Кафедра логистики, грузовой и коммерческой работы

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский государственный университет

Путей сообщения (МИИТ)

Кафедра логистики, грузовой и коммерческой работы

Т.В. Демянкова

ГРУЗОВЕДЕНИЕ

Москва – 2003
МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский государственный университет

Путей сообщения (МИИТ)

Кафедра логистики, грузовой и коммерческой работы

Т.В. Демянкова

ГРУЗОВЕДЕНИЕ

Учебное пособие

для студентов Института

Управления и информационных технологий

Специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)»

Москва – 2003

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский государственный университет

Путей сообщения (МИИТ)

Кафедра логистики, грузовой и коммерческой работы

Т.В. Демянкова

ГРУЗОВЕДЕНИЕ

Учебное пособие

для студентов Института

Управления и информационных технологий

Специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)»

Москва – 2003

УДК 656.212.6.073.22

D-32

Демянкова Т.В. Грузоведение.

Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2003. – 90 с.

В работе рассмотрены основные группы грузов, их транспортные характеристики и специфические свойства, влияющие на подготовку к перевозке, выбор подвижного состава, условия перевозок, выполнения погрузочно-разгрузочных работ, хранения и обеспечение сохранности. Учебное пособие включает, кроме теоретических положений, примеры решения ряда простых задач и многовариантные задания для активизации индивидуальной аудиторной работы студентов.

Учебное пособие предназначено для студентов Института управления и информационных технологий, специализирующихся в области организации перевозок и управления на транспорте (железнодорожном).

Ил. 11, табл. 25, библиог. 18 наз.

Рецензенты:

© Московский государственный

университет путей сообщения

(МИИТ),

П Р Е Д И С Л О В И Е

Изучение транспортных характеристик, специфических свойств грузов, принципов подготовки грузов и вагонов к перевозке, причин потерь и мероприятий по их сокращению позволяет обеспечить сохранность грузов и вагонов, безопасность движения поездов и охрану окружающей среды от загрязнения перевозимым грузом. Все указанные и другие аспекты, влияющие на выбор более рациональной технологии перевозок, являются предметом изучения дисциплины «Грузоведение».

В соответствии с учебной программой в настоящем учебном пособии «Грузоведение» приводятся основные теоретические положения подготовки грузов к перевозке, а также практические примеры и решения наиболее интересных, актуальных вопросов, связанных с учетом специфических свойств грузов на всех этапах транспортного процесса.

Для активизации индивидуальной работы студентов на практических занятиях в пособии приводятся темы более сложных заданий и рекомендации по их выполнению.

В процессе изучения дисциплины студентам рекомендуется написать реферат на тему «Транспортная характеристика груза». Наименование груза может быть задано в соответствии с ЕТСНГ [2] или другим способом. В реферате должны быть отражены следующие вопросы: физико-химические свойства грузов, влияющие на условия перевозок, способы подготовки грузов к перевозке, подготовка к перевозке подвижного состава, размещение груза в вагоне, расчет массы груза в вагоне, мероприятия по обеспечению сохранности груза, потребительские свойства груза и способы его получения.

Основные понятия о грузах

Транспортная характеристика груза.

ТАРНО-УПАКОВОЧНЫЕ И ШТУЧНЫЕ ГРУЗЫ

Основные понятия. Способы перевозок

2.1.1.Классификация тарно-упаковочных и штучных грузов. Тарно-упаковочные и штучные грузы включают обширную номенклатуру наиболее ценных промышленных изделий и товаров народного потребления. Они отличаются большим разнообразием специфических свойств, необходимостью защиты от внешних агрессивных факторов и воздействий, объемно-массовыми характеристиками, тарой и упаковкой и другими показателями объединенными понятием – транспортная характеристика грузов.

В соответствии с транспортной характеристикой тарно-упаковочные и штучные грузы могут перевозиться в упаковке, в частичной упаковке и без упаковки. Для перевозки таких грузов используются крытые вагоны, контейнеры различных типов, открытый подвижной состав.

