Організація вантажних робіт при перевезенні глини

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Автомобільний транспорт є однією із важливих галузей народного господарства, забезпечує нормальне виробництво і оборот продукції промисловості і сільського господарства, потреби капітального будівництва, задовольняє потреби населення в перевезеннях.

Велику роль відіграють також навантажувально-розвантажувальні засоби, призначення яких полягає у полегшенні процесів навантаження, перевезення, розвантаження та зберігання вантажів, різних за своїми властивостями. Насиченість виробництва засобами механізації трудомістких і важких робіт, рівень механізації технологічного процесу визначають собою ступінь вдосконалення технологічного процесу.

Правильний вибір підйомно-транспортного обладнання є вирішальним фактором нормальної роботи і високої продуктивності виробництва. Сучасні високопродуктивні вантажопідйомні і транспортуючі машини, які працюють з великими швидкостями і володіють високою вантажопідйомністю, є результатом поступового розвитку цих машин протягом великого проміжку часу.

Механізація навантажувально-розвантажувальних і транспортно-складських робіт в будівництві розвивається шляхом збільшення маси спеціалізованих транспортних засобів для перевезення порошкоподібних і сипких вантажів.

1. Характеристика вантажу (глини)

На процес транспортування і складської переробки впливають характерні властивості будівельних матеріалів: розмір частинок, щільність, об'ємна маса, коефіцієнт внутрішнього тертя, кут природного укосу, вологість, рухливість, абразивність тощо.

1.1 Характеристика глини

Глини, осадові гірські породи, що складаються в основному з глинистих мінералів і мають властивість пластичності. Під пластичністю розуміється здатність глини утворювати з водою тісто, що приймає під тиском будь-яку форму, зберігаючи її і після висихання. Після випалу глини здобувають міцність каменю. Головними хімічними компонентами глини є Si2О (30-70%), Al2O3 (10-40%) і H2O (5-10%). У невеликих кількостях присутні Ti2О, Fe2O3, Fe, Mn, Mg, Ca, K2O, Na2O. У складі глини головну роль грають каолініт, , гідрослюди, іноді сапоніт. Крім того, звичайно присутні домішки, представлені уламками різних мінералів або гірських порід, рослинними або тваринами залишками, новоствореними мінералами (карбонатами, гіпсом, окислами заліза й ін.). При великому вмісті домішок виходять власне глини до інших осадових порід - глинистим піскам, мергелям і ін. По перевазі того або іншого глинистого мінералу виділяють наступні мінеральні типи глин: каолінітові, монтмориллонітові, гідрослюдисті й ін.

У глині переважають частки менше 0,01 мм. При збільшенні кількості більш великих піщанистих часток глини поступово переходять у піски.

Глинисті мінерали, група водних силікатів, що складають основну масу глин і визначають їх фізико-хімічні, механічні й ін. властивості. Є продуктом вивітрювання переважно алюмосилікатів і силікатів магматичних і метаморфічних гірських порід на денній поверхні. У процесі вивітрювання глинистих матеріалів випробують стадійні перетворення структури і хімічного складу в залежності від зміни фізико-хімічних умов середовища вивітрювання і седиментації. Розміри часток у глинах здебільшого не перевищують 0,01 мм. За кристалічною структурою відносяться до шаруватого або псевдошаруватим силікатам.

Характеристика глини:

1. Щільність - 2,35 т/м3;

2. Об'ємна маса в пухкому насипному стані - 1,95 т/м3;

3. Розмір частинок - 0,01 - 0,05 мм;

4. Коефіцієнт тертя:

- внутрішній - 0,7;

- по сталі - 0,35;

- по дереву - 0,4;

5. Кут природного укосу в спокої - 43°.

6. Кут природного укосу в русі - 15°.

Для глини характерна злежуваність, коли воно довго зберігається в штабелях, бункерах, тобто втрата сипучості [1, 2].

1.2 Правила перевезення глини

Правила перевезень матеріалів мінерально-будівельних природних [8].

Правилами передбачаються умови перевезень нерудних будівельних матеріалів (піску, піщано-гравійної суміші, гальки, гравію, щебеню, вапняку, крейди, шлаку, каменю та їх відходів, керамзиту) і грунту (в тому числі рослинної землі, глини, торфу).

При перевезенні нерудних будматеріалів і грунту з об'ємною масою менш як 1,5 т/куб.м Перевізники зобов'язані наростити борти автомобілів на висоту не менше ніж 200 мм.

Перевізники за Договором можуть взяти на себе обладнання кузовів автомобілів системою підігрівання.

Для вантаження нерудних будівельних матеріалів і грунту Замовник повинен надавати навантажувальні механізми з об'ємом ковша не більш як 1/3 об'єму кузова автомобіля. Під час вантаження нерудних будівельних матеріалів і грунту в кузов автомобіля ківш навантажувального механізму повинен знаходитись на висоті не більш як 1 м від борта кузова автомобіля.

Замовник після розвантаження повинен очистити кузов автомобіля від залишків вантажу.

Інструктування з техніки безпеки водіїв автомобілів, що працюють в кар'єрі, проводиться власником кар'єру або уповноваженим ним органом спільно з Перевізником. Водіям видається посвідчення на право роботи у кар'єрі.

2. Варіанти механізації навантажувально-розвантажувальних робіт

2.1 Правила вантаження і розвантаження вантажів

Типи та кількість рухомого складу, потрібного для виконання перевезень вантажів, визначаються Перевізником залежно від обсягу і характеру перевезень.

Перевізник зобов'язаний забезпечувати своєчасну подачу справного рухомого складу, придатного для перевезення вантажів відповідно до заявки (разового замовлення) та такого, що відповідає санітарним нормам.

Подача непридатного для перевезень вантажів рухомого складу вважається такою, що не була здійснена.

При перевезеннях вантажів контроль за своєчасним прибуттям транспорту протягом дня, регулювання його розстановки, подачі під завантаження, використання транспорту, що звільнився, у зворотному напрямку, облік завантаження, часу прибуття та відправлення рухомого складу виконується Перевізником або Замовником залежно від прийнятої ними схеми перевезень.

У пунктах вантаження і розвантаження можуть застосовуватись такі види розстановки автомобілів при вантажно-розвантажувальних роботах:

а) бокова розстановка, коли вантаження або розвантаження виконується через бокові борти автомобілів;

б) торцева розстановка, коли вантаження або розвантаження виконується через задній борт автомобілів;

в) косокутна розстановка, коли навантаження або розвантаження виконується через боковий та задній борти автомобіля одночасно.

Перевізник може за погодженням із Замовником взяти на себе вантаження і розвантаження вантажів.

Участь водія у вантаженні або розвантаженні може мати місце тільки за його згодою. В цьому випадку водій при вантаженні приймає вантаж з борта автомобіля (біля дверей фургона), а при розвантаженні подає його на борт автомобіля (до дверей фургона).

У випадку, коли Перевізник за погодженням із Замовником бере на себе виконання вантажно-розвантажувальних робіт, він несе відповідальність за пошкодження вантажу під час вантаження та розвантаження.

Замовник зобов'язаний утримувати вантажно-розвантажувальні майданчики та під'їзні шляхи до них згідно з вимогами діючої нормативної документації щодо ремонту й утримання автомобільних доріг загального користування.

Додаткове обладнання автомобілів для перевезення певного вантажу може виконуватись Замовником лише за погодженням з Перевізником.

При вантаженні-розвантаженні вантажів масою більш як 50 кг і при підніманні вантажів на висоту понад 2 м застосування засобів механізації обов'язкове.

Якщо вантаження виконується навалом - вантаж не повинен здійматися над рівнем бортів кузова. В разі потреби основні борти слід наростити додатковими бортами, проте загальна висота транспортного засобу з вантажем не повинна перевищувати 4 м від поверхні дороги.

Виходячи з вимог безпеки руху, водій зобов'язаний перевірити відповідність габаритів вантажу розмірам, що зазначені у Правилах дорожнього руху України.

Вантажовідправник на вимогу водія зобов'язаний усунути виявлені недоліки в укладанні вантажу.

Замовник зобов'язаний забезпечити контроль за дотриманням законодавства про охорону праці та норм по техніці безпеки при виконанні вантажно-розвантажувальних робіт і несе повну відповідальність за всі наслідки невиконання ним цих законодавчих актів.

