Подготовка груза к перевозке

Министерство  Транспорта Российской Федерации

Санкт-Петербургский Государственный Университет Гражданской Авиации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине: «Грузоведение»

 

на тему: «Подготовка груза к перевозке»

 

 

 

 

 

 

 

     Выполнила: студентка  2 курса 363гр.ФААП

Непомнящих Н.

    Проверила: Голубева К.И.                                      

                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт - Петербург

2008

 

Содержание :

        Введение

Расчётная часть

    Исходные данные

1)Компьютеры

1.1    Выбор упаковки груза

1.1.1 Выбор амортизационного материала

             1.1.2 Определение оптимальных размеров амортизационных прокладок

3. Выбор упаковки и транспортной тары
4. Расчет прочности тары

1.2    Формирование транспортного пакета

1.2.1 Общие сведения

2. Расчет нагрузок, воздействующих на транспортный пакет

1.3      Определение нагрузок, действующих на транспортный пакет при перегрузке краном

4.    Расчет толщины термоусадочной пленки
5. Расчет массы брутто и нетто грузового места
6. Объем грузового места

2) Измерительные приборы

2.1       Выбор упаковки груза

1. Выбор упаковки и транспортной тары
2. Расчет прочности тары
2. Формирование транспортного пакета
1. Расчет нагрузок, воздействующих на транспортный пакет
3. Определение нагрузок, действующих на транспортный пакет при перегрузке краном
4. Расчет толщины термоусадочной пленки
5. Расчет массы брутто и нетто грузового места
6. Объем грузового места

3)Табачные изделия

1. Выбор упаковки груза
2. Формирование транспортного пакета
1. Расчет нагрузок, воздействующих на транспортный пакет
3. Определение нагрузок, действующих на транспортный пакет при перегрузке краном
4. Расчет толщины термоусадочной пленки
5. Расчет массы брутто и нетто грузового места

3.6 Объем грузового места

Вывод

Список литературы

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

 

Цель моей курсовой работы -  изучение  способов перевозки и транспортных характеристик груза. Необходимо выполнить задание по  формированию упаковок, учитывая условия  перевозки и требования к перевозке груза. Следует правильно подобрать транспортную тару, упаковочные средства, средства амортизации и произвести расчеты прочности тары, массы транспортного пакета, площади амортизационных прокладок, нагрузок, массы нетто и брутто, объёма грузового места. Транспортировка будет производиться тремя видами транспорта.

 

 

 

 

 

1. Исходные данные:

1. Виды транспорта: морской.
2. Варианты груза и его параметры:

 

Посудомоечная машина: 

Длина L=530мм  

Ширина B=550мм

Высота H=1170мм

Масса m=22,7кг 

Объем перевозки Q=1330кг

 

 

3. Поддоны для транспортировки:

Европоддон 1200х800х1000мм

Морской  1600х1200х1600мм

 

2. Выбор материала транспортной тары:

 

По габаритным размерам, массе и  классификации груза подготавливаемого  к перевозке определяют вид упаковки груза и материал, из которого рекомендуется  изготовить транспортную тару с условием гарантированного обеспечения качественного транспортного процесса.

Тара и упаковка выбирается с  учетом транспортной характеристики груза. При этом необходимо учитывать характер негативных воздействий как внешней среды на груз, так и груза на внешнюю среду в процессе перевозки.

2.1. Определение параметров амортизационной прокладки:

Выбор материала  амортизационной прокладки

Выбор амортизационного материала определяется условием:

,

где минимальное значение ударной перегрузки, которое может обеспечить амортизационный материал определенного вида в заданных условиях.

допускаемое значение ударной перегрузки.

Минимальное значение ударной  перегрузки, которую может испытывать груз определяется по формуле:

,

где обобщенный коэффициент амортизации.

максимальная высота падения изделия в упаковке (800 мм)

толщина амортизационной прокладки, мм.

 

Оптимальная толщина  амортизационной прокладки определяется по формуле:

мм.

Площадь амортизационной  прокладки определяется по формуле:

где площадь амортизационной прокладки

коэффициент амортизации;

ускорение свободного падения, м/с²

масса изделия, кг.

