3.23. Механические воздействия на грузы, возникающие при

воздушных перевозках

Авиационные перевозки грузов находят все большее применение. Загрузка и выгрузка их происходит как вручную, так и с помощью средств механизации. При авиационных перевозках приме­няются как штучные грузы, так и грузовые пакеты и контейнеры. Следует учитывать вибрационные воздействия со следующими параметрами: уско­рения 0,2 – 1,4 g при частоте 2 – 5 Гц; 1,5 g при частоте 5 – 28 Гц; 1,5 – 10 g при частоте 27 – 71 Гц; ускорения в вертикаль­ном направлении – 2,5 g вверх и 5 g вниз. При расчете упаков­ки для авиационных перевозок рекомендуется учитывать такие параметры, как атмосферное давление, температуру в грузовом отсеке в пределах 273±50 К. Высоту штабеля в от­секе рекомендуется принимать при расчетах до 2 м.

Нагрузки от сжатия при штабелировании. Предельная высота штабелирования грузов в таре на складах и базах составляет 6 м, при этом высота штабеля для картонной тары не должна превышать 2,5 м, а для грузов в тканевых мешках – 9 м.

Сила давления на нижний ряд тары может быть определена по формуле

F=mg(H-h)/h, (3.15)

где F – сила сжатия, Н; т – масса брутто одной упаковки, кг;

Н – высота штабеля, м; h – высота тары, м; g =9,81 м/с².

При перевозках железнодорожным транспортом все виды та­ры подвергаются динамическим сжимающим нагрузкам. В этом случае в формулу (3.15) вводится дополнительный коэффициент k=1,5. Это означает, что в случае, когда тара с продукцией пе­ревозится железнодорожным транспортом в штабеле высотой Н, прочность тары должна быть в 1,5 раза выше, чем в случае ста­тической нагрузки при штабелировании на складе.

Рассматривая величины и характер механических воздейст­вий при перевозках грузов различными видами транспорта, мож­но установить, что наиболее высокие нагрузки на тару возни­кают при авиационных и автомобильных перевозках. Исходя из изложенного, условия транспортирования можно подразделить на три основных вида – легкие, средние и жесткие. Знание характера и величин механических воздействий на упаковку с грузом позволяет сконструировать или выбрать опти­мальный и экономичный вариант упаковки без излишнего запаса прочности.

Силы, действующие на пакеты

В процессе транспортировки на единицы груза действуют значи­тельные статические и динамические нагрузки:

• кратковременные, возникающие при падениях груза и резком торможении или трогании транспортных средств и подъемно-транспортных механизмов;

•длительные переменные (вибрация при перевозке);

•постоянные (статические при хранении в штабеле).

Нередко одновременно действуют нагрузки различных видов, например статические и переменные динамические. В зависимости от вида транспорта действуют и вибрацион­ные нагрузки. На величину и характер действующих сил влияют форма, размер и масса единицы груза, a также способы выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Как показала практика, в процессе доставки потребителю грузы перегружают 6-8 раз. Следовательно, при поштучной перегрузке единица груза будет падать с высоты в среднем около 0,8 м.

В этом случае максимальную силу воздействия на груз можно определить по формуле

P = υ , (3.16)

где κ – демпфирующее качество тары;

m – масса грузовой единицы;

υ – скорость в момент соприкосновения груза с полом транс­портного средства или лежащим на нем грузом.

Если условно принять, что груз падает вертикально вниз, его конечная скорость

υ = , (3.17)

где h – высота свободного падения груза.

Таким образом, максимальная сила воздействия на груз будет

P = (3.18)

На практике установлено – максимальная сила воздействия на груз достигает при h = 0,8 м и υ = 4 м/ с.

При разбеге, взлете, наборе высоты, снижении и посадки самолета возни­кают продольные инерционные силы движения груза:

- При взлете - груз движется назад.

- При посадке - вперед.

- При попадании в зону турбулентности – в стороны.

- При попадании в воздушную яму – вверх.

F_пр = М_гр а_пр (3.19)

где М_гр – масса груза, кг;

а_пр – удельная величина продольной инерционной силы на 1т массы груза.

При поворотах, движении на больших скоростях возникают также поперечные силы

F_п = М_гр а_п , (3.20) где а_п – величина поперечной инерционной силы на 1т массы груза.

Транспортные пакеты, а также и отдельные упаковки целесообразно перевозить в контейнерах.