Струнные технологии Юницкого

13 сентября 2019 г.

Грузовые решения SkyWay

Есть задача: доставить груз из точки А в точку Б. Есть возможные варианты решения: на грузовой машине, но она расходует почти 3 000 тонн дизельного топлива в год, цена на которое постоянно растёт. Может, тогда на поезде? А если там болота, как мы проложим рельсы? Остаётся только авиация, но там цены и вовсе космические. Существуют ли другие решения? Как же всё-таки транспортировать груз с наименьшими затратами для компании.

В условиях, когда на пути грузоперевозчика появляется сложный рельеф, водные преграды, линии электропередач, сельскохозяйственные угодья, массовые застройки и другие препятствия, использование грузовых подвесных канатных дорог (ГПКД) считается наиболее выгодным. Является это итоговым решением или же только отправной точкой в оптимизации перевозок?

Такие трассы можно расположить даже на высоте до 6 000 м над уровнем моря. Ещё они подходят для транспортирования почти что любых видов грузов, реально делают процесс доставки гораздо более дешёвым, если речь идёт о долгосрочных перспективах. Ко всему прочему, ГПКД помогают сократить расстояние для перевозок, потому что трассы прокладывают по кратчайшему пути. Использовать такие дороги можно в любую погоду, кроме сильного ветра.

Для экологии ГПКД — тоже находка, работают от электричества, почти бесшумно, не нужно вырубать лесные массивы или изымать большое количество земли во время строительства трасс.

Поэтому перспективность создания таких дорог специалисты оценивают достаточно высоко. Например, если модернизировать оборудование для всех видов канатных дорог, можно увеличить производительность до 750 — 1000 тонн в час. Транспортировка 1 тонны груза одноканатными дорогами составляет 0,5 — 1 USD, двухканатными — от 0,7 до 1,5 USD.

Однако, использование ГПКД влечёт за собой очень большие риски. Связаны они с обрывом несущего или тягового каната. Это может привести не только к материальному ущербу, но и человеческим жертвам, особенно, если дорога проходит над застроенными территориями или транспортными путями.

Есть и другие минусы грузовых подвесных канатных дорог. Во-первых, большие затраты на строительство и монтаж таких дорог в горах, где их чаще всего и применяют. Они окупаются только в случае долгосрочного использования. Помимо этого, чтобы перемещать грузы на большие расстояния, даже при высоких скоростях, потребуется много времени.

Ещё одним минусом ГПКД становятся трудности с транспортировкой мелкодисперсных веществ. При отрицательных температурах продукт может смерзнуться. Да и автоматическую выгрузку на ГПКД организовать довольно сложно. Соответственно, этот вариант для решения задачи нам не подходит.

По подсчётам экспертов, если суммировать затраты на покупку, монтаж и эксплуатацию системы для транспортировки мелкодисперсных материалов на ГПКД, то окажется, что ленточные конвейеры будут выгоднее. Тем не менее, при проектировании ленточных конвейеров разработчики вновь столкнутся с отчуждением земельных территорий, расходами на строительство, ограничениями в изогнутости маршрута. Кроме того, цена каждого километра конвейера повышается, если увеличивается общая протяжённость линии. Рост стоимости происходит экспоненциально.

Видимо, задачу поможет решить гибридный вариант — канатно-ленточный конвейер. В нём разделены движущая канатная и несущая ленточная части. Он сочетает достоинства обоих видов грузового транспорта. Транспортировку можно осуществлять на дальние расстояния по сложному маршруту. При этом и с сыпучими материалами ничего не произойдёт. Канатно-ленточный конвейер гарантирует надёжность перевозок, оптимизацию затрат на сборку, эксплуатацию и высокую пропускную способность.

Именно такие дороги строит компания Doppelmayr. Называется их система RopeCon. Она состоит из плоской ленты, служащей тяговым элементом, с гофрированными бортами. Поддерживается лента осями, прикрученными на равных расстояниях. На концах осей прикреплены ходовые колёса. Они двигаются по натянутым и фиксированным несущим стальным канатам и направляют ленту. В конечных пунктах лента проходит как приводной, так и обводной барабаны. Несущие канаты с помощью опор приподняты над землёй. Максимальное расстояние между опорами — до 1 500 м. Однако, и здесь есть недостатки.