На основе объемно-массовых характеристик и условий перевозок тарно-упаковочные и штучные грузы условно делятся на следующие группы:

- грузы с массой транспортной единицы (одного грузового места) менее 500кг, линейные параметры которых соответствуют параметрам дверного проема крытого вагона;

- тяжеловесные грузы, масса одного грузового места от 500 до 20000 кг и выше, но не более грузоподъемности универсального железнодорожного вагона; перевозятся такие грузы на открытом подвижном составе, а в отдельных случаях в крупнотоннажных универсальных контейнерах, при условии соответствия по линейным параметрам и массе;

- сверхтяжеловесные, крупногабаритные и громоздкие грузы с массой одного грузового места более грузоподъемности универсального вагона; перевозятся такие грузы на специальных вагонах-транспортерах с грузоподъемностью от 80 до 500т;

- длинномерные грузы, требующие для перевозки сцепов из 2-3 платформ;

- негабаритные грузы.

2.1.2.Упаковка грузов. Обеспечение сохранности перевозимых грузов от воздействия агрессивных факторов (климатических и динамических) в значительной степени зависит от правильной подготовки грузов к перевозке, рациональной его упаковки, правильного размещения и крепления грузов на подвижном составе различных видов транспорта.

Упаковка – это комплекс средств: обеспечивающих сохранность груза и облегчающих процесс обращения продукции; защищающих груз от вредного воздействия окружающей среды и окружающую среду от загрязнения и вредного влияния груза.

Требования к упаковке обуславливаются особенностями перевозок, перегрузок и хранения грузов различными видами транспорта, а при вывозе заграницу – условиями перевозок по территории страны импортера.

Специальные экономические требования предъявляет к упаковке таможенный тариф. В случае взимания тарифных пошлин с массы товара в первичной упаковке, она должна быть по возможности более легкой. Если упаковка представляет самостоятельную ценность или сделана из ценных материалов, то она облагается пошлиной отдельно от товара.

Упаковка состоит из тары (потребительской, групповой и транспортной), упаковочных материалов, различных средств консервации.

Транспортная тара представляет собой специальное изделие для размещения продукции, предварительно подготовленной к перевозке с использованием упаковочных материалов и средств консервации. Транспортная тара должна обеспечивать: сохранность перевозимого груза, механизацию грузовых операций, возможность штабелирования на складах и в вагонах, максимально возможное использование вместимости и грузоподъёмности подвижного состава, охрану труда рабочих при погрузочно-разгрузочных операциях.

Тарно-штучные грузы могут перевозиться в жёсткой, полужёсткой и мягкой таре. Конструкция транспортной тары может иметь форму ящиков, коробок, мешков, бочек, бидонов и других видов. Наиболее распространённым видом транспортной тары являются ящики и коробки, доля которых составляет около 60% [5], а материалом для изготовления такой тары может быть дерево, картон, фанера, пластмасса.

Упаковочные материалы выполняют функции амортизирующих, изолирующих и поглощающих средств и могут применяться все в комплексе или отдельно в зависимости от транспортной характеристики груза. Амортизирующие упаковочные материалы позволяют уменьшить влияние динамических перегрузок на продукцию при перевозке, избежать потёртостей, царапин и повреждений изделия. Изолирующие материалы должны защищать продукцию от влияния вредных посторонних запахов и контактов. Поглощающие средства обеспечивают и поддерживают допустимую влажность внутри упаковки.

Средства консервации предохраняют изделия от различного вида коррозии (атмосферной и биохимической).

Несоблюдение порядка подготовки грузов к перевозке, условий его перевозки, перегрузки и хранения приводит к потерям и повреждениям груза, к изменению его качества.

2.1.3.Пакетирование тарно-упаковочных и штучных грузов. Тарно-упаковочные и штучные грузы могут предъявляться к перевозке как отдельными грузовыми местами поштучно, так и в укрупненных грузовых единицах – пакетами. Пакетирование может производиться с помощью различных пакетирующих средств, из которых наибольшее распространение получили плоские деревянные поддоны стандартных размеров 800´1200 и 1000´1200мм.

