Материально-техническая база транспортно-грузовых систем

 

Реализация логистических функций для производителя продукции провайдером может быть успешно выполнена при наличии в его распоряжении рационально выстроенной материально-технической базы: складской инфраструктуры, транспортных средств, подъемно-транспортного оборудования.

Основными подсистемами транспортно-грузовых систем являются:

- транспортная (железные, автомобильные, специальные дороги, водные пути, транспортные средства);

- грузовая (складские здания, сооружения, подъемно-транспортные машины и оборудование).

Технические средства транспорта предназначены для перемещения грузов из пункта отправления в пункт назначения, а с помощью технических средств грузо­вой подсистемы выполняются погрузочно-разгрузочные и складские работы.

 

Транспортная подсистема

В зоны обслуживания транспортно-грузовых комплексов (ТГК) поступает для обработки подвижной состав раз­лич­ных видов транспорта.

Железнодорожные грузовые вагоны по назначению подразделяют на универсальные и специализированные (рис.4.1). К универсальным относят вагоны, предназначенные для перевозки грузов широкой номенклатуры: крытые, полувагоны, платформы, цистерны общего назначения (для перевозки нефтепродуктов).

В отличие от них  специализированные предназначены для перевозки грузов ограниченной номенклатуры: вагоны для перевозки легковых автомобилей, изотермические вагоны, хопперы, вагоны-самосвалы, агломератовозы, миксеры для перевозки жидкого металла, фитинговые платформы для перевозки круп

Рис.4.1 Универсальные и специализированные  вагоны

 

 

нотоннажных контейнеров, цистерны для перевозки молока, смолы, серы, кислот, цемента и др.

Модельный ряд вагонного парка России насчитывает более 700 разных конструкций вагонов, у которых базовые элементы, от которых зависят безопасность и скорость движения поездов: ходовые части, автосцепка, автотормоза, за последние десятилетия изменились незначительно. Значительная часть вагонов имеет технико-экономические показатели, не отвечающие современным требованиям, хотя технические решения по их улучшению уже разработаны.

Основные условия, которым должны соответствовать новые типы и конст­рукции вагонов, заключаются в макси­мальном использовании грузоподъем­ности, снижении эксплуатационных расходов на их содержание и ремонт, повышении надежности, уменьшении коэффициента тары и обеспечении безопасности движения.

  При выборе основных типов грузо­вых вагонов определяющими факторами являются объем и состав грузооборо­та, отражающие характер промышлен­ного и сельскохозяйственного произ­водства страны. В структуре вагонного парка России полувагоны составляют 36%, цистерны – 24%, крытые – 9%, платформы – 7%, прочие – 24%.

На рынке «пространства 1520» представлены вагоны более двадцати вагоностроительных предприятий России и Украины, начали строить вагоны Белоруссия, Казахстан и Узбекистан.

 В результате реформирования железнодорожного транспорта России вагонный парк страны оказался в собственности более тысячи операторов. Отсутствие централизованного управления вагонным парком привело к заметному росту порожнего пробега вагонов, росту встречных грузопотоков, снижению производительности вагонов и возросшей потребности в них со стороны новых владельцев.

  Рост объема производства вагонов приводит к усилению нагрузки на инфраструктуру железнодорожного транспорта, возникновению заторов на подходах к портам и сортировочным станциям. Для выхода из этой ситуации ведется поиск путей возврата части вагонного парка в систему централизованного регулирования.

       Исходными данными при выборе типов и конструкций гру­зовых вагонов являются: назначение вагона, габарит, в который должен вписаться вагон, максимальная ско­рость, грузоподъемность, допускаемая нагрузка от колесной пары на рельсы, допускаемая средняя нагрузка на метр пути, коэффициент тары, удельный объем, величины основных нагрузок. Характеристики некоторых грузовых вагонов приведены в табл.4.1.

Таблица 4.1

Характеристика грузовых вагонов

 

Тип вагона	Грузо- подъем- ность, т	Тара, т	Длина по осям сцеп- ления, мм	Модель тележки	Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН/ось	Рисунок 4.1
Четырехосный крытый цельно-металлический модель 11-280	68	26	15724	18-100	235	а)
Четырехосный хоппер  цельнометаллический для перевозки зерна модель 19-9741	72	21,7	12920	18-100	230	б)
Четырехосный полувагон  цельнометаллический модель 12- 303-01	69	24,5	13920	18-9771	230,5	в)
Четырехосный крытый вагон  цльнометаллический для перевозки легковых автомобилей и тарно-штучных грузов модель 11-9779	48,5	44	25620	18-194-1	230,5	г)
Четырехосная цистерна для перевозки нефтепродуктов модель 15-740-03М	67,8	26,2	12020	18-100	230,5	д)
Четырехосный бункерный вагон для перевозки аммиачной селитры модель 19-187-01	58	36	17480	18-100	230,85	е)
Четырехосная платформа для перевозки контейнеров модель 13-9781	72	22	19620	18-100	230,5	ж)
Четырехосная платформа для перевозки лесоматериалов модель 13-4012	67	24	14600	18-100	223	з)
Шестиосный вагон-самосвал модели  33-1157	105	52	15040	УВЗ-9М	248	и)
Четырехосный вагон-самосвал модель 31-945	66	28	11830	18-100	230,5	к)

 

Грузовые автомобили и прицепы классифицируются по грузоподъемно­сти и типу кузова. На российском рынке представлены как автомобили отечественных автозаво­дов – Горьковского, Камского, Уральского, Улья­новского, так и заводов ближнего и дальнего зарубежья. Их параметры и стоимость существенно различаются. На рис. 4.2. приведены некоторые модели автомобилей производства российских заводов. Номинальная грузоподъемность автомобиля (прицепа) опре­деляет макси­мально разрешенную полезную нагрузку при работе автомо­биля в различ­ных дорожных условиях. В зависимости от грузоподъем­ности грузовые автомо­били и прицепы принято разделять на следующие классы: особо малой грузо­подъ­емности (до 0,5 т), малой (от 0,5 до 2 т), средней (от 2 до 8 т), большой (от 8 до 16 т) и большой грузоподъемности (свыше 16 т).

По типу кузова грузовые автомобили и прицепы раз­деляются на автомо­били и прицепы общего назначения (бортовые) и специализиро­ванные (самосвалы, фур­гоны, цистерны). В структуре парка грузовых автомобилей доля самосвалов составляет 30%, бортовых автомобилей – 25%, грузовых фургонов – 20%, цистерн – 7%, рефрижераторов – 2%, с другими типами кузовов – 16%. 

По принципу разгрузки автомобили и прицепы-само­свалы делят на три основ­ные группы: с опрокидывающимися кузовами (груз сбрасыва­ется наклоном ку­зова), с бун­керной выгрузкой (груз сбрасывается при не­под­вижном кузове по на­клонным плоскостям, составляющим борта или дно кузова — горбатое дно, хоппер), с принудительным выталки­ванием груза из кузова (конвейерный пол, шнеки).

Наиболее распространенными являются автомобили- и прицепы-само­свалы с опрокидывающимися кузовами, ко­торые можно классифицировать в зависимо­сти от направ­ления и способа опрокидывания. По направлению опрокидывания различают автомобили-самосвалы: с опрокидыванием кузова только

Рис. 4.2. Автомобили российского производства

а) Самосвал Урал – 6370: колесная формула – 6х6; масса снаряженного автомобиля, кг – 14800; полная масса автомобиля, кг – 33500; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 18700; мощность двигателя, кВт – 303; емкость топливного бака, л – 500;

б) Колесный думпер WN 10001+: колесная формула – 4х4; масса снаряженного автомобиля, кг – 4800, полная масса автомобиля, кг -14810; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 10010; объем платформы – 4,85 м³, мощность двигателя – 88 кВт, дорожный просвет – 430 мм;

в) Автоцистерна 7-432932 на шасси ЗИЛ -432932: колесная формула 4х2; номинальная вместимость, л– 7000; максимальная скорость, км/ч – 80;

г) Бортовой КАМАЗ-53215-15: колесная формула – 6х4; грузоподъемность, кг – 11000; объем платформы, м³ – 36,4; мощность двигателя, кВт – 176,6; емкость топливного бака, л – 500;

д) Контрейлер на железнодорожной платформе;

е) Автомобиль ГАЗ-3302 «Газель»: колесная формула – 4х2; грузоподъемность, кг – 1480; масса снаряженного автомобиля, кг – 20200; полная масса автомобиля, кг – 3500; мощность двигателя, кВт – 88,3;

ж) Прицеп НЕФАЗ-8332-10, двухосный, грузоподъемность, кг – 10000; с откидными бортами

з) Полуприцеп НЕФАЗ-93341-20 на трехосной тележке; масса снаряженного полуприцепа, кг – 9800; полная масса полуприцепа, кг – 33000; масса размещаемого и перевозимого груза, кг – 23200

 

назад (с зад­ней разгрузкой); с опрокидыванием кузова на одну сторону (с боковой разгрузкой); с опрокидыванием кузова на любую из трех сторон; с предварительным подъемом и опроки­дыванием кузова назад или на сторону.

Разновидностью автомобилей-самосвалов являются само­свалы-думперы. Имея короткую базу, думперы обладают лучшей маневренно­стью и про­ходимо­стью, что важно при работе в карьерах и на строительных площадках. В некото­рых мо­делях думперов предусмотрен поворот сиденья води­теля на 180°.

Автомобили- и прицепы-цистерны используют для перевозки наливных и сы­пучих грузов. Цистерну изготавливают из листовой стали или для снижения массы — алюминиевых сплавов. Цистерна внутри, раз­делена перегородками для уменьше­ния гидравлических ударов, возникающих при резком изменении скоро­сти дви­жения.

Характеристику автотранспортных средств составляют: габаритные длина и ширина, грузоподъемность, назначение и тип, внутренние размеры кузова, высота грузовой платформы над покрытием дороги, конструкция загрузочных и разгрузочных устройств и приспособлений для крепления груза.

Широкое развитие терминально-логистической деятельности и контейнерных перевозок привело к появлению соответствующих транспортных средств – трейлеров и контрейлеров, а также появления автомобилей малой грузоподъемности.

Водный транспорт имеет для осуществления перевозок  порты и флот. В портах производят погрузку - выгрузку судов и вспомогательные опера­ции по техническому обслу­живанию и снабжению флота.

Существуют следующие типы торговых портов:

общего назначения,где производится обработка раз­личных судов и грузов на одних и тех же причалах;

специализированные,где осуществляется переработка массовых грузов: леса, каменного угля, руды, хлеба, неф­теналивных грузов;

комбинированные, имеющие специализированные причалы и районы для пе­реработки массовых грузов и причалы общего назначения, в основном для пе­реработки тарно-упаковочных грузов (в морской терминологии – генеральных).

Погрузка и выгрузка грузов в портах производятся: у береговых прича­лов, оборудованных швартовыми устройствами; у рейдовых портов, то есть в районах акваторий, оборудованных специальными постоянными причаль­ными приспособлениями, укрепленными на якорях или прочно закрепленном грунте, у мест якорной стоянки судов, то есть в районах акваторий, где каче­ство грунта и условия судоходства допускают стоянку судов.

Речные и морские суда по своему назначению и технологическим особенностям подразделяют на универсальные, специальные и комбинированные. Универсальные суда предназначены для перевозки различных сухих грузов (навалочных, насыпных, генеральных, лесных и особых). Важнейшей технологической характеристикой универсальных судов является величина подпалубного пространства (расстояния от края люка до переборки или борта). Наличие значительных подпалубных пространств требует специального перемещения грузов в трюмах и твиндеках под палубу к бортам и переборкам и обратно. Эти операции весьма трудоемки, продолжительны по времени и часто связаны с применением тяжелого ручного труда. Степень раскрытия палуб судов над грузовыми помещениями характеризуется коэффициентами лючности и раскрытия палубы.

Коэффициент лючности к_л определяется как отношение объема грузового помещения (отсека) под просветом люка к полному объему грузового помещения (отсека):

где F_л – площадь люка, м²;

h -высота грузового помещения, м;

W- объем грузового помещения, м³.;

Коэффициент раскрытия палубы к_п определяется как отношение площади люка F_л к площади палубы F_п над данным грузовым помещением:

 

Достоинство универсальных судов — возможность их использования для перевозки различных грузов в самых разных условиях, в том числе на нестабильных линиях и случайных рейсах; серьезный недостаток — плохая приспособленность к погрузке и выгрузке любых грузов, следствием чего является высокая трудоемкость, значительные продолжительность и стоимость грузовых работ.

  Специальные суда строят для перевозки определенных грузов и их конструируют так, чтобы создать максимальные удобства для перегрузочных операций с этими грузами. В составе специального флота выделены:

· танкеры (для наливных грузов) и газовозы (для сжиженных газов),

· балкеры (для навалочных и насыпных грузов),

· контейнеровозы (с вертикальной погрузкой),

· пакетовозы, лесовозы, ролкеры (с горизонтальной погрузкой),

· лихтеровозы и суда для перевозки тяжеловесов.

Танкеры и газовозы характеризуются размерами и вместимостью, мощностью грузовых насосов и возможностью одновременной перегрузки разных видов либо сортов груза, наличием систем подогрева груза для повышения его текучести.

Балкеры с точки зрения технологии перегрузочных работ характеризуются размерами и вместимостью; количеством, конфигурацией и размерами грузовых помещений; наличием собственных подъемно-транспортных средств. Строят балкеры однопалубными с кормовым расположением надстройки и машинного отделения, трюмы в нижней части вдоль бортов оборудованы скосами, чтобы груз ссыпался из-под палубы на просвет люка. Использование крупнотоннажных балкеров вместо универсальных судов на перевозке навалочных и насыпных грузов приводит к резкому снижению себестоимости перевозок в 3—4 раза и более.

Специальные суда для лесных грузов можно разделить на три группы: лесовозы, лесовозы-пакетовозы и щеповозы. Лесовозы — однопалубные суда, машинное отделение у них расположено в корме либо в средней части судна. Коэффициент раскрытия палуб — от 0,5 до 0,6. Все лесовозы оснащены грузоподъемными средствами. Лесовозы - пакетовозы имеют еще больший коэффициент раскрытия палуб, до 0,8. Надстройка и машинное отделение расположены в кормовой части судна.

Щеповозы также представляют собой однопалубные суда с кормовым расположением машинного отделения и надстройки, имеют наклонные стенки в трюмах для лучшего ссыпания груза к просвету люка.

 Наиболее эффективным типом судов для перевозки генеральных грузов являются контейнеровозы с трюмами ячеистой конструкции (рис. 4.3). Контей-

 

 

 

Рис. 4.3. Контейнеровоз дедвейтом 29800 т, вместимостью 1600 TEU

неры в ячейках располагают штабелями в несколько ярусов, при этом не требуется никакого дополнительного крепления.

На верхней палубе контейнеры размещают в несколько ярусов и крепят с помощью штатных специальных замков (конлоков), найтовов и закладных деталей. Контейнеровозы характеризуются размерами и вместимостью.

Грузоподъемных средств ячеистые контейнеровозы, как правило, не имеют. Недостатком ячеистых контейнеровозов является их способность перевозить только контейнеризированные грузы. На нестабильных линиях с несбалансированными грузопотоками в обоих направлениях эти суда могут иметь недостаточную загрузку и большие балластные пробеги.

Другим весьма эффективным типом судов являются ролкеры (рис. 2.4). Их подразделяют на специальные и универсальные. К специальным ролкерам относят железнодорожные паромы, пакетовозы и суда для перевозки легковых автомобилей. Универсальные ролкеры могут перевозить различные грузы в средствах укрупнения (контейнерах, контейнерных тележках, полуприцепах, трейлерах и платформах, поддонах и строп-лентах).

 

 

Рис.4.4. Ролкер для перевозки накатных грузов

 

По сравнению с ячеистыми контейнеровозами строительство и эксплуатация ролкеров обходится значительно дороже, они менее приспособлены к интенсивной погрузке и выгрузке, однако более универсальны. Именно по этой причине ролкерные суда получили в последнее время весьма широкое распространение.

Ролкеры характеризуются назначением, размерами, вместимостью, конфигурацией грузовых помещений, конструкцией аппарелей и пандусов, типом штатных крепежных средств, количеством и типом бортовой перегрузочной техники. Важной характеристикой ролкеров является тип судовой аппарели, которая может быть прямой, расположенной в корме вдоль диаметральной плоскости судна, кормовой угловой (всегда с правого борта) либо поворотной (переставляющейся), расположенной в носу либо в корме с любого борта.

  Основу ролкерной транспортно-технологической схемы составляет технология горизонтальной перегрузки, предполагающая, что на всем пути следования его от отправителя до получателя, включая все перегрузочные пункты с одного вида транспорта на другой, перегрузка осуществляется исключительно горизонтально, то есть без применения кранового оборудования - при помощи специализированной напольной терминальной перегрузочной техники: вилочных автопогрузчиков, тягачей, штабелеров. В этом отношении все грузы, перевозимые в системе, можно подразделить на две группы:

• самоходную и несамоходную колесную технику (грузовые и легковые автомобили, автопоезда, прицепы и полуприцепы, контрейлеры), которую можно перемещать на собственных колесах своим ходом или методом буксировки;
• прочие укрупненные грузовые единицы, для горизонтального перемещения которых в системе используется специализированная перегрузочная техника и оборотный парк средств формирования ролл-трейлеры, платформы, тележки и пр.

Лихтеровозы представляют собой тип специальных судов, предназначенных для перевозки любых генеральных, лесных, навалочных и насыпных грузов, укрупненных в стандартные плавучие емкости — лихтеры. Применяются три способа погрузки лихтеров на лихтеровоз: судовым козловым краном; лифтом и тележечным конвейером; докованием (лихтер входит в трюм своим ходом). Лихтеровозы характеризуются типом, вместимостью, размерами, а также параметрами лихтеров, которые они могут транспортировать.

Речной флот эксплуатирует грузовые теплоходы грузоподъ­емностью 5000 т типа «Волго-Дон», теплоходы грузоподъемностью 3000 т типа «Сормовский»,  танкеры типа «Волгонефть» и др. Для рек Сибири созданы теп­лоходы для сухо­грузов типа «Якутск» и наливные типа «Ленанефть» грузоподъемностью 2150 т. Используются  специализированные суда: нефтерудовозы грузоподъемностью 2700 т, катамараны-контейнеровозы на 450 универсальных контей­неров

Создание буксиров-толкачей мощностью 3000 и 1500 кВт, барж грузоподъемностью 3000, 4000 и 9000 т и секционных составов 7500 и 8850 т, а также автоматизиро­ванных сцепных устройств позволило начать грузовые перевозки в составах грузоподъемностью 12000—27000 т.

 

Грузовая подсистема