ОПТСС-Лекция 14

Для транспортировки сыпучих продуктов предназначены также и мягкие специализированные контейнеры из различных эластичных материалов. Типы, основные параметры и размеры таких контейнеров формы прямоугольного параллелепипеда, предназначенных для транспортирования сыпучих не слеживающихся и слабо слеживающихся продуктов автомобильным, железнодорожным, водным и воздушным .транспортом и кратковременного хранения, установлены ГОСТ 21045—75. Этот стандарт не распространяется на контейнеры для транспортирования и хранения ядовитых, взрывоопасных и вступающих в химическое взаимодействие с материалом контейнера продуктов. Мягкие специализированные контейнеры должны иметь рукава, люки и другие устройства для проведения погрузочно-разгрузочных работ. В соответствии со стандартом контейнеры должны изготовляться следующих типов: П ‑  с грузовыми элементами в виде несущих проушин (рис. 87, а); Л ‑ с грузовыми элементами в виде грузовых лент с кольцами (рис. 87, б).

Рис. 87. Конструктивные схемы мягких контейнеров: а ‑ с несущими проушинами; б ‑ с грузовыми лентами и кольцами

В табл. 45 приведены основные параметры и размеры мягких специализированных контейнеров по ГОСТ 21045—75.

Типы и основные параметры контейнеров и средств пакетирования для доставки штучных и тарно-штучных грузов в строительстве должны соответствовать указанным в табл. 46.

Контейнеры типов КЗ-1,25У и КЗ-2,5У предназначены для мелкоштучных отделочных материалов, электротехнических, санитарно-технических материалов и изделий, метизов, стеклоблоков и др. Контейнеры закрытые, имеющие форму параллелепипеда с двухпольной дверью в боковой стенке; внутри могут быть оборудованы полками и ячейками.

Закрытые контейнеры типов КЗ-1И и КЗ-ЗИ предназначены для строительного стекла. Они имеют форму усеченной пирамиды с двухпольной дверью в боковой стенке; оборудованы инвентарной пирамидой с устройством для закрепления пакетов стекла.

Контейнер КЗ-2,5И предназначен для сыпучих вяжущих материалов (цемента, гипса). Выполнен в виде бункера с разгрузочным устройством, жестко закрепленного на раме с шарнирно-откидными телескопическими стойками.

Закрытый контейнер типа КЗ-1Г предназначен для рулонных кровельных материалов. Имеет форму параллелепипеда с открывающейся крышкой; может быть оборудован открывающимся днищем и дверью в торцевой стенке. Контейнер КЗ-2,5Г предназначен для накладных деталей, материалов и изделий, сопутствующих монтажному и отделочному потокам. Имеет форму параллелепипеда с открывающейся крышкой; внутренняя полость может быть оборудована отсеками. Контейнер КЗ-5Г предназначен для теплоизоляционных материалов и изделий на поддонах ППС-0,5И или в заводской упаковке. Имеет форму параллелепипеда с открывающейся крышкой и двухпольной дверью в торцевой стенке.

Таблица 45 Основные параметры и размеры мягких специализированных контейнеров типов П и Л для сыпучих материалов
Параметры		Типоразмер контейнера
		МК-0,5П(Л)	МК-0,7П(Л)	МК-1,0П(Л)	МК-1,5П(Л)	МК-2,0П(Л)	МК-3,0П(Л)
Габаритные размеры в загруженном состоянии, мм, не более	L	940	940	980	1450	1450	1450
	B	940	940	980	1450	1450	1450
	H	950	1250	1250	1250	1650	2500
Собственная масса контейнера, кг, не более		20	25	35	50	80	95
Масса брутто, т, не более		1,5	1,5	2	2	4	4
Рабочий объем в загруженном состоянии, м^3		0,51±0,10	0,67±0,15	0,89±0,15	1,72±0,15	2,20±0,20	3,35±0,25
Насыпная масса транспортируемого продукта, т/м^3, не более		2,4	1,8	1,9	1,1	1,7	1,1
Размеры погрузочного и разгрузочного люков, мм, не более		400	400	600	600	600	600
Длина погрузочного и разгрузочного рукавов, мм, не более		690	690	1100	1100	1100	1100

Открытые контейнеры типов КО-1.6Г, КО-2,5Г и КО-4Г предназначены для малогабаритных железобетонных изделий, укладываемых горизонтально, и металлических изделий. Контейнеры имеют форму параллелепипеда; могут быть оборудованы устройством для обеспечения раздельной укладки изделий и пространственной их фиксации.

Открытый контейнер типа КО-2.5И предназначен для заготовок санитарно-технических систем и заготовок из кровельной стали. Имеет форму параллелепипеда; может быть оборудован шарнирно-откидными дверцами в боковых стенках. Выполняется складным или разборным. Контейнер КО-4И предназначен для теплоизоляционных сыпучих материалов. Выполнен в виде бункера смешанной формы с каркасом в виде параллелепипеда и разгрузочным устройством в днище. Контейнер КП-2,5И предназначен для деталей стволов мусоропроводов, укрытых ковров, линолеума в рулонах. Выполнен в виде поддона с угловыми стойками и гнездами для раздельной укладки изделий; может быть оборудован устройствами для соединения контейнеров при их многоярусной установке.

Контейнеры-платформы типов КП-2,5Г и КП-5Г предназначены для малогабаритных железобетонных изделий, укладываемых вертикально или наклонно. Контейнеры выполнены в виде поддона с угловыми стойками; могут быть оборудованы устройствами для обеспечения вертикальной раздельной или наклонной укладки изделий и их пространственной фиксации. Для контейнеров типажом приняты условные обозначения, состоящие из буквенных индексов и цифровых значений. Буквенные индексы указывают на тип и вид контейнеров. Их наименования приняты в соответствии с ГОСТ 20231—74 «Контейнеры грузовые. Термины и определения». Приняты следующие условные буквенные обозначения типов и видов контейнеров: контейнеры закрытые — КЗ, контейнеры открытые — КО и контейнеры-платформы — КП.

Таблица 46 Типаж специализированных контейнеров для доставки штучных и тарно-штучных грузов в строительстве
Тип	Номинальная масса, кг	Масса тары, кг	Габаритные размеры (не более), мм			Применяемый транспорт^1
			длина	ширина	высота
КЗ-1,25У КЗ-2,5У КЗ-1И КЗ-3И КЗ-2,5И КЗ-1Г КЗ-2,5Г КЗ-5Г КО-1,6Г КО-2,5Г КО-4Г КО-2,5И КО-4И КП-2,5И КП-2,5Г КП-5Г	1250 2500 1000 3000 2500 1000 2500 5000 1600 2500 4000 2500 4000 2500 2500 5000	340 580 200 500 700 120 500 1200 210 325 520 300 500 250 250 500	1800 2100 1500 1810 2000 1600 2100 3430 1800 2600 3500 3100 2100 4000 2600 3400	1050 1325 700 870 1800 1050 1050 1850 1050 1050 1800 1050 2100 2100 1050 2100	2000 2400 1600 1908 2040 1200 600 2340 900 900 1100 1150 2000 800 1500 1800	А А и ЖД А А и ЖД А А А А А А А А А А А А
^1 А-автомобильный; ЖД-железнодорожный

Цифры, стоящие за начальными буквенными индексами, указывают номинальную массу брутто средств контейнеризации и пакетирования, выраженную в тоннах с точностью до 0,01 т с округлением в меньшую сторону. Буквенные индексы, стоящие за цифрами, указывают на область применения по основным доставляемым грузам (табл. 47).

Цифры, стоящие в конце обозначения, указывают на модификацию конструкции контейнера или средства пакетирования.

Контейнеры типоразмеров КЗ-1,25У, КЗ-2,5У, КЗ-3И, КсП-1И предназначены для доставки соответствующих материалов и изделий с предприятий промышленности строительных материалов до центральных складов, складов подсобных предприятий строительных организаций и баз комплектации, а также с центральных складов и баз комплектации до объектов строительства; типоразмеров КО-1,6Г, КО-2,5Г, КО-4Г, КО-4И, КП-2,5Г, КП-5Г, КсП-1,25Г, КсП-0,8И предназначены для доставки соответствующих материалов и изделий с предприятий промышленности строительных материалов до объектов строительства; типоразмеров КЗ-2,5И, КЗ-1Г, КЗ-2,5Г, КЗ-5Г, КсП-1,25Г предназначены для доставки соответствующих материалов и изделий с центральных складов и баз комплектации до объектов строительства; типоразмеров КЗ-1И, КЗ-2,5Г, КО-2,5И, КсП-1,25Г, КП-2,5И, КсП-2И, КсП-0,5И, КсП-1Г предназначены для доставки соответствующих материалов, изделий и полуфабрикатов, подобранных, как правило, в технологические комплекты, с подсобных предприятий строительных организаций до объектов строительства с подачей на рабочее место (перекрытие, этаж).

Таблица 47 Области применения контейнеров и их условные обозначения
Область применения	Контейнер или средство пакетирования	Условное обозначение
Универсальный	Для широкой номенклатуры материалов и изделий	У
Групповой	Для группы материалов и изделий, однородных по физико-химическим свойствам и условиям перевозки	Г
Индивидуальный	Для материалов и изделий, имеющих специфические свойства	И

Грузоподъемность является одним из основных параметров контейнеров и определяется исходя из величины партионности грузов, предназначенных для контейнерной доставки. Минимальная грузоподъемность контейнера определяется структурой отправок, а максимальная — техническими возможностями подвижного состава и средств механизации. Масса брутто контейнера и его грузоподъемность связаны соотношением

;

где m_бр — масса брутто контейнера; m_гр — грузоподъемность контейнера; q_k — собственная масса (тара) контейнера.

Степень использования контейнера при загрузке характеризуется коэффициентом Кр использования его грузоподъемности и коэффициентом использования объема. Коэффициент Kр определяется отношением фактической загрузки контейнера m_k к его номинальной грузоподъемности m_гр:

.

Коэффициент использования объема контейнера Ку определяется отношением объема V_гр фактически занимаемого грузом, к полезному объему контейнера V_пк:

.

Выбор параметров контейнеров начинают обычно с установления их удельного объема, который может быть легко увязан с объемными характеристиками грузов.

Удельным объемом контейнеров V_ук называется число кубических •метров полного внутреннего объема контейнера, приходящееся на 1 т его номинальной грузоподъемности нетто:

Оптимальным удельным объемом будет тот, при котором заполнение полезного объема обеспечивает наилучшее использование грузоподъемности контейнера, т. е.

,

где — объемная масса груза.

Зная грузоподъемность m_гр и требуемый удельный объем V_ук определяют полезный объем контейнера V_пк как произведение указанных двух величин:

.

Собственная масса контейнера зависит от массы брутто, внутреннего объема, материала, из которого он изготовлен, а также от специфических особенностей конструкции (размеров дверных проемов, люков и т. п.).

А.С.Китаевым предложена формула, устанавливающая функциональную зависимость собственной массы контейнера q_k от перечисленных выше факторов:

,

где µ— коэффициент относительной грузовместимости, т/м³.

Для контейнеров с внутренним объемом до 10 м³, изготовленных из углеродистой стали

,

для контейнеров с внутренним объемом свыше 10 м³,

где F_п — сумма площадей дверных проемов (люков) контейнера, м².

Погрузочная площадь контейнера устанавливается в зависимости от необходимой грузоподъемности в пределах размеров площади пола подвижного состава. Удельная площадь пола контейнера F определяется отношением:

,

где F — площадь пола контейнера, м²; m_гр— номинальная грузоподъемность контейнера.

При выборе параметров контейнера стремятся к тому, чтобы величина F была близка к аналогичному показателю транспортных средств.

Внутренние размеры контейнера определяются исходя из его оптимального внутреннего полезного объема с учетом габаритных размеров. При определении внутренних размеров контейнеров нужно исходить из следующих выражений:

где l, b, h — внутренние длина, ширина и высота; L, B, H — габаритные длина, ширина и высота; b — суммарная толщина боковых панелей; l — суммарная толщина торцевой панели и двери; а, с — соответственно толщина основания и крыши контейнера.

Между показателями, выражающими основные технические характеристики контейнеров, имеется взаимосвязь:

где m_ук- удельная (объемная) грузоподъемность, т/м³;

Расчеты показывают, что рациональным значением К_Т.- можно считать для стальных среднетоннажных контейнеров 0,20—0,22; для крупнотоннажных 0,115—0,135, для плайвуд-контейнеров (со стенками из упрочненной фанеры) и особенно контейнеров из алюминиевых сплавов 0,10—0,11.

Полезная масса (нетто) контейнера:

где  — коэффициент, учитывающий степень использования полезного внутреннего объема V_пк контейнера.

ОСНОВЫ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ КОНТЕЙНЕРОВ

Расчетные нагрузки

На контейнер действуют нагрузки, возникающие в процессе погрузочно-разгрузочных, транспортных, перегрузочных и складских операций. Нагрузки, действующие на контейнеры, принимают из условия

где Р_бр- максимальный вес брутто; Р_гр — максимальный полезный вес груза; q_k— собственная масса контейнера.

Конструкция и форма контейнеров должны обеспечивать их штабелирование при перевозке (морским транспортом) и хранении не менее чем в три яруса для малотоннажных и среднетоннажных и не менее чем в шесть ярусов для крупнотоннажных.

Нагрузки, которые должны выдерживать контейнеры и отдельные элементы их конструкции, устанавливаются действующими стандартами.

При расчете конструкций крупнотоннажных контейнеров принимают, что прогиб элементов нижней рамы контейнеров, загруженных до 1,8Р_бр не должен быть более 6 мм ниже уровня опорных плоскостей нижних угловых фитингов. Подхватные элементы крупнотоннажных контейнеров должны выдерживать нагрузки, возникающие при плавном подъеме контейнера весом 1,25Р_бр.

Вертикальную нагрузку на пол контейнера при подъеме краном принимают равной 2Р_бр — q_kg (где g — ускорение свободного падения). При этом учитывают, что нагрузка равномерно распределена по площади пола контейнера с учетом действующих динамических сил. Угол наклона к горизонтали подъемных стропов при застропке средне- и крупнотоннажных контейнеров массой брутто не выше 10 т принимают 60°. У крупнотоннажных контейнеров массой брутто более 10 т силы, прикладываемые к верхним угловым фитингам при подъеме, направлены вертикально.

Подъем крупнотоннажных контейнеров может производиться также и за нижние угловые фитинги. Угол наклона подъемных усилий к горизонтали принимается: для контейнеров типа 1D — 60°, 1С—45° и 1А—30°; при этом следует учитывать, что линии действия подъемных усилий параллельны боковой плоскости фитингов (не соприкасаясь с ними) и удалены от них не более чем на 38 мм.

При подъеме вилочным погрузчиком вертикальная нагрузка, равномерно распределенная на площади пола контейнера, принимается равной 1,25Р_бр — q_kg; длина вил захвата, которые вводятся в пазы нижней рамы контейнера, принимается равной 0,75 ширины контейнера. При штабелировании вертикальная нагрузка, равномерно распределенная по площади пола каждого штабелируемого контейнера, принимается равной 1,8Р_бр — q_kg.

Для среднетоннажных контейнеров принимается строго вертикальная установка в штабеле в три яруса без смещения. Для крупнотоннажных контейнеров принимается шестиярусное штабелирование со смещением всех пяти верхних контейнеров относительно нижнего шестого на 38 мм в продольном направлении и на 25,4 мм в поперечном. Таким образом, нагрузка на нижний контейнер составляет: на среднетоннажный 3,6Р_бр, на крупнотоннажный 9Р_бр. Вертикальная нагрузка при соударении между собой железнодорожных вагонов с контейнерами, загруженными до полной вместимости, принимается равной Р_бр — q_kg, продольное ускорение в плоскости пола платформы — 2g. При этом считается, что нагрузка равномерно распределена по площади пола контейнера. Принимается также, что крепление контейнера производится как бы поочередно за каждую пару нижних угловых фитингов, размещенных под угловыми стойками торцовых стен крупнотоннажных контейнеров, или за каждую пару проушин в угловых торцевых стойках среднетоннажных контейнеров с помощью растяжек, расположенных под углом 45° в продольном направлении.

Горизонтальная нагрузка при перевозке морем, равномерно распределенная по площади каждой стенки или двери, принимается для среднетоннажного контейнера 0,6(Р_бр‑q_kg) (рис. 88) и крупнотоннажного: на торцевую 0,4(Р_бр-q_kg) и боковую 0,6(Р_бр-q_kg) (рис. 89).

Рис. 88. Схема нагружения торцевой и боковой стенок среднетоннажного контейнера	Рис. 89. Схема нагружения торцевой стенки крупнотоннажного контейнера

Вертикальная равномерно распределенная нагрузка на крышу среднетоннажных контейнеров при их перевозке в трюмах судов от укладки на нее различных грузов принимается для контейнеров УУК-2,5(3) и УУК-5У 14кН и для контейнеров УУК-5 28 кН (рис. 90, а). Кроме того, при ремонтах и ручной строповке контейнера возникают вертикальные сосредоточенные нагрузки, которые принимаются: для среднетоннажных контейнеров на площади квадрата 300х300мм в любом месте крыши 1,5кН (рис. 90, б) и для крупнотоннажных контейнеров на площади прямоугольника 300х600мм в наиболее слабом месте крыши 3 кН (рис. 91).

а) б)

Рис. 90. Схема нагружения крыши среднетоннажного контейнера: а ‑ равномерно распределенной нагрузкой; б ‑ сосредоточенной нагрузкой

Расчет конструкции контейнера начинается с определения статических и динамических нагрузок, действующих на него при хранении, перевозке и перегрузке.

При штабелировании крупнотоннажных контейнеров принимается, что возникающие нагрузки передаются четырьмя угловыми стойками, а при штабелировании среднетоннажных контейнеров – всеми четырьмя стенками. Расчетная схема штабелирования крупнотоннажных контейнеров показана на рис.92. Силы, приложенные к

Рис. 91. Схема нагружения крыши крупнотоннажного контейнера

верхним угловым фитингам, смещены относительно центров последних на 38 мм в продольном и на 25,4 мм в поперечном направлениях.

Рис. 92. Схема нагружения крупнотоннажного контейнера при штабелировании

Нагрузка (в Н) на верхний угловой фитинг, передающаяся на угловую стойку контейнера, будет

Нагрузка (в Н) на нижний угловой фитинг

У среднетоннажных контейнеров (рис. 93), не имеющих фитингов, нагрузка (в Н) на каждую стенку принимается

Рис. 93. Схема нагружения среднетоннажных контейнеров при штабелировании

Нагрузка на площадь пола контейнера

где F — площадь пола контейнера.

В расчетах учитывается, что нагрузки Q (для среднетоннажных— Q') и Q_П действуют одновременно.

Расчетные схемы подъема крупнотоннажных контейнеров массой брутто свыше 10 т за верхние угловые фитинги приведены на рис. 94, а, массой брутто 10т — на рис. 94, б, а среднетоннажных массой брутто от 3…10 т за рымы — на рис. 95. Нагрузка (в Н), действующая вертикально вверх и приложенная к каждому угловому фитингу крупнотоннажного контейнера,

Для среднетоннажных контейнеров, перегружаемых стропами с углом наклона их к горизонтали 60° нагрузка (в Н), приложенная к каждому верхнему угловому фитингу или рыму, составляет

		Рис. 94 Схема нагружения крупнотоннажных контейнеров при подъеме за верхние угловые фитинги: а ‑ массой брутто 20 и 30 т; б ‑ массой брутто 10 т
	Рис. 95. Схема нагружения среднетоннажных контейнеров при подъеме за четыре рыма

На рис. 96 показана схема подъема контейнера за нижние угловые фитинги. Силы, приложенные к указанным фитингам, должны отстоять от их наружной поверхности на 38 мм. Угол наклона стропов к горизонтали составляет, как указано выше, для контейнеров массой брутто 30 т — 30°, для контейнеров массой брутто 20 т - 45° и контейнеров массой брутто 10 т - 60°. Нагрузки, приложенные к каждому нижнему угловому фитингу, соответственно равны Р_бр; 0,71Р_бр и 0,58Р_бр.

Нагрузка, действующая на фитинг при креплении контейнеров к подвижному составу, имеет продольное направление и равна ±2Р_бр/2 == ±Р_бр. При этом нагрузка на пол контейнера составляет (Р_бр —q_kg) (рис. 97). Сила, равная Р_бр, приложена к каждому нижнему угловому фитингу контейнера.