ТАРНО-УПАКОВОЧНЫЕ И ШТУЧНЫЕ ГРУЗЫ

Основные понятия. Способы перевозок

2.1.1.Классификация тарно-упаковочных и штучных грузов. Тарно-упаковочные и штучные грузы включают обширную номенклатуру наиболее ценных промышленных изделий и товаров народного потребления. Они отличаются большим разнообразием специфических свойств, необходимостью защиты от внешних агрессивных факторов и воздействий, объемно-массовыми характеристиками, тарой и упаковкой и другими показателями объединенными понятием – транспортная характеристика грузов.

В соответствии с транспортной характеристикой тарно-упаковочные и штучные грузы могут перевозиться в упаковке, в частичной упаковке и без упаковки. Для перевозки таких грузов используются крытые вагоны, контейнеры различных типов, открытый подвижной состав.

На основе объемно-массовых характеристик и условий перевозок тарно-упаковочные и штучные грузы условно делятся на следующие группы:

- грузы с массой транспортной единицы (одного грузового места) менее 500кг, линейные параметры которых соответствуют параметрам дверного проема крытого вагона;

- тяжеловесные грузы, масса одного грузового места от 500 до 20000 кг и выше, но не более грузоподъемности универсального железнодорожного вагона; перевозятся такие грузы на открытом подвижном составе, а в отдельных случаях в крупнотоннажных универсальных контейнерах, при условии соответствия по линейным параметрам и массе;

- сверхтяжеловесные, крупногабаритные и громоздкие грузы с массой одного грузового места более грузоподъемности универсального вагона; перевозятся такие грузы на специальных вагонах-транспортерах с грузоподъемностью от 80 до 500т;

- длинномерные грузы, требующие для перевозки сцепов из 2-3 платформ;

- негабаритные грузы.

2.1.2.Упаковка грузов. Обеспечение сохранности перевозимых грузов от воздействия агрессивных факторов (климатических и динамических) в значительной степени зависит от правильной подготовки грузов к перевозке, рациональной его упаковки, правильного размещения и крепления грузов на подвижном составе различных видов транспорта.

Упаковка – это комплекс средств: обеспечивающих сохранность груза и облегчающих процесс обращения продукции; защищающих груз от вредного воздействия окружающей среды и окружающую среду от загрязнения и вредного влияния груза.

Требования к упаковке обуславливаются особенностями перевозок, перегрузок и хранения грузов различными видами транспорта, а при вывозе заграницу – условиями перевозок по территории страны импортера.

Специальные экономические требования предъявляет к упаковке таможенный тариф. В случае взимания тарифных пошлин с массы товара в первичной упаковке, она должна быть по возможности более легкой. Если упаковка представляет самостоятельную ценность или сделана из ценных материалов, то она облагается пошлиной отдельно от товара.

Упаковка состоит из тары (потребительской, групповой и транспортной), упаковочных материалов, различных средств консервации.

Транспортная тара представляет собой специальное изделие для размещения продукции, предварительно подготовленной к перевозке с использованием упаковочных материалов и средств консервации. Транспортная тара должна обеспечивать: сохранность перевозимого груза, механизацию грузовых операций, возможность штабелирования на складах и в вагонах, максимально возможное использование вместимости и грузоподъёмности подвижного состава, охрану труда рабочих при погрузочно-разгрузочных операциях.

Тарно-штучные грузы могут перевозиться в жёсткой, полужёсткой и мягкой таре. Конструкция транспортной тары может иметь форму ящиков, коробок, мешков, бочек, бидонов и других видов. Наиболее распространённым видом транспортной тары являются ящики и коробки, доля которых составляет около 60% [5], а материалом для изготовления такой тары может быть дерево, картон, фанера, пластмасса.

Упаковочные материалы выполняют функции амортизирующих, изолирующих и поглощающих средств и могут применяться все в комплексе или отдельно в зависимости от транспортной характеристики груза. Амортизирующие упаковочные материалы позволяют уменьшить влияние динамических перегрузок на продукцию при перевозке, избежать потёртостей, царапин и повреждений изделия. Изолирующие материалы должны защищать продукцию от влияния вредных посторонних запахов и контактов. Поглощающие средства обеспечивают и поддерживают допустимую влажность внутри упаковки.

Средства консервации предохраняют изделия от различного вида коррозии (атмосферной и биохимической).

Несоблюдение порядка подготовки грузов к перевозке, условий его перевозки, перегрузки и хранения приводит к потерям и повреждениям груза, к изменению его качества.

2.1.3.Пакетирование тарно-упаковочных и штучных грузов. Тарно-упаковочные и штучные грузы могут предъявляться к перевозке как отдельными грузовыми местами поштучно, так и в укрупненных грузовых единицах – пакетами. Пакетирование может производиться с помощью различных пакетирующих средств, из которых наибольшее распространение получили плоские деревянные поддоны стандартных размеров 800´1200 и 1000´1200мм.

В этом случае отдельные грузовые единицы в облегчённой упаковке укладываются на поддоне в плотный штабель, а затем скрепляются полимерными термоусадочными или растягивающимися плёнками для стабилизации пакета и предупреждения развала в процессе перевозок и перегрузок. Возможны и другие средства скрепления пакетов.

Рис.2.1.Схемы ротационного обертывания пакета по способам прямой (а) и спиральной (б) навивок пленки

Пакетирование тарно-штучных грузов требует определённых капитальных и эксплуатационных затрат, особенно на начальном этапе, т.е. для выполнения операций по формированию и скреплению пакетов. В то же время пакетирование позволяет: повысить сохранность перевозимых грузов, сократить расходы на транспортную тару, механизировать грузовые операции, сократить простои подвижного состава под погрузкой и выгрузкой [5].