В этом случае отдельные грузовые единицы в облегчённой упаковке укладываются на поддоне в плотный штабель, а затем скрепляются полимерными термоусадочными или растягивающимися плёнками для стабилизации пакета и предупреждения развала в процессе перевозок и перегрузок. Возможны и другие средства скрепления пакетов.

Рис.2.1.Схемы ротационного обертывания пакета по способам прямой (а) и спиральной (б) навивок пленки

Пакетирование тарно-штучных грузов требует определённых капитальных и эксплуатационных затрат, особенно на начальном этапе, т.е. для выполнения операций по формированию и скреплению пакетов. В то же время пакетирование позволяет: повысить сохранность перевозимых грузов, сократить расходы на транспортную тару, механизировать грузовые операции, сократить простои подвижного состава под погрузкой и выгрузкой [5].

Операции по формированию и скреплению пакетов могут выполняться с помощью специальных пакетоформирующих машин, специальных механизмов и устройств для одевания чехлов из термоусадочной плёнки на пакет или для обёртывания пакета растягивающейся плёнкой.

Пакет в термоусадочной плёнке, для получения её необходимого натяжения и стабилизации пакета, должен пройти специальную тепловую обработку.

При выборе оборудования для тепловой обработки пленки необходимо учитывать: потребную производительность, стоимость, мощность, источник тепла, возможность изменения параметров пакета и мобильность оборудования. В зависимости от конструкции и производительности оборудование для тепловой обработки термоусадочной пленки подразделяется на следующие группы: ручные переносные устройства, рамные установки, однодверные камеры, двухдверные (сквозные) туннели [5].

Крепление пакета на поддоне полимерной растягивающейся плёнкой производится путём ротационного обёртывания, которое может выполняться способом прямой или спиральной навивки (рис.2.1).

Ротационное обёртывание пакета способом прямой навивки плёнки используется при массовом скреплении пакетов стандартных параметров. Метод спиральной навивки плёнки на пакет позволяет плёнкой одной ширины скреплять пакеты разной высоты за счёт движения рулона в вертикальном направлении.

По окончании навивки полотно обрезается и сваривается по высоте пакета и его верхней поверхности. Общее количество всех слоёв плёнки зависит от массы пакета, условий перевозки и толщины плёнки.

2.1.4.Рассчитать схему укладки грузов в транспортный пакет на поддоне и его скрепление. Транспортный пакет формируется на плоском деревянной поддоне с размерами в плане 800´1200мм из грузов упакованных в картонные коробки, параметры которых и другие исходные данные приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Характеристика тары и полимерной плёнки

Показатели	Номер варианта
	Характеристика тары
Габаритные размеры тары, мм:
длина l
ширина b
высота h
Масса брутто, кг qБР
Коэффициент трения m	0,3	0,35	0,4	0,45	0,35	0,35
	Характеристика полимерной пленки
Параметры пленки:
толщина, мм d	0,15	0,20	0,10	0,12	0,15	0,10
допустимое напря- жение, Н/см2 [s]

При формировании пакета принимаются следующие условия:

- пакеты размещаются в крытом вагоне в два яруса – следовательно максимальная высота должна быть не более 1350мм с учётом высоты самого поддона;

- масса брутто пакета, не должна быть более 1000кг, для обеспечения нормируемой нагрузки [3] на пол крытого вагона.

Общее число коробок в пакете и масса брутто пакета определяются на основе следующих зависимостей и ограничений:

N_ОБ­ = N_Д´N_Ш´N_В; Q_БР = N_ОБ´q_БР + q_ПОД £ 1000кг

N_Д = L_ПОД/l; N_Ш = B_ПОД/b; N_В = (H_ПАК – h_ПОД)/h,

где: N_ОБ – общее число коробок в пакете, шт;

N_Д, N_Ш, N_В – соответственно число коробок размещённых по длине, ширине и высоте пакета, шт;

Q_БР, q_БР, q_ПОД – соответственно масса брутто пакета, одной коробки и самого поддона, q_ПОД = 30кг;

L_ПОД, B_ПОД, H_ПАК – максимальные размеры поддона по длине (1200мм), ширине (800мм) и высоте пакета (1350мм);

h_ПОД – высота поддона, h_ПОД = 150мм;

l, b, h – соответственно размеры картонных коробок по длине ширине и высоте, мм.

