Kravas maiņas fizika konteineros okeāna transportēšanas laikā
- Kravas nostiprināšanas sistēmas dizains, pamatojoties uz CTU paātrinājuma koeficientiem
1. Kāpēc krava joprojām pārvietojas slēgtā konteinerā?
Izplatīts pieņēmums eksporta loģistikā ir vienkāršs:
Kad krava ir iekrauta un piesieta, tā paliek savā vietā.
Tas ir statisks domāšanas veids, kas tiek piemērots dinamiskai videi.
Okeāna transports nekad nav statisks. Reisa laikā kuģis nepārtraukti piedzīvo:
- Gareniskais paātrinājums un palēninājums
- Šķērsvirziena ritošā kustība
- Vertikālā pacelšana
- Strukturālā vibrācija un vērpes
Konteiners pārvietojas kopā ar trauku.
Krava iekšpusē reaģē uz paātrinājumu caur inerci.
Kravas maiņa nav nejauša. Tā ir fizika.
2. Kā CTU kodekss definē dinamiskos jūras apstākļus
Starptautiskā atsauce kravas iepakošanai un nostiprināšanai ir
IMO CTU kodekss (kravas transporta vienību iepakošanas prakses kodekss).
CTU kodekss jūras apstākļus klasificē, pamatojoties uzNozīmīgs viļņa augstums (Hs)un piešķir atbilstošus projektētos paātrinājuma koeficientus.
Kas ir Hs?
Hs (nozīmīgais viļņu augstums) apzīmē augstāko{0}}trešdaļas viļņu vidējo augstumu, kas novērots laika posmā.
Tas nav maksimālais viļņu augstums.
Tas ir inženiertehniskā dizaina parametrs.
3. CTU jūras apgabalu klasifikācija
| A | B | C |
|
HsMazāks vai vienāds ar 8 m
|
8 m < HsMazāks vai vienāds ar 12 m
|
Hs> 12 m
|
|
Baltijas jūra (ieskaitot Kategatu)
Vidusjūra
Melnā jūra
Sarkanā jūra
Persijas līcis
Piekrastes vai starpsalas
braucieni šādās jomās:
Centrālais Atlantijas okeāns
(starp 30 grādiem N un 35 grādiem S)
Indijas okeāna centrālā daļa
(līdz 35 grādiem S)
Centrālais Klusais okeāns
(starp 30 grādiem N un 35 grādiem S)
|
Ziemeļjūra
Skagerak
Lamanšs
Japānas jūra
Ohotskas jūra
Piekrastes vai starpsalas
braucieni šādās jomās:
Atlantijas okeāna dienvidi-centrālā daļa
(starp 35 grādiem S un 40 grādiem S)
Indijas okeāna dienvidi-centrālā daļa
(starp 35 grādiem S un 40 grādiem S)
Klusā okeāna dienvidi-centrālā daļa
(no 35 grādiem S līdz 45 grādiem S)
|
neierobežots
|
4. CTU paātrinājuma koeficienti
|
CTU kodekss nodrošina projektētos paātrinājuma koeficientus (izteikti g). AR Jūras transportu |
|||||
|
Ievērojams viļņu augstums
jūras zonā
|
Nodrošināšana
|
Paātrinājuma koeficienti
|
|||
|
Gareniski (apmx)
|
Šķērsvirzienā (cy)
|
Minimāli vertikāli uz leju (cz)
|
|||
| A |
HsMazāks vai vienāds ar 8 m
|
Gareniskais virziens
|
0.3 | - | 0.5 |
|
Šķērsvirziens
|
- | 0.5 | 1.0 | ||
| B |
8 m < HsMazāks vai vienāds ar 12 m
|
Gareniskais virziens
|
0.3 | - | 0.3 |
|
Šķērsvirziens
|
- | 0.7 | 1.0 | ||
| C |
Hs> 12 m
|
Gareniskais virziens
|
0.4 | - | 0.2 |
|
Šķērsvirziens
|
- | 0.8 | 1.0 | ||
5. Ko patiesībā nozīmē 1,0 g?
1,0 g ir vienāds ar gravitācijas paātrinājumu.