Операции по формированию и скреплению пакетов могут выполняться с помощью специальных пакетоформирующих машин, специальных механизмов и устройств для одевания чехлов из термоусадочной плёнки на пакет или для обёртывания пакета растягивающейся плёнкой.

Пакет в термоусадочной плёнке, для получения её необходимого натяжения и стабилизации пакета, должен пройти специальную тепловую обработку.

При выборе оборудования для тепловой обработки пленки необходимо учитывать: потребную производительность, стоимость, мощность, источник тепла, возможность изменения параметров пакета и мобильность оборудования. В зависимости от конструкции и производительности оборудование для тепловой обработки термоусадочной пленки подразделяется на следующие группы: ручные переносные устройства, рамные установки, однодверные камеры, двухдверные (сквозные) туннели [5].

Крепление пакета на поддоне полимерной растягивающейся плёнкой производится путём ротационного обёртывания, которое может выполняться способом прямой или спиральной навивки (рис.2.1).

Ротационное обёртывание пакета способом прямой навивки плёнки используется при массовом скреплении пакетов стандартных параметров. Метод спиральной навивки плёнки на пакет позволяет плёнкой одной ширины скреплять пакеты разной высоты за счёт движения рулона в вертикальном направлении.

По окончании навивки полотно обрезается и сваривается по высоте пакета и его верхней поверхности. Общее количество всех слоёв плёнки зависит от массы пакета, условий перевозки и толщины плёнки.

2.1.4.Рассчитать схему укладки грузов в транспортный пакет на поддоне и его скрепление. Транспортный пакет формируется на плоском деревянной поддоне с размерами в плане 800´1200мм из грузов упакованных в картонные коробки, параметры которых и другие исходные данные приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Характеристика тары и полимерной плёнки

При формировании пакета принимаются следующие условия:

- пакеты размещаются в крытом вагоне в два яруса – следовательно максимальная высота должна быть не более 1350мм с учётом высоты самого поддона;

- масса брутто пакета, не должна быть более 1000кг, для обеспечения нормируемой нагрузки [3] на пол крытого вагона.

Общее число коробок в пакете и масса брутто пакета определяются на основе следующих зависимостей и ограничений:

N_ОБ­ = N_Д´N_Ш´N_В; Q_БР = N_ОБ´q_БР + q_ПОД £ 1000кг

N_Д = L_ПОД/l; N_Ш = B_ПОД/b; N_В = (H_ПАК – h_ПОД)/h,

где: N_ОБ – общее число коробок в пакете, шт;

N_Д, N_Ш, N_В – соответственно число коробок размещённых по длине, ширине и высоте пакета, шт;

Q_БР, q_БР, q_ПОД – соответственно масса брутто пакета, одной коробки и самого поддона, q_ПОД = 30кг;

L_ПОД, B_ПОД, H_ПАК – максимальные размеры поддона по длине (1200мм), ширине (800мм) и высоте пакета (1350мм);

h_ПОД – высота поддона, h_ПОД = 150мм;

l, b, h – соответственно размеры картонных коробок по длине ширине и высоте, мм.

По результатам расчётов составляется схема укладки картонных коробок на поддоне (см. рис.2.2).

Параметры пленки и ее расход определяются в зависимости от действующих в процессе перевозки инерционных сил, фрикционных свойств грузовых мест пакета и характеристики пленки (табл.2.1).

Толщина пленки, обеспе-чивающая устойчивость пакета от развала и сдвига по поддону, определяется на основе уравнения сил действующих на пакет (рис.2.2)

Рис.2.2.Силы, действующие

на транспортный пакет

Р_ПР – mgQ_БР – mР_ПЛS – 2R = 0, Р_ПР = К_ПР´g´Q_БР;

где Р_ПР – продольная инерционная сила (Н);

m, g – коэффициент трения и ускорение силы тяжести, g=10м/с²;

Q_БР – масса пакета брутто на поддоне, кг;

K_ПР – коэффициент продольного ускорения; K_ПР = 2,15

Р_ПЛS – равнодействующая равномерно распределенной силы натяжения пленки по площади S верхней поверхности пакета, Н;

R – реакция пленки, Н.

Реакция пленки не должна быть больше допустимой

R £ [s]´d´Н_ПАК ,

где [s] – допустимое напряжение на растяжение пленки, Н/cм² ;

d, Н_ПАК – соответственно толщина пленки и высота пакета, см.

На основе уравнения сил и допустимого значения реакции пленки, а также с учетом действия на пакет при перевозке вибрационных сил, ослабляющих натяжение пленки (принимаем Р_ПЛ = 0), находим необходимую ее толщину, мм.

d_Н = gQ_БР (K_ПP – m)´10 / (2[s]Н_ПАК)

Полученное значение d_Н следует сравнить с заданной толщиной пленки, сделать вывод и рассчитать сколько надо слоев n_СЛ растягивающейся пленки навить на пакет, n_СЛ = d_Н/d.

Полезный расход пленки [5] для скрепления одного транспортного пакета, кг, составит

q_Р = L_З´В_З´ n_СЛ´m ,

где L_З, В_З – длина и ширина заготовки пленки, м;

m – масса пленки, кг/м².

Указанные величины L_З, В_З и m определяются следующим образом:

длина L_З = 2(L_ПОД + В_ПОД) + l₁;

ширина В_З = Н_ПАК + 0,5В_ПОД + z + l₁;

масса m = r_П´d´10 ^-3,

где L_ПОД, В_ПОД – длина и ширина транспортного пакета (поддона), м;

l₁ – припуск на швы, м. l₁ = 0,01м;

z – припуск для скрепления груза с поддоном. z = 0,02 м;

r_П – объемная масса пленки, r_П = 350 кг/м³.