Файл: Ретман А.А. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных работ учебник.pdf

Если ящики на склад прибывают сформированными в пакеты, на входе в склад пакеторазборная машина расформировывает пакет. Ящики системой автоматического адресования грузов с помощью конвейерной линии, погрузчиков, тягачей с прицепными тележками и автоматической стабилизацией курса распределяют­ ся по складу и устанавливаются на стеллажи автоматизирован­ ными кранами-штабелерами, лифтовыми штабелерами.

Если необходимо выдать со склада ящики, они снимаются со стеллажей и доставляются на выход склада, где из них пакето­ формирующей машиной создаются пакеты. Высота стеллажей таких складов 10—12 м, и они хорошо используются как по пло­ щади, так и по высоте.

В некоторые склады груз прибывает отдельными ящиками, пакетоформирующей машиной создаются пакеты, и хранение осу­ ществляется отдельными пакетами. На складах с роликовыми или полочными стеллажами установка пакетов на стеллажи и снятие их осуществляется мостовыми кранами-штабелерами или штабе­ лерами, которые перемещаются либо по напольному, либо по потолочному рельсу или по тому и другому одновременно между стеллажами.

Краны-штабелеры могут быть универсальными и специализи­ рованными. К универсальным относятся в основном мостовые, оснащенные вилочными захватами или сменными приспособле­ ниями для захвата грузов. Такие краны-штабелеры могут пере­ гружать различные по размерам и способу упаковки грузы в од­ ном складе, а также могут быть использованы для погрузки или разгрузки транспортных средств.

Существуют также подвесные краны-штабелеры, которые от­ личаются от мостовых конструкцией моста.

К специализированным кранам-штабелерам относятся стел­ лажные краны-штабелеры и краны-штабелеры для длинномер­ ных грузов. Стеллажные краны-штабелеры характерны тем, что они работают в проходе между двумя стеллажами, которые они обслуживают. Стеллажные краны-штабелеры позволяют в высо­ кой степени использовать складские объемы.

Краны-штабелеры по сравнению с вилочными погрузчиками обеспечивают большую высоту штабелирования грузов при зна­ чительном сокращении ширины проездов между стеллажами. Ис­ пользование кранов-штабелеров позволяет складировать грузы различной номенклатуры (что свойственно складам морских пор­ тов), увеличивает производительность и интенсивность перегру­ зочных работ на складе.

Для складирования тарно-штучных грузов различной номен­ клатуры могут применяться также штабелеры с элеваторным на­ копителем. В этом случае в основу штабелирующего устройства положен передвижной полочный элеватор. Штабелер представляет собой напольную тележку, на которой смонтированы элеватор, вер­ тикальная рама с вакуумными «ли электромагнитными грузоза­ хватными устройствами, приводы механизмов и пульт управле­

261

ния. Управление штабелером автоматическое. За одно движе­ ние штабелера по складу в соответствии с программой-зада­ нием производится загрузка-накопление груза на полках элева­ тора.

Существуют также штабелеры с элеваторной подвеской, ко­ торые могут осуществлять захват и транспортирование всего вер­ тикального ряда грузов, расположенных в стеллажах, или выбо­ рочный захват из ряда любого количества грузов. Следует отме­ тить, что время на захват вертикального ряда грузов необходимо такое же, что и для захвата единичного груза обычным кра- ном-штабелером при однотипных грузозахватных приспособле­ ниях.

Управление кранами-штабелерами автоматизировано. Кроме того, предусматривается система автоматического поиска ячеек стеллажа по вертикали и горизонтали. На пульте управления имеются клавиши, которыми устанавливаются координаты требу­ емой ячейки, а на раме крана-штабелера и вдоль подвесного пути установлены линейки из магнитного сплава, положение которых соответствует горизонтальным и вертикальным рядам стеллажей. При подходе крана-штабелера к соответствующим ячейкам маг­ нитные линейки взаимодействуют с индуктивными датчиками на

Автоматическое управление кранами-штабелерами может быть программным. В системе программного управления программо­ носителем обычно является перфокарта, на которой, кроме адре­ са, закодирована информация для материального учета грузов.