 

Степень чувствительности: малочувствительное.

G_доп = 85÷110

В качестве амортизационной прокладки выбираем пенополистирол

С=2,83;

С₁=0,24;

ρ=23 кг/м³

Оптимальную толщину прокладки находим по формуле:

Минимальное значение ударной перегрузки находим  по формуле:

 

 

   Таким образом, пенополистирол удовлетворяет условию:

 

Площадь амортизационной прокладки:

 

4. Компоновка  и определение размеров транспортной  тары

 

Расчёт внутренних размеров тары

 

При укладке в транспортную тару одного изделия (рис1), например телевизора, магнитофона, плоттера и т.п., внутренние размеры тары рассчитывают по формулам:

;

;

,

 

где L_в , B_в , H_в – внутренние размеры транспортной тары соответственно по длине, ширине, высоте, мм;

l , b , h – размер изделия в потребительской таре или без нее, соответственно, по длине, ширине, высоте, мм;

∆l , ∆b, ∆h – возможная суммарная деформация единицы потребительской тары в направлении рассчитанного размера, мм;

b_x , b_y , b_z – суммарный размер амортизаторов, увеличивающих ее габаритные размеры, мм;

c_x , c_y , c_z – зазор, необходимый для укладки сформированного блока товара в потребительской упаковке в ящик, мм;

 

n_x , n_y , n_z – число единиц изделий в потребительской таре в направлении рассчитываемого размера, мм;

f_x , f_y , f_z – суммарная толщина комплектующих деталей (уплотнительных прокладок, распорок и т.д.) в транспортной таре, мм.

 

Расчет внутренних размеров тары:

L_B= 530 + 3 + 48 + 2 = 583 (мм)

B_B= 550 + 3 + 48 + 2 = 167 (мм)

H_B= 1170 + 3 + 48 + 2 = 1223 (мм)

 

 

Расчёт внешних размеров транспортной тары:

 

 

 

 

где L_вн , B_вн, , H_вн – внешние размеры транспортной тары соответственно по длине, ширине, высоте, мм;

l_м , b_м , h_м – размер изделия в потребительской таре или без нее, соответственно, по длине, ширине, высоте, мм.

 

Расчет внешних размеров тары:

L_BН= 583 + 2*5 = 593 (мм)

B_BН= 550 + 2*5 = 560 (мм)

H_BН= 1223 + 2*5 = 1223 (мм)

 

В комплект транспортной тары входит одно изделие установленных размеров n_И=1.

5.Расчет толщины термоусадочной  пленки

 

Для создания прочного транспортного пакета, его  скрепляют термоусадочной пленкой.

Толщина полимерной пленки определяется в зависимости  от величины продольных инерционных сил и определяется по формуле:

где продольная инерционная сила,

коэффициент трения между поддоном и пакетом

сила тяжести пакета

высота верхнего слоя грузов в  пакете в сечении разрыва

допустимое напряжение на растяжение пленки

продольное ускорение в долях  g.

 

P_пр=1,7*9.8*90,8=1513Н

 

δ=(1513-0.3*890*9.8)/2*1000*123,3=2мм

 

6.Расчет массы брутто и нетто грузового места

 

Для нанесения  транспортной маркировки на грузовом месте выполняются расчет брутто и нетто грузового места.

Транспортный  пакет есть грузовое место.

Брутто грузового  места:

Брутто грузового места  М_б – это сумма масс: изделия М_и, комплектующих деталей (условно 0.2-0.7) М_к, число транспортных тар, размещенных в ТП п_т, масса грузоносителя (поддон) т_г, масса термоусадочной пленки т_пл.

 

Брутто грузового места определяется по формуле:

М_бгм = (m_и*n_и + m_к) п_т + т_г   + т_пл

 

где M_б – сумма масс:

масса изделия

суммарная масса комплектующих  деталей и вспомогательных средств  в одной транспортной таре (сумма  масс амортизационных и уплотнительных прокладок и т.д., принять условно m_к = 0,2 – 0,7 кг.);

число транспортных тар размещённых  в ГП (на грузоносители);

m_г – масса грузоносителя (поддона);

масса термоусадочной плёнки.

