Контейнерная транспортная система
Контейнерная транспортная система
Конспект лекций
Лекция 1
Техническое обеспечение контейнерной транспортной системы
Общие сведения о контейнерах
Грузовым контейнером называется единица транспортного оборудования многократного использования, представляющая полностью или частично закрытую емкость, предназначенную для размещения в ней груза.
Конструкция грузового контейнера обеспечивает сохранную перевозку грузов одним или несколькими видами транспорта, что достигается достаточной его прочностью в течение установленного срока службы. Она содержит приспособления позволяющие механизировать процесс внутрискладских операций, а также перегрузку контейнеров с одного вида транспорта на другой.
Весь парк грузовых контейнеров можно подразделить:
F по грузоподъемности на:
ь малотоннажные - массой брутто до 3 т. (исключительно);
ь среднетоннажные - массой брутто от 3 до 10 т;
ь крупнотоннажные - массой брутто 10 т и более;
F в зависимости от номенклатуры перевозимых грузов на:
ь универсальные;
ь специализированные.
На железнодорожном транспорте наибольшее развитие получила перевозка грузов в среднетоннажных и крупнотоннажных контейнерах.
Универсальные контейнеры предназначены в основном для тарно-штучных грузов широкой номенклатуры, укрупненных грузовых единиц и мелкоштучных грузов. Специализированные - для ограниченной номенклатуры или грузов отдельных видов: длинномерных, громоздких, сыпучих пылевидных, гранулированных, мелкокусковых и крупнокусковых, в том числе смерзающихся и слеживающихся, жидких разной вязкости и полужидких (пастообразных), опасных. К специализированным относятся также изотермические контейнеры: термосы, охлаждаемые, обогреваемые и наиболее распространенные с устройствами для охлаждения и обогрева. Они используются для перевозки скоропортящихся продуктов, требующих поддержания во время перевозки и хранения установленного температурного режима, влажности и других условий.
По общему устройству универсальные и специализированные контейнеры можно подразделять на:
ь атмосфероустойчивые (оборудуются лабиринтами для отвода воды);
ь водонепроницаемые (оснащаются резиновым или иным уплотнением);
ь герметизированные.
Атмосфероустойчивые и водонепроницаемые преимущественно выполняются неразборными, герметизированные - только неразборными. Неразборные и разборные контейнеры могут выполняться с одно- двух- или трехстворчатой дверью. Двери могут размещаться в торцовой стенке, в боковых стенках либо в тех и других. Они могут заменять и соответствующие стенки.
Герметизированные контейнеры, как правило, выполняются с одной одностворчатой дверью.
Специализированные контейнеры могут быть мягкие (эластичные) и комбинированные (мягкие с жестким каркасом). Как универсальные, так и специализированные контейнеры могут быть металлическими (стальными, алюминиевыми, из легких сплавов), из полимерных материалов, выполняться с полимерными покрытиями.
По оборудованию для перегрузки различают контейнеры с проемами в основаниях для вилочных захватов погрузчиков и с рамами либо фитингами (на нижней и верхней рамах) - для захватов стропов кранов. Как правило, все контейнеры должны быть пригодны для перегрузки кранами и вилочными погрузчиками.
По сфере применения контейнеры могут быть «ограниченного» или «широкого» обращения. К первым принадлежат контейнеры, допущенные к использованию только на одном виде транспорта, например на автомобильном, и именуемые вследствие этого «автомобильные», или на двух и более видах транспорта, в том числе и в смешанном сообщении, но только на определенных направлениях. Ко вторым относятся контейнеры, применение которых допущено на двух и более видах транспорта без ограничения районов обращения.
Все контейнеры подразделяются по параметрам и конструкции на унифицированные и неунифицированные. Унифицированные контейнеры могут применяться на всех видах транспорта в прямом, смешанном и международном сообщениях. К ним относятся крупнотоннажные и среднетоннажные контейнеры.
Универсальные крупнотоннажные унифицированные контейнеры типоразмеров 1АА, 1А, 1АХ, 1СС, 1С и 1СХ, 1Д и 1ДХ приняты в качестве основных для КТС, действующей в России и в других странах мира. Среди них контейнеры 1СС рассчитаны на более широкое применение во внутреннем и международном сообщениях. Крупнотоннажные контейнеры массой брутто 10 т (1D) и 25 т (1ВВ, 1В) в России, как правило, не применяются.
Универсальные среднетоннажные унифицированные контейнеры имеют массу брутто: УУК-3 -3 т, УУК-3(5) - номинальную, и максимальную 5 т; УУК-5, УУКП-5 и УУК-5У -5 т. УУКП-5(6) - номинальную 5 т и максимальную 6 т.
Типоразмеры унифицированных универсальных крупнотоннажных контейнеров, выбраны с учетом возможности доставки в них грузов, в прямом и смешанном сообщениях, в том числе и в межконтинентальном сообщении (на судах-контейнеровозах и специализированном подвижном составе других видов транспорта). Для универсального параллелепипеда.
Независимо от типоразмера и специализации конструкция крупнотоннажных контейнеров состоит из жесткого несущего каркаса, включающего угловые стойки, продольные и торцевые верхние и нижние балки, в углах которых расположены фитинги, представляющие собой детали специальной конструкции, обеспечивающие присоединение контейнеров к захватам погрузочно-разгрузочных машин, подвижному составу железнодорожного и автомобильного транспорта, а также крепление контейнеров при складировании их на площадках и при перевозке морским транспортом.
Независимо от типоразмера все универсальные контейнеры стандартизированы по массе брутто, габаритам, присоединительным размерам, а также по запорным устройствам, конструкции присоединительных устройств к подвижному составу железнодорожного и автомобильного транспорта и к захватным органам погрузочно-разгрузочных машин.
Это позволяет осуществлять с минимальными затратами времени и труда смешанные перевозки различными видами транспорта, реализуя принцип «от двери до двери».
Специализированные контейнеры в конструктивном отношении отличаются от универсальных тем, что у них внутри несущего каркаса размещены либо цистерны для перевозки жидких (сжиженных и пр.) грузов, либо холодильные камеры (с агрегатами) для перевозки скоропортящихся грузов, либо бункера для сыпучих грузов и другие емкости для размещения всевозможных видов грузов.
Наряду с закрытыми широко распространение получают открытые сверху крупнотоннажные контейнеры. Основными типами открытых контейнеров являются, открытые только сверху со съемной крышей, или съемным тентом, или без них. Тент, будучи закрепленным, на верхней раме открытого контейнера, превращает его в закрытый. Для обеспечения сохранности грузов установлено, что тенты должны быть изготовлены из прочного эластичного холста или другой не растягивающейся покрытой пластмассой (либо прорезиненной) ткани. Для крепления тента на его краях предусматриваются армированные отверстия, а на контейнере - скобы (проушины), через которые продевают трос.
Конструкция контейнеров, предназначенных для использования во внутреннем и в международном сообщениях, должна отвечать требованиям международной Конвенции по безопасным контейнерам с тем, чтобы в них можно было перевозить грузы под таможенными печатями и пломбами. Крупнотоннажные контейнеры оборудуются двумя карманами для хранения водонепроницаемых пакетов с транспортными документами: один из них размещается снаружи внизу на боковой стенке вблизи дверей, а другой, герметический, с прозрачной наружной стенкой для хранения сертификата - внизу на внутренней стороне правой створки двери. Конструкция карманов и устройств для их опломбирования исключает возможность изъятия документов без явных следов повреждения.
Погрузочно-разгрузочные машины и механизмы
Для переработки контейнеров используется достаточно широкий типоразмер машин и механизмов, различающихся техническими характеристиками. В общем случае их можно классифицировать на:
Ш краны:
ь козловые (двухконсольные, одноконсольные, безконсольные);
ь мостовые;
ь стреловые;
ь портальные;
Ш погрузчики:
ь дизельные (боковые, фронтальные);
ь портальные контейнеровозы;
ь подъемники;
ь автокраны;
ь автоконтейнеровозы.
Наибольшее распространение получила переработка контейнеров с использованием козловых кранов и дизельных погрузчиков. Мостовые и стреловые краны применяются редко. Портальные краны, портальные контейнеровозы и автоконтейнеровозы в основном применяются в морских и речных портах, а автокраны - на контейнерных пунктах с незначительным объемом переработки контейнеров.
Краны можно классифицировать в зависимости от типов перегружаемых контейнеров:
* для среднетоннажных контейнеров массой брутто 3 и 5 т;
* универсальные для контейнеров массой брутто 3, 5, 10, 20 т;
* для крупнотоннажных контейнеров массой брутто 10, 20, 30 т.
