Организация контейнерных и пакетных перевозок

     Для обеспечения сохранности транспортного  пакета применяются средства скрепления одноразового и многоразового использования. Они должны обеспечить возможность  грузопереработки пакетов вилочными  погрузчиками, кранами и другими  подъемными механизмами, гарантировать  стабильность формы и габаритов  пакета в перевозочном процессе на всем пути следования, в прямых и  смешанных перевозках, а также  сохранность груза в транспортной таре.

     К средствам многоразового скрепления относятся металлические стяжки; полужесткие стропы, кассеты и  т.п. Одноразовые скрепления пакетов  осуществляются стальной и пластмассовой  лентой, клеем, проволокой, термоусадочной и растягивающейся пленками.

     Анализ  средств скрепления пакетов свидетельствует  о необходимости дифференцированного  подхода к их выбору. Так, при малых  объемах поставок ТШГ, очевидно, что  более эффективны многоразовые средства пакетирования по причине универсальности  их использования и незначительных капитальных вложениях. При крупносерийном и массовом производстве и поставках  ТШГ следует учитывать издержки на возврат и ремонт многоразовых средств скрепления, их дороговизну. Сопоставление затрат при использовании  в этом случае многоразовых и одноразовых  средств скрепления пакетов может  быть не в пользу в первых. К этому  следует добавить, что до настоящего времени еще не решен вопрос механизированного скрепления ТШГ. Это существенно снижает эффективность применения многоразовых средств скрепления.

     Технологический процесс скрепления груза в пакете состоит из следующих операций:

• наложение обвязок;
• натяжение концов ленты усилием 2000–4000 н;
• скрепление концов ленты.

     Горизонтальные  обвязки накладываются на каждый ряд. Вертикальные обвязки накладываются  сверху горизонтальных, их должно быть не менее двух.

     Так как при натяжении ленты возникают  значительные местные напряжения, то для предотвращения разрыва тары по углам транспортного пакета накладываются  шины в виде уголка с размерами, мм: толщина – 2; сторона уголка – 50; длина шины в три раза превышает  ширину стальной упаковочной ленты.

     На  верхнем ряду пакета шины накладывают  не только по углам, но и под вертикальные обвязки.

     Принимаем одноразовые средства скрепления пакетов: термоусадочная и растягивающаяся  пленка.

    1.3 Условия устойчивости  грузов в пакетах 

    Необходимо  отметить, что ни одно из используемых в отечественной и мировой  практике средств скрепления пакетов (металлическая или пластмассовая  лента, термоусадочная или растягивающая  пленка) не обеспечивают сжатие пакета. 

    Толщина термоусадочной пленки определяется исходя из учета всех силовых воздействий  на нее в опасной зоне: 

                             ,                  (1.5) 

где δ  – толщина термоусадочной пленки, см;

      F_и – продольная инерционная сила, действующая на пакет, Н (F_и =2Q_п);

      Q_п – вес пакета, Н;

      f – коэффициент трения между грузом или грузами и поддоном, (f = 0,4);

      r– удельное давление, создаваемое пленкой при скреплении, Н/см²;[4]

     S – площадь верхней поверхности пакета, см²;

     [σ_пр]  -предел текучести пленки при растяжении, Н/см² ([σ_пр]=900);

     При скреплении пакета растягивающей пленкой  по способу спиральной навивки  число  витков пленки определяется:

                        ,          (1.6)

где F_су – суммарное фиксирующее усилие пленки, Н;

      F_у  -фиксирующие усилие одного витка пленки, Н;

      Суммарное фиксирующее усилие:

                               ,        (1.7)

где с_п – высота пакета с поддоном;

       К₀ – суммарный коэффициент.

      Суммарный коэффициент определяется как сумма  трех коэффициентов:

                                  ,         (1.8)

где К₁ – коэффициент, характеризующий массу брутто пакета: для пакетов с массой до 900 кг К₁=8; для пакетов с массой более 900 кг К₁=12;  К₂ – коэффициент, характеризующий устойчивость пакета: пакет очень устойчивый при К₂= -2; пакет средней устойчивости при К₂=0; пакет неустойчивый при К₂=2; К₃ – коэффициент, характеризующий вид транспорта при перевозке: автомобильный транспорт К₃=3, если автомобиль загружен не полностью; К₃=1, если автомобиль загружен полностью; железнодорожный транспорт К₃= 2;  контейнерные перевозки К₃=5.

      Фиксирующее усилие каждого витка:

                               ,           (1.9)

где σ  – прочность пленки при растяжении, Н/см²;

       d – толщина пленки, см;[4]

        b – ширина пленки, см [4].

      Число витков, навиваемых по высоте пакета:

                               ,        (1.10)

где с_п – высота пакета с поддоном, см;

       К – коэффициент перекрытия  витков, равный 0,2 – 0,5.

      Учитывая, что в нижней части пакета должно быть навито 2-3, а в верхней на 1-2 витка больше, то может быть определено требуемое число циклов вверх  – вниз:

                               .               (1.11)  

     Для металлических и пластмассовых  лент. Сжимающая сила рассчитывается по формуле: 

                             ,        (1.12) 

где Q_п – вес пакета, Н;

    Условие сжатия пакета для предотвращения его  развала в результате действия на него сил, вызванных движением и  грузопереработкой должно удовлетворять  условию отсутствия смещения верхнего слоя груза: 

                                          (1.13) 

    Условие отсутствия смещения всего пакета относительно поддона: 

                                           (1.14) 

где Q_с,Q_п – соответственно вес слоя, вес пакета, Н;

      С – отношение ускорения действующего на груз к ускорению силы тяжести; 

            (ускорение, действующие на груз  при перевозке равное 3g)

      При скреплении пакета стальными  или пластмассовыми лентами и  условии обвязки двумя ветвями,  сила сжатия составит,Н: 

                       ,                 (1.15) 

где n – число обвязочных нитей;

      К'_Н – коэффициент неравномерности натяжения обвязки, К'_Н = 1,1–1,35. 

Для среднетоннажных  контейнеров:

                                               

                                              

                                                    

Для крупнотоннажных контейнеров:

                                

                                                   

                                                  

1.4 Расчет загрузки  пакетов в контейнер 

        При загрузке контейнера  целыми  пакетами сначала определяют  число транспортных пакетов, помещающихся  в контейнер при их установке  в контейнеры двумя способами: 

                ;                                            (1.16) 

                       ;                                     (1.17) 

где А, В – внутренние размеры (длина  и ширина) контейнера, м;

      а, b – размеры транспортных пакетов, м;

      e{…} - обозначение целой части числа, получающейся в результате выполнения действия в скобках.

     Определяем  массу груза в контейнере, используя  в расчете большую из величин  N₁, N₂, т,  но не более грузоподъемности контейнера: 

                                                                                          _(1.18)

Для среднетоннажных  контейнеров:

                                    

       

Наиболее  рациональным способом загрузки контейнера является второй способ.

Для крупнотоннажных контейнеров:

                                    

       

Наиболее  рациональным способом загрузки контейнера является второй способ.

 
 

    1.5 Действие нагрузок  на контейнеры 

    Исходя  из видов колебаний вагона при  его движении, находим продольную горизонтальную инерционную силу, тс:

                            ,                 (1.19)

где а_пр – удельная продольная инерционная сила на 1 тонну массы груза;

      – общая масса груза на вагоне.

    Значение  а_пр определяем по формуле:

                         ,       (1.20)

где а₂₂, а₉₄ – значение удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления и условий размещения груза.

Таблица 2

    Значение  удельной продольной инерционной силы

 

    Поперечная  инерционная сила с учетом действия центробежных сил, тс: