Перевалка

10.07.2018

Погрузо-разгрузочные (перевалочные) работы занимают значительный объем трудо и энергоемкости в технологическом процессе лесозаготовок, начинающемся на лесосеках и заканчивающемся на лесопромышленных складах. Рассмотрим как саму перевалку, так и достоинства и недостатки современных погрузчиков.

 лес.jpg  лесозаготовка.jpg
На лесных складах, в зависимости от их назначения, древесина может перегружаться с одного вида транспорта на другой, например, с автомобильного на водный или железнодорожный, а может подаваться в штабели и затем – в цеха переработки. Финальной операцией основных работ технологического процесса лесосечных работ является погрузка древесины на лесовозный транспорт, который сейчас (практически на 100 %) представлен автолесовозами разной компоновки и грузоподъемности.В настоящее время, в зависимости от принятого технологического процесса лесосечных работ, заготовленная древесина вывозится
в основном в виде сортиментов, реже – в круглом виде (хлысты или полухлысты). Исключение составляет заготовленная на лесосеке или верхнем складе топливная щепа. Погрузка древесины на верхнем складе или погрузочном пункте обычно осуществляется из штабелей запаса. Рабочие и машины, участвующие в погрузке, могут быть выделены в отдельные функциональные звенья или входить в состав укрупненных комплексных или сквозных бригад. Перевалка круглых лесоматериалов может осуществляться, например, при перегрузке древесины с автомобильного транспорта на водный (фото 1) или железнодорожный (фото 2), при подаче из штабелей на приемные площадки перерабатывающих цехов.


ЧТО ЗА ТИП?

Подъемно-транспортные машины, применяемые для погрузки древесины на лесовозный транспорт, можно разделить на следующие типы: стреловые краны и установки; канатные установки; челюстные погрузчики (лесоштабелеры); самопогружающиеся лесовозные автопоезда. К погрузчикам относятся самоходные погрузо-разгрузочные и штабелевочные машины с


Автопоезда, оборудованные гидроманипулято-
рами, имеют один существенный недостаток: их
установка уменьшает полезную грузоподъем-
ность автопоезда и приводит к дополнительным
расходам топлива как в грузовом, так и в
холостом направлениях.
рычажно-сочлененными рабочими органами и механическими грузозахватами. Обычно рабочие органы погрузчиков имеют гидромеханический привод. Погрузчики и штабелеры подразделяются по типу движителя базовой машины (колесные и гусеничные), характеру движения рабочих органов и конструкции грузозахватов:
• вертикально-фронтальные и вертикально-боковые – рабочий орган установлен впереди
(иногда на корме) или сбоку машины, рабочие органы способны перемещать груз только вверх или вниз;
• радиально-фронтальные и радиально-боковые – у машин данного типа рабочий орган
имеет возможность поворота только в вертикальной плоскости на угол до 90º, в лесозаготовительной промышленности такая техника не применяется;
• перекидные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол до 180º, что позволяет переносить груз через базовую машину погрузчика («через себя»);
• поворотные – рабочий орган может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях благодаря стреле, имеющей, кроме грузозахвата, два или более шарнирно-сочлененных элемента (манипуляторные погрузчики).

 Основными требованиями, предъявляемыми к машинам и механизмам, используемым на
перевалке древесины, являются: приспособленность к работе с крупногабаритными грузами;
возможность набора пачки как с площадки, так и из штабеля; возможность подъема и доставки груза к месту укладки; достаточная грузоподъемность, равная или кратная грузоподъемности подвижного состава; минимальные затраты на монтаж и демонтаж; обязательное обеспечение требований техники безопасности и сохранности подвижного состава при выполнении работ.
Сейчас наиболее распространены мобильные челюстные погрузчики и самопогружающиеся
лесовозные автопоезда с гидроманипуляторами. Причем последние целесообразно использовать лишь при вывозке древесины с небольших лесосек, при малых плечах вывозки.
 Untitled-2.jpg  Untitled-3.jpg

 ТЕХНИКА С ХАРАКТЕРОМ
На верхних и лесопромышленных складах в настоящее время преобладают следующие типы
погрузчиков. Фронтальные погрузчики (фото 3) очень хороши в силу своей универсальности. Обычно поставляются с быстросменной кареткой и набором навесного инструмента: универ-
сальный ковш, ковш для щепы, грейфер для круглых лесоматериалов, грузовые вилы.
Опционально – ковш высокой разгрузки и кран-балка.При работе с круглыми лесоматериалами имеют следующую специфику:
• ограниченная высота подъема (штабель не выше 2,5 м);
• может подъехать к штабелю только с торца, что влечет за собой необходимость маневрирования и ограничивает высоту штабелевки;
• сильно затруднена торцовка лесоматериалов;
• не может работать с полувагонами;
• требуются широкие проезды, поскольку пачка лесоматериалов захватывается поперек;
• затруднены прецизионная работа, манипуляции с одним-двумя бревнами; оптимально
работать с полным грейфером;
• затруднена работа с высокими штабелями, при попытке взять лесоматериалы с торца
штабеля высотой более 4–5 м штабель начинает рассыпаться, рискуя повредить машину.

