Транспорт по рельсовым путям

Для механизации транспортных работ на животноводческих фермах и в мастерских совхозов и колхозов применяют наземную узкоколейную и подвесную рельсовую дороги и конвейеры. Осо­бое значение этот вид транспорта имеет для животноводческих ферм, где подвозка кормов и подстилки и вывозка навоза — наиболее трудоемкие операции. Благодаря механизации транспортных работ число рабочих, занятых на этих работах, можно сокра­тить на 40...50%. Наземный и подвесной транспорт состоит из рельсового пути, подвижного состава (вагонеток, тележек, платформ и т. п.) и вспомогательных устройств для укладки или подвешивания рельсов. При транспортировке используется откатка: ручная, конная, моторизованная — при помощи электровоза, мотовоза и привод­ных станций. Наземные узкоколейные дороги надежны, устойчивы, позволя­ют перевозить в вагонетках от 250 до 2000 кг груза, просты и относительно дешевы, не загромождают территории двора назем­ным сооружением. К недостаткам относится необходимость очист­ки путей. Подвесная дорога и конвейеры пригодны для перевозки гру­зов как внутри помещений, так и вне их, просты в обслуживании, их работа не зависит от климатических условий. Недостатки подвесной дороги: ручная откатка и большой рас­ход строительных материалов для подвески рельса.  

Наземные узкоколейные дороги
Наземные узкоколейные дороги (рис. 114) строят с шириной колеи 0,6...0,86 м в зависимости от типа вагонеток и грузоподъем­ности. Рельсы высотой 60...80,5 мм к деревянным шпалам крепят костылями, а к металлическим — болтами. Размер шпал (110...120) Ч (12...14) Ч (8...10) см, расстояние между шпалами 0,67...0,77 м. Можно применять более легкие и простые рельсы из полосового и углового железа. Головки рельс в помещениях ста­вят на уровне пола. Это удобно для уборки и исключает повреж­дение копыт скота. На силу откатки влияет подъем пути; при ручной откатке он не должен превышать 0,01, а при конной —0,02. На закруглениях в связи с повышением сопротивления перекатыванию тележки ве­личину подъема надо снижать на 50%. При одностороннем движении с грузом для более производи­тельной работы узкоколейной дороги и уменьшения затрат труда делают допустимый уклон. Радиус закругления рекомендуется делать не менее 6...8 м. Для ответвления пути устраивают переводные стрелки и пово­ротные круги, которые дают возможность не только изменить на­правление движения на 90°, но и пересечь путь. Подвижной состав узкоколейной дороги представляет собой двухосные тележки (вагонетки), снабженные различными кузова­ми: цельнометаллическими (рис. 114, а), деревянными, сетчатыми.  

Подвесные рельсовые дороги и конвейеры
Подвесную рельсовую дорогу применяют в ремонтных мастер­ских для транспортирования узлов, деталей и других грузов на небольшие расстояния внутри помещения и на животноводческих

фермах для транспортирования небольших грузов до 500 кг на расстояние 150...1200 м. Всякая однорельсовая подвесная дорога (рис. 114,6) вклю­чает в себя путевое устройство и подвижной состав. Путевое устройство состоит из рельсов стоек 9 и подвесок, стыковых соединений, стрелок для перевода с одного пути на другой. Под­вижным составом служат тележки 5 с подвешенными к ним грузонесущими устройствами 8 различных конструкций. Перемеща­ются тележки тягачом 7. Особенность тележек подвесных дорог заключается в крепле­нии колес на консольных осях. Расположение колес с двух сторон рельса обеспечивает более надежную и безопасную работу. Четырехколесная тележка грузоподъемного устройства (рис. 114,б) может иметь ведущие колеса: одно или два с одной стороны, два колеса с разных сторон или все четыре в зависимо­сти от сопротивления перекатыванию. Расчет сопротивления передвижению вагонеток несколько отличен из-за особенностей рельсового пути, наличия крутых закруглений, стрелок, перекрестков и условий эксплуата­ции на открытом воздухе. Общее сопротивление передвижению вагонетки W_∑ = W_к + W_с + W_р + W_конf₁ = 0,15...0,2;  — то же, для тележек с жесткой базой (l₃ — радиус закругления пути); W_p — сопротивление от трения реборд о рельс находим, пола­гая, что при перекосе колеса реборда прижимается к рельсу силой трения поперечного скольжения, равной g(G + G₀)f₁; тогда сила трения между ребордой и рельсом на плече  h будет g(G + G⁰)f₁; из уравнения мо­ментов Отношение h:R рекомендуется принимать равным 0,4...0,7. Сопротивление от конусности колес при уклоне образующей конус б= 8° и f₁ = 0,17 достигает В современных конструкциях обод колеса делают выпуклым, тогда W_кон = 0. Еще лучше оси колес располагать наклонно, т. е. параллельно плоскости качения колеса, (291) где  — сопротивление колес;  — сопротивление от поперечного скольже­ния колеса для шарнирно закрепленных тележек. Здесь д — зазор между ребордами и рельсом; рекомендуется f₁ = 0,15...0,2;   — то же, для тележек с жесткой базой (l — база тележки и R3 — радиус закругления пути);
Wp — сопротивление от трения реборд о рельс находим, пола¬гая, что при перекосе колеса реборда прижимается к рельсу силой трения поперечного скольжения, равной g(G + G0)f1; тогда сила трения между ребордой и рельсом на плече h будет g(G + G0)f1; из уравнения моментов 
Отношение h:R рекомендуется принимать равным 0,4...0,7. Сопротивление от конусности колес при уклоне образующей конус б= 8° и f1 = 0,17 достигает
 
В современных конструкциях обод колеса делают выпуклым, тогда Wкон = 0. Еще лучше оси колес располагать наклонно, т. е. параллельно плоскости качения колеса.

Подставив значения всех сопротивлений, получим

При больших суточных грузооборотах и необходимости пере­мещать по нескольку тележек одновременно ручную откатку заме­няют мото- или электровозом.

Подвесные конвейеры предназначены для непрерывного или периодического транспортирования штучных грузов: в ремонтных предприятиях это детали и узлы, в сельскохозяйственном произ­водстве — грейфер с грубыми кормами, руны шерсти и т. п. По характеру перемещения груза и способу соединения тяго­вого органа с рабочим (подвеской) подвесные конвейеры можно различать: подвесные тянущие (рис. 115, а); подвесные толкающие (рис. 115,б); подвесные несущие (транспортирующие) (рис. 115, в) и напольные тянущие (рис. 115,г). Трасса подвесных конвейеров определяется потребностями производства: обычно замкнутая, при необходимости с изменени­ем направления в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Подвесные конвейеры (рис. 115) состоят из: пути 1, грузонесущего органа (роликов 2), тягового органа 3 (цепи разных кон­струкций, реже трос и гибкая лента), приводной станции, натяж­ного устройства, поворотного устройства и загрузочного и разгрузочного приспособлений (при необходимости делаются автоматическими). Приводная станция обычно представляет собой электродвига­тель и многоступенчатый редуктор с передаточным числом от 100 до 2000. Натяжные станции, как и в транспортерах, бывают винтовые и грузовые. При их расчете начальное натяжение цепи принимают от 0,5 до 2,0 кН. Общее натяжение Р_н = S₁+ S₂ + W, где S₁ и S₂ — натяжение ветви цепи и сопротивление тележки W =  0,05 g(G_т + G), здесь G_т и G — соответственно массы тележки и транспортируемого груза. Для обеспечения безопасности на случай обрыва тяговой цепи на наклонных и вертикальных участках конвейера ставят лови­тели. Простейший тип подвесного конвейера (рис. 115, в) КТР ис­пользуется для транспортирования рун шерсти на пунктах стриж­ки овец. Подвесная канатная дорога для транспортирования массовых грузов применяется во многих отраслях промышленности. В сель­скохозяйственном производстве используют канат в качестве тяго­вого органа в подвесных дорогах с жестким рельсом на животно­водческих фермах (монорельсовый грейферный укладчик УМГ-5), при скирдовании соломы тросовыми волокушами в полевых усло­виях и при работе в садах, расположенных на крутых склонах и террасах. Подвесные канатные дороги можно разделить: по устройству: на двухканатные — с одним несущим кана­том, по которому катятся ходовые колеса вагонеток, и тяговым канатом, при помощи которого вагонетки перемещаются, и одноканатные — с одним канатом, выполняющим одновременно роль несущего и тягового канатов; по принципу действия: на дороги с кольцевым движени­ем, когда груженые вагонетки движутся по одной ветви, а по­рожние — по другой, обычно расположенной параллельно; и с маятниковым движением, при котором вагонетки совер­шают поступательно-возвратные движения между конечными станциями дороги (рис. 116,а). Дороги могут быть стационарными и переносными. Преимущества подвесных канатных дорог: независимость от рельефа местности и погодно-климатических условий; возмож­ность транспортировать грузы кратчайшим путем между двумя пунктами; малое число обслуживающего персонала и возмож­ность автоматизации процессов работы дороги. Канатные дороги могут работать при подъеме или опускании груза с наклоном несущего каната до 45°. При необходимости расстояние между опорами может достигать 1000 м. На ровных участках опоры следует ставить через 60... 100 м. Несущие канаты обычно выбирают закрытой конструкции диаметром от 15 до 45 мм.

