Выбор амортизационного материала и определение размеров амортизационных прокладок

Исходные данные

Виды транспорта:

· автомобильный;

· Ж.Д;

· воздушный.

Варианты грузов и объем перевозки

· магнитофоны, 460 кг;

· светильники, 800 кг;

· газовые плиты 2600 кг.

Габаритные размеры и масса перевозимых изделий представлены в табл. 1.

Таблица 1

Параметры груза

№ п/п	Наименование груза	Размеры, мм	Масса, кг
длина, L	ширина, B	высота,H	Диаметр, D
	Магнитофон				--
	светильники				--
	Газовая плита				--

Выбор упаковки груза

Разработка курсового проекта начинается с выбора упаковки груза. Упаковка выбирается с учетом транспортной характеристики грузов. Для этой цели необходимо определить, что собой определяет груз, как внешняя среда будет на него воздействовать в процессе перевозки тем или иным видом транспорта.

Под упаковкой понимается комплекс защитных мер и материальных средств по подготовке продукции промышленного и сельскохозяйственного производства к транспортированию и хранению, для обеспечения ее максимальной сохранности и придания транспортабельного состояния.

В процессе транспортировки на грузы оказывают влияние три основных группы внутренних и внешних воздействий:

1. механические (толчки, удары, трение, вибрация, статические нагрузки);

2. климатические (атмосферные осадки, изменение температуры, влажности воздуха, солнечная радиация);

3. биологическая (жизнедеятельность микробов, насекомых, грызунов).

Исходя из этих условий и надлежит выбирать метод защиты грузов от повреждения в период транспортировки. Упаковка должна не только защитить груз, но и обеспечить эффективность перегрузочных операций и возможность многоярусного хранения груза, а также быть оптимальной по стоимости и привлекательной для потребителя.

В качестве материала для транспортной тары могут быть использоваться: картон, фанера, дерево, пластмасса.

Для расчета толщины амортизационных прокладок необходимо определить, к какой категории чувствительности относится груз, и выбрать для груза допустимое значение перегрузки G_доп исходя из данных, приведенных в табл.2.

Таблица 2

Допустимые коэффициенты G_доп для изделий машиностроения.

Степень чувствительности изделий	Группа изделий	Gдоп
Хрупкое	Точные приборы с чувствительной механической опорой (гальванометры, электронные устройства)	15-20
Очень чувствительное	Приборы и электронное оборудование с механическими противоударными подвесками, оборудование со встроенными электронными устройствами, электромеханические измерительные приборы	20-40
Чувствительное	ЭВМ, точное металлорежущее оборудование, электромеханические приборы	40-60
Средней чувствительности	Телерадиоаппаратура, приборы точной механики, механические контрольно-измерительные инструменты	60-85
Малочувствительное	Металлорежущее оборудование, редукторы, электропривод, бытовое электрооборудование	85-110
Нечувствительное	Комплектующие детали, металлообрабатывающий инструмент, другие детали (заготовки)	110 и выше

Выбор амортизационного материала и определение размеров амортизационных прокладок

Для снижения величины механических воздействий на перевозимый груз применяют специальные устройства, предназначенные для снижения нагрузки – амортизаторы.

Амортизационные материалы являются одним из элементов упаковки. К ним относятся: бумага и картон, древесная стружка, войлок и шерсть, пенистые полимеры: пенополистирол, пенопласт, пенополиэтилен, пенополиуритан.

Выбор амортизационного материала определяется условием

G_min ≤ G_доп , (1)

где G_min – минимальное значение ударной перегрузки, которое может обеспечить

амортизационный материал определенного вида в заданных условиях;

G_доп – допускаемое значение ударной перегрузки (табл.2).

Минимальное значение ударной перегрузки находится по формулам:

G_min =( ₂+2 )H/b или G_min =С H/b, (2)

где С – обобщенный коэффициент амортизации;

С₁ – коэффициент амортизации (табл.3);

– размерные постоянные величины, характеризующие ударозащитные свойства материала, Н/см², см²/Н;

– коэффициент амортизации;

H - максимальная высота падения изделия в упаковке (1000мм);

b - толщина амортизационной прокладки.

Выбор амортизационного материала определяется условием:

, (3)

где - минимальное значение ударной перегрузки, которое может обеспечить амортизационный материал определенного вида в заданных условиях;

- допускаемое значение ударной перегрузки в долях g.

определим по формуле:

, (4)

где С – обобщенный коэффициент амортизации;

H- максимальная высоты падения в упаковке, см;

b- толщина амортизационной прокладки, см.

Толщину амортизационной прокладки находим по формуле:

(5)

Площадь амортизационной прокладки найдем по формуле:

(6)

S – площадь амортизационной прокладки, см²;

M – масса изделия, кг.

Свойства амортизационных материалов характеризуются значениями обобщенных коэффициентов амортизации и плотности материала, значения которых приведены в табл.3.

Коэффициенты амортизации С и С₁

Таблица 3

Материал	Плотность, кг/м3	Значение коэффициентов
С	С1
Пенополиуретан		2,25 3,02 3,54	7,82 2,49 1,28
Пенополистирол		2,83	0,24
Латексная губка		5,09 3,19 5,15	2,38 2,88 0,54
Картон	N1 N2	2,50 3,37	1,93 0,60

Магнитофоны относятся к категории чувствительных к толчкам и падениям грузов с допустимым значением коэффициента перегрузки . Поэтому для упаковки магнитофонов необходимо применять амортизационные материалы, так как при перевозке необходимо обеспечить наименьшее влияние механических нагрузок. Магнитофоны упаковывают в потребительскую тару – коробки из гофрированного картона. Внутри потребительской тары магнитофоны помещены в полиэтиленовый мешок и закреплены в специальной форме, выполненной из амортизационного материала.

Выберем для упаковки магнитофонов в качестве амортизационного материала пенополистирол – современный легкий полимерный материал с хорошими амортизационными показателями (С=2,83, С₁=0,24).

Толщина амортизационной прокладки равна для магнитофона:

Рассчитаем площадь амортизационной прокладки. Отсюда вычислим:

Светильники относятся к хрупким, с допустимым значением коэффициента перегрузки , поэтому при их перевозке необходимо обеспечить наименьшее влияние статистических и динамических нагрузок. Светильники упаковывают в потребительскую тару – коробки из гофрированного картона. Внутри потребительской тары светильники помещены в полиэтиленовый пакет и закреплены в специальной форме, выполненной из амортизационного материала. Выберем для упаковки светильников в качестве амортизационного материала пенополистирол – современный легкий полимерный материал с хорошими амортизационными показателями (С=2,83 С₁=0,24).

Толщина амортизационной прокладки равна для светильника :

Рассчитаем площадь амортизационной прокладки. Отсюда:

Газовая плита относится к изделиям, нечувствительным к ударам и толчкам и для этого изделия допустимый коэффициент перегрузки , потому что из-за малой массы изделий малы и нагрузки, а, следовательно, необратимые деформации изделия при соблюдении условий перевозки возникнуть не могут. Поэтому нет необходимости использования амортизационного материала для газовая плита .

Так как газовые плиты относятся к категории нечувствительных к ударам и толчкам грузов, то будем формировать транспортную упаковку газовых плит без использования амортизаторов.

С учетом транспортной характеристики и степени чувствительности грузов, предоставленных к перевозке, изделие упаковывается в картонную коробку из гофрированного картона толщиной 5 мм и массой кв. м 1.2 кг, а в качестве амортизационного материала будем использовать – пенополистирол – материал, обладающий лучшими амортизационными свойствами, вес кв. м при толщине 10мм 0,6кг.