Транспортные условия эксплуатации и требования к конструкции автомобилей - Перевозка грузов в контейнерах и поддонах и требования к конструкции автомобилей
Одним из наиболее эффективных средств, позволяющих комплексно механизировать погрузочно-разгрузочные работы, сократить простои автомобильного подвижного состава под погрузкой-разгрузкой, обеспечить максимальную сохранность грузов при перевозке, являются контейнерные и пакетные перевозки.
Контейнером называется тара объемом не менее 1 м3, предназначенная для многократного использования при перевозке груза и приспособленная для механизированной погрузки-разгрузки, а также для кратковременного хранения груза. Контейнеры в зависимости от способа выполнения перевозок подразделяют на транзитные, служащие для перевозки грузов при смешанном сообщении, и местные, применяемые только при автомобильных перевозках. По назначению контейнеры подразделяются на универсальные, предназначенные для перевозки грузов различных видов, и специальные, приспособленные для перевозки одного или нескольких видов однородных грузов. По конструкции контейнеры подразделяются на цельные, сборно-разборные и эластичные. Цельные контейнеры (рис. 4.2, б) отличаются высокой жесткостью, что обеспечивает лучшую сохранность груза при перевозке. Кроме того, они имеют меньшую собственную массу. Преимуществом сборно-разборных контейнеров является то, что в разобранном виде они в 3…5 раз меньше, что позволяет более полно загружать подвижной состав при их обратной доставке. Эластичные контейнеры (рис. 4.2, а), выполняемые из прорезиненной ткани, различных синтетических материалов и используемые для перевозки жидких, газообразных и пылевидных грузов, имеют следующие достоинства: малый коэффициент тары, т. е. отношение собственной массы контейнера к его грузоподъемности (0,03…0,08); значительно меньший объем после разгрузки; обеспечение защиты груза от атмосферных воздействий.
По грузоподъемности контейнеры подразделяются на малотоннажные, используемые при автомобильных перевозках, крупно - и среднетоннажные, применяемые при смешанных перевозках (табл. 4.1).
Габаритные параметры и параметры массы крупнотоннажных контейнеров, находящихся в обращении в стране, соответствуют параметрам контейнеров ряда I, рекомендованных международной организацией по стандартизации (ИСО). Это обстоятельство способствует широкому использованию контейнеров в международных автомобильных и смешанных перевозках.
Наряду с контейнерными перевозками в народном хозяйстве все шире применяется пакетный способ перевозок, заключающийся в том, что отдельные штучные затаренные или незатаренные грузы формируются в крупную партию-пакет на поддонах. На автомобильном транспорте используются поддоны трех типов: плоские (рис. 4.3), предназначенные для перевозки пакета тарных или штучных грузов, с увязкой или без увязки (рис. 4.4); стоечные, служащие для перевозки грузов неправильной формы или не выдерживающих сжатия при многоярусной укладке (в поддоне предусматривается надстройка в виде вертикальных закрепленных, съемных или складных стоек, расположенных, как правило, по углам) (рис. 4.5, б, в, г, д); ящичные, используемые для мелкоштучных и насыпных грузов. Поддоны этого типа имеют сплошные или решетчатые боковые стенки, закрепленные, съемные или складные (рис. 4.5, а, е, ж, з, и, к).
Для погрузки-разгрузки поддонов применяют вилочные электро - и автопогрузчики, краны с соответствующими устройствами (захватами), штабелеры.
Пакетные перевозки могут осуществляться без поддонов. При этом пакет формируется так, чтобы в нижней его части оставалось пространство (каналы) для ввода вил погрузчика или в обвязке пакета предусматриваются петли для захвата крюками или траверсами погрузочных механизмов.
Перевозка в контейнерах и поддонах дает значительный народнохозяйственный экономический эффект. Во-первых, при этом имеет место экономия денежных средств за счет сокращения затрат на тару и упаковку, во-вторых, повышается уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ, уменьшается количество погрузочно-разгрузочных операций, снижается их трудоемкость. За счет этого сокращается время простоя под погрузкой-разгрузкой, увеличивается скорость доставки груза потребителю, повышается производительность подвижного состава. В-третьих, контейнерные перевозки способствуют повышению сохранности грузов вследствие сокращения количества перегрузок, предохранения грузов от атмосферных влияний, порчи. Наконец, контейнеры могут использоваться для кратковременного хранения груза, что снижает потребность в крытых складских помещениях.
Однако применение контейнеров и, в меньшей степени, поддонов имеет и некоторые недостатки. Основной из них - уменьшение полезной загрузки автомобиля за счет массы самих контейнеров. Коэффициент тары у среднетоннажных универсальных контейнеров, используемых в смешанном сообщении, составляет, например, 0,276…0,351. Снижения собственной массы контейнеров можно достигнуть путем использования для их изготовления пластмасс, легких сплавов и т. д.
В последние годы контейнерные перевозки получили широкое распространение. Однако потребность народного хозяйства в контейнерных и пакетных перевозках удовлетворяется пока не полностью.
В настоящее время ставится задача ускорить развитие контейнерной транспортной системы, расширить перевозку тарно-штучных грузов пакетно-контейнерным способом и увеличить сеть специальных пунктов, оснащенных оборудованием для обработки контейнеров и пакетов.
