Погрузочное оборудование является одной из важнейших составляющих складских комплексов. Эффективность эксплуатации склада во многом зависит от правильности выбора параметров перегрузочного оборудования. Это утверждение особенно важно для складов с большим разнообразием номенклатуры тарноштучных грузов. Там, где требуется универсальность, при выполнении различных элементов грузовой работы с успехом используются погрузчики. Примером могут служить портовые склады, где широко применяются колесные погрузчики с различными грузозахватными приспособлениями.
Выполняя разнообразные технологические операции по погрузке-выгрузке транспортных средств, транспортировке и штабелированию грузов операторам часто необходимо использовать предельные возможности погрузчиков по грузоподъемности, высоте подъема груза и устойчивости, что в сочетании с неблагоприятными и случайными факторами, возникающими в процессе выполнения работ, может приводить к авариям.
Опасные, с точки зрения потери устойчивости погрузчиков, ситуации возникают:
- при подъеме груза в сочетании с боковым смещением груза;
- при кантовании груза поворотным захватом, центр тяжести которого смещен относительно продольной оси вращения захвата;
- при подъеме груза и отклонении вперед грузоподъемника;
- при использовании удлинителей вил, захватов типа «пантограф», захватов с боковым смещением каретки и т.д.
Ситуации, которые могут привести к потере продольной или боковой устойчивости и опрокидыванию машины, возникают, если погрузчик наезжает колесом на препятствие или при работе на наклоненной поверхности пайола трюма судна, неравномерном давлении в колесах, сильных порывах ветра при работе в открытых складах с грузами, имеющими большую наветренную площадь, а также при сочетании вышеперечисленных и других неблагоприятных факторов.
В большинстве случаев подбор погрузчика для выполнения грузовой работы осуществляется по грузоподъемности с учетом грузовой характеристики, приведенной в техническом паспорте. Она ограничивает вес поднимаемого груза из условия обеспечения статической продольной устойчивости погрузчика. При этом такая характеристика, как правило, предоставляется производителем техники и построена для одного, часто простейшего захвата типа вил. В последнее время производители погрузчиков свели к минимуму информацию о грузовых возможностях своей техники и предоставляют только три параметра: грузоподъемность, максимальную высоту подъема груза при стандартном расстоянии от центра тяжести груза до спинки вил погрузчика.
При использовании других грузозахватных приспособлений сразу возникает вопрос о новой грузовой характеристике погрузчика, так как с технологической точки зрения это уже другая машина с другими возможностями. Такой вопрос, как правило, остается без ответа. У пользователя техники нет возможности самостоятельно построить новую грузовую характеристику, учитывающую не только параметры погрузчика, но и параметры грузозахватного приспособления, координаты центра тяжести захвата и груза относительно продольной и поперечной осей погрузчика. наклон поверхности, на которой он работает, крен и дифферент судна, наклон грузоподъемника и другие важные факторы.
Кроме того, в документах, регламентирующих безопасную эксплуатацию погрузчиков, даже не упоминается о необходимости обеспечения боковой устойчивости машины и критериях, позволяющих ее оценить и сохранить.
При планировании и выполнении грузовых работ технологам и эксплуатационникам нужно знать:
- какой груз может поднять погрузчик на максимальную высоту подъема при наклоненном вперед грузоподъемнике?
- На какую высоту можно поднимать номинальный груз при крене или дифференте судна?
- С каким безопасным весом груза может работать погрузчик, если можно использовать разные грузозахватные приспособления?
- Где граница опасности опрокидывания погрузчика при использовании захватов с боковым смещением каретки и кантователями груза?
- При каком ветре можно безопасно поднимать контейнер на большую высоту?
- Как правильно расставить погрузчики в технологической линии с точки зрения наилучшего и безопасного использования их возможностей?
Ответов на эти вопросы в литературе и инструкциях по использованию погрузчиков нет. и решения чаще всего принимаются на основании опыта. При этом часто то, что можно допустить для одной модели погрузчика, недопустимо для другой даже при одинаковой грузоподъемности.
Результатом отсутствия таких знаний является, с одной стороны, завышение грузоподъемности используемых или закупаемых погрузчиков, что приводит к дополнительным расходам как на приобретение, так и на дальнейшую эксплуатацию техники.
С другой стороны, использование погрузчиков без учета их реальных технических и технологических возможностей чревато авариями, несчастными случаями и порчей груза. Для иллюстрации приведены грузовые характеристики (по продольной и боковой устойчивости) погрузчика TOYOTA 6FD25 при использовании стандартных вил или бокового захвата BOLZONI для бумаги грузоподъемностью 1.4 т.
 |
| Рис. 1. Грузовые характеристики продольной устойчивости погрузчика Toyota 6FD25 с вилами и боковым захватом Bolzoni PB14W6A, г/п 1,4 т |
При этом расчеты выполнены так, что коэффициент запаса устойчивости погрузчика при использовании захвата остался на уровне, заложенном производителем машины. То есть, приведенные цифры допускаемой грузоподъемности не ухудшают устойчивости погрузчика, а график стандартной грузоподъемности совпадает с данными фирмы-производителя. Как видно из рисунка 1, использование захвата резко уменьшило технологические возможности машины. Допускаемый вес поднимаемого груза из условий обеспечения продольной устойчивости по сравнению со стандартной грузовой характеристикой (верхняя кривая) с 2,27 тонны (при расстоянии от каретки до центра тяжести груза 0.6 м) уменьшился до 1,20 тонны. Если же не учитывать влияние захвата и груза на устойчивость, можно принять неправильное решение о допустимом весе груза. Так. при грузоподъемности 2,5 тонны и весе захвата 345 кг остаточная грузоподъемность составляет 2,125 тонны. Разница между этим и допустимым значением составляет почти тонну.
 |
| Рис. 2. Грузовые характеристики боковой устойчивости погрузчика Toyota 6FD25 с вилами и боковым захватом Bolzoni PB14W6A, г/п 1,4 т |
На рисунке 2 приведены грузовые характеристики, построенные из условия обеспечения боковой устойчивости, но ограничивающие допускаемую высоту подъема и вес груза при использовании захватов с боковым смещением груза. Здесь каждая кривая характеризует допускаемую высоту подъема и вес груза при его различном боковом смещении относительно продольной оси погрузчика. Из графика видно, что при перегрузке рулонов весом 1,2 т погрузчиком со стандартной рамой (высота подъема 3,0 м) и использовании грузоподъемника типа Duplex с высотой подъема 4.0 м ограничений по высоте подъема нет. А при использовании грузоподъемника Triplex с максимальной высотой подъема 7,0 м и боковом смещении захвата с грузом весом 1.2 т на 0.7 м допустимая высота подъема может составить не более 5.2 м.
Задачи обоснования технических и технологических требований к новой технике необходимо решать как на этапе проектирования складов и технологии их работы, так и при их эксплуатации.
Разработанные методы и программное обеспечение позволяют решать важные для эффективной эксплуатации погрузчиков задачи:
- Определение максимальной высоты подъема номинального груза погрузчиком, оснащенным конкретным грузозахватным приспособлением с сохранением продольной и боковой устойчивости.
- Определение максимально допустимого веса груза, который можно поднять на максимальную высоту погрузчиком, оснащенным конкретным грузозахватным приспособлением с сохранением продольной и боковой устойчивости.
- Определение максимальных значений крена и дифферента судна, при которых обеспечивается безопасная работа погрузчиков в трюме по применяемой технологии.
- Определение безопасных областей использования парка погрузчиков и грузозахватных приспособлений с учетом их технологических возможностей.
- Расстановка погрузчиков в технологической пинии с учетом обеспечения безопасной перевалки заданного груза.
Использование предлагаемого подхода позволяет:
- обоснованно подбирать погрузчики при разработке проекта склада и технологии его работы;
- повысить безопасность производства грузовых операций и уменьшить число несчастных случаев, связанных с потерей устойчивости машин;
- повысить эффективность использования погрузчиков за счет расширения их технологических возможностей;
- обеспечить эксплуатацию погрузчиков при номинальных режимах нагружения;
- увеличить сохранность груза и его упаковки в процессе перевалки;
- получить экономический эффект за счет уменьшения: выплат при несчастных случаях, расходов на восстановление погрузчиков после аварий, расходов на ремонт тары и упаковки груза.