книги из ГПНТБ / Бураков, В. А. Применение гибких оболочек на транспорте
.pdf
В. А. БУРАКОВ
ПРИМЕНЕНИЕ ГИБКИХ ОБОЛОЧЕК НА ТРАНСПОРТЕ
Москва «Транспорт» 1974
УДК 621.869 : 656
Применение гибких оболочек на транспорте. |
В. А. Б у р а к о в. |
Изд-во «Транспорт», 1974, стр. 1— 128. |
гибких оболочек |
В книге освещены вопросы применения |
на транспорте в качестве устройств, обеспечивающих механизацию трудоемких процессов. Даны конструкции саморазгружающихся автомобилей, вагонов, устройств для перегрузки и перемещения большегрузных контейнеров, автомобнлеопрокндывателей, домкра тов, замедлителей-ускорителей п изложена методика их технико-эко номических расчетов.
В книге обобщен опыт внедрения гибких оболочек иа автомобиль ном транспорте и приведена их экономическая эффективность.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных ра ботников, занятых в области механизации и автоматизации трудо емких процессов, совершенствования транспортных средств и повы шения эффективности их использования.
Рис. 79, табл. 22.
31803— 019 |
|
Б 049(01)-74 |
19— 74 |
су Издательство «Транспорт», 1974 г.
ВВЕДЕНИЕ
Повышение эффективности использования транспортных средств — одна из главных задач развития народного хозяйства.
Большое значение при решении этой задачи уделяется вопро сам использования имеющихся резервов и разработки новых тех нических средств, применение которых позволит значительно повы сить производительность труда работников транспорта и снизить народнохозяйственные расходы на перевозку массовых грузов.
Для обеспечения растущих перевозок в нашей стране освоен выпуск автомобилей и вагонов повышенной грузоподъемности, раз работан и осваивается ряд новых марок специализированного под вижного состава, новых типов погрузочно-разгрузочных машин. Внедряется контейнерная транспортная система.
Однако, несмотря на достигнутые успехи в области механиза ции погрузочно-разгрузочных работ и использования транспортных средств, имеются еще и существенные недостатки: значительная часть грузов перерабатывается вручную, велики порожние пробеги и простои транспортных средств под погрузочно-разгрузочными опе рациями, высока, себестоимость перевозок самосвалами сыпучих грузов на значительные расстояния. Имеются большие потерн гру зов в пути следования.
На автомобильном транспорте по сравнению с другими видами транспорта самый низкий уровень механизации погрузочно-раз грузочных работ. По данным НИИАТа, он составляет около 72%, а
на автомобильном транспорте, обслуживающем сельское хозяйст во, примерно 50%.
В структуре грузового автопарка бортовые автомобили состав ляют около 52%. На них перевозится с разгрузкой вручную свыше 1,5 млрд, т навалочных и сыпучих грузов и,около 1 млрд, т тарно штучных грузов. Потери рабочего времени бортовых автомобилей,
прицепов и полуприцепов от простоев под погрузкой и разгрузкой составляют 35—50%.
Недостаточный уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ и большие простои бортовых автомобилей объясняются не только количественным недостатком автомобилей-самосвалов и погрузочно-разгрузочных механизмов, но и их экономическими по казателями. Существующие автомобили-самосвалы в основном
з
предназначены для перевозки строительных грузов. Они имеют большой собственный вес н малый объем кузова. В связи с этим их нерационально использовать на перевозке легковесных грузов, сезонно п для перевозки грузов на большие расстояния. Имеющие ся погрузочно-разгрузочные машины н механизмы неэффективны при использовании их в пунктах погрузки и выгрузки грузов с небольшими объемами работ.
В нашей стране развиваются перевозки грузов в большегрузных контейнерах. Однако вопросы разгрузки контейнеров с полуприце пов на предприятиях не решены. В связи с этим имеют место боль шие простои полуприцепов и автопоездов, связанные с ожиданием погрузочно-разгрузочных операций и их выполнением.
На железнодорожном транспорте также значительная часть гру зов выгружается вручную или малопроизводительными механизма ми, требующими применения ручного труда. Из каждого полуваго на, разгружаемого посредством открытия крышек люков, приходится выгружать вручную около 4—12 т груза.