 

 

М_б = (22,7*1 + 0,5) *4 + 40   + 0,2 = 133 кг.

 

Нетто грузового места:

 

Нетто грузового места M_п - это масса изделия:

М_нгм = m_и*п_и*n_m

где m_и – масса изделия в потребительской таре или без неё, кг.;

n_и – число изделий в транспортной таре;

n_m – число транспортных тар в ГП.

 

М_нгм = 22,7*1*4 = 90,8 кг.

  Объем грузового места.

 Объем грузового места:

  м³,

B – ширина транспортного пакета в штабеле грузов, м;

L – длина транспортного пакета в штабеле грузов, м;

H – высота транспортного пакета в штабеле грузов, м.

 

 

 

Количество грузовых мест в партии:

,

Q – объем перевозки грузов, кг;

- масса транспортного пакета, кг.

   

При перевозке морским транспортом используется морской поддон.

Объём грузового места:

V_тп=1.6*1.2*1.6=3 м³

 

 1330/133=10

 

Таким образом, было рассчитано количество поддонов, необходимое для перевозки.

 

Количество  товаров в партии поставки

 

Определяется по формуле 

Q_m = n_гмп* n_m* n_и ,

 

Q_m – число изделий (заказных товаров) в партии поставки, шт.;

n_m – количество транспортных тар в одном ГП, шт.;

n_и - число изделий в одной транспортной таре, шт.

 

Q_m = 10* 4* 1 = 40 шт.

 

Коэффициент эффективности  компоновки грузового пакета

 

В перечень мер по оценке эффективности принятых в проекте  компоновочных решении включены следующие

 

 

6. Формирование транспортного пакета

 

 Общие сведения:

Под транспортным пакетом понимается укрупненная грузовая единица, сформированная из штучных грузов в транспортной таре и без нее, которая сохраняет  форму в процессе перевозки и обеспечивает возможность комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ.

Транспортный пакет следует  формировать на поддоне с размерами:

• для сухопутной перевозки 1200*800 мм и высотой до 1000 мм.
• для морской перевозки 1600*1200 мм и высотой до 1600мм.

Высота поддона – 1600 мм.

Масса деревянного поддона – 20 кг.

Транспортный пакет обтягивается полимерной пленкой.

Масса груза в транспортном пакете:

 

 
где М_п - масса транспортного пакета, кг;

      М_м - масса груза в транспортной таре, кг;

      п – количество грузов в транспортной таре транспортного пакета.

Допустимая максимальная масса  груза в транспортном пакете М_пт с учетом грузоносителя (поддона, паллеты):

• при сухопутной перевозке  - 1000 кг;
• при морской перевозке – 2000 кг;

 

4.2. Количество транспортной тары в транспортном пакете.

Количество транспортной тары в грузовом пакете определяется по формулам:

 

Длинной стороной тары по длинной стороне поддона по модели МР – 1:

где,

l – длина транспортного пакета; 

b – ширина транспортного пакета;

h – высота транспортного пакета;

α – длина упаковки груза;  

β – ширина упаковки груза;

δ – высота упаковки груза;

ε – оператор Антье.

 

Короткой стороной тары по длинной стороне поддона по модели МР – 2:

где,

l – длина транспортного пакета; 

b – ширина транспортного пакета;

h – высота транспортного пакета;

α – длина упаковки груза;  

β – ширина упаковки груза;

δ – высота упаковки груза;

ε – оператор Антье.

 

Смешанный тип комплектации чередованием слоёв:

 

n=е(L/l)* е(B/b)* е(H/2h)+( L/b)* е(B/l)*(H-H/2:h) - формирование транспортного пакета чередованием слоёв;

Морской транспорт:

     _{Способ 1: Формирование транспортного  пакета длинной  стороной упаковки  по длинной стороне поддона (рис.1)}

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  _{Рис.1 Вид сверху}

 

_{Поскольку выбор компановки груза от смены  сторон не влияет на компановку выбираем лбую модель.}

 

 

По результатам  подсчётов приходим к выводу что  нам подходит любой из вариантов компоновки ГП, так как каждый из них является оптимальным вариантом для компоновки ГП с наибольшим числом размещённых в нём транспортных тар n_т=4.

