13

ГРУЗОВЕДЕНИЕ

Методические указания

Практическое занятие №1

Пакетирование грузов

Цель: определение рациональной укладки штучных грузов на поддоны и размещение поддонов в контейнере

Пакетный способ перевозки широко используют для доставки различных грузов, при котором отдельные штучные затаренные или незатаренные грузы формируют в крупную партию – пакет.

Пакеты формируют на поддонах, размеры которых определены ГОСТом. Основными типами поддонов, предназначенными для автомобильных перевозок и перевозок в смешанном сообщении, являются четырехзаходные поддоны размерами 1200800 мм и 12001000 мм.

Для укладки грузов на поддоны используют 14 основных моделей. Основные схемы моделей представлены на рис. 1.

Рис. 1. Модели укладки грузов на поддоны: а - без переворачивания грузов; б - с переворачиванием грузов; в - с перевязкой слоев

Для расчета количества единиц груза по соответствующей модели укладки применяют следующие формулы:

, (1)

где - соответственно длина и ширина поддона, мм;- высота пакетирования, мм;- соответственно длина, ширина и высота единицы груза, мм;- округляет значение числа до целого в меньшую сторону.

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

1(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

Из формул (1)-(14) выбирают ту модель, при которой на поддон укладывается максимальное количество единиц груза.

Затем определяют теоретически возможную массу груза на поддоне при максимальной укладке по формуле:

, (15)

где - максимальное количество единиц груза;- масса единицы груза, кг.

Вместимость поддона по условиям складского хранения определяют по следующим формулам:

, (16)

где - соответственно длина и ширина поддона, м;- высота пакетирования, м;- соответственно длина, ширина и высота единицы груза, м;- коэффициент заполнения объема складской тары грузами.

, (17)

где - соотношение размеров поддона и груза;- объем поддона, м³; - объем единицы груза, м³.

Коэффициент выбирают из табл. 1.

Таблица 1

Значения коэффициента заполнения объема складской тары грузами

Соотношение размеров поддона и груза
1-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 более 12	0,15-0,25 0,25-0,6 0,6-0,8 0,8-0,92 0,92-0,96 0,96-1 1

Затем определяют максимальную массу груза на поддоне при теоретической укладке и по условиям складского хранения по формуле

(18)

Полученное значение сравнивают с допустимой грузоподъемностью поддонов.

Поддон размерами 1,21 м имеет грузоподъемность 1,25 т, поддон размерами 1,20,8 м – 1 т.

Если расчетная масса груза на поддоне больше его грузоподъемности, то необходимо уменьшить высоту пакетирования, для чего определяют коэффициент пересчета n и количество слоев груза на поддоне .

Коэффициент пересчета определяют по формуле

, (19)

где - грузоподъемность поддона, т.

Старое количество слоев груза на поддоне:

• для моделей 1-8

(20)

• для моделей 9-10

(21)

• для моделей 11-12

(22)

• для моделей 13-14

(23)

Полученное значение округляют до целого числа в меньшую сторону.

Новое количество слоев определяют по формуле:

(24)

Полученное значение округляют до целого числа в меньшую сторону.

Высота пакетирования после уменьшения слоев

для моделей (1-8) (25)

Далее при новой высоте пакетирования рассчитывают ,,ипо формулам:

(26)

(27)

(28)

(29)

После этого определяют количество поддонов каждого типа для вывоза соответствующего груза:

, (30)

где - общий объем вывоза груза, т.

Полученное значение округляют до целого числа в большую сторону.

На заключительном этапе определяют количество контейнеров для перевозки рассчитанного числа поддонов. Для перевозок используют 2 типа контейнеров - 20-футовые и 40-футовые.

В 20-футовый контейнер может быть загружено 11 поддонов размером 1200800 мм или 9-10 поддонов размером 12001000 мм в один ярус (рис. 2). В 40-футовый контейнер может быть загружено 23 - 24 поддона размером 1200800 мм или 20-21 поддонов размером 12001000 мм в один ярус (рис. 3).

Рис. 2. Схемы укладки поддонов в 20-футовый контейнер

Рис. 3. Схемы укладки поддонов в 40-футовый контейнер

Необходимый тип контейнера и их количество определяют по максимальной степени использования загрузки контейнера:

; , (30)

где ,- степень загрузки 20 и 40- футового контейнеров соответственно;,- максимальная вместимость 20 и 40- футового контейнеров соответственно (рис. 2 и 3);,- количество 20 и 40- футовых контейнеров соответственно для перевозки поддонов:

; , (31)

Полученные значения иокругляют до целого числа в большую сторону.

Рассмотрим контрольный пример. Для перевозок используют груз размерами 550200340 мм и массой 40 кг. Общий объем вывоза груза составляет 16 т. В условных обозначениях: ,,,и.

Вначале проводят расчеты для поддона размерами 1200800 мм с высотой пакетирования 1350 мм, т.е. в условных обозначениях ,идля 14 моделей.

1. Определение количества единиц груза на поддоне

.

Из приведенных расчетов следует, что лучшая схема 7 с количеством единиц груза .

2. Определение теоретически возможной массы груза на поддоне при максимальной укладке

т.

3. Определение вместимости поддона по условиям складского хранения.

Вначале определяют

.

Из табл. 1 при выбирают, затем определяют вместимость поддона

т.

4. Определение максимальной массы груза на поддоне при теоретической укладке и по условиям складского хранения

т.

Так как 1,44>1 (грузоподъемность поддона), то необходим пересчет слоев груза на поддоне.

5. Определение коэффициента пересчета

.

6. Определение старого количества слоев груза на поддоне.

Так как лучшая схема-модель 7, то используют формулу:

.

7. Определение нового количества слоев груза на поддоне

.