система пространственных координат. Каждая ячейка стеллажа, как и положение вилочного захвата, определяется тремя коорди­ натами. Вилочный захват крана-штабелера может осуществлять перемещение в трех координатах пространства. Информация о положении штабелера в плане и захватного устройства в верти­

жется каретка с захватом. Крайние положения каретки и захвата ограничиваются конечными выключателями.

После задания программы кран автоматически отправляется в заданном направлении, используя при этом все возможные пе­ ремещения. В процессе перемещения штабелера информация в виде последовательных импульсов сравнивается с программой (кодом адреса). При совпадении программы с поступающей ин­ формацией орган сравнения вырабатывает команду для пуска, остановки, реверсирования и уменьшения частоты вращения ме­ ханизмов. Движение штабелера осуществляется по ломаной ли­

262

нии, которая определяется положением проходов между стелла­ жами, при этом производится совмещение операций по времени, например передвижение штабелера и вертикальное перемещение грузоподъемника.

В настоящее время при автоматическом адресовании штучных грузов применяются два метода, принципиально отличных друг от друга; децентрализованный, когда носителем адреса является сам груз, и централизованный, когда адрес задается на пульте управления. Возможна и комбинация этих методов.

Механизация перегрузки генеральных грузов в портовых за­ крытых складах в настоящее время пока осуществляется только электропогрузчиками и лифтами.

Полностью автоматизированная система для перегрузки кон­ тейнеров на контейнерное судно и обратно состоит из: пятиэтаж­ ного склада, вмещающего свыше 40 тысяч контейнеров, где сор­ тируются контейнеры; специального судна-контейнеровоза с уст­ ройством для погрузки и разгрузки контейнеров через кормовые ворота; четырех конвейеров для передачи контейнеров со склада на судно или наоборот. Сортировку контейнеров производят счет­ но-решающие устройства, которые выдают о каждом контейнере следующую информацию; регистрационный номер, пункт назначе­ ния, массу и содержимое по упаковочному листу. Производитель­ ность такой установки на погрузке 25 контейнеров в час.

Открытые склады для генеральных грузов и контейнеров обо­ рудуются крановыми установками типа портальных кранов и мостовых перегружателей. Для автоматизации перегрузочного процесса необходима автоматизация управления этими маши­ нами.

Для обеспечения достаточной точности работы должен быть осуществлен контроль работы крановых механизмов в функции пройденного пути, что является обратной связью.

В зависимости от метода измерения и контроля пройденного пути системы автоматического управления бывают с дискретными и непрерывными методами измерения и контроля.

При дискретном методе прямоугольная площадь склада, об­ служиваемая мостовым перегружателем, делится датчиками-ми­ кропереключателями на ряд равных участков. Датчики-микропе­ реключатели устанавливаются на подкрановых путях и на путях передвижения тележки по мосту перегружателя. Благодаря это­

При движении моста по подкрановым путям и тележки вдоль моста считывающее устройство на металлоконструкции тележки воздействует на электромеханические, индуктивные, фотоэлектри­ ческие или другие датчики. Сигналы от взаимодействия считы­ вающего устройства с датчиками поступают по линии обратной связи в вычислительный блок системы, построенный на логиче­ ских элементах, например феррит-диодные ячейки. Количество

2 6 3

сигналов (импульсов) пропорционально пути, пройденному пере­ гружателем и его тележкой. В органе сравнения вычислительного блока информация, поступившая по линии обратной связи, сопо­ ставляется с заданной программой. В результате сравнения выра­ батывается соответствующая команда, которая по линии связи подается в схему управления электроприводом механизма.

Дискретные системы отличаются простотой и надежностью ме­ тода контроля пройденного пути, но требуют установки большого количества датчиков.

В системах автоматического управления с непрерывным мето­ дом измерения и контроля пройденного пути устанавливается один датчик-сельсин на металлоконструкции механизма. Сельсиндатчик механически соединяется с ходовыми колесами механизма и работает в индикаторном или трансформаторном режиме. В ка­ честве датчика может быть использован поворотный трансформа­ тор или аналогичное устройство.

С помощью датчика происходит преобразование механическо­ го перемещения механизма передвижения в непрерывно изменя­ ющее напряжение, которое увеличивается по мере увеличения пройденного расстояния. Эта информация по линии обратной свя­ зи поступает в счетно решающее устройство, где происходит ее сравнение с заранее заданной программой и выработка соответ­ ствующих команд исполнительным механизмам.

Система автоматического управления с дискретным методом измерения и контроля пройденного пути чувствительна к коле­ баниям питающего напряжения, что влияет на точность ее ра­ боты.

Для перегрузки контейнеров на открытых складах, кроме пор­ тальных кранов, используются мостовые перегружатели с подъем­ ными консолями, которые поднимаются с помощью гидропривода. При подъеме консоли можно обслуживать суда с надстройками различной высоты, а автономный привод механизма передвиже­ ния дает возможность производить перегрузочные работы на бе­ регу при поднятой консоли. Перегрузка контейнеров на железно­ дорожные платформы или автотранспорт может осуществляться как в пролете мостового перегружателя, так и под береговой кон­ солью.

Для перевозки контейнеров на небольшие расстояния и по­ грузки их на автомобильный транспорт, а также для складиро­ вания используют портальные контейнеровозы, специальные пневмоколесные краны.

Большинство машин, предназначенных для перегрузки контей­ неров, снабжается специальными грузозахватными приспособле­ ниями. Наиболее совершенными и удобными в работе являются автоматизированные захваты с дистанционным управлением, на­ зываемые спредерами. '

Спредер состоит из трех частей: подвески, рамы и захватов. Тип подвески определяется способом соединения грузозахватного приспособления с перегрузочной машиной, но для кранового обо­

264

рудования она состоит из канатов, навешиваемых на крюк или крюки грузоподъемной машины. Рама представляет собой пря­ моугольного очертания (в плане) металлоконструкцию.

По ее углам находятся штыковые захваты, которые при на­ кладывании спредера на контейнер заходят в верхние отверстия верхних фитингов, а затем поворачиваются на 90°. Тем самым контейнер оказывается скрепленным с рамой. Каждый штык име­ ет гидравлический привод, и их поворот происходит одновремен­ но. В некоторых конструкциях раму выполняют телескопической, и с помощью механизма можно 'изменять ее размеры, приспо­ сабливая один и тот же спредер под контейнеры различных типов.

Поскольку при перегрузке контейнера со склада, либо с одно­ го вида транспорта на другой необходимо изменять его положе­ ние, выставляя вдоль или поперек, например платформы транс­ портного средства, рама может состоять из двух частей: верхней рамы, связанной с подвеской, и нижней, связанной с захватами.

ся направляющими, которые установлены по ее углам. Они «на­ целивают» раму при опускании приспособления сверху на кон­ тейнер. Однако при загрузке судов ячеистой конструкции боковой зазор между контейнером и стенкой ячейки настолько мал, что выступающие за габарит рамы направляющие мешают опусканию контейнера в ячейку. Поэтому имеется механизм подъема направ­ ляющих в вертикальное положение.

При перегрузке контейнер вместе с грузозахватным приспособ­ лением может наклониться, так как центр его тяжести не совпа­ дает с центром подвески из-за неравномерности укладки груза. Иногда специально контейнеру необходимо придать технологиче­ ский уклон, например при погрузке на палубу судна, при установ­ ке и съеме с наклонной транспортной платформы. Поэтому спре­ дер снабжен механизмом смещения центра подвески. Этот ме­ ханизм чаще всего винтового типа с приводом от электродвигате­ ля через редуктор. Кроме того, имеется кабельный барабан, ко­ торый размещают на раме грузозахватного приспособления или на перегрузочной машине.

Таким образом, спредер снабжен механизмами: поворота шты­ ковых захватов, подъема направляющих, вращения контейнера, изменения размеров рамы, смещения центра подвески, привода кабельного барабана.

Перспективным является создание телеавтоматического уп­ равления несколькими складскими машинами, осуществляемое одним оператором, и построение оптимальных маршрутов движе­ ния машин, если известны координаты грузов на ПТМ и коорди­ наты свободных мест на складских площадях, т. е. может быть осуществлено оптимальное адресование грузов.

265