Praktiskā ziņā:
Ja krava sver 1000 kg
Šķērsvirziena paātrinājums mazāks par 1,0 g
Tam var rasties 1000 kg sānu spēks.
Ja mašīna sver 5000 kg?
Tam var rasties 5000 kg sānu spēks.
Šeit vairs nav runa par "pietiekami stingri".
Runa ir par to, vai nostiprināšanas sistēma spēj strukturāli izturēt dinamisku slodzi.
6. Statiskais svars pret dinamisko dizaina spēku
Daudzi eksportētāji koncentrējas uz kravu masu.
Inženierzinātnes koncentrējas uz spēku.
Projektētais spēks=Kravas svars × Paātrinājuma koeficients
Piemērs:
Kravas svars: 3000 kg
Jūras stāvoklis: C apgabals
Šķērsvirziena paātrinājums: 1,0 g
Projektētais sānu spēks ≈ 3000 kg
Un tas vēl neietver drošības faktorus.
Dinamiskajam transportam ir nepieciešami dinamiski aprēķini.
7. Kāpēc sistēmas stiprums ir svarīgāks par lineāro spēku
Konteineru nostiprināšanā kravu ierobežo sistēma:
- Siksnas
- Sprādze
- Pielietotā spriedze
- Berze ar konteinera grīdu
Tas, kas galu galā nosaka veiktspēju, ir ne tikai siksnas stiepes reitings, bet arī:
- Sistēmas pārrāvuma spēks
- Locītavu efektivitāte
- Enerģijas absorbcijas spēja
Siksna ar augstu lineāro izturību joprojām var neizdoties, ja savienojuma efektivitāte ir zema vai ja netiek pienācīgi absorbētas maksimālās dinamiskās slodzes.
Okeāna transports ievieš triecienslodzes.
Trieciena slodze vispirms atklāj vājos savienojumus.
8. Elastīgu drošības sistēmu priekšrocības dinamiskos apstākļos
Jūras transports rada cikliskus iekraušanas un trieciena spēkus.
Stingri materiāli, piemēram, tērauda siksnas:
- Pārnesiet maksimālo stresu tieši
- Koncentrējiet spēku savienojuma vietās
- Ir neaizsargāti pret nogurumu vibrācijas ietekmē
Kompozītmateriāla poliestera siksnassistēmas nodrošina:
- Kontrolēts pagarinājums
- Triecienu absorbcijas spēja
- Progresīvs slodzes sadalījums
- Uzlabota locītavas stabilitāte dinamiskas slodzes apstākļos
Augstas Hs vidēs kontrolēta elastība kļūst par strukturālu priekšrocību, nevis kompromisu.
9. Drošības sistēmas projektēšana, pamatojoties uz CTU datiem
Racionālā kravas nostiprināšanas procesā jāiekļauj:
- Jūras maršrutu klasifikācijas noteikšana (A, B vai C)
- Noteikt atbilstošos paātrinājuma koeficientus
- Aprēķināt dinamisko projektēšanas spēku
- Novērtējiet berzes apstākļus
- Izvēlieties drošības sistēmu ar pietiekamu sistēmas izturību
- Izmantojiet atbilstošus drošības faktorus
Tā ir inženiertehniskā loģika.
Nevis pieņēmums.
Nav ieradums.
Nevis "tā mēs vienmēr darām".
10. Secinājums: okeāna transports ir dinamisks - Drošības nodrošināšanai jābūt izstrādātai
Saskaņā ar CTU kodeksu kravai konteineros var rasties līdz 1,0 g šķērsvirziena paātrinājums okeāna transportēšanas laikā.
Tas nozīmē, ka krava uz brīdi var tikt pakļauta sānu spēkiem, kas ir vienādi ar tās pašas svaru.
Tāpēc:
- Ar lineāro stiepes izturību vien nepietiek
- Jāpārbauda sistēmas pārrāvuma izturība
- Jāņem vērā locītavu efektivitāte
- Ir jāsaprot dinamiskā slodze
Okeāna transportu regulē paātrinājums.
Attiecīgi jāprojektē kravas nostiprināšana.
Jo fizika nerunā.