 

 

 

Расчет нагрузок

Тара, расположенная, в нижнем ряду штабеля, должна выдерживать статическое  сжимающее усилие, определяемое по формуле:

Рсжим= kзапg* M* (n-1),

g- ускорение свободного падения.

            M – масса тары с грузом, кг;

             n– число ярусов или рядов;

            Рсжим=1.6*9.8*6.5*(4-1)=306Н

 

 

Динамические нагрузки

При перевозке грузов любым видом транспорта, на груз в таре или на транспортный пакет действуют вертикальная и горизонтальные инерционные силы (продольная, поперечная):

 

Вертикальная сила:

вертикальное ускорение в  долях g

количество вертикальных рядов

масса груза в таре, в транспортном пакете.

 

Продольная сила:

продольное ускорение в долях  g

число грузовых единиц в продольном направлении.

 

Поперечная сила:

поперечное ускорение в долях  g

число грузовых единиц в поперечном направлении.

 

 

 

 

 

Динамические нагрузки, воздействующие на транспортный пакет в процессе перевозки:

 

Влияние динамических нагрузок  при перевозке автомобильным  транспортом (а=1,5g)

Вертикальная нагрузка.

P_вер= 15*6.5*(4-1)=292H

Поперечная нагрузка.

P_п=15*6.5*(5-1)=390H

Продольная нагрузка.

P_пр=15*6.5*(2-1)=98H

 

Влияние динамических нагрузок  при перевозке воздушным транспортом (а=5g)

Вертикальная нагрузка.

P_вер= 50*6.5*3=975H

Поперечная нагрузка.

P_п=50*6.5*4=1300H

Продольная нагрузка.

P_пр=50*6.5*1=325H

 

Влияние динамических нагрузок  при перевозке водным транспортом (а=g)

Вертикальная нагрузка.

P_вер= 10*6.5*3=195H

Поперечная нагрузка.

P_п=10*6.5*4=260H

Продольная нагрузка.

P_пр=10*6.5*1=65H

Определение нагрузок, действующих  на транспортный пакет при перегрузке краном.

          Для  определения нагрузок, действующих на транспортный пакет, необходимо составить расчетную схему. Усилие от массы груза G,(H)  вызывают вертикальные составляющие реакций в стропах.

 

R=0.25G=0.25Mg

R – реакция в стропах, [Н];

 

Реакция в стропах :

R=0.25*136*9.8=333Н на автомобильном и воздушном транспорте

R=0.25*304*9.8=745Н на морском транспорте

 

 Горизонтальная составляющая реакции

 R – реакция в стропах, [Н];

 β – угол между стропами  и горизонтальной плоскостью  пакета, [град.],

 

На автомобильном и воздушном транспорте:

 0.25*136*9.8*1=333Н

На морском транспорте:

 0.25*304*9.8*1=745Н

 

Сжимающее усилие поперек  ящика:

 

α – угол в горизонтальной плоскости между ребром пакета и усилием R ,

На автомобильном и воздушном  транспорте:

R_п = 0.25*136*9.8*1*0.7= 233.24Н

На морском транспорте:

R_п =   0.25*304*9.8*1*0.7=521.36Н

 

С учетом перегрузки, которую  испытывает пакет от действия строп в процессе подъема краном:

,

k =1.3 – коэффициент динамичности

k =1.1 – коэффициент перегрузки.

На автомобильном и воздушном транспорте:

0.25*9.8*1*0.7*136*1.3*1.1=334Н

На морском транспорте:

0.25*9.8*1*0.7*1.3*304*1.1=746Н

Расчет толщины  термоусадочной пленки.

Для создания прочного транспортного  пакета, его скрепляют термоусадочной пленкой. Толщина полимерной пленки определяется в зависимости от величины продольных инерционных сил. Эти силы возникают в процессе движения транспортного средства.

 

Толщина полимерной пленки:

продольная инерционная сила,

коэффициент трения между поддоном и пакетом

сила тяжести пакета

высота верхнего слоя грузов в  пакете в сечении разрыва

допустимое напряжение на растяжение пленки

продольное ускорение в долях g.

 

P_пр=1,5*9.8*136=1999Н - автомобильный транспорт

P_пр=2*9.8*136=2665Н - воздушный транспорт

P_пр=1*9.8*304=2979Н - морской транспорт

 

 

 

При перевозке автомобильным транспортом:

δ=(1999-0.3*136*9.8)/2*1000*43=0.08мм

Необходимо использовать пленку толщиной 0.08 мм в один слой

При перевозке воздушным транспортом:

δ=(2665-0.3*136*9.8)/2*1000*43=0.11мм

При перевозке морским транспортом:

δ=(2979-0.3*304*9.8)/2*1000*43=0.1мм

Таким образом, необходимо использовать пленку толщиной 0.1 мм в один слой

 

Расчет массы брутто и нетто грузового места.

          _{Для нанесения транспортной маркировки на грузовом месте выполняется расчет брутто и нетто грузового места.}

Брутто  грузового места:

M_б = + + +

M_б – сумма масс:

масса изделия

транспортной упаковки

масса поддона

масса пленки

 

На автомобильном  и воздушном  транспорте:

M_б =134+1.5=135.5кг

На морском транспорте:

M_б =304+1.5=305.5кг

 

 

Нетто грузового места:

М_н = n*М_и

 

На автомобильном и воздушном  транспорте:

М_н=16*4.5=72кг

На морском транспорте:

М_н=44*4.5=198кг

 

Объем грузового места.

 Объем грузового места:

  , м  

B – ширина транспортного пакета в штабеле грузов, м;

L – длина транспортного пакета в штабеле грузов, м;

H – высота транспортного пакета в штабеле грузов, м.

 

 

 

Количество грузовых мест в партии:

,

Q – объем перевозки грузов, кг;

- масса транспортного пакета, кг.

   

При перевозке автомобильным и  воздушным транспортом используется европоддон.

Объём грузового места:

V_тп=0.8*1 *1.2=0,96м³

При перевозке морским транспортом используется морской поддон.

Объём грузового места:

V_тп=1.6*1.2*1.6=3 м³

Для автомобильного  и воздушного транспорта:

 400/185=2

Для морского транспорта:

 400/717=1

Таким образом, было рассчитано количество поддонов, необходимое для перевозки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерительные приборы

Необходимо перевезти измерительные приборы(гальванометр). Измерительные приборы упаковывают в коробки из толстого картона, которые называются потребительской тарой.

 В целях защиты от влаги внутри гальванометр помещается в полиэтиленовый мешок и закрепляется в специальной форме, выполненной из амортизационного материала. Гальванометр относится к хрупким изделиям(G=15-20).

 

Выбор упаковки груза:

Для упаковки груза будем использовать амортизационный материал – (С=2.83; С1 =0.24;ρ=23 кг/м³  ) пенополистирол.

          По степени  чувствительности изделие относится  к хрупким изделиям.

G _min - минимальное значение ударной перегрузки, которое может обеспечить амортизационный материал;

G_доп - допускаемое значение ударной перегрузки, зависит от степени чувствительности изделия, выбирается из таблицы;

С - обобщенный коэффициент амортизации; 

H - максимальная высота падения изделия в упаковке (800-900мм);

b - толщина амортизационной прокладки.

          Наилучший  амортизационный материал –пенополистирол:

ρ=23 кг/м³

С=2.83

 

2.83*850/20=120.2см

 

 

 

 2.83*850/120.2=20

Таким образом, пенополистирол  удовлетворяет  условию:  

 

 

 Площадь прокладки:

         или       

P – статическое давление на амортизационную прокладку, H/см;

M – масса изделия, кг;

S – площадь амортизационной прокладки, см²;

g – ускорение свободного падения, м/с².

 

 

Площадь амортизационной  прокладки:

 

Масса амортизационной  прокладки:

ma= * S

  - плотность прокладки

S- площадь амортизационной прокладки

ma=23*0.706=16.2кг

 

 

Формирование  транспортного пакета.