 Фронтальный погрузчик лучше использовать как универсальный механизм, способный
заменить другие погрузчики в случае их остановки на ремонт или техобслуживание. Опти-
мальный по расходу топлива и производительности режим перевалки леса достигается при
расстоянии перевозки 100–200 м. Фронтальные погрузчики класса High Lift (фото 4) являются узкоспециализированной модификацией фронтальных погрузчиков. Оснащены вращающимся грейфером с вертикальным подвесом, позволяющим подъезжать к штабелю или приемной площадке сбоку, что сокращает маневрирования и повышает производительность. Продолжительность рабочего цикла – от 60 с. Могут работать со штабелем высотой до 5 м.
Есть у них и ряд недостатков, основным из которых является узкая специализация: они не могут работать ни с чем, кроме круглых лесоматериалов. Габариты грейфера такого погрузчика не позволяют ему работать с полувагонами. Кроме этого, данные погрузчики имеют меньшую устойчивость по сравнению с классическими фронтальными погрузчиками, а значит, и меньший операционный объем пачки. Например, работа с максимальной высотой штабеля возможна при половине от номинальной грузоподъемности (5–6 т), что снижает производительность. Данная машина оптимальна при перемещении круглых лесоматериалов на расстояние 100–400 м при их длине 4 м. При длине лесоматериалов 6 м и работе со штабелем высотой. Универсальные перевалочные машины (фото 5) наиболее часто используются для локальной высокопроизводительной перевалки круглых лесоматериалов. На колесном шасси могут транспортировать прицепы массой до 30 т. Продолжительность рабочего цикла – от 30 с. Одинаково хорошо работают с автолесовозами и полувагонами с производительностью на разгрузке до 500 м3/ч, на погрузке производительность снижается – до 100 м3/ч из-за необходимости выполнять торцовку. При использовании дополнительного навесного оборудования могут работать со щепой и пакетированными грузами, например с пакетами пиломатериалов. Работают с высокими штабелями – высотой до 12–15 м, способны работать через препятствие (лесовоз, железнодорожный полувагон), а также с баржами.
Как и краны, могут иметь колесное, гусеничное, плавучее, стационарное и электрическое
исполнение.Транспортно-перевалочные полноповоротные машины (фото 6) максимально производительны для перевалки круглых лесоматериалов и перемещения в грейфере или в прицепе. Это наиболее маневренные из погрузочно-разгрузочных машин, они имеют минимальный радиус поворота, не требуют широких проездов, всегда едут по кратчайшему пути. Кинематика стрелы позволяет им работать со штабелями высотой до 10 м. Могут работать позиционно с одним бревном и выполнять торцовку. Способны к работе через препятствие (эстакаду или сортировочную линию). При смене стандартного грейфера могут работать со щепой, пакетированными грузами, полувагонами. Максимальная производительность достигается при небольшом плече перемещения (до 60 м), а при использовании небольшого прицепа большая производительность достигается при любом разумном расстоянии перемещения лесоматериалов на складе. Продолжительность рабочего цикла – от 30 с. Эти машины позволяют наиболее рационально использовать площадь склада, оптимальны для высокопроизводительной перевалки древесины с перемещением на расстояния 20–150 м, а при использовании прицепа – до 500 м.
 333.jpg  444.jpg

В линейке транспортно-перевалочных полноповоротных машин можно выделить транс-
портно-перевалочный тягач Sennebogen 830 M Trailer (фото 7). Такая машина есть только в линейке фирмы Sennebogen. Используется она для перемещения больших объемов лесоматериалов на значительные расстояния и изначально была спроектирована для бирж
сырья с большим грузооборотом при поставке хлыстов. Sennebogen 830 M Trailer имеет двойную трансмиссию, колеса, как у харвестера, аутригеры с увеличенной длиной и площадью опор, что делает машину пригодной для использования на неукрепленных площадках со слабыми грунтами. Улучшенные ходовые качества, рабочая скорость до 25 км/ч, возможность буксировать прицепы массой до 80 т, работать через препятствие, высота штабелирования до 12 м – эти характеристики выделяют ее на фоне других погрузочно-разгрузочных машин. Sennebogen 830 M Trailer оптимально использовать с грейфером 1,25 м2, который позволяет брать по 5 плотных кубометров 6-метрового сортимента, и прицепом на 40–60 м3 для работы с полувагонами, например разгрузки с последующим перемещением в штабель. Электрические стационарные перегружатели (фото 8) отлично подходят для лесоперерабатывающих производств с большим грузооборотом. Как и стационарные краны, они имеют ограниченную зону работы, но дают высокую надежность, большую производительность и малые эксплуатационные затраты. Это обеспечивает низкую удельную себестоимость перевалки кубометра древесины. Могут монтироваться как на железобетонном, так и на металлическом основании.
 555.jpg  666.jpg


ОБЩИЙ ВЫВОД
Для оптимальной организации процесса перевалки круглых лесоматериалов, подачи их в производство требуется выбор верной технологии и соответствующего оборудования. Различные схемы логистики будут отличаться надежностью (при работе в расчетном режиме), себестоимостью перевалки кубометра древесины. При этом разница себестоимости перевалки в разных схемах может достигать 100 руб./м3. Разница в надежности и устойчивости различных логистических схем определяет количество и длительность невынужденных простоев основного оборудования, экономическая оценка которых требует глубокой проработки.

Александр Погосов
инженер
Игорь Григорьев
д. т. н., профессор
каф. Природообустройство ЯГСХА
Актуальные темы свежего номера
Бизнес и профессия
Наука – производству
Лес и закон