Основные принципы расчета прочности транспортной тары

Факторы, влияющие на прочность тары. Прочность конструкции транспортной тары определяется:

характером груза и его допустимой массой в единице тары, за­висящей от способа выполнения перегрузочных работ (вручную или механизированно) и от грузоподъемности погрузочно-разгру-зочных машин;

размерами тары и ее отдельных деталей. При этом необходимо соблюдать оптимальное соотношение длины, ширины и высоты тары, обеспечивающее минимальный расход материала;

38

механическими свойствами материала, используемого для изго­товления тары;

условиями эксплуатации транспортной грузовой единицы, т. е. климатическими, химическими, биологическими и механическими воздействиями.

В процессе обращения каждая единица тары должна выдер­живать статические нагрузки при штабелировании на складе и & вагоне, а также динамические и вибрационные нагрузки, возника­ющие при механизированном формировании и расформировании транспортных пакетов, выполнении перегрузочных операций и дви­жении транспортных средств. Развитие средств механизации погру-зочно-разгрузочных работ приводит к заметному изменению стати­ческих и динамических нагрузок. Это связано с увеличением массы одного грузового места, высоты штабелирования при наполь­ном хранении, с уменьшением высоты падения (сбрасывания) при установке тары с грузом в штабель или стеллаж и с повышением скоростей перемещения грузов ПТМ подъемно-транспортными ма­шинами.

Усилия, действующие на тару. Статическое сжимающее усилие Рст, Н, которое должна выдерживать тара, расположенная в ниж­нем ряду штабеля:

где Q — масса тары с грузом, кг;

g — ускорение свободного падения (£ =9, 81 м/с²);

H — высота складирования (для деревянной тары H≤ 6 м, для картон­ной—H≤ 3 м);

 h — высота единицы тары, м.

При транспортировании по железной дороге на груз в таре дей­ствуют вертикальная Р_в и горизонтальные (продольная Р_пр и попе­речная Р_п) инерционные силы. Следовательно, элементы тары дол­жны быть проверены на восприятие нагрузок, которые составляют:

где а_в, а_пр, а_п — соответственно вертикальное, продольное и поперечное ускоре­ния, м/с² или доли g;

 n_в, n_пр, n_п — число грузовых единиц соответственно в вертикальном, про­дольном и поперечном направлениях штабеля, размещенного б кузове подвижного состава.

Расчет конструкции крупногабаритной тары, масса брутто ко­торой составляет 500—20 000 кг, производится с учетом попереч­ных сжимающих нагрузок, возникающих при строповке тары с грузом, и изгибающих усилий, действующих на элементы тары Яри подъеме груза [4].

Схема действия сил на крупногабаритную тару в процессе гру­зовой операции показана на рис. 2.1. Усилие массы груза G, Н,

39

должно быть компенсировано вертикальными составляющими реак­ций в стропах:

где R — реакция в стропах, Н;

β — угол между стропами и горизонтальной плоскостью крышки тары, град.

Горизонтальная составляющая реакции R=Rcosβ с учетом пре­дыдущей формулы: R_г=0, 25Gctgβ. Тогда сжимающее усилие попе­рек ящика составляет R_п=0, 25Gctgβ sinα. При этом угол в должен быть не менее 45°.

Необходимо учитывать, что перемещение грузов кранами про­исходит в условиях переходных режимов, действия ускорений. Средняя величина ускорения составляет а_ср=0, 6—0, 8 м/с², поэтому в формулу для определения R_n необходимо ввести динамический коэффициент k _д учитывающий увеличение нагрузки:

Также следуетучесть, что в процессе обращения тара подвер­гается перегрузкам многократно, в результате чего появляются усталостные напряжения и снижается прочность тары. Поэтому в формулу для определения G вводится коэффициент перегрузки k_пер, значение которого принимается 1, 1—1, 25 в зависимости от числа перегрузок. С учетом k_д и k _пер сжимающее усилие

Необходимо также рассмотреть оптимальные зоны строповки транспортной тары, которые определяют усилия на изгиб полоза,

работающего как свободно ле­жащая балка. Максимальные усилия на изгиб при этом возни­кают в точках опоры и в сере­дине полоза. Правильно опреде­лив зоны строповки, можно до­биться минимальных значений изгибающего момента. Расчеты показали, что такие зоны распо­лагаются на расстоянии 0, 2L от торцовых стенок ящика (см, рис. 2.1).

Расчет прочности картонной тары. При расчете сжимающего усилия, которое должна выдер­живать картонная транспортная тара при штабелировании, на складе учитывается коэффици­ент запаса прочности k_зап, кото­рый зависит от продолжительно­сти хранения и колеблется в rape                          40

Таблица 2.1

 

Показатель

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: