Амортизационные материалы

Содержание

Амортизационные материалы

Амортизационные материалы – материалы для изготовления упаковочных амортизаторов, такие, как гофрированный картон, вспененные полимеры, мягкие сорта резины, пружины, деревянная стружка и т.д.

Амортизационные материалы обеспечивают сохранность изделий при ударах, вибрации, трении выступающих частей изделия о внутренние поверхности твердой тары и других нагрузках, Требования к амортизационным материалам следующие: небольшая объёмная масса, достаточная механическая прочность, минимальная остаточная деформация, возникающая в результате действия механических нагрузок, негигроскопичность и химическая инертность, отсутствие абразивных свойств, низкая стоимость и простота изготовления.

Характеристика амортизационных материалов

Каждый вид амортизационных  материалов имеет свои специфические  свойства, определяющие условия использования и ограничивающие сферу применения.

Древесная стружка  обладает высокой эластичностью, используется для амортизации тяжёлых предметов, однако её упругие свойства нестабильны, они зависят от влажности. Оптимальная влажность древесной стружки составляет 12-18%. При большей влажности стружка теряет эластичность, а при меньшей ломается и пылит. Кроме того, древесная стружка может содержать смолистые вещества, вызывающие коррозию.

Войлок и шерсть отличаются достаточной упругостью, хорошо сопротивляются повторным деформациям, но гигроскопичны, подвержены гниению и поражению насекомыми.

Стекловолокно обладает наибольшей упругостью, негигроскопично, не подвержено сгоранию, но характеризуется высокой абразивностыо, что значительно ограничивает сферу его применения.

Бумага и картон - наиболее распространённые виды амортизирующих материалов. Они легко принимают нужную форму, стоимость их производства относительно невелика, хорошо амортизируют лёгкие изделия, применяются для упаковывания пищевых, парфюмерных, медицинских и других грузов, но боятся сырости при повторном использовании, теряют упругие свойства.

Пенистые полимеры являются наиболее перспективными амортизаторами. Среди них необходимо выделить пенополистирол, амортизирующий и теплоизолирующий материал с микроячеистой структурой. Плотность пенополистирола 25кг/м . Он обладает большой механической прочностью, стоек к влаге, низким температурам, не даёт пыли, но при повторных нагрузках изменяет свои амортизационные свойства. Применяются также пенополиуретан, пенополиэтилен, велофлекс и др., отвечающие всем современным требованиям, но обладающие пока высокой стоимостью. Свойства пенистых амортизационных материалов достаточно хорошо изучены, разработаны методики расчёта прокладок из указанных материалов.

Динамическая характеристика амортизационных материалов

При перевозке различными видами транспорта, хранения на складе в штабелях, выполнении погрузочных-разгрузочных работ система  «изделие-упаковка» подвергается воздействию различных видов нагрузок, ударов и вибрации. Практика показала, что наиболее опасными нагрузками, действующими на систему «изделие-амортизация-тара» в процессе доставки от изготовителя до потребителя, являются удары. Нормативные воздействия нагрузок на тару и груз при различных условиях перевозки и перегрузки следующие:

Выбор амортизационного материала  для конкретных условий работы осуществляется на основе его динамической характеристики, определяемой специальными испытаниями. В процессе испытания имитируется падение груза (молота) переменной массы на прокладку из амортизационного материала. По результатам испытаний строится график зависимостей ударной перегрузки от статической нагрузки. Эта зависимость и является динамической характеристикой амортизационного материала. Кривая, выражающая зависимость «ударная перегрузка-статическая нагрузка», представляет характерную вогнутую форму с ярко выраженным минимумом.

При малой массе молот (левая  ветвь динамической кривой) создаёт  на амортизаторе нагрузку меньшей величины по сравнению с необходимой для того, чтобы, преодолев упругие силы материала, деформировать его на значительную величину (происходит отскок); возникают значительные ударные перегрузки. С увеличением массы молота деформация материала увеличивается и, наконец, достигает такой величины, при которой материал обнаруживает наилучшие амортизационные свойства. Эта нагрузка соответствует минимуму динамической кривой.

При дальнейшем увеличении массы молота возрастает остаточная деформация. Вследствие сильного сжатия материал начинает терять свои амортизационные свойства, ударные перегрузки вновь увеличиваются (правая ветвь кривой). Таким образом, зона минимума кривой (динамической характеристики) соответствует оптимальным условиям работы испытываемого материала.

Перевозка скоропортящихся грузов

Классификация скоропортящихся грузов

 Согласно Правилам перевозок скоропортящихся грузов автомобильным транспортом в международном сообщении скоропортящиеся грузы в зависимости от происхождения делятся на следующие группы:

1. Продукты растительного происхождения: фрукты, овощи, ягоды, грибы и др.;
2. Продукты животного происхождения: мясо различных животных и птиц, рыба, икра, молоко, яйца и др.
3. Продукты переработки: молочные продукты, в т.ч. сыры, жиры различные, колбасные и другие мясные изделия, плоды замороженные и др.;
4. Растения живые: срезанные цветы, цветы в горшках, саженцы деревьев и кустарников, рассада и др.

В зависимости от способа температурной  обработки скоропортящиеся грузы  делятся на:

1. Свежие или остывшие без изменения их естественного состояния;
2. Охлажденные (как правило, до температуры от -6°С до +4°С, но иногда до +13°С);
3. Замороженные (температура от -7°С до -18°С);
4. Глубокозамороженные (температура ниже -18°С);
5. Подогретые (с повышенной температурой относительно температуры наружного воздуха).

Замороженный продукт это продукт, температура которого в толщине не выше -6°С и в нем практически прекращаются биохимические процессы. Вода в таком продукте превращается в лед. Продукт в некоторой степени теряет вкусовые и ароматические свойства, но сохраняет питательность.

В охлажденном продукте температура в толще от. 0. до +4°С, что замедляет физические и биохимические процессы.

Термически необработанные продукты имеют температуру близкую или равную температуре наружного воздуха.

По совместимости свойств для  совместной перевозки грузы поделены на группы (табл. 1).

Таблица 1

Температурные условия перевозки  некоторых свежих скоропортящихся грузов согласно действующим правилам представлены в табл. 2.

Таблица 2

Если груз и его температурный  режим не указан в официальных документах, то грузоотправитель указывает температуру для перевозки его груза при условии, что по техническим возможностям транспортное средство может обеспечить заявленную температуру. Скоропортящиеся грузы могут быть классифицированы по общей классификации любых грузов:

• По физико-химическим свойствам - твердые, жидкие и наливные. Твердые, в свою очередь, могут быть штучными и наволочными;
• По условиям перевозки - не требующие специализированного подвижного состава, требующие соблюдения особых санитарных и температурных режимов, следовательно, специализированного подвижного состава, учитывающего особенности груза;
• По срочности перевозки - требующие сжатых сроков для сохранности качества, грузы с длительным сроком перевозки.

Но в классификации скоропортящихся грузов главенствующими должны оставаться признаки происхождения груза и связанная с ними классификация по температурной обработке.

Естественная убыль при перевозках скоропортящихся грузов

При перевозках отдельных грузов, вследствие присущих им физико-химических и биологических свойств, может произойти изменение массы или объема, либо целостности груза.

Неизбежные потери грузов, зависящие  от вида груза, условий и длительности перевозки, перегрузки и хранения; климатической зоны; тары и упаковки, относятся к естественной нормальной убыли. Нормы естественной убыли устанавливаются соответствующими ведомствами. На каждом виде транспорта существует свой норматив естественной убыли.

Установленные нормы являются предельными  максимальными потерями груза при перевозке, поэтому списание убыли должно строго контролироваться и производиться по актам. Перевозчик не несет ответственность только за естественную убыль в пределах норматива. Основными причинами естественной убыли являются усушка (уменьшение влаги содержимого в грузе, улетучивание, испарение, вымораживание), выветривание, впитывание в упаковку и тару, утечка (просачивае-мость), раструска и распыл (обычно сыпучих грузов), бой тары (стеклянной, фарфоровой и др.). При перевозке штучных грузов и фасованных товаров по счету нормы естественной убыли не применяются. Повреждения тары, а также разница между фактической массой тары и массой по трафарету в норму потерь не включаются.

Нормы естественной убыли грузов при  автомобильных перевозках устанавливаются в процентах к начальной массе (или объему) груза нетто и включают также убыль при перегрузочных работах. При расчете потерь груза учитывают массу груза, норматив естественной убыли, расстояние и продолжительность перевозки, период года, технологию перевозок, тип подвижного состава.

Теплым периодом считают период с 1 мая по 30 сентября для районов, расположенных севернее 50° северной широты, и с 1 апреля по 31 октября  для районов, расположенных южнее 50е северной широты.

Обеспечение сохранности наливных грузов

Наливные грузы, как правило, бестарные  и их перевозят в цистернах, устанавливаемых  на автомобилях вместо грузовой платформы.

Перевозка наливных грузов характеризуется  особой спецификой - обращение в  специализированную логистическую  компанию позволит быть уверенными в сохранности и своевременной доставке груза.

Доставка наливных грузов – это  перевозка преимущественно двух обширных категорий грузов, классифицирующихся на химические и пищевые вещества, при транспортировке которых  необходимо обеспечить полную герметичность, чтобы избежать утечки или испарения. Если требуется перевезти опасный груз – то фактор герметичности становится важным уже не только с точки зрения сохранности доставляемого вещества в полном объеме, но и с точки зрения безопасности окружающей среды и предотвращения аварийных ситуаций.

Кроме того, перевозка наливных грузов зачастую требует поддержания определенного  температурного режима или подогрева  при выгрузке, что также связано  с особенностями перевозимых  веществ, которые при определенных температурах могут становиться вязкими или начинают испаряться. Если же речь идет о перевозке пищевых грузов, то при нарушении допустимого температурного диапазона, пищевые продукты могут просто испортиться. Необходимо соблюдать и стерильность, проводить специальную обработку емкостей (если это не одноразовые флексиконтейнеры), посредством которых будет производиться перевозка наливных грузов, – это необходимо во избежание взаимодействия различных веществ, что может испортить качество химического или пищевого продукта и даже привести к небезопасным реакциям.

Пищевые наливные грузы

Автоцистерны должны соответствовать  критерию высокой экологичности, при  которой полностью исключается  какое-либо вредное влияние поверхностей, соприкасающихся с грузом, на свойства перевозимого вещества. Автоцистерны производятся из материалов, устойчивых к коррозийным процессам, на стенках емкостей не образуются неочищаемые загрязнения. Перевозка наливных грузов включает предоставление заказчику идеально чистых емкостей, прошедших специальную антибактериальную обработку. Также при транспортировке наливных грузов часто необходимо поддерживаться определенной температуры, что дает возможность довезти груз с полным сохранением его качества.

Химические наливные грузы

При перевозке наливных химических грузов необходимо соблюдать стерильность цистерн, кроме того, перевозка химических грузов требует знания свойств доставляемых материалов, которые могут характеризоваться вязкостью, испаряемостью, приводить к образованию пара. Соответственно, в некоторых случаях цистерны, в которых производится перевозка опасных грузов, должны быть оснащены газовытяжными трубами, специальными дыхательными клапанами или другим необходимым оборудованием.

Автоцистерны

Разное количество секций (от 1 до 6) и объем емкостей (от 20 до 46 куб.м.) позволяет реализовывать наиболее выгодное предложение по транспортировке груза в автоцистерне вне зависимости от заявленного объема партии. Современные цистерны оборудованы надежными сливными устройствами и оснащены разными видами переходников (от 500 до 100 мм), что делает погрузку/выгрузку перевозимой продукции достаточно простой и эффективной. В идеальном случае автоцистерны изготовлены из нержавеющей стали, характеризуются изотермичностью, кроме того, в машинах имеется возможность разогрева разных типов: парового, электрического и автономного с помощью отопителей.

Наличие отдельных секций в автоцистернах  делает возможной одновременную  перевозку нескольких разных грузов, что также является плюсом в пользу практичности и экономичности транспортировки жидких грузов. Тщательная промывка и обработка пищевых автоцистерн после каждой перевозки обеспечивает полную санитарную безопасность. Также обеспечению фактора безопасности способствует и то, что цистерны производятся из антикоррозийных материалов, на которых не возникают несмываемые загрязнения. Внутренние поверхности химических и пищевых автоцистерн не должны вступать ни в какие реакции с перевозимыми продуктами, поскольку вследствие этого возможно изменение вкуса, запаха или иных свойств груза – современные материалы, из которых выполнены цистерны, полностью удовлетворяют этому требованию.

Пищевые автоцистерны изготавливают  таким образом, что их конструкция  позволяет осуществить тщательную промывку и быть полностью уверенным в чистоте емкости. Кроме того, при перевозке некоторых видов грузов необходимо поддерживать определенный температурный режим: современные химические и пищевые автоцистерны оснащены оборудованием для поддержания заданной температуры.

Сохранность перевозимых грузов - одно из условий договора перевозки, выполнение которого входит в обязанности перевозчика. Предусматривается ответственность за несохранность груза после принятия его для перевозки и хранения до выдачи грузополучателю.

Основные требования по обеспечению сохранности перевозимых грузов:

-   подготовка груза к перевозке  (приведение груза в транспортабельное  состояние, обеспечивающее сохранность  и безопасность перевозки с  учетом полного использования  грузоподъемности или вместимости  вагона);

-   маркировка груза (отправительская,  железнодорожная и специальная)

-   определение количества  или массы груза

-   выбор подвижного состава  и подготовка вагонов к перевозке

-   размещение и крепление  грузов

-   пломбирование   вагонов   и   контейнеров

-   соблюдение срока доставки

-   документальное    оформление    перевозок

-   охрана и сопровождение  грузов.

Сохранность перевозимых грузов повышается за счет маршрутизации перевозок, так  как при этом ускоряется доставка грузов.

Несохранность груза - ухудшение или полная потеря качества, изменение  количества,   а  также  пересортица,  в  результате  которой  груз уценивается до более низкого сорта.

Несохранность может быть следующих  видов:

-   количественные потери - уменьшение  массы груза, потеря грузовых мест, потеря части груза (при технических неисправностях подвижного состава, погрузочно-разгрузочных машин и устройств, при россыпи навалочных и проливании наливных грузов, при хищении, в аварийных ситуациях);

-   качественные потери - ухудшение  свойств груза, его внешнего вида и товарного сорта (при несоблюдении правил перевозки и хранения, при пересортице);

-   количественно-качественные  потери - уменьшение количества груза  с одновременным ухудшением качества  всей партии груза (при испарении  нефтепродуктов     улетучиваются     наиболее     ценные     фракции). Несохранные перевозки приводят не только к материальному ущербу от потери  грузов,  но  и к  загрязнению  окружающей  среды и,  в  частности.  

Для    наливных    грузов    можно    выделить    следующие    причины несохранности:

испарение при наливе-сливе и  транспортировке (открытость струи, негерметичность  крышек люков цистерн);

утечка, выплескивание через неплотности  котла цистерны, наливных и сливных  устройств (из-за нарушения технологии заключительных операций при наливе - закрытие крышек колпаков цистерн без установки резиновых прокладок, неполное завинчивание запоров);

сброс в окружающую среду неутилизированных  остатков груза в пунктах очистки  недослитых цистерн;

в случаях налива груза без учета его объемного расширения;

налипание на стенки вагонов и трубопроводов (нарушение технологии разогрева  вязких грузов, низкая скорость перекачки).

Сокращение потерь при наливе возможно за счет ускорения операции налива, достигнутого автоматизацией открытия и закрытия крышек колпаков цистерн, подачи и уборки наливных стояков, регулирования и контроля скоростей подачи нефтепродукта в цистерну. Цистерны должны соответствовать роду перевозимого груза, иметь исправные уплотнительные кольца. Во время налива необходимо следить за исправностью котла цистерны, а при обнаружении течи прекратить налив. Категорически запрещается заполнять котлы выше установленной нормы. По окончанию нужно герметично закрыть крышку.

Практическая работа №1 
Расчёт прочности и крупногабаритной тары в процессе грузовой операции

Теоретическая часть

Тара является одним из важнейших  элементов упаковки и представляет собой изделие для размещения продукции.

Классификация тары

1. По функциональным признакам
1. Потребительская
2. Групповая
3. Производственная
4. Тара-оборудование
5. Транспортная
2. По условиям эксплуатации
1. Разовая
2. Возвратная
3. Многооборотная
3. По способности выдерживать нагрузки
1. Мягкая
2. Полужёсткая
3. Жёсткая
4. По размерам
1. Крупногабаритная
2. Малогабаритная
5. По материалу изготовления
1. Из одного материала
2. Комбинированная
6. По прочности
1. Прочная
2. Хрупкая
7. По способности к штабелированию
1. Штабелируемая
2. Нештабелируемая
8. По герметичности
1. Герметичная
2. Негерметичная
9. По конструкционным особенностям
1. Неразборная
2. Разборная
3. Складная
10. По количеству затаренного груза
1. Индивидуальная
2. Групповая

Основные принципы расчёта прочности  транспортной тары

Прочность транспортной тары в значительной степени определяет сохранность  груза в процессе перевозок. На прочность  определяющее влияние оказывают:

• Характер груза и его допустимая масса в единице тары
• Размер тары и её отдельных частей
• Механические свойства материала, используемого для изготовления тары
• Условия выполнения перевозок с точки зрения воздействия внешних факторов

Статистическое сжимающее усилие которое должна выдерживать тара, находящаяся в нижнем ряду штабеля:

где g- ускорение свободного падения (9,81 м/сек²)

Q – масса тары с грузом, кг

H – высота штабеля (штабирования), м

h – высота единицы тары

Высоту штабеля H устанавливают нормативно-технические документации для конкретных видов продукции.

Динамические нагрузки учитывают, когда в процессе перевозки на груз действуют вертикальные и горизонтальные (продольные и поперечные) инерционные  силы (Н):

Где  a – ускорение

n – количество грузовых единиц (в определённом направлении)

Усилие нажатия  рассчитывают по формуле

Где - коэффициент запаса, который зависит от срока хранения груза.

Если  указан в нормативно-технической документации, то его принимают . При хранении до 30 суток . До 100 суток =1,65.

Расчёт конструкции крупногабаритной тары

Расчет конструкции крупногабаритной тары, масса-брутто которой составляет  
500 – 20000 кг, производится с учетом поперечных сжимающих нагрузок, возникающих при строповке тар с грузом и изгибающих усилий, действующих на элементы тары при подъеме груза.

Усилие массы груза G, Н должно быть компенсировано вертикальными составляющими реакции в стропах:

Где R – реакция в стропах, Н

 – угол между стропами и горизонтальной крышкой тары, градусы.

Горизонтальная составляющая реакции  R_г . Тогда сжимающее усилие поперёк ящика составляет R_п . При этом угол должен быть не меньше 45 градусов.

Необходимо учитывать что перемещение грузов кранами происходит в условиях переходных режимов, действия ускорения. Средняя величина ускорения составляет a_ср=0.6-0.8 м/с² поэтому необходимо ввести динамический коэффициент k_д учитывающий коэффициент нагрузки:

Также следует учесть, что в процессе обращения тара подвергается перегрузкам многократно, в результате чего появляются усталостные напряжения и снижается прочность тары. Поэтому вводят коэффициент перегрузки значение которого принимается 1,1-1,25 в зависимости от числа перегрузок.

С учётом и сжимающее усилие составит: