Оборудование для нижнего склада
Перегружатели леса и фронтальные погрузчики
В предыдущем номере журнала («ЛесПромИнфом» № 2(76), 2011) мы начали разговор о применении на нижних складах круглых лесоматериалов мобильных перегружателей и фронтальных погрузчиков. Задача предлагаемой читателю публикации − помочь потенциальному покупателю определиться с типом и классом машины и сделать оптимальный выбор производителя.
Модели техники, наиболее часто эксплуатирующихся в ЛПК:
RSTW, RUW, портальный кран на рельсовом ходу с
электроприводом. На всех моделях может устанавливаться
электродвигатель мощностью 37, 45, 55, 90 или 100 кВт (400 В,
50 Гц)
Портальный кран на рельсовом ходу с электроприводом
Характеристики погрузочных кранов, устанавливаемых на
портальный кран на рельсовом ходу с электроприводом
На российском рынке погрузочной техники представлено множество образцов машин, заслуживающих внимания лесопромышленников, в том числе техника производства таких фирм, как Baljer&Zembrod, Caterpillar, Doosan, Fuchs, Hyundai, JCB, John Deere, Kalmar, Komatsu, Liebherr, Mantsinen, Sennebogen, Volvo, «Амкодор», «Четра», и др.
Мобильные перегружатели сконструированы для работы с сортиментами, но существуют технические решения, позволяющие работать и с хлыстами, что расширяет сферу применения этой техники на нижних складах лесопромышленного комплекса (ЛПК).
Первое, на что следует обратить внимание при выборе перегружателя, − каким видом транспорта поставляется лес на склад лесоматериалов: сухопутным (автомобильным и железнодорожным) или водным (на баржах и судах).
Основные параметры, которыми следует руководствоваться при выборе техники, − грузоподъемность и зона действия рабочего оборудования. Производительность машины зависит прежде всего от ее грузоподъемности: чем она выше, тем больший объем лесоматериалов можно перегрузить за один захват грейфера. Грузоподъемность − показатель переменный, зависящий от вылета стрелы при работе перегружателя. При максимальном вылете стрелы грузоподъемность машины существенно снижается по сравнению с работой на коротком плече.
Вылет стрелы перегружателя определяет радиус работы машины в горизонтальной плоскости и высоту (глубину) работы в вертикальной плоскости. Большой вылет стрелы дает возможность работать перегружателю на большой площадке, что уменьшает его дополнительные перемещения. Увеличение высоты работы перегружателя позволяет складировать лесоматериалы в высокие штабели, что обеспечивает увеличение емкости склада при той же занимаемой площади.
Рис. 1. Диаграмма рабочих зон действия грейферов перегружателей
На рис. 1 приведены диаграммы рабочих зон действия грейферов перегружателей с разными вылетами стрел, часто применяемых в ЛПК. Такое сравнение наглядно показывает возможность выбора из широкого ряда техники, представленной на мировом рынке, машин, которые подходят по характеристикам конкретному предприятию. Почти каждый производитель предлагает модельный ряд машин, различающихся грузоподъемностью и зоной действия рабочего оборудования перегружателя. При выборе техники, помимо грузоподъемности и зоны действия, следует учитывать и многочисленные второстепенные характеристики разных марок и моделей.
С практической точки зрения неэффективно использовать машины с высокой грузоподъемностью для выполнения погрузочных работ с небольшими объемами перевалки. И, напротив: затруднительна или вовсе невозможна эксплуатация перегружателя с небольшой зоной действия и грузоподъемностью при формировании высоких штабелей. На рис. 2а показаны зоны работы оборудования двух часто применяемых на современных лесоперерабатывающих производствах моделей перегружателей. Следует обратить внимание, что зона работы навесного оборудования (зеленая линия) более крупной машины значительно превосходит зону работы небольшого лесоперегружателя (красная линия). При условии обеспечения требуемой грузоподъемности эффективность эксплуатации техники с избыточно большой зоной действия оборудования ниже по сравнению с машинами с меньшим вылетом стрелы. Кроме того, не используется техническая возможность машины с небольшой грузоподъемностью для выполнения работ ниже уровня грунта.
На рис. 2б показаны зоны действия навесного оборудования при работе со штабелем лесоматериалов высотой 9 м. Хорошо видно, что машины с небольшим вылетом стрелы (красная линия) не способны к полноценной работе со штабелями такой высоты. Одновременно очевидна эффективность эксплуатации более крупных моделей перегружателей (зеленая линия), работающих на больших дистанции и высоте при обеспеченной требуемой грузоподъемности.
Надо отметить, что чем шире диапазон действия навесного оборудования перегружателя при проведении лесоперевалочных работ, тем выше его универсальность. Однако при выборе перегружателя необходимо учитывать и специфику лесоперевалочных работ на каждом этапе обработки кругляка.
Выбор колесных фронтальных погрузчиков также осуществляется в основном исходя из показателя грузоподъемности, мощности двигателя и массы машины. Зона действия навесного оборудования у этих машин значительно меньше, чем у мобильного перегружателя даже легкого класса. Работа по перевалке кругляка выполняется путем перемещения самого погрузчика.
Навесное оборудование
Рабочим инструментом любого перегружателя при работе с круглыми лесоматериалами является грейфер. Грейфером осуществляется захват и удержание бревен при перевалке. Основной характеристикой грейфера считается площадь зева при сомкнутых челюстях. Собственно, этой площадью диктуется объем лесоматериалов, захваченных грейфером перегружателя.
Ассортимент грейферов, применяемых при работе на нижних складах, весьма широк − это оборудование с площадью зева от 0,8 до 4 м2. В модельном ряду техники финской компании Kalmar имеется машина RTD3026, оснащенная грейфером, площадь зева которого 7,8 м2. На рис. 3 для сравнения показаны грейферы с площадью зева 1 и 7,8 м2.
Зная длину лесоматериала, средний диаметр и коэффициент полнодревесности пачки бревен, а также коэффициент заполняемости захвата, можно определить объем захватываемого грейфером лесоматериала за один хват. Масса бревен в захвате определяется с помощью показателя плотности древесины.
Объем бревен в захвате вычисляется по формуле:
Vбр = Sгрlбр • Кп • Кз,
где:
Vбр − объем бревен в захвате;
Sгр − площадь зева грейфера;
lбр − длина бревен;
Кп − коэффициент полнодревесности;
Кз − коэффициент заполнения грейфера (Кз = 0,8).
Перегужатель Terex Fuchs MHL 340
Фронтальные погрузчики обладают одним важным достоинством − на них можно менять навесное оборудование. Эта процедура занимает немного времени и расширяет возможности использования погрузчиков такого вида. В качестве навесного оборудования можно использовать челюстной захват, ковш или вилы, что позволяет перевозить лесоматериалы, сыпучие материалы (щепу, опилки) или пакеты пиломатериалов. Кроме того, эти погрузчики могут выполнять и другие хозяйственные работы, например очистку площадки от снега в зимний период, а также участвовать в проведении ремонтностроительных работ и т. д. Универсальность фронтальных погрузчиков дает возможность использовать эту технику далеко за пределами нижнего склада − на территории всей промплощадки, везде, где необходимо выполнять подъемнотранспортные работы.
Конструкция мобильных перегружателей позволяет производить смену навесного оборудования. Существуют разные его виды, в том числе и для перевалки сыпучих материалов. Однако главное предназначение мобильных перегружателей на нижних складах − перевалка лесоматериалов; и с этой работой они великолепно справляются. Следует отметить, что некоторые производители комплектуют перегружатели стрелой со специальным упором, что позволяет осуществлять перевалку хлыстов.
Лесные краны на рельсовом ходу
Рельсовый перегружатель Baljer & Zembrod
Интересное техническое решение по перевалке лесоматериалов предлагает фирма «Бальер и Цемброд» (Baljer & Zembrod) − машины (краны) для перевалки и транспортировки круглого леса на рельсовом ходу.