В системе RopeCon используются канаты, чей срок эксплуатации ограничен. На канатных дорогах их меняют, в среднем, каждые 6—8 лет. Процедура переустановки одного из основных элементов системы, разумеется, будет дорогостоящей. А использование пластиковых колёс для снижения шума также имеет обратную сторону со знаком минус. Этот материал значительно уступает по долговечности металлу. КПД в сцепке "пластик — металл" из-за трения ниже, чем при в сцепке "металл — металл". Следовательно, возрастают энергозатраты. Выгрузка осуществляется только на конце линии и не может производиться на каком-либо из отрезков маршрута. К тому же, такие линии узкоспециализированы и подходят только для перевозки сыпучих грузов.

Грузоперевозки в стиле SkyWay

ЗАО "Струнные технологии" предлагают более универсальную систему с возможностью модульной комплектации. Такой транспорт обладает всеми преимуществами ГПКД и конвейера, но лишён названных недостатков. Он может быть приспособлен практически под любые условия и нужды. Для сыпучих грузов — юнитранс. Мы о нём уже рассказывали. Для штучных и жидких — системы с использованием юнитраков. Контейнеры можно перевозить с помощью юниконтов. В рамках этих же систем легко организовать и перевозку пассажиров. Например, рабочий персонал на месторождениях, в портах и т. д. Сравним изобретения Анатолия Эдуардовича Юницкого с существующими решениями.

Юнитранс — это непрерывное транспортное средство на колёсных парах, которое может разворачиваться в горизонтальной плоскости. В отличие от обычных конвейеров у юнитранса нет ограничений по протяжённости. Систему можно легко масштабировать. А в сравнении с канатной дорогой он ещё позволяет обеспечить большую сохранность перевозимых грузов. Погрузка на ленту юнитранса осуществляется на ходу со специального терминала, а разгрузка — без остановки линии за счёт наклона ленты в горизонтальной плоскости. Следовательно, разгрузка может производиться на любом участке пути, где установлено специальное оборудование.

Процесс погрузки и разгрузки всегда контролирует автоматическая система управления. Соответственно, исчезает человеческий фактор и необходимость оплаты персонала. Но и это далеко не все преимущества:

• Трасса для юнитранса может быть построена с поворотами, что недоступно стандартным конвейерным системам и относительно новым разработкам типа RopeCon.
• Для обслуживания системы не потребуется прокладывать дороги. Доставка персонала и элементов для ремонта и обслуживания осуществляется непосредственно по самой трассе.
• При необходимости для заказчика могут быть созданы комбинированные транспортные системы. Например, продуктопровод, соединённый с трассой для штучных грузов (доставка запчастей либо материалов при строительстве), либо с пассажирским транспортом.
• Юнитранс устойчив к природным катаклизмам, вандализму и террористическим актам, благодаря неразрезному характеру конструкции эстакады, путевой структуры и самого продуктопровода по длине трассы, с пятикратными запасами прочности преднапряжённых струнных элементов.
• Лента установлена на стальные колёса, которые движутся не по тросам, как RopeCon, а по стальным струнным рельсам. За счёт этого увеличивается КПД, надёжность и долговечность системы.

При необходимости юнитранс может быть скомбинирован с линией для юнитраков, юниконтов и других типов подвижного состава SkyWay, что значительно расширяет сферу его применения.

Расстояние между анкерными опорами всех грузовых, пассажирских и комбинированных транспортных комплексов зависит от рельефа и может составлять порядка 1—3 км. Производительность грузовых систем SkyWay зависит от транспортируемого материала. Этот показатель достигает до 1 500 тонн в час. Вообще у заказчика есть возможность задать любые параметры производительности, потому что объём перевозок может составлять до 100 млн тонн в год и более, а расстояние до 500 км и более.

При создании всех систем SkyWay разработчики стремятся свести к минимуму количество используемых для строительства материалов и необходимой для работы энергии, а эффективность, напротив, поднять до предела. Но-хау Анатолия Юницкого, связанные с конструкцией преднапряжённых струнных рельсов, аэродинамикой подвижного состава и т.д., позволяют выполнять эти задачи с небывалой прежде эффективностью.

И, конечно, экологичность транспортных систем SkyWay остаётся на высоте: они не мешают существующей природной системе, у них низкие шумовые эффекты и отсутствуют вредные выбросы.

Так какой ответ правильный?

Когда рассчитывают выгоду проекта по добыче и переработке полезного ископаемого, основной статьёй расходов называют затраты на транспортировку. Как вы уже поняли, в настоящее время на предприятиях чаще всего используют:

• поезда;
• подвесные воздушно-канатные дороги;
• конвейеры;
• автомобили.

Получается, что, вне зависимости от рельефа местности, вида груза и расстояния, экономически выгоднее использовать грузовые системы SkyWay. Это и есть правильный ответ на нашу задачу.

© 1977—2019 А.Э. Юницкий. Все права защищены