В зависимости от способа разгрузки и поворота вагонеток вы­бирают скорости движения при отцепке на поворотах — 2...3 м/с. Потребная мощность привода складывается из сле­дующих величин, кВт: N = N₁ + N₂ + N₃ + N₄ , где N₁ = 2,2...4,4 — мощность, расходуемая на передвижение ваго­неток по горизонтальному пути при П = 20...40 т/ч; N₂ — мощность, расходуемая на подъем груза; N₃ — мощность, расходуемая на преодоление сопротивления на станциях; N₄— мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления на угловых станциях. Величина провеса несущего каната (рис. 116,б). Канат — тяжелая гибкая нить, несущая равномерно распределен­ную нагрузку gq, Н/м, от силы тяжести собственной массы и со­средоточенную нагрузку g(G + G_т), Н, от силы тяжести груженой вагонетки. Ввиду малого провеса кривую принимают за параболу, а длину кривой между опорами А и В — за прямую, равную S ≈ L/cosб, тогда масса каната G_к = qL/cos б,   вертикальные реакции

максимальный прогиб, м,

При силовом режиме  работы привода, т. е. при подъеме гру­женых вагонеток, для нормального сцепления тягового каната с приводным шкивом необходимо обеспечить соотношение S_наб < S_сбе^fб Коэффициент трения каната о рабочую поверхность шкива при­нимают: для желобчатого чугунного шкива без обкладки f = 0,08; с обкладкой деревом или кожей f = 0,16. Угол обхвата б в расче­тах выражен в радианах. Тип тягового каната и его размеры выбирают по наибольшему натяжению S_mах = S_наб с запасом прочности [n] = 5...7. Простая передвижная канатная установка ПКУ-1 конструкции ВНИИЧ и СК показана в схеме на рисунке 116,б, в. Ее энергети­ческой базой служит самоходное шасси, на раме которого смон­тировано лебедочное устройство, приводимое в движение от ВОМ. На рисунке 116, а приведена схема работы ПКУ-1 при спуске грузов: фрукты, виноград и т. п. Подъем грузов: удобрения, опрыскиватель с ядохимикатами и другие — показан на рисунке 116,б. Грузоподъемность от 120 и 150 кг, производительность до 2,5 т/ч.