5.第五章-木材装卸工艺

第五章木材装卸工艺*第一节概述*第二节木材吊货工夹具*第三节木材装卸和搬运机械*第四节木材装卸工艺*第五节木材装卸工艺案例*练习与思考第一节概述*木材被广泛的应用于铁路、交通、建筑、化工、纺织、造纸、军事、宇航等行业，木材被制作成各种工具、农具、家具、工艺品、乐器等，满足人们不断增长的物质和文化需要。*因此，木材作为一种生产资料，在国民经济中发挥着重要作用，是装卸运输生产的重要资源。一、木材分类木材主要可分为圆木和成材两大类。1．圆木°圆木分为长圆木和短圆木两种。°长度为4～9m及超过9m的圆木称为长圆木。这类圆木主要用于建筑业（如梁、木桩）、造船业（如木船的龙骨、桅杆）、电力行业（如电杆木）等。°长度在4m以下的圆木为短圆木。这类圆木常用于做坑木，我国东北的榆木、桦木、杨木等都是短圆木的木材品种。短圆木还可用作造纸工业和民用的薪材（烧火用的木柴）。一、木材分类*2．成材木°成材是经过加工或初步加工的木材。°成材分为方木和板材两种。宽厚比小于3的成材称为方木；宽厚比大于3的成材称为板材。°除上述两大类木材外，海船经常运输的还有枕木、制箱板及胶合板等。°木材装卸原本属于件杂货装卸工艺，由于木材运输保管要求的独特性，在木材运输量增加的情况下，港口木材装卸泊位和木材装卸工艺逐渐形成。°近年来，随着人类对森林自然资源的保护和木材替代品的发展，原木的采伐量逐步减少，木材专用泊位新建速度放慢，木材的装卸作业已出现在通用码头上。尽管如此，木材在装卸运输和保管方面仍有独特要求，需要在港口装卸和保管中予以重视。二、木材运输、装卸和保管的特点*1．木材是一种长、大、笨、重的货物*2.木材的含水率高而日含水量变动范围大*3．木材的品种、规格多*4．木材的积载因素大*5．木材易腐、生青斑和木覃，易龟裂及弯曲*6．木材的浮性二、木材运输、装卸和保管的特点*1．木材是一种长、大、笨、重的货物长大的木材可重达4-5t，与其他件杂货相比，操作更为困难，特别是舱内作业不仅费力费时，而且不安全。为了确保木材的装卸作业安全，要求运输木材船舶的舱口面积大，而且只有单层甲板；装卸作业还可使用专用的木材抓货吊具，以提高装卸效率和减少作业事故的发生。二、木材运输、装卸和保管的特点*2.木材的含水率高而日含水量变动范围大新伐木材含水率可达70％—140％，干木材含水率则为4％-12％，因此木材的计量不是以重量计，而常用木材的体积单位表示。体积单位与重量单位的换算可参考有关规定，一般情况下，每m3针叶树为380kg，大长圆木为968kg，成材为600kg；每根枕木重50kg。二、木材运输、装卸和保管的特点*3．木材的品种、规格多木材的品种规格多，对装卸机械的结构及生产率有特别要求，以枕木为例，有宽轨枕木、窄轨枕木和准轨枕木。又如在横断面面积相同时，一捆木材的重量随木材的相对密度及长度而变，由此在选择装卸机械的起重量、吊货工夹具的尺寸及实际操作时，要十分小心，以免机械超载起重。在木材品种和票数多的情况下，需要分垛保管，货堆之间要留有堆拆垛机械作业的通道，同时还要考虑堆场作业的安全，木材的堆放不能过高，因此场地的利用率相对较低，所以，木材专用泊位要有足够的木材堆场面积。二、木材运输、装卸和保管的特点*4．木材的积载因素大积载因素即货物单位重量所占的体积，单位是m3/t。木材的积载因素较大，这是由于木材的比重较轻的缘故。如湿木材的比重为0.75～0.96t/m3，积载因素却达1.3～1.04m3/t；干木材在含水率15％时的比重为0.44～0.76t/m3，但积载因素达1.3～2.3m3/t。二、木材运输、装卸和保管的特点*4．木材的积载因素大为了使船舶舱容和载重量得到充分利用，通常的情况是采用轻重货（如铁木）搭配的船舶配载方式，所以在木材专用泊位上也要配置港口装卸设备及工夹具，以减少船舶装卸作业过程中的移泊次数。