122, б) включает электропривод 13, который вращает канатный барабан 12. Грузовой крюк 8 подвешен на канате. Для перемещения тали по монорельсу 15 используют отдельный привод 10, приводящий в движение ходовые колеса тележки 14. Управляют подъемом груза и перемещением тали по монорельсу с пульта 11, который подвешен на гибком кабеле. Питание к электродвигателям тали подводится через троллеи и токоприемники 9, расположенные сбоку монорельса или над ним.

Технологические подъемники служат для установки изделий на технологическое оборудование, конечные и перегрузочные станции конвейеров и снятия их, перемещения грузов в ячейки стеллажей.

Лебедки предназначены для подъема и опускания грузов, перемещения грузов по наклонной или горизонтальной плоскости, буксировки ремонтируемых автомобилей на разборочный конвейер, перемещения грузовых тележек по рельсам, подтягивания технологического оборудования на место монтажа и др. Ручные лебедки развивают тяговое усилие до 80 кН, механические – до 750 кН. Лебедки устанавливают на полу или стене.

Лебедка с электроприводом (рис. 2.123) развивает тяговое усилие до 125 кН при длине каната до 100 м. Она включает электродвигатель 2 с колодочным тормозом 1, редуктор 3 с индукционным тормозом 4 и барабан 5. Лебедку монтируют на металлической раме. При установке в здании лебедку следует закрепить канатом за колонну здания. На земле лебедку крепят за якорь, причем усилие крепления должно быть рассчитано и обеспечено.

Механические лебедки (табл. 2.28) выпускают как в нереверсивном (со свободной выдачей каната), так и в реверсивном исполнении (с принудительной выдачей каната). При использовании полиспаста лебедка может поднимать грузы весом, превышающем ее тяговое усилие.

Таблица 2.28

Технические характеристики механических лебедок

Лифты предназначены для вертикального перемещения грузов в многоэтажных цехах и складах. Грузы на тележках вкатывают в проходную или непроходную кабину, поэтому точность ее остановки выдерживается в пределах ±15 мм. Грузоподъемность лифтов 0,5–5 т, высота подъема до 45 м, скорость движения 0,5 м/с.

Кантователи. В ряде случаев для организации установов при обработке заготовок резанием, сборке и контроле изделий требуются их технологические повороты вокруг горизонтальной или вертикальной оси. На рисунке 2.124 приведено одно из таких устройств – кантователь блока цилиндров двигателя – применяемый при определении технического состояния изделия, обработке резьбовых отверстий в нем и контроле.

Ремонтируемый блок цилиндров с рольганга 5 закатывают по роликам внутрь кантователя. Включают привод и поворачивают изделие в нужное положение. Краном 6 включают цилиндр подъема стола и поднимают блок цилиндров до упора стола в ограничители, установленные на станине, после чего производят необходимые технологические воздействия. Для поворота изделия в другое положение необходимо предварительно опустить подъемный стол. По окончании работ поворотную часть стенда возвращают в первоначальное положение и выкатывают блок цилиндров из направляющих на рольганг 2.

Осмотровое оборудование для автомобилей включает подъемники, осмотровые канавы, эстакады и опрокидыватели.

Подъемники предназначены для подъема автомобилей над уровнем пола или над осмотровой канавой на удобную для выполнения работ высоту при их осмотре, снятии и установке их частей в нижней части. Подъемники выпускают компании «ГАРО» и «Сторм» (Россия), «Hunter» (США), «Rotary» (США), «Maha» (Германия).

Существует большое количество видов подъемников, которые могут быть классифицированы по пяти признакам:

– возможности перемещения в пределах производственного участка: стационарные и (рис. 2.125 а) передвижные (рис. 2.125 б);

– технологическому расположению: напольные (см. рис. 2.125), наканавные (на краях канавы) (рис. 2.126) и канавные (на стенке или дне канавы);

– типу привода: электрогидравлические, электромеханические, электропневматические, пневмогидравлические и ручные, т.е. с приводом за счет мускульной силы рабочего (гидравлические и механические);

– по принципу действия: с подъемом автомобиля на стойках (см. рис. 2.125), с подъемом автомобиля на платформе (рис. 2.127),

– количеству стоек: двухстоечные (рис. 2.128), четырехстоечные (см. рис. 2.125 б, 2.127) и многостоечные (см. рис. 2.125 а).

Осмотровые канавы – наиболее распространенные сооружения, обеспечивающие возможность производства работ одновременно снизу, сверху и сбоку автомобиля. Ими оборудуются тупиковые и прямоточные посты и поточные линии технического обслуживания. Осмотровые канавы подразделяются на широкие и узкие, причем конструктивно широкие канавы делятся на канавы с вывешиванием колес и колейным мостом, а узкие – на межколейные и боковые.

Автомобильные эстакады представляют собой сооружения мостового типа из металлических элементов, расположенные на высоте 0,7–1,4 метра от уровня земли. Для въезда и съезда автомобиля предусматривают одну (для тупиковых эстакад) или две (для проездных) рампы, имеющие уклон 20–25 °. Для повышения функциональных возможностей эстакады могут дополнительно оборудоваться неглубокой смотровой канавой.

Опрокидыватели (рис. 2.129) предназначены для бокового наклона автомобилей, обеспечивая удобный доступ к днищу автомобиля при мойке, окрашивании, ремонте и смазке узлов. Их максимальная грузоподъемность не превышает 2 т, угол наклона – до 90 °. Они имеют механический или ручной привод, в последнем случае усилие на рукоятке не более 150 Н.

Средства для транспортного перемещения грузов. Для горизонтального (транспортного) перемещения грузов применяют автомобили, авто- и электрокары, ручные и приводные тележки, эстакады, монорельсовые пути, различные виды конвейеров и склизы.

Автомобили доставляют ремонтный фонд на разборочно-очистной участок, заготовки на участки их обработки и выполняют межцеховые перевозки. Автомобили с уменьшенной межосевой базой зачастую применяют на предприятиях по их ремонту. Работа автомобилей внутри помещения ограничена из-за выделения отработавших газов. Загрузка автомобилей на межцеховых перевозках, как правило, не бывает полной по причине невостребованной их грузоподъемности.

Автокары обладают грузоподъемностью до 1,5 т, их рекомендуется применять на открытом воздухе.

Электрокары (табл. 2.29) представляют собой самоходные управляемые транспортные средства с неподвижной платформой (рис. 2.130), приводимые в движение электродвигателем постоянного тока, получающего энергию от аккумуляторной батареи. Наиболее распространены электрокары грузоподъемностью 0,6–1,0 т.

Таблица 2.29

Технические характеристики электрокаров

Ручные тележки. Применяют для перевозки, например, баллонов со сжатым и сжиженным газом и с кислородом, заготовок и деталей между рабочими местами и на комплектовочный участок. Их грузоподъемность может быть 0,05; 0,125 и 0,25 т.

Эстакады – неприводные устройства с тележками, на которые устанавливают изделия. Тележки по эстакаде перемещают вручную.

Монорельсовый путьпредставляет собой подвесной путь в виде двутавровой балки (№ 12–45 по ГОСТ 8239-56), по которому перемещают электротельфер или неприводную тележку. Во втором случае тележка с грузом перемещается за счет мускульной энергии рабочего. Монорельсовые пути применяют для передачи изделий между рабочими и складскими местами. Форма пути в плане определяет траекторию перемещения груза и состоит из прямолинейных и криволинейных участков. Путь установлен на Г- или П-образных колоннах. Электрическую энергию к тельферу подают с помощью кабеля. Наличие кабеля ограничивает длину пути до 20 м, однако в ручном варианте длина пути не ограничена.

Конвейеры. Технический уровень предприятия в значительной степени определяется конвейерным перемещением обслуживаемых или ремонтируемых изделий. Конвейеры предназначены для межцехового, внутрицехового и межоперационного перемещения деталей, узлов, агрегатов и автомобилей. Выбор конвейера зависит от характеристики изделий (массы, размеров и формы), технологических особенностей (необходимости кантования, трудоемкости и точности сборки и др.), такта выпуска, стоимости транспортных средств и характеристики здания. Получили распространение конвейеры: пластинчатые, тележечные, роликовые и подвесные.

Конвейеры пластинчатые (транспортеры) (рис. 2.131) обслуживают разборочно-очистные участки (проходя сквозь очистные машины струйного типа), сборочные участки и др. В качестве несущего элемента используют стальные пластины или решетки, соединенные одной или двумя тяговыми цепями. Конвейеры могут иметь длину до 200 м, ширину настила от 400 до 1600 мм и скорость в варианте непрерывного действия 1–5 м/мин, а в варианте циклического действия – 7–20 м/мин. Поверхность несущих элементов может быть совмещена с поверхностью пола в помещении, в этом случае рабочие во время выполнения трудовых действий могут находиться на непрерывно движущемся конвейере.

Конвейеры тележечные (рис. 2.132) широко применяют в поточном производстве для сборки агрегатов массой более 50 кг. Тяговым элементом этих конвейеров служит цепь с прикрепленными к ней тележками, которые движутся по направляющим путям из уголков или швеллеров. Скорость конвейеров непрерывного действия 0,2–6 м/мин, циклического – 6–7 м/мин. Для сборки агрегатов и автомобилей применяют вертикально-замкнутые конвейеры, а для сборки сравнительно легких изделий и изделий с длительными во времени операциями – горизонтально-замкнутые конвейеры.

Роликовые конвейеры (рольганги) (рис. 2.133) бывают приводными и неприводными. У приводного рольганга опорные ролики вращаются принудительно. Однорядные приводные рольганги перемещают грузы массой до 850 кг, двухрядные – до 1500 кг со скоростью до 20 м/мин. На неприводном рольганге рабочий прилагает мускульное усилие для перемещения груза. За счет небольшой силы трения в подшипниковых узлах по неприводному рольгангу перемещают грузы массой несколько сотен килограмм.

Шаг роликов зависит от длины и массы перемещаемого груза, груз опирается не менее чем на два ролика. Длина роликов (ширина конвейера) превышает ширину перемещаемого груза на 50–100 мм. Высота рольгангов составляет 0,6–0,8 м.

На поворотных криволинейных участках роликовых конвейеров оси роликов располагают радиально. При передаче грузов с одного роликового конвейера на другой, расположенный перпендикулярно первому, применяют поворотные роликовые секции. Если поперек конвейера необходимо сделать проход, то в этом месте устанавливают откидную секцию.

Подвесные конвейеры подразделяют на грузонесущие, грузотолкающие и грузоведущие.

У грузонесущего конвейера (рис. 2.134, а) каретки с подвесками для грузов соединены с тяговой цепью и катятся по нижнему поясу двутавровой балки. Подвесные грузонесущие конвейеры (табл. 2.30) выпускаются Львовским производственным объединением «Конвейер». Конвейеры могут оснащаться, например, автоматическими погрузочно-разгрузочными устройствами АКП-125 или АКП-320 грузоподъемностью, соответственно, 125 и 320 кг для передачи грузов в стандартной таре с одного конвейера на другой. Автоматическую загрузку и разгрузку многополочных подвесок конвейеров для транспортировки однотипных грузов в виде тел вращения массой до 50 кг выполняют манипуляторы типа МАК-1 с гидравлическим приводом.

Таблица 2.30

Технические характеристики грузонесущих подвесных конвейеров

Подвески с грузом у грузотолкающего конвейера (рис. 2.134 б) не имеют постоянного взаимодействия с тяговой цепью, при этом, тележки и цепь движутся по разным путям.

Подвесные толкающие конвейеры с автоматическим адресованием грузов (рис. 2.134 г) отличаются наличием сцепа и тяговой цепи, разветвительных (встречных) и собирательных (попутных) стрелок (рис. 2.135). Системы таких конвейеров позволяют перемещать грузы, их сортировать и комплектовать по заданной программе, останавливать грузы для выполнения различных операций, создавать системы конвейеров любой длины и полностью ликвидировать перегрузочные операции. В автостроении широко применяют организацию накопления, хранения и комплектования изделий на подвесных конвейерах на «технологическом потолке» здания с автоматическим адресованием грузов.