Трудоемкими являются операции по открытию и закрытию люков. При существующей конструкции полувагонов не обеспечи вается сохранность перевозимых сыпучих грузов. Через щели, образуемые крышками люков и рамой вагона, ежегодно высы пается около 10 млн. т угля и руды.
В последние годы созданы вагоны для перевозки зерна, цемен та и других сыпучих грузов, разрабатываются новые типы полувагонов с седлообразным днищем и боковыми'люкамн. Одна ко все эти вагоны являются специализированными, и, кроме того, часть емкости кузова и рамы этих вагонов не используются из-за необходимости создания седла или наклонных торцовых стенок. Не решены также вопросы создания надежной амортизации кузовов думпкаров при их загрузке экскаваторами большой грузоподъем ности.
На железнодорожных станциях еще широко используется ручной и опасный труд при торможении и закреплении вагонов на манев рах.
На водном транспорте одной из наиболее трудоемких операций является очистка трюмов от остатков груза.
Одним из возможных путей повышения эффективности работы транспортных средств, механизации и автоматизации трудоемких процессов является широкое 'применение гибких оболочек в качест ве подъемных устройств и создание саморазгружающегося подвиж ного состава и погрузочно-разгрузочных механизмов, которые мог ли бы эффективно использоваться сезонно, на перевозке сыпучих и штучных грузов, обеспечивая их механизированную разгрузку (включая и пункты с незначительными объемами работ).
Настоящая работа является первой попыткой обобщить мате риалы по разработке, расчету и внедрению пневматических подъ емных устройств из гибких оболочек на автомобильном транспор те, наметить основные области возможного применения гибких обо-
4
„точек в транспортной технике, разработать для них принципиаль ные схемы конструкций и рабочие чертежи для практического внедрения.
Применение гибких оболочек на транспорте расширяет возмож ности механизации н автоматизации наиболее трудоемких процес сов, какими являются погрузочно-разгрузочные работы, повышает эффективность использования транспортных средств и обеспечива ет сохранность перевозимого груза.
Однако следует учитывать и то, что предпринятая в настоящей работе попытка описать ряд конструкций с применением пред ложенных устройств из гибких оболочек не является исчерпываю щей.
По мере накопления фактического материала о работе гибких оболочек и дальнейшего их совершенствования будут разрабаты-' ваться новые конструктивные решения по все более широкому их применению на транспорте и в других отраслях народного хозяй ства.
ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ ПОДЪЕМНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ИЗ ГИБКИХ ОБОЛОЧЕК
ПРИМЕНЕНИЕ ГИБКИХ ОБОЛОЧЕК В КАЧЕСТВЕ ПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Устройство и принцип работы подъемного механизма из гибкой оболочки
В общем виде 'пневматическая гибкая оболочка представляет собой воздухонепроницаемый эластичный баллон 1 (рис. 1), снаб женный патрубком 2 для подачи в его полость сжатого воздуха или газа, предохранительным клапаном или ограничителем хода. Ос новным рабочим органом подъемного механизма я.вляется эла стичный баллон 1, состоящий из одного (рис. 1, а) или нескольких гибких элементов (рис. 1,б).
Работает подъемный механизм следующим образом. В полость эластичного баллона от компреосора или выпускного трубопрово да подается сжатый воздух или газ с избыточным давлением Ар>. Под действием этого давления баллон увеличивается в объеме и, поднимая груз Q на высоту Н2, стремится занять оптимальную фор му в виде цилиндра или шара (рис. 1, а). При наличии ограничива ющих колец 3 и 4 (рис. 1, б) оболочка принимает форму гофриро ванного цилиндра. После выпуска газов баллон под действием веса груза Q складывается и приходит в исходное положение.
Величина подъемной силы оболочек зависит от их конструктив ных размеров и давления подводимых газов. Так, при питании от работавшими тазами с давлением 1—1,5 кгс/см2 подъемная сила оболочек с эффективной площадью в 10 000 см2 достигает 10—15 т, а при питании воздухом давлением 4—5 кгс/см2 возрастает до 40—• 50 т. Гибкие оболочки, состоящие из 4—5 гибких элементов, могут обеспечить подъем груза на высоту 1600—2000 мм.
Учитывая, что грузоподъемность автомобилей, прицепов и полу прицепов основных марок колеблется от 2,5 до 25 т, гибкие оболоч ки можно успешно применять в качестве подъемных механизмов для саморазгружающихся автомобилей.
Таким образом, устройство, состоящее из эластичного склады вающегося баллона определенной формы и размера, снабженное системой подачи и выпуска воздуха или газов и служащее в качест ве силового органа, называется пневматическим подъемным меха-
6
Рис. 1. Подъемный механизм из гибкой оболочки:
а — с одним гибким элементом; б — с тремя гибкими элементами
нпзмом из гибкой оболочки. В дальнейшем такое устройство будем называть гибкой оболочкой, или просто оболочкой.
Совокупность всех устройств, обеспечивающих опрокидывание кузова или подъем платформы на самосвальном подвижном соста ве с применением подъемных 'механизмов из гибких оболочек, бу дем называть самосвальным («ли подъемным) устройством из гиб ких оболочек.
Бортовым автомобилям, прицепам и полуприцепам, оборудо ванным самосвальными устройствами из гибких оболочек, для краткости будем присваивать дополнительный индекс «БС», напри мер, ГАЗ-51А БС.
Схемы гибких оболочек, их применение и классификация
В зависимости от конструкции оболочки могут быть подушеч ной, призматической и цилиндрической формы. Гибкая оболочка подушечной формы представляет собой эластичный баллон (или баллоны) в виде большой подушки. В плане она имеет прямоуголь ную или квадратную форму.
7
Рис. 2. Схемы оболочек призматической формы:
а— для разгрузки на две боковые стороны; б — для разгрузки на одну боковую сторону; в — для разгрузки вниз
Гибкие оболочки призматической формы (рис. 2) состоят из трех или четырех жестких граней 1, соединенных между собой гиб кими материалами 2 в герметичный баллон. В сложенном состоя нии жесткие грани могут служить полом саморазгружающегося подвижного состава.
Гибкая оболочка цилиндрической формы представляет собой баллон с гофрированной поверхностью и двумя опорными площад ками 5 (см. рис. 1, б). Оболочка может выполняться цельнолитой или секционной, состоящей из отдельных гибких элементов (гофр), герметично соединенных между собой. В плане оболочки имеют круглую форму.
Приведенные формы гибких оболочек могут применяться в ка честве подъемных механизмов в самосвальных устройствах, разме щаемых на каждой единице саморазгружающегося подвижного со става.
Размещение гибких оболочек на еаморазгружающемся подвиж ном составе различное.
По месту расположения гибких оболочек можно назвать следу ющие схемы (табл. 1); с размещением в кузове (схема 1); под подъемной платформой (схема 2); между рамой (шасси) и тележ кой и под рамой шасси.
8
По направлению разгрузки схемы объединены в группы: с раз грузкой на боковые стороны — а, на боковую сторону или назад — б, на боковые стороны с предварительным подъемом — ей высыпа нием груза вниз через люки в полу — г. В каждой группе предусма тривается односторонняя или двусторонняя разгрузка.
Из приведенных схем и групп возможны различные комбина ции. Так, если в схеме 2 объединить две первые группы, т. е. груп пу с направлением разгрузки на боковые стороны объединить с группой с разгрузкой назад, получим подгруппу с трехсторонней разгрузкой.
При установлении схемы учтены конструкции оболочек и тип подвижного1состава. В схеме 1 применены оболочки подушечной формы с одним баллоном и призматические, обеспечивающие пере дачу усилия от внутреннего давления газов на выгружаемый груз по всей площади кузова. В остальных схемах применены оболочки подушечной формы и цилиндрические с несколькими гибкими эле ментами, обеспечивающие передачу усилия от внутреннего' давле ния газов на подъемную платформу только в определенной ее части.
Гибкие оболочки подушечной формы по1схеме 1 укладываются на пол бортового автомобиля (вагона или трюма) и прикрепляются к боковым граням пола (схема 1, группа а), а в случае выгрузки на одну сторону (схема 1, группа б) или на боковые с подъемом
Таблица 1
9