Краны на рельсовом ходу имеют несколько преимуществ и принципиальных отличий от колесных перегружателей и погрузчиков. Использование рельсовых путей позволяет минимизировать затраты на строительство и эксплуатацию твердого дорожного покрытия на территории склада лесоматериалов и в то же время обеспечивает скорость перемещения крана до 140 м/мин. Привод машин осуществляется от электродвигателя, что позволяет отказаться от применения техники с дизельными и/или бензиновыми двигателями на основных погрузо-разгрузочных работах. Соответственно, отпадает необходимость в приобретении и хранении большого количества жидкого топлива. В целом, по информации фирмы-изготовителя, эксплуатационные расходы на рассматриваемые краны ниже, чем на колесные перегружатели и погрузчики.
По утверждению специалистов «Бальер и Цемброд», территориальные ограничения склада лесоматериалов не оказывает существенного влияния на возможность установки и эксплуатации кранов на рельсовом ходу. Эти краны применяются для тех же технологических операций, что выполняют колесные погрузчики, а именно: разгрузки-загрузки железнодорожного и автотранспорта, штабелирования, обслуживания сортировочных линий и другого технологического оборудования. Фирма располагает техническими решениями для работы как с сортиментами, так и с хлыстами, что расширяет сферу применения таких кранов.
Скорость перемещения перевалочной техники
Хайлифтер Volvo
Еще одна характеристика, на которую следует обращать внимание, − скорость перемещения погрузчика. Совокупность таких параметров, как скорость перемещения и объем перевозимого кругляка, определяет производительность машины и, соответственно, производительность работ на нижнем складе.
Мобильные перегружатели имеют принципиальное отличие от фронтальных погрузчиков. Оно заключается в том, что мобильные перегружатели в основном предназначены для перевалки груза при минимальных перемещениях. Фронтальные погрузчики, напротив, эксплуатируются главным образом для перемещения кругляка по территории склада.
При необходимости мобильные перегружатели способны за короткое время переместиться на место проведения погрузо-разгрузочных работ на территории нижнего склада. Перемещения с грузом возможны, но на небольшие расстояния. Иначе эффективность эксплуатации перегружателей снижается. Правда, существуют модели мобильных перегружателей, созданные специально для транспортировки круглых лесоматериалов.
На скорость перемещения влияют несколько факторов: конструктивные возможности машины, наличие груза при перемещении (рабочий или холостой ход), квалификация оператора, состояние дорожного покрытия промплощадки.
Перегружатель Sennebogen 830
Хайлифтер Kalmar
Фронтальные погрузчики Liebherr
У многих производителей как перевалочной техники, так и фронтальных погрузчиков имеется линейка двигателей различной мощности. Чем больше грузоподъемность машины, тем более мощным двигателем ее необходимо оснащать. Многоступенчатая коробка передач позволяет технике перемещаться по территории промплощадки с оптимальной скоростью.
Несмотря на весьма большую массу мобильных перегружателей и фронтальных погрузчиков, давление на грунт они оказывают незначительное, что позволяет снизить требования к дорожному покрытию складов.
Хайлифтеры Kalmar
Ярким представителем погрузочной техники являются хайлифтеры фирмы Kalmar. В их конструкцию изначально закладывалась высокая производительность на погрузочных работах, которая обеспечивается за счет большого грейфера, отличной устойчивости и сбалансированности погрузчика. Такие машины предназначены для перевалки сортиментов, а при необходимости − и долготья. Высота работы грейфера достигает 9 м, что позволяет организовывать склады с максимально допустимой высотой для 6 метровых сортиментов. Рабочим инструментом фронтальных погрузчиков является грейфер.
Фирмой Kalmar разработана линейка грейферов параболической формы, позволяющая наиболее эффективно заполнять объем грейфера. В большинстве случаев это способствует захвату всей пачки лесоматериалов, поставляемых сортиментовозами. Для обеспечения такой производительности и грузоподъемности погрузчики Kalmar оснащаются дизельными двигателями мощностью от 250 до 300КВт и автоматической коробкой передач. Несмотря на довольно большие габариты, эти колесные погрузчики обладают высокой маневренностью, позволяющей работать в стесненных условиях нижних складов.
Маневренность
Наряду со скоростью на производительность выполнения перевалочных работ влияет маневренность техники.
Если говорить о перевалке кругляка, мобильные лесоперегружатели более маневренные по сравнению с колесными челюстными погрузчиками. Огромным их преимуществом перед фронтальными погрузчиками является способность выполнять боковую укладку лесоматериалов в штабель. Поворотная платформа перегружателя позволяет машине работать, находясь на одном месте. Это исключает необходимость постоянных маневров от места разгрузки к месту погрузки (укладки).
Фронтальный погрузчик
Гусеничный перегружатель John Deere
Фронтальные погрузчики
Для выполнения той же технологической операции фронтальному погрузчику необходимо сделать несколько маневров от места разгрузки к месту погрузки лесоматериалов. На рис. 4 схематично показаны зоны работы мобильного перегружателя и фронтального погрузчика при разгрузке сортиментовоза с укладкой лесоматериалов в штабель.
Большинство производителей фронтальных погрузчиков оснащают свои машины шарнирносочлененной рамой. Это конструктивное решение приводит к уменьшению внешнего радиуса поворота, что, в свою очередь, повышает маневренность машины при выполнении складских работ.
Фронтальные колесные погрузчики в основном используются при формировании штабелей, на обслуживании линии сортировки, при подаче лесоматериалов на приемные столы раскряжевочной установки, на линии окорки, в бассейны гидротермической подготовки сырья и т. д.
Фронтальный погрузчик
Гусеничный перегружатель Cat
Перегружатель Terex Fuchs MHL 454
Хайлифтер Liebherr
Фронтальный погрузчик Doosan
Обычно высота формируемых такими машинами штабелей составляет 3−4 м. Но существуют подъемные стрелы, конструктивные особенности которых позволяют складировать лесоматериалы и на боґльшую высоту. Машины, оснащенные такими стрелами, а также вращающимся грейфером, называются хайлифтерами. Примером реализации такого технического решения могут служить хайлифтеры Volvo L180E HL и Liebherr L580 Log Loader. Этот тип машин является компромиссом между фронтальными погрузчиками и мобильными перегружателями. Обе машины обладают возможностью работать со штабелем высотой до 5 м. Благодаря вращающемуся грейферу они способны подъезжать к перегружаемому материалу под любым углом. Плата за такую мобильность − отсутствие сменного инструмента, существенно сужающее возможности техники. При перемещении грузов на максимальную высоту машина теряет устойчивость из-за больших мягких колес, смещаемого наверх центра тяжести и шарнирной рамы. В практическом плане это означает жесткие требования к состоянию дорожного покрытия на складе.
Комфорт и безопасность
Фронтальный погрузчик Liebherr
Хайлифтер Volvo
Современные перегружатели и погрузчики, представленные на мировом рынке, оснащены комфортабельной кабиной с системой контроля микроклимата. Все основные элементы управления находятся в пределах досягаемости с операторского места. Большинство рабочих функций погрузчиков контролируются бортовым компьютером с постоянной самодиагностикой для предотвращения перегрузки рабочих элементов машины. Некоторые модели мобильных колесных перегружателей оснащены операторскими кабинами с системой плавного гидравлического подъема, что создает оператору отличный обзор.
С целью повышения эффективности работы перегружателей и погрузчиков их можно эксплуатировать круглосуточно все семь дней в неделю. Такие условия диктует режим работы нижнего склада лесоматериалов. И эти машины вполне готовы к эксплуатации в таком режиме и в условиях суровой зимы и экстремально жаркого лета. Как и любая другая техника, эти машины требуют проведения текущего, планового и капитального ремонта. Ремонтно-механические подразделения предприятия, эксплуатирующего эту технику, могут проводить текущий и мелкий ремонт погрузчиков собственными силами. Допустимо, а иногда и необходимо привлекать для обслуживания и ремонта таких машин сервисную службу производителя. У многих фирм − производителей погрузочной техники в России и странах ближнего зарубежья есть представительства, располагающие высококвалифицированным персоналом и складами запасных частей.
Мы рассмотрели наиболее важные характеристики мобильных перегружателей и фронтальных погрузчиков, которые должны учитываться при выборе перевалочной техники для нижнего склада. Ассортимент предлагаемой техники, как и диапазон цен на нее, широк, но для организации эффективной работы нижнего склада необходим разумный и сбалансированный подход к выбору погрузчиков.
Александр СЕМЕНОВ