8. Определение высоты пакетирования после уменьшения слоев

мм.

9. Определение нового количества единиц груза на поддоне

.

10. Определение теоретически возможной массы груза на поддоне при максимальной укладке и новом количестве слоев

т.

11. Определение вместимости поддона по условиям складского хранения

т.

12. Определение максимальной массы груза на поддоне при новом количестве слоев груза

т.

13. Определение количества поддонов

.

14. Определение типа и количества контейнеров.

Вначале определяют количество контейнеров каждого типа

; ;.

Затем определяют степень загрузки контейнеров

; ;

.

По максимальному значению делают вывод, что необходимо два 20-футовых контейнера при укладке по 11 поддонов в каждом.

В дальнейшем проводят аналогичные расчеты для поддона размерами 12001000 мм с высотой пакетирования 1350 мм, т.е. в условных обозначениях ,идля 14 моделей.

1. Определение количества единиц груза на поддоне

.

Из приведенных расчетов следует, что лучшая схема 7 с количеством единиц груза .

2. Определение теоретически возможной массы груза на поддоне при максимальной укладке

т.

3. Определение вместимости поддона по условиям складского хранения.

Вначале определяют

.

Из табл. 1 при выбирают, затем определяют вместимость поддона

т.

4. Определение максимальной массы груза на поддоне при теоретической укладке и по условиям складского хранения

т.

Так как 1,7>1,25 (грузоподъемность поддона), то необходим пересчет слоев груза на поддоне.

5. Определение коэффициента пересчета

.

6. Определение старого количества слоев груза на поддоне.

Так как лучшая схема-модель 7, то используют формулу:

.

7. Определение нового количества слоев груза на поддоне

.

8. Определение высоты пакетирования после уменьшения слоев

.

9. Определение нового количества единиц груза на поддоне

.

10. Определение теоретически возможной массы груза на поддоне при максимальной укладке и новом количестве слоев

т.

11. Определение вместимости поддона по условиям складского хранения

т.

12. Определение максимальной массы груза на поддоне при новом количестве слоев груза

т.

13. Определение количества поддонов

.

14. Определение типа и количества контейнеров.

Вначале определяют количество контейнеров каждого типа

;

; .

Затем определяют степень загрузки контейнеров

;

; .

По максимальному значению делают вывод, что необходимо два 20-футовых контейнера при укладке по 9 поддонов в каждом.

Практическое занятие № 2 Расчет прочности транспортной тары

Цель: определение параметров тары, влияющих на сохранность грузов при хранении и транспортировке

Прочность конструкции транспортной тары определяется:

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

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

• 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 в кузове автомобиля, а также динамические и вибрационные нагрузки, возникающие при механизированном формировании и расформировании транспортных пакетов, выполнении перегрузочных операций и движении транспортных средств.

Расчет прочности картонной тары

При расчете сжимающего усилия, которое должна выдерживать картонная транспортная тара при штабелировании, учитывают коэффициент запаса прочности и принимают его равным 1,7. Тогда сжимающее усилие,H, действующее на картонный ящик, составит

(32)

где - масса тары с грузом, кг;- ускорение свободного падения (= 9,81 м/с²); - высота штабелирования, см;- высота единицы тары, см.

С другой стороны, сопротивление сжатию картонной тары зависит от параметров ящика и прочности гофрированного картона на торцовое сжатие

(33)

где - торцовая жесткость, Н/см;- толщина картона, см;- периметр ящика, см.

Для изготовления ящиков используют следующие марки картона:

• «Д» - двухслойный, состоящий из одного плоского и одного гофрированного слоев;

• «Т» - трехслойный, состоящий из двух плоских и одного гофрированного слоя;

• «П» - пятислойный, состоящий из трех плоских и двух гофрированных слоев.

Торцовая жесткость принимается в зависимости от марки картона (табл. 2), а толщина практически равна высоте гофр.

Таблица 2

Марка картона	T11	T12	T13	T14	T15	T21	T22	T23	T24	T25
Торцовая жесткость, Н/см	30	30	32	36	40	22	30	38	46	54

Продолжение таблицы 2

Марка картона	Т26	Т27	П31	П32	П33	П34	П35	П36	П37
Торцовая жесткость, Н/см	62	70	50	60	80	100	120	150	170

Сопоставляя формулы 32 и 33 и зная параметры ящика, можно определить допустимую высоту штабелирования на складах и в кузове автомобиля, а также на основе оптимальной высоты штабелирования – необходимые параметры и марку картона.

Рассмотрим контрольный пример. Для перевозок используют груз размерами 302821 см, массой 20 кг в таре толщиной 0,85 см и с торцовой жесткостью 54 Н/см. В условных обозначениях: ,,,,и(марка картона Т25). Коэффициент запаса прочности принимают.

Прямая задача. Необходимо определить высоту штабелирования груза на складе или в транспортном средстве.

1. Определение периметра ящика

см.

2. Определение сжимающего усилия

Н.

3. Определение высоты штабелирования

см.

Для перевозок груза используют автомобили-фургоны с максимальной высотой штабелирования 150-200 см.

Обратная задача. Необходимо определить толщину и марку картона, при которых максимальная высота штабелирования составит 200 см.

Максимальную толщину картона принимают 1 см для ящика, изготовленного из картона типа Т и 2 см —из картона типа П.

1. Определение сжимающего усилия

Н.

2. Определение толщины картона

см.

Так как толщина картона больше допустимой для картона типа Т (3,67>1), то принимают толщину картона см и определяют марку пятислойного картона типа П.

3. Определение торцовой жесткости

Н/см.

В табл. 2 подбирают значение торцовой жесткости для картона типа П, ближайшее большее, чем Н/см. Это будет картон марки П33 сН/см.