Повышение эффективности механизированных процессов достигают применением несинхронных линий, оснащенных «плавающими» устройствами-спутниками, которые не имеют жесткой связи с тяговыми элементами конвейера и могут останавливаться между рабочими позициями. При этом ритмичность производства достигается накапливанием изделий между рабочими позициями. Практика показала, что несинхронность операций повышает производительность труда на 10–20 % и снимает физическое и нервное напряжение рабочих, которое наблюдается при «жестком» ритме.

Грузоведущий конвейер (рис. 2.134 в) устроен таким образом, что перемещаемый груз размещают на напольной тележке, движущейся вдоль подвесного пути под действием захвата, закрепленного на тяговой цепи.

Склизы представляют собой транспортные пути из листового материала. По склизам изделия между рабочими местами перемещаются вручную на расстояние до 5 м. Изделия массой до 50 кг перемещаются по горизонтальным или наклонным (под углом до 5 ^о) рабочим поверхностям.

Подъемно-транспортные средства. Для комбинированного перемещения грузов используют погрузчики и краны различных видов.

Погрузчик представляет собой самоходную машину с грузоподъемным механизмом. Автопогрузчики оснащены двигателями внутреннего сгорания, а электропогрузчики (рис. 2.136) – электродвигателями и аккумуляторными батареями. Грузоподъемность автопогрузчиков составляет 1–10 т, а электропогрузчиков – 0,35–5 т. Преодолеваемый уклон при движении с грузом на длине 10–15 м у электропогрузчиков грузоподъемностью до 0,5 т не превышает 15 °, 1 т – 10 °, 2 т и более – 7–8 °. Автопогрузчики оснащаются пневматическими шинами, а электропогрузчики – как пневматическими, так и массивными шинами.

Рама погрузчика шарнирно крепится к передней его части. Грузовой привод погрузчиков гидравлический. Угол наклона рамы составляет: вперед 3 °, назад 8–10 °. На каретку грузоподъемного механизма могут быть установлены сменные устройства: вилы, штыревой захват, боковой захват и стрела с крюком. Погрузчики способны поднимать груз и перевозить его (только на вилах).

Автопогрузчики как средства большей грузоподъемности применяют во вспомогательном производстве для снятия, перевозки и монтажа оборудования.

Электропогрузчики (табл. 2.31) грузоподъемностью 0,35–1,0 т широко применяют на складских работах. Однако для их эксплуатации требуются взрывоопасные участки для зарядки аккумуляторных батарей.

Таблица 2.31

Технические характеристики электропогрузчиков

Электроштабелер (ричтрак) – вид электропогрузчика, с его помощью механизируют погрузочно-разгрузочные работы в складах. Электроштабелеры имеют колеса малого диаметра, а грузоподъемник перемещается вдоль рамы штабелера.

Краны. На предприятиях применяют следующие виды кранов: мостовые (одно- и двухбалочные), краны-штабелеры козловые и стреловые (консольно-поворотные, автомобильные, башенные и др.)

Краны мостовые являются одним из наиболее распространенных средств механизации в производствах различных типов. Цикл работы крана включает перемещение грузозахватного устройства к грузу, подъем и доставку последнего в заданное место, освобождение от груза и возвращение порожнего крана в исходное положение. С помощью этих кранов можно обслуживать все рабочие места, расположенные в цеховом пролете, и прибывающий туда транспорт.

Мостовой кран перемещается по опорному (табл. 2.32) или подвесному крановому пути, а по мосту крана движется грузовая тележка или электротельфер.

Таблица 2.32

Технические характеристики однобалочных мостовых кранов опорного типа

Конструкция двухбалочного мостового крана опорного типа показана на рисунке 2.137. Этот кран оборудован электрическими приводами механизмов подъема и перемещения груза и передвижения самого крана.

Кран-штабелер предназначен для складирования грузов, уложенных в специальную тару или на поддонах в складах различных предприятий. Кран-штабелер представляет собой мостовой кран с тележкой, оборудованной вращающейся вертикальной колонной, по которой перемещается грузовой захват вилочного типа. Краны-штабелеры опорного типа при их грузоподъемности до 1 т перемещаются по подкрановым путям, которые установлены на стеллажах. Работа кранов может быть автоматизирована.

Консольно-поворотные краны чаще используют в цехах авторемонтных заводов. В зависимости от конструкции и расположения обслуживаемой зоны они подразделяются на напольные и настенные. Напольный кран поворачивается на угол 270–300 ° вокруг неподвижной колонны, закрепленной на фундаменте (рис. 2.138). Настенный кран поворачивается на угол ~150 ° относительно колонны, которая закреплена на стене или колонне здания (кран-укосина).

Консольно-поворотные краны обслуживают небольшую круговую площадь. Они эффективны при обслуживании рабочих мест, расположенных у конвейеров, когда изделия перемещается между конвейером и другим оборудованием. У кранов грузоподъемностью 0,25–0,50 т вылет стрелы составляет 3–6 м, грузоподъемностью 1–2 т – 3,0–4,5 м и грузоподъемностью 3–5 т – 3,0–3,5 м. Подвижные консольно-поворотные краны широко применяют в автотранспортных предприятиях для снятия и установки двигателей при их текущем ремонте. Консольно-поворотные краны проектируют специалисты предприятий, на этих же предприятиях эти краны и изготавливают.

Козловые краны (рис. 2.139 а) используют для обслуживания складов ремонтного фонда автомобилей, лесоматериалов, металлов и готовой продукции на открытых площадках.

Конструктивно козловой кран представляет собой двухопорный мост с грузовыми тележками, движущийся по наземному рельсовому пути. Кран имеет одну или две грузовые тележки. Козловые краны обладают грузоподъемностью от 3 до 50 т при высоте подъема грузов до 30 м. Пролеты кранов составляют от 4 до 40 м. Питание электроэнергией кранов троллейное или кабельное.

Козловые краны бывают безконсольные, одно- и двухконсольные. Эффективность консольных кранов повышается в том случае, когда в зоне их действия имеется железнодорожный путь, по которому поступают на предприятие грузы или отправляется товарная продукция.

Автомобильный кран установлен на шасси автомобиля. Поворотная платформа со стрелой составляют опорно-поворотное устройство. В качестве стрелового оборудования в этих кранах применяют: телескопическую стрелу и жесткий подвес, а также стрелы с гуськами. Чаще автомобильные краны оснащены одномоторным приводом, в этом случае все механизмы крана приводятся в действие от одного двигателя внутреннего сгорания, реже – многомоторным приводом, в котором каждый механизм приводится в действие отдельным двигателем. Автомобильные краны выпускаются грузоподъемностью до 16 т, а на специальном шасси автомобильного типа – до 100 т с высотой подъема до 50 м.

Башенные краны (рис. 2.139 б) могут поднимать груз массой до 10 т при вылете стрелы до 25 м и высоте подъема до 50 м. На предприятиях краны этого вида применяют при техническом перевооружении и реконструкции производства, а также при погрузке товарной продукции на железнодорожные платформы или автомобили.

Рациональная область применения подъемно-транспортных средств. С точки зрения лучшей организации перемещения изделий каждый отдельный производственный участок стремятся разместить на площади одного пролета здания. Изделия перемещают вдоль пролета от одной единицы оборудования к другой прямолинейно или зигзагообразно через проход. Передача изделий из одного пролета в другой затруднительна и допускается в случае крайней необходимости, например, при наличии в соседнем проеме недогруженного или специального оборудования. Передачу изделий из пролета в пролет выполняют в этом случае следующими средствами: ручной или приводной тележкой, поворотным консольным краном, рольгангом, тельфером на монорельсовом подвесном пути, вращающейся укосиной на мостовом кране.

Если принять финансовые затраты на транспортную работу в 1 т-км на перемещение грузов с помощью подвесного конвейера за единицу, то затраты на такую работу электрокарами, автомобилями и вручную составляют 3,3, 4,2 и 75 единиц, соответственно.