При транспортировании

 

Цель занятия: формирование пакета с заданными ящиками, расчет толщины термоусадочной пленки, необходимой для скрепления пакета.

Материально-техническое обеспечение: конспект лекций, калькулятор.

Теоретическая часть. Большинство тарно-упаковочных грузов доставляется от поставщиков до потребителей главным образом в крытых универсальных вагонах и автомобильным транспортом.

Погрузка и выгрузка грузов этой категории, а также их складирование производятся в основном механизированно с использованием вилочных погрузчиков. Поэтому пакетный способ перевозки тарно-штучных и тарно-упаковочных грузов является весьма прогрессивным и экономически выгодным. Наиболее широкое применение находят способы пакетирования с использованием несущих средств пакетирования, таких как плоские, стоечные и ящичные поддоны. Процесс формирования пакетов может быть ручным и автоматизированным с помощью пакетформирующих

машин. Обеспечение прочности средств скрепления грузов в пакетах при их транспортировании и проведении погрузочно-разгрузочных работ, а также средств крепления пакетов в транспортных средствах требует решения комплекса вопросов, одним из которых является изучение силовых взаимодействий, возникающих при доставке пакета различными видами транспорта.

Так, например, при железнодорожных перевозках преобладающими являются низкочастотные ударные и вибрационные нагрузки, при авиаперевозках имеют место вибрационные нагрузки высокой частоты, при морских перевозках преобладают статические и в меньшей мере динами-ческие нагрузки.

Скреплять в пакет мелкие грузовые единицы можно с использованием полимерных пленок – термоусадочной и растягиваю-щейся. Полимерные пленки являются не только средством

скрепления, но и выполняют защитные функции. Применение полимерных пленок при пакетировании позволяет сократить потери груза, сохранить его качество, а в случае использования термоусадоч-ных пленок дополнительно обеспечивает защиту от пыли, грязи, влаги, допускает хранение пакетов на открытых площадках, обеспечивает возможность визуального контроля груза.

Полимерными пленками можно скреплять различные тарно-штучные грузы в пакетах: мешки с сыпучей продукцией, огнеупорные изделия, строительные детали, различную продукцию в картонных ящиках, ткани в рулонах и т.д. Применение пленки позволяет обеспечить монолитность пакета и прочное соединение его с поддоном. Процесс скрепления может быть полностью механизирован.

Термоусадочные пленки – это пленки, способные уменьшаться в размерах под воздействием температуры, которая должна быть выше температуры размягчения полимера. На свойстве пленок давать усадку при нагревании и основано использование их в качестве средства скрепления груза в пакетах. Поэтому отличительной особен-ностью их применения является необходимость тепловой обработки пакета для получения плотной оболочки по форме упаковываемого груза.

Масса пакета Gпак рассчитывается по формуле

 

 

 

 

На рис. 6.1 показаны силы, действующие на пакет.

Продольная инерционная сила Fпр стремится сдвинуть пакет относительно поддона, при условии, что поддон не проскальзывает по полу вдоль вагона. Пленка давит на пакет сверху, оказывая равномерное давление Pпл. Соответствующая этому давлению сила Pпл · S, прижимающая

пакет к поддону, прямо пропорциональна площади верхней плоскости пакета S, и ее величина зависит от свойств пленки. На боковые поверхности пакета действуют силы натяжения пленки R, равные по величине и противоположные по направлению. В связи с этим в расчет их можно не принимать.

 

 

 

где μ – коэффициент трения между грузом и поддоном.

 

В случае если продольная инерционная сила превышает силу трения, т.е. Fпр > Fтр, пакет будет сдвигаться относительно поддона, и непогашенное усилие (2R – с каждой стороны R) будет передаваться пленке, которая будет растягиваться, и может произойти разрыв на вертикальных гранях пакета.

Из уравнения следует

 

 

 

Задачи:

1) сформировать пакет из ящиков известных размеров, рассчитать количество грузовых мест в пакете;

2) указать все силы, действующие на пакет с грузом и определить их значения;

3) определить толщину и количество слоев термоусадочной пленки.

4) ответить на вопросы.

Один из примеров выполнения работы представлен ниже.

Исходные данные по вариантам представлены в прил. Г.

Порядок выполнения работы:

1. Формирование пакета. Расчет количества грузовых мест в пакете. Пусть параметры ящика 400х200х310 мм, масса ящика 60 кг, ускорение в долях kпр = 2,2, коэффициент трения между грузом и поддоном μ = 0,35.

Необходимо разместить ящики на стандартном поддоне размерами 800х1200 мм (берется одинаковым для всех вариантов). При размещении по ширине поддона двух ящиков длиной

400 мм и по длине поддона шести ящиков шириной 200 мм получится, что в одном слое – 12 ящиков (рис.6.2).

Высоту пакета рассчитываем из условия Hпак < 1000...1100 мм, можно принять n = 3, т.е. 3 яруса в высоту. Итого на поддоне 36 ящиков.

2. Указать все силы, действующие на пакет с грузом и определить их значения. Силы указываем как на рис. 6.1. Значения сил рассчитываются по формулам (4.5), (4.6), (4.7).

 

 

 

3. Определить толщину и количества слоев термоусадочной пленки.

Для решения данной задачи необходимо выполнить расчеты по формулам, указанным выше:

 

Gпак = 36·60 = 2160 кг (по формуле 6.1);

 

Hпак = 150 + 3·310 = 1080 мм = 1,08 м = 108 см (по формуле 6.2);

 

Qпак = 9,81·2160 = 21189,6 Н (по формуле 6.3).

 

Для расчета толщины пленки по табл. 6.1 выберем предел текучести пленки при растяжении [σ] = 1500 Н/см2 (при выполнении работы по вариантам допускается выбирать другие величины [σ]).

По формуле (6.9) рассчитываем толщину пленки*

 

 

 

*необходимо отметить, что в формуле (6.9) высоту пакета нужно брать в сантиметрах.

На основании табл. 6.1 можно установить, что для закрепления груза на поддоне необходимо использовать пленку толщиной 0,15 мм в 8 слоев (т.к. 1,2 / 0,15 = 8).

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое пакетирование?

2. Какие силы действуют на пакет в процессе перевозки?

3. Что такое термоусадочные пленки?

4. Назовите виды термоусадочных пленок.