На контейнерных пунктах железнодорожного транспорта для работы с контейнерами применяются двухконсольные козловые краны, пролетом 16 м. грузоподъемностью на канатах 6 т. (КК-5 и КК-6) и на автоматическом захвате 6,3 т. (КК-6,3). Наряду с этими кранами, рабочая длина консолей которых составляет по 4,5 м, на ряде пунктов используются двухконсольные козловые краны с тем же пролетом, но с уменьшенной рабочей длиной консолей (4,2 м) и с повышенной грузоподъемностью на канатах. Сохранились еще тихоходные двухконсольные козловые тельферные краны пролетом 11,3 м. с рабочей длиной консолей по 4,2 м. и грузоподъемностью на канатах 5 т.
Перечисленные краны, кроме тельферных, оборудованы автостропами системы ЦНИИ-ХИИТ с дистанционным управлением из кабины крана. Краны КК-6,3, поставляемые в комплекте с этими автостропами, а также КК-6, оборудованные ими, обслуживаются без стропальщиков.
Габаритные размеры кранов КК-5, КК-6, КК-6,3 и КДКК-10 позволяют перемещать среднетоннажные контейнеры всех типоразмеров по всей длине моста при любом положении их в пространстве. При этом конструкцией кранов обеспечивается совмещение операции передвижения с подъемом-опусканием контейнеров в любых вариантах, сочетающихся в процессе перегрузки и сортировки контейнеров.
Современные козловые контейнерные краны состоят из блоков: металлоконструкции, четырех ходовых тележек, грузовой тележки, кабины машиниста крана, тележки этой кабины, электрооборудования, устройства для монтажа крана и ремонта грузовой тележки. Кабина машиниста оборудуется электрическим обогревом.
Краны оборудованы ограничителями грузоподъемности, высоты подъема захвата, передвижения тележки и крана, блокировкой, выключающей управление механизмами крана при открытой двери, блокировкой, не позволяющей включить двигатель механизма передвижения крана при застопоренных противоугонных захватах.
Козловые контейнерные краны для выполнения перегрузочных операций, с крупнотоннажными контейнерами являются специальными машинами и в настоящее время изготавливаются двухконсольными (используются также безконсольные козловые краны пролетом 32 м. с канатным приводом грузоподъемностью на канатах 32 т. - К-305Н). Они оборудуются захватными устройствами, большей частью механизированными универсальными (спредерами) или сменными рамами для переработки различных типоразмеров. Рабочие скорости всех передвижений высокие.
Для обеспечения точной остановки крана механизмы имеют посадочные скорости и плавное регулирование скоростей механизмов передвижения. Эффективность гашения колебаний захвата и контейнера достигается применением на них канатных подвесок, разнесенных в пространстве, что позволяет экономить до 15 …..20% общего времени цикла. Контейнерные краны отличаются от аналогичных кранов общего назначения увеличенной шириной колеи грузовой тележки и увеличенной базой, что позволяет выносить контейнеры из зоны пролета на консоли и обратно по всей высоте подъема без разворота последних.
Все козловые краны для переработки крупнотоннажных контейнеров оснащаются механизированными захватами (спредерами), сменными рамами для переработки различных типоразмеров контейнеров или траверсами с канатными стропами для перегрузки деформированных контейнеров.
Автопогрузчики имеют меньшую производительность по сравнению с козловыми кранами и, как основное средство механизации, используются на малодеятельных контейнерных пунктах. Кроме того, автопогрузчики, применяемые для перегрузки среднетоннажных контейнеров, относятся к универсальным подъемнотранспортным машинам, поскольку могут использоваться и для работы с другими грузами.
Для работы со среднетоннажными контейнерами используются автопогрузчики 4016 с без блочной стрелой, к крюку которой подвешиваются стропы или полуавтоматические либо автоматические захваты. Если контейнеры снизу имеют проемы для ввода вил, то можно использовать автопогрузчики с вилочными захватами.
Автопогрузчики 4013 и 4014 грузоподъемностью соответственно 3,2 и 5 т. для работы с контейнерами оборудуются без блочной стрелой.
Более совершенной моделью является автопогрузчик 4016, который оснащен двигателем ГАЗ-52-04. Грузоподъемность его при минимальном вылете крюка на без блочной стреле составляет 4,5 т, а при максимальном - 3,0 т.