Перевозка грузов в контейнерах и на поддонах имеет свои особенности. Основные из них: снижение использования грузоподъемности автомобиля; увеличение высоты центра тяжести груженого транспортного средства вследствие большой габаритной высоты контейнеров, что влечет за собой ухудшение боковой устойчивости автомобиля и прицепа, усложнение управления автомобилем или автопоездом, повышение утомляемости водителя, а на неровных дорогах, кроме того, раскачивание транспортного средства, приводящее к увеличению неравномерной нагрузки на ходовую часть и шины; увеличение габаритной высоты груженного контейнерами транспортного средства может приводить к затруднению проезда под арками, перекрытиями различных сооружений в местах погрузки-разгрузки; при погрузке и разгрузке контейнеров, особенно большой массы, возможны ударные нагрузки на кузов, повреждения кабин, рам, бортов кузова стандартного автомобиля; наконец, из-за большого аэродинамического сопротивления движению, особенно на больших скоростях, может заметно увеличиваться расход топлива.
Приведенные особенности контейнерных и пакетных перевозок позволяют определить основные требования к подвижному составу.
Наиболее эффективным видом транспортного средства для контейнерных перевозок, обеспечивающим наилучшую маневренность при необходимой грузоподъемности, являются автопоезда, состоящие из седельного тягача и полуприцепа. При этом полуприцеп должен быть низкорамным для уменьшения его габаритной высоты в груженом состоянии и лучшей устойчивости (рис. 4.6). Рама и ходовая часть транспортных средств, предназначенных для контейнерных перевозок, рассчитывается на восприятие ударных нагрузок при погрузке контейнеров. Платформа полуприцепа (автомобиля), на которую устанавливаются контейнеры, представляет ровную плоскость, поперечное или продольное перемещение контейнеров ограничивается специально предусмотренными стойками или упорами. Внутренние размеры грузовых платформ транспортных средств и их грузоподъемность должны соответствовать основным параметрам контейнеров и поддонов, что обеспечивает наилучшее использование грузоподъемности автотранспорта.
Полуприцепы для перевозки контейнеров оборудуются опорными устройствами, обеспечивающими быструю расцепку-сцепку при замене полуприцепов.
В практике автомобильного транспорта получили распространение контейнеровозы двух разновидностей: автомобили и автопоезда, оснащенные автономными погрузочно-разгру-зочными устройствами и используемые для доставки мало - и среднетоннажных контейнеров грузополучателям; автомобили и автопоезда без устройств самопогрузки, разгрузки, предназначенные для перевозок при автомобильном и смешанном сообщении средне - и крупнотоннажных универсальных и специальных контейнеров.
Контейнеровозы-самопогрузчики оборудуются легкими крановыми установками (рис. 4.7) и используются при перевозке контейнеров массой до 5 т и при малом контейнерообме-не. Существуют также контейнеровозы для контейнеров, оснащенных складывающимися опорами (рис. 4.8). Плунжерами гидравлической подъемной системы шасси контейнер поднимается над грузовой площадкой и устанавливается на опоры. Плунжеры убираются, и автомобиль освобождается от контейнера.
Для перевозки крупнотоннажных контейнеров применяются полуприцепы (рис. 4.9). Мощное погрузочно-разгрузочное устройство этого контейнеровоза включает два гидравлических механизма, каждый из которых состоит из балки основания 2, закрепленной жестко на раме полуприцепа, складывающейся двухзвенной грузовой стрелы 8, шарнирно соединенной через ось 3 с основанием, и опорной балки 5. Грузовая стрела из транспортного положения в рабочее и обратно переводится гидроцилиндрами 6 и 7, взаимодействующими с поворотными звеньями грузовой стрелы и опорной балкой. Крепление контейнера осуществляется с помощью канатной подвески 4, закрепленной на конце второго звена грузовой стрелы. Гидравлические механизмы приводятся в действие давлением масла от гидронасоса, работающего от автономного дизельного двигателя 1. Время разгрузки контейнера массой брутто 20 т - в пределах 10 мин.
Применяются полуприцепы-контейнеровозы, которые имеют гидравлические крановые устройства, обеспечивающие двустороннюю погрузку-разгрузку контейнеров разной длины массой 20, 25, 30 т благодаря возможности продольного перемещения крановых устройств.
В Европе достаточно широкое применение в качестве подъемных средств для вывешивания, установки на опорные стойки и снятия крупнотоннажных контейнеров нашли пневматические баллоны с приводом от компрессора автомобиля.
Для погрузки-разгрузки крупнотоннажных контейнеров используется устройство лебедочного типа. Самопогрузчик системы Multilift включает: надрамник, устанавливаемый на шасси и перемещающийся вперед и назад под воздействием гидравлического цилиндра; опрокидывающий механизм, состоящий из двух телескопических подъемников и обеспечивающий угол наклона надрамника до 24°; лебедку с двумя тяговыми цепями, на которых закреплена поперечная траверса с замковыми устройствами.
На рис. 4.10 показана схема погрузки контейнера на полуприцеп с помощью системы Multilift. После подачи полуприцепа задним ходом к контейнеру на расстояние примерно 3 м надрамник погрузочного устройства подвигается назад и опрокидывается до упора в землю. Полуприцеп подается назад до тех пор, пока штыри запорного устройства не войдут в угловые узлы контейнера. Замкнув замки, водитель подкатывает полуприцеп под контейнер, после чего с помощью лебедки контейнер подвигается по надрамнику до упора.
При использовании для перевозки контейнеров автотранспортных средств без устройств самопогрузки, разгрузки специальные контейнерные площадки, оборудуемые в постоянно действующих пунктах погрузки, выгрузки, перегрузки универсальных контейнеров, оснащаются средствами механизации погрузочно-разгрузочных работ и чаще всего козловыми и мостовыми кранами (рис. 4.11). На площадках с небольшим контейнерооборотом используются автопогрузчики разных моделей в основном для контейнеров массой до 5 т, портальный автопогрузчик-контейнеровоз мод. 780 для крупнотоннажных контейнеров массой брутто до 20 т и др.