При виконанні вантажно-розвантажувальних робіт Перевізником обов'язки по забезпеченню контролю за дотриманням законодавства про охорону праці та норм по техніці безпеки при виконанні вантажно-розвантажувальних робіт, а також відповідальність за наслідки невиконання встановлених вимог несе Перевізник.

Час прибуття автомобіля для завантаження встановлюється з моменту, коли водій подав подорожній лист в пункті вантаження, а час прибуття автомобіля для розвантаження - з моменту пред'явлення водієм товарно-транспортної накладної в пункті розвантаження.

Вантаження і розвантаження вважаються закінченими після вручення водієві належним чином оформлених товарно-транспортних накладних на навантажений або вивантажений вантаж.

2.2 Завантаження за допомогою стрічкового конвеєра

В основу транспортного ланцюга технологічного виробництва підприємства більшості галузей промисловості будівельних матеріалів покладено використання стрічкових конвеєрів. До таких галузей відносяться: цементна, азбестова, азбестоцементна, металорудна, керамічна, цегляна, будівельних матеріалів та інші [1,2].

Стрічковий конвеєр є машиною безперервної дії.

Основним елементом стрічкового конвеєра є гнучка замкнена стрічка, по якій транспортується вантаж. Простота конструкції, мала власна маса, висока надійність роботи і простота експлуатації забезпечують низьку собівартість переміщення вантажу.

Деяким недоліком стрічкових конвеєрів є відносно велика вартість прогумованої стрічки; вона становить майже 50% загальної вартості машини.

Стрічковий конвеєр складається з наступних елементів: привода, в який входять електродвигун, редуктор і муфта; станини; приводного барабана; натяжного барабана; замкненої безкінечної стрічки, яка· охоплює приводний і натяжний барабани і яка являється одночасно тяговим елементом і робочим органом, який несе вантаж на верхній гілці; верхніх робочих роликових опор - роликів (прямих та жолобоподібних), які підтримують стрічку і надають їй пряму чи жолобоподібну форму; нижніх роликів, які підтримують нижню гілку стрічки; натяжного пристрою (вантажного чи гвинтового), які забезпечують передачу потрібного кругового зусилля і допустиме провішування стрічки між роликами; відхиляючого пристрою (в місцях згину стрічки на станині ставлять барабан або ролики); завантажувального і розвантажувального пристроїв (для проміжного розвантаження по довжині конвеєра встановлюють плужковий скидувач або скидувальний візок); щітки для очищення поверхні стрічки від налиплих до неї частинок вантажу, який транспортується; останова.

При рівномірному русі вантажу безперервним потоком продуктивність транспортної машини рівна масі вантажу, яка проходить через даний переріз в одиницю часу:

Q = 3600·S·v·г, т/год,(2.1)

де: S - площа поперечного перерізу шару вантажу, м;

v - швидкість пересування вантажу, м/с;

г - щільність вантажу, т/м3.

На стрічковому конвеєрі з плоскою стрічкою поперечний переріз насипного вантажу має вигляд трикутника з основою В0, висотою h і кутами ц1 при основі. Виразивши сторони трикутника через ширину стрічки В, а кут ц1 через кут природного укосу ц, отримаємо:

S=0,5?0,8?В?0,4?В?кв?tgц1 = 0,16?В2?кв?tg(0,35?ц),(2.2)

де:кв - коефіцієнт, який враховує додаткове розсипання вантажу на похилій стрічці конвеєра; при куті нахилу конвеєра до горизонту в>20° кв = 0,85.

В = 1м; н = 1,4м/с; ц=43°.

Тоді,

S = 0,16?12?0,85?tg(0,35?43) ? 0,0366 м2;

Q = 3600?0,0366?0,8?1,95 ? 205 т/год

продуктивність стрічкового конвеєра.

Отже, завдяки такій продуктивності стрічкового конвеєра автомобіль завантажується за 0,07 години (близько 5 хвилин). Недоліком такого способу навантаження автомобіля є те, що процес завантаження відбувається безпосередньо в кар'єрі, що утруднює розміщення на посту навантаження стрічкового конвеєра, а також при цьому повинні бути включені додаткові транспортні операції по підвезенню глини до місця завантаження транспортних засобів.