 

Размеры транспортной тары:

Ld= l+2Δl+2b+2с

l- размер потребительской тары по длине, высоте, ширине;

- суммарная деформация в направлении рассчитываемого размера;

b – суммарная толщина стенок  тары с учётом вкладышей,  увеличивающих  её габаритные размеры;

c - зазор, необходимый для укладки сформированного блока товаров потребительской упаковки в транспортную тару;

 

Lдл=210+2*0+2*35.4+2*0.5=282мм

Lшир=150+2*0+2*35.4+2*0.5=222мм

Lвыс=280+2*0+2*35.4+2*0.5=352мм

 

Размеры упаковки:283х223х353мм. Размеры европоддона 1200х800х1000мм, высота с грузом Н=1000мм, морского поддона 1600х1200х1600, высота с грузом Н=1600мм

 

Масса транспортной тары с изделием:

M_т=M_и· + M_n +  M_у

M_m- масса транспортной тары с изделием

M_{и –} масса изделия

M_n-масса амортизационных прокладок

M_у- масса транспортной тары

 

 

Масса транспортного  пакета на поддоне:

M_m=20кг

 

 

Расчет прочности  тары.

 

Необходимо определить сжимающие  усилия на нижний ящик:

Рсжим= kзапg* M* (n-1),

g- ускорение свободного падения.

            M – масса тары с грузом, кг;

             n– число ярусов или рядов;

            Рсжим=1.8*9.8*2*(4-1)=105.8Н

 

 

Определение нагрузок, действующих  на транспортный пакет при перегрузке краном.

          Для  определения нагрузок, действующих на транспортный пакет, необходимо составить расчетную схему. Усилие от массы груза G,(H)  вызывают вертикальные составляющие реакций в стропах.

 

R=0.25G=0.25Mg

R – реакция в стропах, [Н];

 

 Реакция в стропах  :

R=0.25*20*9.8=49Н  

 

 Горизонтальная составляющая реакции:

R – реакция в стропах, [Н];

β – угол между стропами и горизонтальной плоскостью пакета, [град.],

0.25*20*9.8*1=49Н

 

Сжимающее усилие поперек ящика:

 

α – угол в горизонтальной плоскости  между ребром пакета и усилием R ,

 

 

R_п = 0.25*20*9.8*1*0.7=34.3Н

 

С учетом перегрузки, которую  испытывает пакет от действия строп в процессе подъема краном:

,

k =1.3 – коэффициент динамичности

k =1.1 – коэффициент перегрузки.

0.25*20*9.8*1*0.7*1.3*1.1=49Н

 

Расчет толщины  термоусадочной пленки.

Для создания прочного транспортного  пакета, его скрепляют термоусадочной пленкой. Толщина полимерной пленки определяется в зависимости от величины продольных инерционных сил. Эти  силы возникают в процессе движения транспортного средства.

Толщина полимерной пленки:

 

продольная инерционная сила,

коэффициент трения между поддоном и пакетом

сила тяжести пакета

высота верхнего слоя грузов в  пакете в сечении разрыва

допустимое напряжение на растяжение пленки

продольное ускорение в долях  g.

 

P_пр=1.5*9.8*20=294Н - автомобильный транспорт

P_пр=2*9.8*20=392Н - воздушный транспорт

P_пр=1*9.8*20=196Н –морской транспорт

 

При перевозке автомобильным транспортом:

δ=(294-0.3*200)/2*900*28=0.004мм

 

При перевозке воздушным транспортом:

δ=(392-0.3*200)/2*900*28=0.006мм

 

При перевозке морским транспортом:

δ=(196-0.3*200)/2*900*28=0.002мм

Таким образом, необходимо использовать пленку толщиной 0.08 мм в один слой на всех видах транспорта.

Расчет массы брутто и нетто грузового места.

          _{Для нанесения транспортной маркировки на грузовом месте выполняют расчет брутто и нетто грузового места.}

Брутто  грузового места:

M_б = + + +

M_б – сумма масс:

масса изделия

транспортной упаковки

масса поддона

масса пленки

 

На автомобильном  и воздушном  транспорте:

М_б=1.5+10+20=31.5кг

На морском транспорте:

М_б=1.5+20+20=41.5кг

 

 

Нетто грузового места:

М_н = n*М_и

 

На автомобильном и воздушном транспорте:

М_н=1.5х1=1.5кг

На морском транспорте:

М_н=2х1=2кг

 

Объем грузового места.