Изучение конструкции системы транспортирующих машин для тарных грузов

Изучение конструкции системы  

транспортирующих машин  

для тарных грузов

Учебно-методическое пособие

С.Г. Гнездилов, А.Л. Носко, Е.В. Сафронов

Федеральное государственное бюджетное  

образовательное учреждение высшего образования  

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  

(национальный исследовательский университет)»

УДК 621.867 
ББК 39.9 
Г56 
 
Издание доступно в электронном виде по адресу 
ebooks.bmstu.press/catalog/227/book2020.html 

Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация» 
Кафедра «Подъемно-транспортные системы» 

Рекомендовано Научно-методическим советом 
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 

 
 
 
 Гнездилов, С. Г.  
                     Изучение 
конструкции 
системы 
транспортирующих 
машин для тарных грузов : учебно-методическое пособие / 
С. Г. Гнездилов, А. Л. Носко, Е. В. Сафронов. — Москва : 
Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 13, [3] с. : ил. 
 
ISBN 978-5-7038-5151-7 

 
Издание предназначено для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «
Методы расчета и проектирования наземных транспортно-
технологических средств (Ч. 2. Машины непрерывного транспорта)», 
«Модули для паллетированных грузов» и «Конструирование элементов 
грузоподъемных машин». Рассмотрена конструкция транспортирующей 
системы, состоящей из различных видов транспортирующих машин (роликовые 
конвейеры, ленточный конвейер и др.) и определены ее основные 
характеристики. 
Для студентов, обучающихся в МГТУ им. Н.Э. Баумана по специальности 
23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства» 
(профиль «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные средства 
и оборудование») и направлению подготовки 15.04.01 «Машиностроение» (
магистрантская программа «Инжиниринг и интралогистика»). 

 
УДК 621.867 
ББК 39.9 
 
 
 
 
 
 
 
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019 
 
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-5151-7                               МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019 

Г56 

Предисловие 

Изучение устройства и принципа действия транспортирующих 
систем и составляющих их машин, а также экспериментальное 
определение их технических характеристик входят в учебный 
план дисциплин «Методы расчета и проектирования наземных 
транспортно-технологических средств (Ч. 2. Машины непрерывного 
транспорта)», «Модули для паллетированных грузов» и 
«Конструирование элементов грузоподъемных машин». 
Выполнение лабораторной работы способствует закреплению 
знаний основ теории и расчета машин непрерывного транспорта 
общего назначения и формирует базу для выполнения курсового 
проекта в рамках дисциплины «Методы расчета и проектирования 
наземных транспортно-технологических средств (Ч. 2. Машины 
непрерывного транспорта)» и курсовой работы в рамках 
дисциплины «Модули для паллетированных грузов». 
Цель работы — ознакомиться с конструкцией и принципом 
работы модульной бесконечной транспортирующей системы для 
тарных грузов и определить ее основные технические параметры. 
Выполнение лабораторной работы позволит студентам приобрести 
следующие навыки: 
 знание устройства и принципа работы транспортирующей 
системы; 
 умение определять основные технические параметры транспортирующей 
системы; 
 способность исследовать влияние отдельных компонентов 
транспортирующей системы на ее техническую характеристику; 
 умение настраивать компоненты транспортирующей системы. 
 
 

ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ 

На промышленных предприятиях для технического обеспечения 
транспортных работ (межоперационной транспортировки 
заготовок и изделий) применяют различные машины непрерывного 
транспорта, которые, как правило, работают в составе 
транспортирующих систем (ТС), обеспечивающих комплексную 
механизацию грузопотоков.  
Транспортирующие системы применяются для обслуживания 
различных материальных потоков, обрабатываемых в рамках логистических (
транспортировка, складирование и др.) и (или) технологических (
механообработка, сборка и др.) операций. 
Логистические операции выполняются в сортировочном центре, 
трансформирующем поступающие в него грузопотоки, или 
складском комплексе для временного хранения прибывающих на 
него предметов. Примером складского комплекса может служить 
полностью автоматизированная система парковки автомобилей,  
в которой прием-выдача автомобилей проводится в специальных 
терминалах, а транспортировка автомобилей к местам хранения 
(как правило, стеллажам) осуществляется механизированным образом 
без участия человека. К сортировочным центрам может 
быть отнесен московский Автоматизированный сортировочный 
центр Почты России, позволяющий существенно ускорить процесс 
сортировки потоков почтовых отправлений с ежедневной 
производительностью около 4 млн единиц. 
Технологические операции выполняются в производственных 
потоках, для которых характерно придание перемещаемым объектам 
новых свойств. В зависимости от характера обслуживания потоков 
производственные линии подразделяют на линии по изготовлению 
сборочных узлов (сборочный конвейер) или отдельных изделий 
(без выполнения сборочных операций) и линии по изготовлению 
продукции с добавленной стоимостью (перерабатывающая промышленность). 
К производственным условно также могут быть отнесены 
линии по формированию заказов, упаковке готовой продукции. 
Структура ТС определяется особенностями технологического 
процесса и может содержать как простые (доставить груз из пункта 
А в пункт Б или из пункта А в пункт Б мимо пунктов В, Г, …, Д), 

так и сложные участки (из пункта А распределить по пунктам Б,  
В, …, Г, или из пунктов А, Б, …, В собрать в пункте Г, или из пунктов 
А, Б, …, В перераспределить по пунктам Г, Д, …, Е и т. д.), включающие 
объединение и(или) разделение потоков в соответствии с технологическими 
особенностями производственного процесса. С течением 
времени структура ТС может трансформироваться. На отдельных 
участках линии транспортировка грузов может проводиться в 
различных направлениях (по горизонтали, по вертикали, под наклоном) 
как по прямолинейной, так и криволинейной траекториям. 
Современные ТС могут также формироваться на основе беспилотных 
приземистых интралогистических транспортных средств, 
наиболее совершенные решения которых имеют «собственное зрение», 
способны «сбиваться в группы» для совместного решения 
задач, выполнять указания рабочего персонала, подаваемые посредством 
жестов либо голосовых команд. Такие системы применяются 
для выполнения несложных рутинных операций, например, доставка 
мобильных стеллажей к местам комплектования заказов или 
перемещение штучных грузов из одного места в другое и др. 

Требования к транспортирующей системе 

При работе ТС должны обеспечиваться ее работоспособность 
и выполняться требования безопасности. 
Критерий работоспособности ТС — полностью контролируемое 
перемещение грузов (из одного места в другое, в отдельных 
случаях без изменения свойств транспортируемых грузов), поддерживаемое 
как программным управлением, так и посредством 
механической настройки. Последнее достигается корректной 
настройкой установки, включающей обеспечение требуемой силы 
сцепления между грузом и полотном (отсутствие проскальзывания 
грузов по полотну), установкой (как правило, на участках 
перехода с одного компонента системы на другой) исключающих 
падение с полотна грузов шин и корректирующих роликов и т. д. 
При этом выключение привода не должно привести к самопроизвольному 
неконтролируемому движению полотна в обратном 
направлении. Отдельные участки ТС могут иметь специальное 
исполнение (например, устойчивое к повышенной температуре). 
В ТС предусматривают систему защиты от образования на линии 
завалов из грузов в местах перегрузок. Такая система обеспечивает 
запуск компонентов ТС в направлении, обратном движению 

грузопотока: пуск очередного компонента ТС проводится лишь после 
разгона до номинальной скорости грузонесущего органа предыдущего (
отводящего) компонента. В случае нештатной остановки 
одного из компонентов ТС автоматически останавливаются другие 
компоненты, находящиеся между этим компонентом и местом (местами) 
загрузки ТС, при продолжающейся работе остальных ее 
компонентов. Возобновление работы ТС возможно лишь после снятия 
блокировки на проблемном компоненте. 
В целях придания грузопотокам новых свойств на отдельных 
участках линий устанавливают накопители. Данные накопители могут 
использоваться как для сглаживания неравномерности транспортных 
потоков, например, при хранении полуфабрикатов (промежуточный 
склад для крупногабаритных рулонов, склад кузовов автомобилей 
на заводе Volkswagen в Калуге) и готовой продукции 
(всемирно известный автоматический паркинг на заводе Volkswagen 
в Вольфсбурге, Германия), так и для преобразования (без хранения) 
одного или нескольких входящих (в том числе, неравномерных) потоков 
в один или несколько новых потоков с требуемыми свойствами (
например, бункеры в угольных шахтах). Применение накопителей 
актуально в расширяющихся в процессе эксплуатации ТС, что и 
обусловливает изменения свойств потоков. 
В ТС, в состав которых входят различные виды машин, техническая 
характеристика компонентов должна определяться с 
учетом требуемой производительности всей ТС. Во многих случаях 
перемещение грузов на различных участках трассы с существенно 
отличающимися скоростями может свидетельствовать о 
нерациональной настройке энергопотребления ТС.  

Основные технические характеристики  
транспортной системы 

Основными техническими характеристиками ТС являются:  
‒ ее пропускная способность (производительность);  
‒ средняя скорость перемещаемых в ней грузов;  
‒ предельные значения массогабаритных характеристик допускаемых 
к перемещению грузов;  
‒ наличие специальных унифицированных поддонов;  
‒ в ряде случаев особое внимание уделяется обеспечению в 
системе резервирования и др. 

Массовую пропускную способность ТС определяют по формуле 

гр
/1000

Q
m Z
  [т/ч], 

где 
гр
m  — масса единичного груза, кг; 
3600 /
Z
T

 — штучная 

пропускная способность, шт./ч; T  — минимальный интервал времени 
последовательного прохождения двух грузов один за другим, 
при котором они проходят всю трассу ТС не касаясь один другого, с.  
В ТС, выполняющих перемещение грузов с разнообразными 
массогабаритными характеристиками, могут применяться специальные 
унифицированные (имеющие одни и те же размеры и 
массу) поддоны, спроектированные специально для ТС и обеспечивающие 
беспроблемное перемещение грузов по трассе. При 
этом в таких ТС перемещение грузов без поддонов, как правило, 
не допускается. Один такой поддон может перемещаться по трассе 
как с грузами (от одного до нескольких), так и без них. В ряде 
случаев для исключения неконтролируемого перемещения поддонов 
может потребоваться фиксация содержащихся в них грузов, 
что, в частности, актуально при наличии на трассе перемещения 
поддона наклонных участков. 
На наиболее ответственных участках трассы ТС в отдельных 
случаях выход из строя одного компонента способен привести к 
остановке работы всей ТС. Для снижения вероятности возникновения 
подобной ситуации предусматривают параллельные основным 
дублирующие ветви, обеспечивающие их резервирование. 
Территориально такие ветви могут находиться как вблизи основных, 
так и в удаленной части ТС. Например, в полностью автоматизированной 
парковочной ТС места хранения автомобилей на 
стеллажах могут быть соединены с помещениями приема-выдачи 
автомобилей несколькими путями доставки автомобилей. Это 
может быть работающая независимо пара подъемников, которые 
на различных уровнях обслуживаются несколькими каретками. 
Выход из строя одного подъемника не приводит к остановке всей 
парковочной системы и, как следствие, блокированию припаркованных 
на ней автомобилей, поскольку любое место хранения 
парковочной системы может быть обслужено с применением 
второго действующего подъемника запасной каретки. Наличие 
резервирования положительно влияет на эксплуатационную  готовность 
системы. 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

Содержание лабораторной работы и описание стенда 

Лабораторная работа включает в себя изучение конструкции и 
настройку модульной бесконечной ТС для тарных грузов (рис. 1), 
определение ее основных параметров (пропускная способность, 
предельные массогабаритные характеристики грузов и др.), а также 
исследование особенностей прохождения по ней грузов. 
 

 
Рис. 1. Транспортирующая система 

Транспортирующая система (см. рис. 1) состоит из следующих 
секций: гравитационные 1, 2, 4 и приводной 5 роликовые конвейеры, 
поворотная секция 3, роликовый сбрасыватель 6 и наклонный 
ленточный конвейер 7. Направление движения штучных грузов по 
ТС осуществляется в порядке увеличения нумерации секций. Приводной 
роликовый и наклонный ленточный конвейеры могут быть 
использованы в качестве накопителей штучных грузов. 

1

2

3

4
5

7

6

Рис. 2. Консольный подъемник 
с роликовой секцией 

В рамках лабораторной работы 
студенты знакомятся также с модулями 
с роликовыми секциями, не 
вошедшими в состав ТС, — консольным 

подъемником 
(рис. 
2) 
и поворотным столом (рис. 3). 
 

 
Рис. 3. Поворотный стол  
с роликовой секцией 

Порядок выполнения лабораторной работы 

Лабораторная работа проводится на действующей модели 
бесконечной ТС, состоящей из машин непрерывного транспорта 
различных типов. В такой ТС транспортируемые грузы перемещаются 
по бесконечной траектории. 
Для выполнения лабораторной работы необходим  следующие 
инструменты и оборудование: 
 лабораторный стенд ТС; 
 линейка длиной 0,5 м; 
 рулетка длиной 5,0 м; 
 набор гаечных ключей; 

ы

 секундомер; 
 весы (нагрузка до 50 кг); 
 набор различных коробов. 
В лабораторной работе решается ряд следующих задач  
(пп. 1–8 выполняются для стенда, представленного на рис. 1): 
1. Изучить устройство и принцип работы стенда. 
На данном этапе знакомятся с устройством стенда и наблюдают 
за его работой при транспортировке различных грузов:  
 контролируется процесс перехода грузов с одной секции ТС 
на другую; 
 исследуется влияние вспомогательных приспособлений, 
корректирующих положение груза; 
 анализируется работа отдельных секций; 
 выявляются проблемные участки трассы; 
 изучаются особенности прохождения нескольких грузов по 
трассе (ее отдельным секциям) с различной частотой.  
По обнаруженным недостаткам в работе ТС делаются заметки. 

2. Подготовить эскиз ТС, обозначить ее компоненты. 
3. Выполнить настройку стенда. 
До начала занятия настройка стенда может быть намеренно 
нарушена персоналом лаборатории. При обнаружении студентами 
некорректной работы стенда проводится его настройка. 
Для этого предоставляется необходимое оборудование. Результатом 
выполнения данного этапа является корректно работающий 
стенд. При невозможности устранения проблем с использованием 
имеющихся средств формулируются рекомендации по 
их устранению другими способами.  
4. Определить предельные значения массогабаритных характеристик 
грузов, которые могут быть перемещены по трассе 
стенда в целом и на ее отдельных участках. Следует экспериментально 
путем перебора разных грузов (их положения) найти предельные 
значения (максимальные и минимальные) их характеристик (
масса, габаритные размеры, коэффициенты трения), установить 
участки трассы ТС, которые являются определяющими 
для полученных результатов. 
5. Исследовать характер перемещения по ТС груза со смещенным 
центром масс. Смоделировать различные случаи смеще-