По результатам расчётов составляется схема укладки картонных коробок на поддоне (см. рис.2.2).

Параметры пленки и ее расход определяются в зависимости от действующих в процессе перевозки инерционных сил, фрикционных свойств грузовых мест пакета и характеристики пленки (табл.2.1).

Толщина пленки, обеспе-чивающая устойчивость пакета от развала и сдвига по поддону, определяется на основе уравнения сил действующих на пакет (рис.2.2)

Рис.2.2.Силы, действующие

на транспортный пакет

Р_ПР – mgQ_БР – mР_ПЛS – 2R = 0, Р_ПР = К_ПР´g´Q_БР;

где Р_ПР – продольная инерционная сила (Н);

m, g – коэффициент трения и ускорение силы тяжести, g=10м/с²;

Q_БР – масса пакета брутто на поддоне, кг;

K_ПР – коэффициент продольного ускорения; K_ПР = 2,15

Р_ПЛS – равнодействующая равномерно распределенной силы натяжения пленки по площади S верхней поверхности пакета, Н;

R – реакция пленки, Н.

Реакция пленки не должна быть больше допустимой

R £ [s]´d´Н_ПАК ,

где [s] – допустимое напряжение на растяжение пленки, Н/cм² ;

d, Н_ПАК – соответственно толщина пленки и высота пакета, см.

На основе уравнения сил и допустимого значения реакции пленки, а также с учетом действия на пакет при перевозке вибрационных сил, ослабляющих натяжение пленки (принимаем Р_ПЛ = 0), находим необходимую ее толщину, мм.

d_Н = gQ_БР (K_ПP – m)´10 / (2[s]Н_ПАК)

Полученное значение d_Н следует сравнить с заданной толщиной пленки, сделать вывод и рассчитать сколько надо слоев n_СЛ растягивающейся пленки навить на пакет, n_СЛ = d_Н/d.

Полезный расход пленки [5] для скрепления одного транспортного пакета, кг, составит

q_Р = L_З´В_З´ n_СЛ´m ,

где L_З, В_З – длина и ширина заготовки пленки, м;

m – масса пленки, кг/м².

Указанные величины L_З, В_З и m определяются следующим образом:

длина L_З = 2(L_ПОД + В_ПОД) + l₁;

ширина В_З = Н_ПАК + 0,5В_ПОД + z + l₁;

масса m = r_П´d´10 ^-3,

где L_ПОД, В_ПОД – длина и ширина транспортного пакета (поддона), м;

l₁ – припуск на швы, м. l₁ = 0,01м;

z – припуск для скрепления груза с поддоном. z = 0,02 м;

r_П – объемная масса пленки, r_П = 350 кг/м³.

Подготовка к перевозке и размещение тарно-упаковочных грузов в контейнерах и крытых вагонах

2.2.1. Выбор материалов и расчет амортизирующих прокладок. В процессе транспортирования и выполнения погрузочно-разгрузочных и складских работ упакованные изделия подвергаются различным динамическим нагрузкам, которые могут достигать значительных величин. Наиболее опасен удар при падении в результате неосторожного выполнения погрузочно-разгрузочных операций. Высота падения упакованного изделия зависит от способа выполнения грузовых работ: при ручной установке в штабель или переноске – это 900 мм (один человек несет груз массой до 40 кг), или 750мм (два человека несут груз массой до 100 кг). При использовании электропогрузчика высота падения принимается 450мм.

