Klasyfikacja i charakterystyka środków transportu wewnętrznego

W transporcie wewnątrzzakładowym są wykorzystywane środki transportu, które noszą nazwę nośników bliskich. Z punktu widzenia cech konstrukcyjnych wyodrębnia się następujące rodzaje środków transportu[1]:

– Dźwignice,

– Przenośniki,

– Wózki i inne pojazdy kołowe.

Dźwignice zalicza się do środków transportu wewnętrznego. Niektóre typy dźwignic mogą wyjeżdżać poza zakład pracy np. dźwigi samojezdne i samochodowe, oraz wózki transportowe. Zadaniem dźwignic jest przemieszczanie ładunków w pionie lub poziomie, czyli inaczej podnoszenie i opuszczanie ładunków oraz ich przenoszenie[2].

Dźwignice wykonują następujące zadania w transporcie wewnętrznym przedsiębiorstwa:

– przeładunek nosiwa ze środków transportu dalekiego na składowiska lub odwrotnie,

– transport nosiwa w obrębie składowisk lub wewnątrz zakładu wytwórczego podczas procesu produkcyjnego.

Z kolei przenośnik jest urządzeniem transportowym z odpowiednio ukształtowaną trasą po której przemieszczany jest ładunek w sposób stały. Za pomocą przenośników mogą być transportowane pojedyncze przedmioty, jednostki ładunkowe oraz materiały sypkie przenoszone w postaci ciągłej strugi. Niezależnie od postaci każdy przenoszony materiał nazywamy nosiwem[3].

Przenośniki wg ich cech konstrukcyjnych dzieli się na[4]:

– przenośniki taśmowe,

– przenośniki członowe,

– przenośniki skrobakowe,

– przenośniki kubełkowe,

– przenośniki podwieszane okrężne.

Przenośniki taśmowe, dzięki prostej budowie, dużej niezawodności, względnie małemu zużyciu energii, są podstawowym środkiem transportu materiałów sypkich i ziarnistych. Po opanowaniu technologii łączenia taśm o wytrzymałości dochodzącej do 8100 kN/m współczesne przenośniki taśmowe są zdolne do transportu z wydajnością do 50 000 t/h. Pojedynczym przenośnikiem taśmowym można pokonać obecnie trasę długości do 30 km oraz różnicę poziomów do 1 km. Coraz częściej ciągi transportowe składające się z krótkich pojedynczych przenośników zastępuje się przenośnikami długimi. Wydłużenia trasy pojedynczego przenośnika lub zwiększenie wysokości podnoszenia bez konieczności stosowania taśmy o wyższej klasie wytrzymałości umożliwiają napędy pośrednie lub pojawiające się coraz częściej inne niekonwencjonalne napędy rozproszone. Zakres zastosowania transportu taśmowego istotnie zwiększył się po wprowadzeniu do eksploatacji przenośników rurowych, dających możliwość szczelnego zamknięcia transportowanego urobku[5].

Przenośniki członowe są drugą grupą przenośników pod względem częstości stosowania. Przemieszczają one materiał luzem lub w postaci ładunków na odpowiednio ukrztałtowanych członach, połączonych w jeden obwód pojedynczym lub podwójnym cięgnem. Spośród licznych odmian przenośników członowych duże zastosowanie znajdują przenośniki płytowe i korytowe. Dzięki małej prędkości i odpowiedniej konstrukcji mogą być wykorzystywane w procesach technologicznych[6].

Przenośniki skrobakowo-łańcuchowe używane do przenoszenia materiałów ciężkich, jak np. drewno, powinny być tak skonstruowane, aby wytrzymałość urządzenia nośnego przewyższała 8-krotnie przewidziany najcięższy ładunek. Rynny przenośników skrobakowo-łańcuchowych dla drewna długiego są pokryte blachą żelazną i posiadają urządzenia zapobiegające cofnięciu się przenoszonego drewna. Wzdłuż brzegu rynny przenośnika zbudowany jest co najmniej jeden pomost o szerokości co najmniej 0,50 m. Pomost wzniesiony wyżej niż 0,50 m ponad poziom powinien być zaopatrzony w poręcz i krawężnik od strony zewnętrznej. Przenośniki skrobakowo-łańcuchowe są skonstruowane i ustawione tak, aby przenoszone materiały nie mogły się zetknąć z żadnymi stałymi lub ruchomymi przedmiotami w czasie odbywania swojej drogi. Przenośniki skrobakowo-łańcuchowe rynnowe służą do przenoszenia materiałów pylących są szczelnie obudowane. Przenośniki skrobakowo-łańcuchowe oraz linowo-talerzowe posiadają zabezpieczenia otworów wsypowych[7].

Przenośniki kubełkowe są urządzeniami do bliskiego transportu sypkich materiałów masowych takich jak ziarna zbóż, cukier, kruszywa itp. Wykorzystywane są w procesach technologicznych najczęściej do napełniania silosów lub zbiorników. Klasyfikuje się je jako przenośniki cięgnowe członowe. Członami są kubełki przytwierdzone do cięgien czyli taśm lub łańcuchów przewijających się przez bębny lub koła łańcuchowe, z których jedne są napędzające, a drugie napinające[8].

            Przenośniki kubełkowe odśrodkowe lub grawitacyjne przeznaczone są do transportu pionowego materiałów sypkich, które nie powodują nadmiernego oblepiania kubełków i innych elementów konstrukcji przenośnika. Urządzenia produkowane są z zespołów i elementów zunifikowanych. Przenośniki mogą zostać zaopatrzone w elementy automatyki: czujnik ruchu taśmy, zbiegu taśmy oraz wypełnienia stopy[9].

Wózki transportowe podobnie jak dźwignice, pracują ruchem przerywanym. Przerwy w pracy są niezbędne do wykonania prac manipulacyjnych, tzn. załadunku i wyładunku wózków. Wózki transportowe można podzielić na: wózki jezdniowe i wózki szynowe[10].

Według normy PN-77/M-781 00 wyróżniamy następujące typy wózków jezdniowych:

– wózki naładowne,

– wózki unoszące,

– wózki podnośnikowe,

– wózki ciągnikowe,

Wózki naładowne służą wyłącznie do poziomego transportu ładunków na większe odległości w transporcie wewnątrzzakładowym.

Wózki unoszące określone są jako wózek z przymocowaną platformą lub widłami, dostosowany do podnoszenia ładunku jedynie na wysokość umożliwiającą jego transport. Norma PN-77/M-78100 określa wózki w sposób podobny. Nie jest tutaj ściśle określony parametr wysokości podnoszenia, od którego należy uznać wózek za podnośnikowy, a do którego wózek jest wózkiem unoszącym. Należy jednak przyjąć, po uwzględnianiu wymiarów typowych palet oraz definicji: układanie w gniazdach oraz manipulacja składająca się z podnoszenia ładunku i umieszczenia go na regale lub półce w systemie składowania” oraz „podejmowanie z gniazd oraz manipulacja składająca się z podnoszenia ładunku z gniazda regału i opuszczanie go, że spiętrzenie ładunku następuje już od ok. 30 cm[11].

Cechą charakterystyczną wózków jezdniowych podnośnikowych jest ich zasięg pracy, ograniczony do terenu danego przedsiębiorstwa, placu budowy lub innego miejsca przeznaczenia. Specyfika składowania i przemieszczania ładunków w danym miejscu pracy często bywa bardzo zróżnicowana, stąd na rynku istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych wózków, które są przeznaczone do wykonywania konkretnych zadań związanych z przenoszeniem, ciągnięciem, pchaniem, podnoszeniem, paletyzowaniem, spiętrzaniem lub układaniem w gniazdach regałowych określonych ładunków. Wózki jezdniowe podnośnikowe należą do urządzeń, które są poddawane znacznym obciążeniom, niejednokrotnie w krótkich okresach, w skrajnych warunkach środowiska i otoczenia. Intensywne warunki pracy wózków mogą być przyczyną wielu sytuacji potencjalnie niebezpiecznych. W takich przypadkach bardzo istotnym czynnikiem, który bezpośrednio decyduje o bezpiecznym użytkowaniu wózków, jest eksploatacja zgodnie z przeznaczeniem, jakie przewidział producent w instrukcji obsługi, przez osoby posiadające potwierdzone kwalifikacje, jak również przestrzeganie i dostosowanie się do uwarunkowań lokalnych, związanych z wykonaniem konkretnego zadania w danym zakładzie pracy[12].

Z kolei wózki ciągnikowe są to pojazdy przeznaczone do ciągnięcia przyczep, charakteryzują się dużą siłą uciągu, małymi wymiarami gabarytowymi i dużą zwrotnością.

Drugą grupą są wózki szynowe. Ich nadwozia mogą być zawieszone  na wózkach 1-osiowych, 2-osiowych i 3-osiowych, a w nielicznej grupie wagonów towarowych na wózkach 4-osiowych[13].

Wózki 1-osiowe są stosowane w lekkich pojazdach szynowych, jak autobusy szynowe i niskopodłogowe tramwaje przegubowe.

Najliczniejszą grupę tworzą wózki 2-osiowe, stosowane tak w pojazdach trakcyjnych jak też w wagonach osobowych i towarowych oraz w pojazdach szynowych komunikacji miejskiej. Istnieją też rozwiązania, w których dwa sąsiadujące nadwozia wagonów osobowych są zawieszone na trzech wózkach 2-osiowych, w tym na dwóch wózkach skrajnych i na jednym środkowym.

Wózki 3-osiowe, jako napędne, są stosowane w ciężkich lokomotywach Co-Co starszych serii. Ze względu na ich dużą masę i gorsze właściwości dynamiczne, we współczesnych ciężkich lokomotywach o sześciu osiach są stosowane 3 wózki 2-osiowe. W ciężkich wagonach towarowych, głównie w platformach i węglarkach o ładowności rzędu 90 t, są również stosowane wózki 3-osiowe.

Wózki 4-osiowe znajdują zastosowanie w wagonach platformach z obniżoną podłogą w przestrzeni między wózkami o ładowności rzędu 100 t oraz w nielicznie budowanych platformach członowych przewidzianych do przewozu ładunków o masach 200 i ponad 200 t. W tych przypadkach most nośny jest oparty na końcach na dwóch grupach wózków 4-osiowych połączonych belką podłużną. Tego typu platformy członowe o masie własnej ok. 95 t mają łącznie 16 osi.

Zadaniem wózków jest[14]:

– równomierne rozłożenie na zestawy kołowe masy nadwozia,

– przeniesienie z zestawów kołowych przez ramy wózków na urządzenia sprzęgowe w nadwoziu wzdłużnych sił pociągowych lub sił hamujących w sposób umożliwiający pełne wykorzystanie przyczepności kół z szynami,

– prowadzenie pojazdu po torach prostych i w łukach z zachowaniem bezpieczeństwa jazdy, z uzyskaniem wymaganego stopnia spokojności biegu i ograniczeniem sił pionowych i poprzecznych oddziaływujących szkodliwie na tor.

Zadania te są realizowane przez więzy sztywne lub częściej więzy sprężyste, łączące zestawy kołowe z ramą wózka i wózka z nadwoziem.

Konstrukcyjne rozwiązania więzów łączących wózki z nadwoziem można podzielić na 4 grupy:

– więzy sztywne,

– sprężyste z belką bujakową,

– sprężyste z belką skrętową,

– bez dodatkowych belek, z bezpośrednim zastosowaniem wielozadaniowych elementów sprężystych.

Główne wymagania dotyczące współczesnych konstrukcji wózków to:

– mała masa,

– eliminacja powierzchni ciernych wymagających smarowania,

– wysoka niezawodność i trwałość, które wpływają w sposób znaczący na obniżenie kosztów eksploatacji.

Specyficzną odmianą jezdniowych środków transportu wewnętrznego są wózki unoszące, podnośnikowe i platformowe sterowane indukcyjnie. System sterowania indukcyjnego zapewnia jazdę pojazdów bezszynowych po wyznaczonych torach. Może on być dostosowany do niemal każdej sytuacji transportowej. Urządzenia programujące gromadzą polecenia dla wszystkich zadań transportowych, a ruch pojazdów sterowany jest centralnie przez dyspozytora lub komputer. Projektowanie takiego systemu musi być poprzedzone bardzo wnikliwą analizą przepływu i buforowania materiałów[15]. Szczegółową klasyfikację wózków przedstawia rysunek 1.

Rys. 1 Klasyfikacja wózków unoszonych i podnośnikowych pod względem funkcjonalnym

Źródło: Opracowanie własne na podstawie J. Fijałkowski, Transport wewnętrzny w systemach logistycznych wybrane zagadnienia.