Розрахунок міцності транспортної тари

Міцність транспортної тари у значній мірі впливає на збереження вантажу в процесі перевезення. На міцність тари впливають такі чинники:

- характер вантажу, його максимально допустима маса в одиниці тари;

- розмір тари та її окремих частин;

- механічні властивості матеріалу, які використовуються для виробництва тари;

- умови виконання перевезень з точки зору впливу зовнішніх факторів.

При плануванні використання тари визначають можливі статичні навантаження при штабелюванні, динамічні та вібраційні навантаження, що виникають при механічному формуванні і розформуванні транспортних пакетів, виконанні перевантажувальних операцій, тощо.

Статичне зусилля стискання, яке повинна витримувати тара, що знаходиться в нижньому ряді штабеля:

, Н (1)

де g – прискорення вільного падіння, g=9,81 м/с²;

Q – маса тари з вантажем, кг;

Н – висота штабеля (штабелювання), м;

h – висота одиниці тари, м.

Висоту штабеля Н встановлюють в нормативно-технічній документації для конкретних видів продукції з урахуванням властивостей упакування та необхідності повного використання місткості або вантажності транспортних засобів. Якщо висота штабеля не встановлена, то її приймають рівною не менше 600 см для дерев'яної тари та не менше 250 см для картонної.

Динамічні навантаження враховують, коли в процесі перевезення на вантаж діють вертикальні та горизонтальні (поздовжні та поперечні) інерційні сили, Н:

(2)

(3)

(4)

де а_в, а_пд, а_пп – прискорення, що діє у вертикальному, поздовжньому та поперечному напрямах відповідно, м/с²;

n_в, n_пд, n_пп – кількість вантажних одиниць відповідно у вертикальному, поздовжньому та поперечному напрямах штабеля, який розміщений в кузові рухомого складу.

При перевезеннях проблеми з міцністю частіше всього виникають з тарою, яка виготовлена з менш стійких до зовнішніх факторів матеріалів (наприклад, з картону).

Вирішити задачу – розрахунок міцності транспортної тари для заданих вантажу і транспортної тари, а саме картонних коробок.

Визначити висоту складування картонних коробок з вантажем масою брутто Q, розміром l×b×h, мм. Товщина картону δ, марка картону, торцева жорсткість картону Р_т наведені в Додатку 2. Термін зберігання в штабелі Т_зб = 30+№, діб.

При розрахунку зусиль стискання, які повинна витримувати картонна тара при штабелюванні, враховують коефіцієнт запасу К_з, який залежить від терміну зберігання вантажу. Якщо строк зберігання не описаний в нормативно-технічній документації, то К_з приймають рівним 1,85. При недовгих строках зберігання для коефіцієнту запасу можуть прийматися менші значення: при зберіганні до 30 діб – К_з =1,6; від 30 до 100 діб – К_з =1,65.

Зусилля стискання розраховують:

, Н (5)

Опір стисканню картонної тари залежить від параметрів коробки та міцності гофрокартону при торцевому стисканні:

, Н (6)

де Р_т – торцева жорсткість, Н/мм;

δ – товщина картону, мм;

z – периметр ящика, мм.

Щоб коробка, яка знаходиться у нижньому ряду штабеля, не деформувалася під вагою верхніх коробок, її опір стисканню Р^о_ст повинен бути більше або дорівнювати зусиллю стискання верхніх коробок Р_ст.

Максимальну висоту складування можна визначити за умови: Р^о_ст = Р_ст.

Зусилля стискання визначається за формулою:

, Н/мм (7)

Висота складування визначається за формулою:

, мм (8)

Кількість коробок в штабелі:

, коробки (9)

Розрахувати вагу вантажу на євро піддоні з урахуванням розрахункової кількості коробок в штабелі та існуючими обмеженнями штабелювання.

Описати закріплення вантажу на євро піддоні.