Для защиты изделий от ударных нагрузок используются различные амортизирующие материалы: гофрированный картон, пенополистирол, пенополиуретан, велофлекс и др. Основной динамической характеристикой амортизирующих материалов является зависимость «ударное ускорение – статическая нагрузка». Кривая, выражающая эту зависимость, имеет вогнутую форму (рис.2.3) с ярко выраженным минимумом и описывается выражением [6]

К = а₀/р + а₁Н/h + а₂(Н/h)²Р ,

где К – ударное ускорение (пиковая ударная нагрузка ); доли g;

Р – статистическое давление изделия на прокладку, Н/см²;

Н – высота падения изделия в упаковке, см;

h – толщина амортизирующей прокладки, см;

a₀, a₂ – размерные постоянные величины, характеризующие ударо-защитные свойства материла, см²/Н; Н/см²;

а₁ – коэффициент амортизации.

Выбор амортизационного материала определяется условием

K_min £ К_ДОП ,

_{_______}
где K_min – минимальное значение ударной перегрузки, которое может обеспечить амортизационный материал определенного вида в заданных условиях;

К_ДОП – допустимая перегрузка, выдерживаемая изделием без повреждений, доли g.

После дифференцирования приведенного выше выражения, и соответствующих преобразований получены следующие расчетные формулы для определения параметров амортизирующих прокладок:

толщина прокладки h = CH/K_ДОП ;

площадь прокладки S_ПР = C₁QK_ДОП ,

где Q – масса изделия, кг;

С – обобщенный коэффициент амортизации;

С₁ – размерная постоянная величина, см²/Н, характеризующая свойства выбранного материала.

Значения величин С и С₁ для некоторых амортизирующих материалов приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Коэффициенты амортизации С и С₁

Материал	Плотность, кг/м3	Значения 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	№1 №2	2,50 3,37	1,93 0,60

Полученная площадь прокладки S_ПР сравнивается с площадью опирания груза S.

Если S/2 < S_ПР £ S, прокладку изготовляют площадью S_ПР и располагают ее под центром тяжести груза;

если S < S_ПР , то следует увеличить площадь опоры изделия или выбрать другой материал и повторить расчет.

По проведенным расчетам конструируют прокладки, производят упаковку изделия и ударные испытания порядком установленным стандартами.

П р и м е р. Изделие массой 2,5кг выдерживает без повреждения пиковое ударное ускорение а_П = 24g. Необходимо определить площадь и толщину прокладки из пенополиуретана плотностью 43кг/м³. Прокладка должна обеспечивать сохранность изделия при падении с высоты 90см. Опорная площадь изделия 225см².

Р е ш е н и е . Последовательно определяем следующие величины:

допустимая ударная перегрузка К_ДОП = а_П /g= 24;

толщина прокладки h = СН/К_ДОП = 3,02´90 / 24 = 11,3см;

площадь прокладки S_ПР = С₁´Q´К_ДОП = 2,49´2,5´24 = 149,4см².

В данном случае рассчитанная площадь прокладки меньше опорной поверхности изделия (149,4<225), следовательно прокладку надо сделать площадью 225см² с вырезами.

2.2.2. Картонная транспортная тара. Расчет прочности. Картонная транспортная тара изготовляется в основном из гофрированного, коробчатого, реже из плоского, картона. Картонная тара в сравнении с деревянной является более экономичной по таким показателям как относительная собственная масса, стоимость, полезный объем, материало- и трудоемкость изготовления. Процесс изготовления картонной тары может быть полностью автоматизирован, также как и процесс упаковывания в такую тару продукции. К недостаткам картонной тары относятся ее гигроскопичность и недостаточная прочность по сравнению с тарой из других материалов (дерево, пластмасса). Для усиления прочности картонной тары, при упаковывании в нее продукции, используют вспомогательные упаковочные средства: вкладыши, перегородки, решетки, прокладки, амортизаторы. Картонная тара может иметь форму ящиков, коробок, барабанов.

Для изготовления картонных ящиков используется гофрированный картон следующих типов:

Т – трехслойный (два слоя плоских, один гофрировальный);

П – пятислойный (три слоя плоских, два гофрировальных);

Д – двухслойный (один плоский и один гофрировальный).

Гофрированные слои отличаются высотой гофр (h=1,1¸5,5мм) и их шагом (l=3¸9мм) , что влияет на прочность картона. Предельная масса, упакованной в картонную тару продукции не должна превышать 40кг, оптимальная масса груза – 15¸20 кг.

Расчет прочности картонной (деревянной) тары производится на основе сжимающего усилия, которое должна выдерживать тара при штабелировании на складе. Статическое сжимающее усилие Р_СТ, Н, составляет

Р_СТ = К_ЗАП´g´Q_БР´(Н_СК – h)/h ,

где К_ЗАП – коэффициент запаса прочности картонной тары зависит от продолжительности хранения; картон впитывает влагу и теряет прочность, К_ЗАП = 1,6 при хранении менее 30сут., К_ЗАП = 1,85 при хранении более 100 сут.; для деревянной тары К_ЗАП = 1,0;

g – ускорение силы тяжести, g » 10м/с²

Q_БР – масса брутто картонного ящика с грузом, кг;

Н_СК – допустимая высота складирования, для картонной

тары Н_СК = 300см; для деревянной тары Н_СК = 600см;

h – высота коробки (ящика), принимается при проектировании в зависимости от массы и параметров упаковываемого груза, см.

С другой стороны, сопротивление сжатию картонной тары зависит от периметра коробки и прочности гофрированного картона на торцовое сжатие. В соответствии с упрощенной формулой Макки [7]

,

где Р_Т – торцовая жесткость, Н/см;

d – толщина картона, см;

z – периметр коробки, см.

Торцовая жесткость принимается в зависимости от марки картона, (табл.2.3), а толщина практически равна высоте гофр. Сопоставляя приведенные формулы и зная параметры коробки можно определить допустимую высоту штабелирования на складах и в вагонах, а также на основе оптимальной высоты штабелирования и необходимых параметров картонной тары – марку картона.

Таблица 2.3

Характеристики гофрированного картона

( при влажности 6-12 %)

Показатели	Норма для картона марок
Т12	Т22	Т27	П31	П33	П35
Сопротивление торцовому сжатию, Н/см Сопротивление продавливанию, мПа	1,3	1,3	1,2	1,1	2,0	2,3

П р и м е р. Определить марку картона для изготовления транспортной картонной тары с параметрами 500´400´400 мм для перевозки груза массой 15 кг. Расчетная высота складирования 300 см, срок хранения 25 сут, толщина картона 0,35 см.

Р е ш е н и е. Статическое сжимающее усилие, Н,

Р_СТ = К_ЗАП´g´ Q_БР´ (H_СК–h)/h = 1,6´10´15´ (300-40)/40 =1560;

периметр ящика, см z =2l + 2b = 2´50 + 2´40 = 180см;

сопротивление торцовому сжатию, Н/см

Р_Т = Р_СТ /(2,55 ) = 1560/(2,55Ö 0,35´180)=77.

Согласно табл.2.3. для изготовления транспортной картонной тары в заданных условиях необходимо использовать пятислойный картон марки П33 (80>77).

2.2.3. Разработать схему размещения непакетированных грузов в контейнере. Правила перевозок тарно-упаковочных и штучных грузов в универсальных контейнерах на железнодорожном транспорте [1] регламентируют следующие основные условия размещения грузовых мест;

-масса груза в контейнере не должна превышать его грузоподъемности;

-смещение центра масс грузов от центра масс контейнера должно быть:

по ширине контейнера от его середины не более 100мм для всех типов контейнеров;

по длине контейнера от его середины в зависимости от типа контейнера:

для контейнеров типа 1А, 1АА - не более 1200 мм;

для контейнеров типа 1С, 1СС - не более 600 мм;

для контейнеров типа 1D - не более 300 мм.

-общая сумма зазоров между штабелями грузов и продольными стенками контейнера не должна превышать 200мм;

-двери контейнера должна свободно открываться и закрываться, а для этого зазор между штабелем груза (включая ограничительный щит перед дверью) и дверным проемом контейнера должен быть не менее 50мм.

Исходные данные для расчета числа грузовых мест и схемы их размещения в контейнере принимаются по табл.2.1 (габаритные размеры картонных коробок и их масса брутто) и табл.2.4 (характеристика крупнотоннажных контейнеров и условий перевозки) в зависимости от номера заданного варианта.

При расчете числа грузовых мест в крупнотоннажном контейнере принимаем, что картонные коробки с грузом размещаются длинной

стороной по длине, короткой стороной по ширине и высотой по высоте контейнера. Для лучшего использования площади контейнера и минимизации зазоров между грузовыми местами и стенками контейнера, коробки могут быть размещены с поворотом их в горизонтальной плоскости на 90^о т.е. длинной стороной по ширине контейнера.

Общее число грузовых мест в контейнере составит

N_ОБ = N_ПР´N_П´N_В ;

N_ПР = L/(l´К_У); N_П = В/(b´К_У); N_В = H/h ,

где N_ПР, N_П, N_В – соответственно число грузовых мест в продольном, поперечном направлениях внутри контейнера и по высоте, шт.; результаты расчетов округляются до целого числа в меньшую сторону;

L, В, Н – соответственно внутренние размеры контейнера по длине, ширине и высоте, мм;

l, b, h – соответственно габаритные размеры картонных коробок по длине, ширине и высоте, мм;

К_У – коэффициент укладочности, К_У = 1,01.

Таблица 2.4

Характеристика контейнеров и условий перевозок

Показатели	Номер варианта
Тип контейнера	1А*	1АА*	1С	1СС	1D
Характеристика контейнера: Номинальная масса брутто, т QНОМ Масса тары, т QТ Внутренние размеры, мм: длина L ширина В высота Н	30,0 3,6	30,0 3,6	20,0 2,1	24,0 2,1	10,0 1,6
Коэффициенты ускорения: продольный кПР поперечный кП вертикальный кВ	2,20 0,35 1,38	2,15 0,50 1,29	2,25 0,45 1,50	2,10 0,45 1,40	2,30 0,50 1,45

* В контейнерах 1А и 1АА рекомендуется перевозить грузы в деревянных ящиках или пакетах.

Общая масса брутто всех грузовых мест в контейнере Q_ГР должна быть не больше его грузоподъемности

Q_ГР = N_ОБ´q_БР´10 ^-3 £ Q_НОМ – Q_Т ,

где q_БР – масса брутто груза в картонной таре, кг;

Q_НОМ, Q_Т – соответственно номинальная масса брутто контейнера и масса тары контейнера, т.

Если масса груза брутто больше грузоподъемности контейнера необходимо уменьшить общее число грузовых мест за счет уменьшения числа мест по высоте.

При движении поезда и маневровых передвижениях возникают инерционные силы, действующие в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Эти силы стремятся сжать, сдвинуть или опрокинуть грузовые места при наличии зазоров между отдельными рядами и стенками контейнера. Указанные обстоятельства могут служить причинами, нарушающими целостность и сохранность как грузового места в целом, так и груза внутри транспортной тары.

Величины инерционных сил рассчитываются согласно ТУ [3] по формулам:

Р_ПР = К_ПР´g´ (N_ПР – 1)´q_БР; Р_П = К_П´g´(N_П – 1)´q_БР;

Р_В = К_В´g´ (N_В – 1)´q_БР ,

где Р_ПР, Р_П, Р_В – соответственно продольная, поперечная и вертикальная инерционные силы, Н;

К_ПР, К_П, К_В – коэффициенты ускорений, действующих в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, доли единиц g (табл.2.4);

g – ускорение силы тяжести, g » 10м/с².

Полученные величины необходимо сравнить с расчетной статической нагрузкой Р_СТ, на основе которой проектировалась картонная транспортная тара и которая составляет (см. п.2.2.2)

Р_СТ = К_ЗАП´g´q_БР´(H_СК – h)/h

Если Р_ПР>Р_СТ, но необходимо устанавливать поперек контейнера сепарационные перегородки для обеспечения сохранности груза от сжатия под действием продольной инерционной силы. Поперечные вертикальные инерционные силы, как правило, меньше по величине расчетной статической нагрузки: Р_П < Р_СТ; Р_В < Р_СТ .

Сепарационные перегородки делят внутренний объем контейнера

на отдельные блоки (обычно два или три блока).

Максимальное число грузовых мест в продольном направлении в каждом блоке определяется из условия, что продольная инерционная сила Р_ПР^Б, действующая в этом блоке на последнее грузовое место, равна расчетной статической нагрузке

Р_СТ = Р_ПР^Б = К_ПР´g´(N_ПР^Б – 1)´q_БР .

Отсюда можно найти максимальное число грузовых мест в одном блоке

Полученное число ящиков (грузовых мест) округляется до целого в меньшую сторону, а затем определяется число блоков z_Б в контейнере

z_Б = N_ПР / N_ПР^Б,

которое округляется до целого в большую сторону.

Количество грузовых мест в каждом блоке должно быть распределено примерно одинаково; при делении на три блока – в среднем должно быть N_ПР^Б. Сумма всех грузовых мест при этом равняется N_ПР.

Рис.2.4. Схема размещения картонных коробок в контейнере 1АА:

1 – дверь; 2 – дверной щит; 3 – сепарационные перегородки;

4 – коробки; 5 – поперечная перегородка.

Далее составляется схема погрузки грузовых мест в контейнер (рис.2.4) производится проверка их размещения и показывается на схеме крепление, если оно необходимо.

1. Расстояние от штабеля груза до дверей контейнера, мм,

С_Д = (L – N_ПР´l´К_У ) – (z_Б – 1)´ b_ПЕР – b_Щ ≥ 50 ,

где b_ПЕР, b_Щ – ширина сепарационных перегородок и ширина дверного щита, мм (минимальные значения: b_ПЕР = 150мм, b_Щ = 100мм); если величина С_Д больше 50мм, но меньше чем l_СМ, где l_СМ допустимое смещение центров масс груза и контейнера, то груз размещен правильно.

2. Расстояние между штабелями грузов и продольными стенками контейнера, мм, должно быть

С_Ш = В – N_П´b´К_У ≤ 200 .

Если это условие С_Ш≤200 соблюдается, то груз размещен правильно, если С_Ш>200мм, то необходимо устанавливать поперечные распорки для предотвращения навалов и опрокидываний. Кроме того требуется проверка допустимого смещения центра масс груза в поперечном

направлении.

2.2.4. Разработать схему размещения непакетированных грузов в крытом вагоне. Технические условия погрузки и крепления грузов [3] регламентируют следующие основные правила по размещению и креплению грузов, перевозимых поштучно в крытых вагонах:

размещать и крепить грузы в крытых вагонах необходимо с учетом безопасности движения поездов, производства маневровых и погрузочно-разгрузочных работ, полного использования вместимости вагонов, сохранности перевозимых грузов и подвижного состава;

грузоотправитель или организация, производящая погрузку, несут полную ответственность за неправильное размещение и крепление грузов в вагонах и за погрузку в нестандартной недоброкачественной упаковке;

груз должен размещаться в вагоне равномерно, допускается смещение общего центра масс груза от вертикальной плоскости, в которой находится поперечная ось вагона не более чем на 1/8 базы вагона; поперечное смещение общего центра масс грузов от вертикальной плоскости, в которой находится продольная ось вагона, допускается не более 100мм;

грузы в крытом вагоне должны укладываться от торцов к междверному пространству плотно без зазоров в поперечном и продольном направлениях так, чтобы не было сдвига, падения, навала на двери, потертости и повреждения при перевозке;

в целях исключения в процессе перевозки грузов, расположенных в междверном пространстве, от навала на дверь они должны быть ограждены щитами; а расстояние от штабеля до дверей должно быть ≥ 250 мм.

Исходные данные для расчета числа мест и общей массы груза в вагоне принимаются в соответствии с номером варианта по табл.2.1 (габаритные размер