在木材装车作业时，为充分利用车辆的载重量，也常常借助在车辆的车箱两边加上支柱，适当加高木材的装载高度，因此，选用装车机械时，要保证机械的起升高度能符合木材装载高度的要求。二、木材运输、装卸和保管的特点*5．木材易腐、生青斑和木覃（xun），易龟裂及弯曲木材发生腐烂、生青斑和木蕈会致使木质下降，产生这种情况的原因主要是由于木材含水量高。如当木材的含水率在25％-60％时，最易遭到真菌侵害，木蕈长得最快，进而造成木材腐朽。防止的方法是采用适当的木材保管方法，同时要加强对进口木材的选材、加工和防疫的措施。二、木材运输、装卸和保管的特点*5．木材易腐、生青斑和木覃，易龟裂及弯曲圆木的保管方法有两种：湿法保管和干燥保管法。°湿法保管适用于未去皮的木材。采用湿法保管时，可将木材浸在水中或密堆在货场上，在天气干热时适当加水，使木材长久保持比较高的湿度，以防止木蕈的生长。°已去皮的木材宜采用干燥保管法。采用干燥保管法时，应将木材稀疏堆放，并保持良好的通风，使木材保持干燥。二、木材运输、装卸和保管的特点*5．木材易腐、生青斑和木覃，易龟裂及弯曲不同的木材保管方法需采用不同的木材的堆垛形式。最基本的木材堆垛分为紧密垛和分层垛两种形式。干燥保管法宜采用木材的分层垛堆形式，分层堆垛时，堆场上可使用起重机，吊货工夹具采用钢丝绳扣；二、木材运输、装卸和保管的特点*5．木材易腐、生青斑和木覃，易龟裂及弯曲堆垛形式紧密堆垛形式，吊货工夹具采用木材抓斗，紧密堆垛形式有利于充分利用堆场的堆存能力，特别对木材成组运输时更为适用。无论采用何种堆垛形式，在货垛间要留出lm的通道，每隔150m要有10m宽的消防道路。二、木材运输、装卸和保管的特点*5．木材易腐、生青斑和木覃，易龟裂及弯曲另外要说明的是，对于成材的保管要求比圆木更高。为了使成材不弯曲、不变形，要求堆场的地面平整，分层堆放的板层之间要加垫板，货堆的地面要易排水，堆垛的垛顶要用木板达成斜面遮盖，防止日光强烈地照射。二、木材运输、装卸和保管的特点*6．木材的浮性木材的浮性使木材可采用浮运。木材的浮运即是把木材扎成木排在水中拖运。木材的浮性还可改变木材的装卸工艺过程，如圆木可以先从木材自卸船上卸到水中，然后再将木材从水中拖上岸，虽然这种装卸工艺现在海港很少采用，但如果需要，在木材装卸工艺中要解决水中起运木材的问题.三、木材在港口的装卸概况*木材在港口的装卸工艺，由木材装卸船工艺、水平输送工艺、库场作业工艺三个作业环节组成。*1、木材装卸船工艺（1）人工吊装法。（2）采用木材抓斗装卸。（3）木材专用船。（4）木材自卸船.*2、水平输送工艺（1）牵引车挂车（2）木材装载机*3、库场作业工艺（1）木材装载机（2）液压曲臂吊机三、木材在港口的装卸概况*1、木材装卸船工艺（1）人工吊装法由工人在舱内捆绑操作(或摘挂钩)，再利用船吊或岸机吊至码头(或相反)。目前我国大多数港口还在使用这种方法。（2）采用木材抓斗装卸木材抓斗装卸船是20世纪50年代兴起的，并很快发展成一种的新工艺，使用木材抓斗装卸船作业，需要与船吊或岸机配合进行。这种装卸方式的最大优点是，装卸作业中能做到人、木分离，保证作业人员的人身安全。三、木材在港口的装卸概况*1、木材装卸船工艺（3）木材专用船许多国家木材的进出口量很大，因此，特建造木材专用船，它自身配置有装卸起重机，这种机械机动性能好、效率高。（4）木材自卸船木材自卸船也是专用船的一种。这种船利用船底的斜坡或向船舶专门水舱注入水使船体发生倾斜，然后靠原木的自重和圆柱面滚动滑入水中，再用浮吊或岸壁起重机等从水中打捞上岸；或在水中扎成木排，用拖船拖至水上储木场。这种船效率极高，但需要有宽阔的水域，且比重大于水的木材不适用。三、木材在港口的装卸概况*2、水平输送工艺（1）牵引车挂车或叉车做水平输送工具°在一般港口，对长大的木材常采用牵引车挂车做水平输送工具，效果很好。°对稍短的木材，则可使用叉车做短距离搬运。这种水平输送工艺的缺点是需要宽敞的道路，原木容易滚落，故安全问题需十分注意。三、木材在港口的装卸概况*2、水平输送工艺♪（2）采用木材装载机做水平输送工具机械化程度较高的港口多采用木材装载机，即叉车配置不同的抱夹组成。木材装载机的特点°起重量大，一般为5吨以上，起升高度大，抓叉张开时离地面高度可达9～10米；各种工作机构均为液压驱动，操作方便，灵活省力，机械转弯半径小，动作灵活，不需人员辅助作业。其作业方式，有从上向下抓抱的高抓式和正面铲抱的抱抓式两种。°适用于木材的短距离搬运作业。三、木材在港口的装卸概况*3、库场作业工艺♪库场作业工艺是库场木材堆码垛或装卸车的作业，它可以采用木材装载机，也可采用液压曲臂吊机。第二节木材装卸工属具*一、圆木装卸工属具圆木装卸工属具有马钩、钢丝绳扣、圆木夹钳、带钩吊索、木材抓斗等。一、圆木装卸工属具♪用马钩和钢丝绳扣装卸木材如图5-2所示，图5-2（a）是专门用于船舶装卸，图5-2（b）专门用于堆场作业。在使用绳扣要成对使用，两根钢丝绳扣的放置位置及长短要相当。装卸作业时，圆木下方需要货垫，以方便钢丝绳扣抽取。这种圆木装卸工属具需要人工摘挂钩，装卸效率较低。一、圆木装卸工属具♪圆木夹钳如图5-3所示、♪带钩吊索如图5-4所示，♪可用来装卸没有货垫的大圆木。一、圆木装卸工属具*木材抓斗是装卸圆木的专用吊货工夹具*木材抓斗的主要类型有：根据抓斗开闭的驱动方式分为绳索式抓斗、动力抓斗。绳索式抓斗依靠绳索滑轮组产生闭合力，使抓斗启闭。一般有单绳抓斗、双绳抓斗、四绳抓斗。动力抓斗是利用抓斗上的动力装置和传动装置使抓斗启闭，如液压抓斗、气动抓斗等。根据抓斗颚板（俗称抓指）数目分：双颚板抓斗、三颚板抓斗、四颚板抓斗等。*特点:使用木材抓斗装卸圆木，抓斗结构简单，操纵方便，劳动生产率高，装卸作业中能做到人、木分离，保证作业人员的人身安全，但木材抓斗的自重较大。木材抓斗的主要技术参数二、成材装卸工属具♪装卸成材的工属具主要是吊带和压紧式夹具。吊带是用细钢丝和细麻绳编织成的。用吊带代替钢丝绳可以避免成材在装卸过程中被损坏。二、成材装卸工属具♪压紧式夹具如图5-6所示。在起吊作业时，夹具下部深入到成材木板的下方，杠杆式夹具置于成材木板的上方，并与起重机的吊钩相连，起吊时，可将货组紧紧压住。利用压紧式夹具做货组时，不需要搬动板材，并可保证板材质量。压紧式夹具可配在起重量不大的起重机上用来装卸铁路车辆或卡车。二、成材装卸工属具木材成组运输是木材借助于成组运输工具进行运输和保存的一种装卸工艺。木材成组运输不仅可以大大提高装卸效率，而且可以防止散运木材装船时因抽钩而使钩头在空中游荡伤人和圆木在舱内滚动挤伤工人的事故，由于成组运输不能混票，所以有利于保证木材运输和保管的质量。三、木材成组运输工具木材成组运输工具的种类很多，可分为刚性的、柔性的和半刚性三类。°刚性的成组工具是木材、钢管或型钢等材料制成的框架，木材装入框架后用钢丝捆紧。°柔性的成组工具主要是钢丝绳扣。°半刚性的成组工具主要由钢条和链条制成。大型的成组重量通常为10-15t，也有高达30t的。四、其他木材吊货工夹具*其他木材吊货工夹具还包括：用于装卸短圆木和小的板材的网络，各式各样的木材索具。其中木材钢丝绳扣的结构和钢材钢丝绳扣的类似，而长度较钢材钢丝绳扣大。木材钢丝绳扣既可用作吊货工夹具，也可用作成组工具。第三节木材装卸搬运机械*一、装卸船舶机械木材码头装卸圆木和成材的船舶、驳船的机械与件杂货码头相似，有岸用起重机和船用起重机两大类。常用的岸用起重机主要有：°门座起重机（简称门机）和轮胎起重机，后者主要用于装卸驳船。°船用起重机主要是船舶起货机（简称船吊）。木材码头装卸船机械的选型应根据船型、木材的运量、木材的种类和工艺布置等因素经比较后选定。第三节木材装卸和搬运机械*一、装卸船舶机械门座起重机装卸船舶的特点:装卸效率高，通用性好，既便于木材的直取作业，又可作水中起运木材作业，对船舶的适应性好。木材码头最常使用的装卸船舶机械，特别适合装卸非木材专用船舶。图3