2.3 Завантаження автомобіля за допомогою екскаваторного обладнання та навантажувачів

Розглянемо декілька варіантів машин для механізації навантажувальних робіт та їх технічні характеристики.

2.3.1 Навантажувач фронтальний МоАЗ-40484

Навантажувач фронтальний МоАЗ-40484 (рис. 2.1) призначений для навантаження висаджених або розпушених напівскельних і скельних порід, а також легких і пухких порід, підібраних з цілини.

Рис. 2.1. Навантажувач фронтальний МоАЗ-40484

Ця потужна, жорстка, стійка машина із шарнірно сполученою рамою оснащена ГМП і двома ведучими мостами, має відмінну прохідність і високі тягові показники.

Електрогідравлічна система керування трансмісією, гідравлічна система керування навантажувачем, робоча, стояночна і запасна системи гальм із пневматичним приводом, а також закрита кабіна з нагрівником і вентиляцією створюють комфортні умови праці водія.

Широка універсальність використання забезпечується можливістю навантажувача вантажити транспортні засоби вантажопідйомністю вище 3,5 т. Передбачено комплектацію ковшами зі збільшеним об'ємом і різними варіантами ріжучих кромок.

Пневмогідравлічна підвіска заднього моста автонавантажувача МоАЗ-40484 дозволяє розвивати транспортну швидкість до 45-50 км/год без погіршення комфортності праці водія.

Виготовлювач: Могилевський автомобільний завод

Технічні характеристики навантажувача фронтального МоАЗ-40484

2.3.2 Навантажувач-екскаватор ПК-301

Навантажувач-екскаватор ПК-301 (рис. 2.2) є розробкою ВНИИ "Стройдормаш" - російського лідера в області створення будівельної і дорожньої техніки. Навантажувач-екскаватор займає особливе місце, тому що сполучає в собі дві найбільш розповсюджені машини. У Росії комбінованих колісних машин такого типу не випускає жодне підприємство. ПК-301 виконаний по оригінальному змішаному компонуванню: переднє розташування двигуна і шарнірно - зчленована рама. Кабіна герметична й оснащена кліматичною установкою (нагрівником і кондиціонером).

Рис. 2.2. Навантажувач-екскаватор ПК-301

Навантажувач-екскаватор ПК-301 використовується в різних галузях народного господарства: при будівництві будинків, прокладці нафто- і газопроводів, комунікацій, будівництві доріг, при виконанні робіт у міському і комунальному господарстві і т.д. Наявність механізму поперечного зсуву екскаваторного устаткування істотно розширює область застосування машини, дозволяючи вести роботи поблизу огорож і стін, тобто в умовах існуючої забудови.

Таблиця 2.2. Навантажувальне устаткування

Таблиця 2.3. Екскаваторне устаткування

2.3.3 Фронтальний одноківшевий пневмоколісний навантажувач ТЕ-18Б

Навантажувач ТЕ-18Б (рис. 2.4) - це універсальна високопродуктивна машина нового покоління в гамі продукції концерну "АМКОДОР". Потужний економічний двигун, оптимальна геометрія ковша, маневреність, великі тягові і виривні зусилля і висота розвантаження дозволяють виконувати самі різноманітні види робіт з навантаження різних матеріалів і довгомірних вантажів. Комплект змінного устаткування перетворює навантажувач ТЕ-18Б в універсальну машину, однаково необхідну на будівельному майданчику, у порту, на вантажному складі, у сільському господарстві. Навантажувальне устаткування, що має Z-подібний механізм керування ковшем, дозволяє одержати виривне зусилля, рівне потрійній вантажопідйомності. Машина здатна забезпечити швидке навантаження навіть липких матеріалів, а наявність ущільнень у шарнірах збільшує термін періодичності технічного обслуговування.

Керування ковшем здійснюється одною рукояткою. Широкопрофільні шини низького тиску і ведучі мости забезпечують високі тягово-зчіпні якості. Світлові і звукові сигнали пристрою відображення інформації попереджають оператора про граничні значення контрольованих параметрів, а зручна і комфортабельна кабіна, оснащена вентилятором, нагрівником і системами захисту FOPS/ROPS, робить роботу самого оператора ефективною, високопродуктивною і безпечною.