Автопогрузчики для крупнотоннажных контейнеров предназначены для работы на контейнерных площадках крупных промышленных предприятий, в портах, с универсальными и специализированными контейнерами массой брутто 20 и 30 т. Такие автопогрузчики оборудованы боковым выдвижным грузоподъемником, оснащенным специальным быстросъемным захватом. Захват (спредер) обычно имеет гидравлический привод поворотных кулачков. Некоторые модели таких автопогрузчиков оборудованы передвижной (в поперечном направлении) кабиной водителя для улучшения обзора места работы. В связи со значительной нагрузкой от колес рассматриваемые автопогрузчики должны применяться на площадках с прочным бетонированным покрытием.
Как вспомогательное средство перемещения контейнеров внутри терминалов автопогрузчики широко используются в морских и речных портах, где в качестве основного перегрузочного средства по схеме «судно-берег» («судно-вагон») и обратно применяются портальные крюковые краны и причальные береговые перегружатели.
На малодеятельных контейнерных пунктах для перегрузки среднетоннажных контейнеров применяются автокраны многоцелевого назначения. Они монтируются на шасси серийно выпускаемых грузовых автомобилей и имеют грузоподъемность 4 …..16 т. с электрическим, гидравлическим или электрогидравлическим приводом.
Большинство автокранов оснащены телескопическими стрелами, ограничителями грузоподъемности, указателями вылета крюка и грузоподъемности, ограничителями подъема, звуковыми сигналами и др.
Железнодорожный подвижной состав
Перевозка среднетоннажных контейнеров осуществляется в полувагонах и на платформах. Применяются также вагоны-контейнеровозы, переоборудованные из старотипных полувагонов и крытых вагонов, отслуживших свой срок и пригодных для дальнейшего использования по прямому назначению.
На полувагонах-контейнеровозах деревянная обшивка снята и оставлена только на двух средних панелях - по одной в боковых стенках. На панелях наносится маркировка, установленная для контейнеровозов.
Кузов полувагона-контейнеровоза с обеих торцовых сторон оборудован ограждающими устройствами, выступающими за пределы рамы и удлиняющими его на дополнительную величину, необходимую для размещения еще одного 3-тонного контейнера, устанавливаемого шириной по длине вагона.
Крупнотоннажные контейнеры перевозятся на универсальных платформах, на платформах, переоборудованных из универсальных в специализированные, либо на серийно изготовляемых длиннобазных платформах-контейнеровозах. Переоборудованные платформы отличаются от универсальных главным образом тем, что снабжаются специальными штыревыми упорами для крепления крупнотоннажных контейнеров в момент установки их нижними угловыми фитингами на раму.
Серийно изготовляемые специализированные платформы отличаются от переоборудованных большей длиной и конструкцией упоров. Размещение упоров на платформах обоих типов дает возможность перевозить на них контейнеры разных типоразмеров. На переоборудованных платформах каждый из промежуточных упоров в отдельности может быть установлен в рабочее или нерабочее положение. На современных длиннобазных платформах штыревые упоры приварены к пластинам и могут поворачиваться вокруг оси шарнира на угол 180 С. В исходном состоянии пластина занимает рабочее положение (упоры возвышаются над пластинами), а в повернутом - нерабочее положение (упоры снизу пластин). Крайние упоры на переоборудованных и длиннобазных платформах без настила пола постоянно находятся в рабочем положении. При изготовлении контейнерных платформ с настилом пола крайние упоры могут также поворачиваться, как и промежуточные упоры. Это позволяет устанавливать их в нерабочее положение, требуемое при перевозке автомобилей и других колесных грузов, если возникает в этом необходимость.
Переоборудованные и длиннобазные платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров без настила пола не имеют боковых и торцевых бортов.
Имеются также длиннобазные платформы, которые используются не только для перевозки контейнеров, но и контрейлеров и автопоездов с ходовыми колесами 920 мм.
Автомобили и полуприцепы
Предприятия, выполняющие услуги по завозу-вывозу грузов (доставка-перевозка груженых и порожних контейнеров, прицепов, полуприцепов и прочих грузов от грузоотправителя на станцию и со станции грузополучателю), должны иметь соответствующий автомобильный подвижной состав: автомобили тягачи, прицепы и полуприцепы и др.
Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы общего назначения имеют неопрокидывающийся кузов типа «бортовая платформа». Используются для перевозки всех видов грузов, кроме жидких без тары. Грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы, кузова которых приспособлены для перевозки определенных видов грузов (самосвалы, фургоны, цистерны, автомобили со специальными платформами), относятся к специализированному подвижному составу.
Автомобилями-тягачами называются автомобили, предназначенные для буксировки прицепов и полуприцепов. По способу соединения с прицепным автомобильным подвижным составом они подразделяются на:
