CC BY
9Надежность и ресурс в машиностроении
УДК 621.063.2
А. С. Слюсарев. д т. н., профессор. А. Н. Богданов, аспирант, ВГАВТ. 603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова. 5.
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ГРЕЙФЕРОВ ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ СМЕРЗШИХСЯ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Сыпучие грузы в условиях отрицательных температур переходят в смерзшееся состояние, кардинально меняя свои физико-механические свойства, при этом машины и механизмы работают в крайне тяжелых условиях. Работоспособность подъемно-транспортных машин зависит, в первую очередь, от надежности рабочих органов, осуществляющих захват и перемещение материала. Разработанные на кафедре ПТМ. ВГАВТ специальные грейферы обладают высокой зачерпывающей способностью и наработкой ни отказ, сравнимой с работой грейфера при обычных условиях эксплуатации. Применение различных грейферов должно быть обусловлено физико-механическими свойствами груза, объемами грузопотоков и экономической целесообразностью.
Более 50 % всех грузов, перевозимых в стране, составляют насыпные - уголь, руда. щебень, гравий, песок и др. На территории Российской Федерации существуют сформировавшиеся, постоянно действующие грузопотоки насыпных грузов, которые включают в себя перевозки железнодорожным, речным и частично автомобильным. Сыпучие грузы являются источниками энергии и сырья для промышленности и от своевременной доставки этих грузов зависит ритм работы тепловых электростанций и промышленных предприятий.
Стабильность грузопотоков обеспечивается в равной степени бесперебойной работой транспорта и перегрузочной техники в точках перевалки с одного вида транспорта на другой и в начальной и конечной точках перемещения груза. Более 60% грузов перевозится в районах с продолжительностью холодного периода свыше пяти месяцев в году. Низкие температуры воздуха и большие расстояния перевозок приводят к смерзанию увлажненных насыпных грузов. Используемые при перевозках насыпных грузов полувагоны и перегрузочная техника рассчитаны на сыпучие свойства этих материалов, но при наступлении холодного периода грузы, предварительно не подготовленные переходят в смерзшееся состояние, кардинально меняя свои фнэико механические свойства. К смерзающимся грузам, перевозимым на речном транспорте, следует отнести (при перевозке и хранении в холодный период года на открытом воздухе): гравий; камень строительный; концентрат апатитовый; муку доломитовую; песок кварцевый, обыкновенный, формовочный, руду железную; соль поваренную; угол бурый и каменный, щебень мытый, ПГС.
Холодным периодом года для данного района погрузки (выгрузки) или пути следования считается время, в течение которого среднесуточные температуры ниже 0°С. Интенсивность смерзания сыпучих увлажненных грузов, перевозимых в холодный период года, зависит от уровня отрицательных температур и времени их воздействия, свойств груза, подвижного состава и времени перевозки.
Перегрузка сыпучих смерзшихся сыпучих материалов на речном транспорте в настоящее время осуществляется с помощью грейферов с предварительным рыхлением (бульдозерами, экскаваторами и др.). Машины и механизмы, осуществляющие перегрузочные операции с насыпными грузами, работают в крайне тяжелых условиях, из-
Вестник ВГАВТ
за возросших нагрузок на рабочие органы машин, которые, кроме этого, подвергаются абразивному износу.
Производительность труда при перегрузке смерзшихся сыпучих грузов, неприспособленным оборудованием, снижается в 10-15 раз, значительно увеличиваются простои транспорта, что нарушает ритм транспортного процесса и работы предприятий.
Работоспособность подъемно-транспортных машин (ПТМ) зависит, в первую очередь, от надежности рабочих органов, осуществляющих захват и перемещение материала. При исследовании основных неисправностей грейферов применяемых при переработке песка и ПГС в период отрицательных температур было выявлено, что средний ресурс до очередного отказа составляет 0,25... 10 тыс. т (при наработке в обычных условиях 100 тыс. т) и при перегрузке угля ресурс составляет 5 тыс. т (при наработке в 100 тыс. т). В этом отношении перегрузка при помощи специально разработанных грейферов для смерзшихся грузов решают эту проблему.
На кафедре ПТМ, ВГАВТ разработаны грейферы для перегрузки смерзшихся сыпучих грузов. Они включают грейфер-рыхлитель рамной конструкции с клыками и увеличенным передаточным числом полиспаста, который может разрабатывать смерзшийся сыпучий груз с коркой до 600...700 мм на ПГС; и специальный вибрационный грейфер с аккумулятором энергии, разрабатывающий полностью смерзшиеся сыпучие грузы (уголь, ПГС), с приводом вибраторов, осуществляемым от блоков нижней траверсы, работающий только во время зачерпывания груза. Данные грейферы обладают высокой зачерпывающей способностью и наработкой на отказ, сравнимой с работой грейфера при обычных условиях эксплуатации. Таким образом, перегрузка смерзшихся сыпучих грузов может осуществляться по 3 технологиям:
1. Применение предварительного рыхления различными приспособлениями и зачерпывание обычным грейфером.
2.Применение грейфера-рыхлителя при перегрузке смерзшегося груза с поверхностной коркой.
3.Применение грейфера с вибропобудителем и аккумулятором энергии для разрыхления и перегрузки полностью смерзшегося груза.
Применение полученных технологий и изготовление специальных грейферов, что связано со значительными затратами, должно быть экономически целесообразно.
1. Очевидно, обычная технология должна использоваться при перегрузке со склада для малых (разовых) грузопотоков
2. Работа грейфером-рыхлителем должна осуществляться на достаточно больших фузопотоках в зимних условиях, в средней полосе по варианту склад - вагон и склад - склад.
3. Виброгрейфером должно разрабатываться большие объемы грузопотоков при перегрузке полностью смерзшихся грузов по различным вариантам для северных районов.
Для решения поставленной задачи необходимо создать математическую модель стоимости перегрузки 1т груза для 3-х технологий перегрузок в зависимости от грузооборота, физических свойств груза и климатических условий.
Список литературы
[1] Порты и портовые сооружения / Под ред. Г.Н.Смирнова. - Москва: Издательство АСВ, 2003.-464 с.
[2] Рукодельцев A.C. Определение эффективности применения вибрационного грейфера с аккумулятором энергии для перегрузки сыпучих материалов при отрицательных температурах: Дис...канд. техн. наук. - Нижний Новгород. 2002 - 172с.
Наде ж ность и ресурс в машиностроении
SUBSTANTIATION OF APPLICATION SPECIAL GRABS BUCKET FOR THE OVERLOAD FROZEN BULK CARGOES AT VARIOUS CONDITIONS OF OPERATION
A. S. Sljusarev, A. IV. Bogdanov
Bulk cargoes in conditions of negative temperatures pass in the frozen condition, cardinally changing the physicomechanical properties, thus of the machine and mechanisms work in the heaviest conditions. Serviceability of hoisting-and-transport machines depends, first of all, on reliability of the working bodies which are carrying out capture and moving of a material. Developed on faculty PTM. VGA VT special grabs bucket possess high scooping ability and a time between failures comparable to work grabs bucket under usual conditions of operation. Application various grabs bucket should be caused by physicomechanical properties of a cargo, volumes offreight traffics and economic feasibility.
УДК 628.511.001.57:656.62.073.28:689.46.
И. С. Отдел кип, к. т. н., доцент, ВГАВТ. 603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5. М. С. Отделкин, инженер, Горьковская железная дорога. 603011, Нижний Новгород, ул. Октябрьской революции, 78.
ПОРТ КАК ЗВЕНО ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ЦЕПИ И ОБЪЕКТ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Статья посвящена определению затрат пи порту с учетом потерь грузив от пыле-уноса при перегрузке пылящих навалочных грузов грейферными кранами и пневматическими и конвейерными установками и открытом хранении указанных грузов.
Стремительный рост численности человечества и его научно-техническая вооруженность к концу XX века привели к глобальным масштабам загрязнения окружающей среды. В связи с этим обострилась проблема экологической безопасности - процесса обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы от реальных и потенциальных угроз, создаваемых антропогенным воздействием на окружающую среду.
Экологические вопросы природопользования и задачи инженерной экологии, как показал опыт прошедших десятилетий, стали еще более актуальны. Ужесточение экологических требований законами и нормативно-правовыми актами, как Российской Федерации, так и международными организациями предусматривают необходимость создания и быстрейшего внедрения в производство безотходных технологических процессов, разработку конструкций и оборудования, обеспечивающих сокращение выбросов вредных веществ в воздушный и водный бассейны. Кроме этого, отмечается отсутствие комплексного подхода, учитывающего экологические последствия при разработке технологических систем, недооценка экономических методов управления природопользованием.
Несмотря на то, что водный транспорт по сравнению с другими видами транспорта, оказывает не самое большое негативное воздействие на природную среду, его доля в загрязнении остается достаточно высокой.
Водный транспорт является сложной социальной технико-экономической системой, имеющей многосторонние связи с окружающей средой. При этом основными источни-
