4. КОНСТРУКТИВНАЯ РАЗРАБОТКА

Растариватель мягких контейнеров

Концепция разработки

Потребность дальнейшего развития фермерского хозяйствования России, зафиксированная в рамках приоритетного национального проекта «Развитие АПК», определяет необходимость решения научно-технических задач, направленных на изыскание и разработку энерго-, ресурсосберегающих технологий переработки сельскохозяйственных материалов, обеспечивающих снижение их потерь, затрат на доставку и хранение, грузопереработку и подготовку к использованию, а также ликвидацию тяжелого ручного труда в процессе производства погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ. В условиях ограниченных инвестиций в материально-техническую базу АПК наиболее перспективным направлением решения поставленных задач является введение в хозяйственный оборот прогрессивных процессов грузообработки сыпучих сельскохозяйственных материалов (минеральных удобрений, комбикормов и их компонентов) на базе применения мягких специализированных контейнеров.

Вместе с тем, имеется ряд причин, препятствующих распространению данного вида поставок в России, и способных снизить эффективность их применения. В первую очередь, к числу таковых следует отнести нерешенность проблемы растаривания мягких контейнеров разового использования с трудносыпучими сельскохозяйственными материалами. Остаются не до конца решенными вопросы невозвратимых потерь сыпучих материалов из мягких контейнеров в случае их порывов и порезов, а также проблемы загрязнения окружающей среды, возникающей при этом.

Предпринятый анализ конструкций мягких контейнеров позволил установить, что экономически более выгодным для фермерских хозяйств является применение контейнеров разового использования, однако «узким» местом данной технологической системы остаются операции хранения поврежденных контейнеров и опорожнения мягких контейнеров у потребителя, особенно, при перевозках веществ трудносыпучих и склонных с слеживанию. Прерывание самовыгрузки материала из контейнера приводит к дестабилизации технологического процесса в производстве, при этом восстановление функциональных возможностей технологических систем (например, рыхление в контейнере материала при растаривании) требует высоких энергетических затрат, применения ручного труда и часто проходит с нарушением техники безопасности.

Кроме вышеизложенных явлений на данном этапе наблюдается ряд проблем, связанных с ресурсосбережением и с качеством конечного продукта, а именно: значительный невыгруженный остаток груза; потеря исходного качества груза в контейнере вследствие его непосредственного контакта с окружающей средой и просыпания, происходящих из-за нарушения целостности оболочки контейнера в процессе перевозки и грузопереработки (порезы, разрывы и т.д.).

Расчет разработки

Любая продукция, при применении которой не соблюдается предусмотренный режим эксплуатации, не может удовлетворить потребности пользователя. Неправильное применение влечет за собой порчу материалов и возникновение травм.

Вот некоторые примеры некорректного использования колёс и роликов:

- использование колес, не соответствующих поверхности пола, приводит к повреждению колеса и поверхности пола;

- выбор фиксированного ролика в тех случаях, когда требуется высокая маневренность тележки, значительно затруднит передвижение тележки;

- превышение допустимой нагрузки на колесо приведет к неисправной работе колеса и преждевременной порче.

Таким образом, следует выполнять в обязательном порядке технический анализ режима эксплуатации. Только после технической оценки продукции рекомендуется выбрать самое экономичное решение. Целью выполнения такого анализа является определение режима эксплуатации и выявление всех внешних факторов при использовании тележек в различных целях.

При выборе необходимого колеса следует учитывать такие факторы:

- характеристика и состояние пола.

- окружающая среда.

- величина и свойства нагрузки.

- скорость и способы тяги.

- маневренность.

Покрышки для колес выберем из полеуретана или резины так как пол на ферме бетонный.

Величина нагрузки - это величина (в кг) веса, подлежащего транспортировке плюс вес тележки с тарой.

Свойства груза, жидкого или твердого, оказывают значительное влияние на расчет грузоподъемности колеса.

Грузоподъемность каждого колеса определяют по следующей формуле:

кг

где: Q - грузоподъемность каждого колеса, кг;

Pu - транспортируемый груз, кг;

Pc - вес тележки, кг:

n - количество колес, соприкасающихся с землей.

Твердый груз:

Для твердого груза n=3 для четырехколесной тележки ( с учетом того, что 3 из 4 колес постоянно соприкасаются с землей).

Жидкий груз:

Для жидкого груза n=2 для четырехколесной тележки ( с учетом того, что 2 из 4 колес постоянно соприкасаются с землей).

При выборе колеса необходимо учитывать такой важный фактор как скорость перемещения тележки. Если скорость равна 0, эксплуатация в основном статичная, то достаточно сравнить грузоподъемность каждого колеса со статической нагрузкой, указанной в каталоге производителя.

Если скорость выше 0, то необходимо учитывать способы тяги.

Сила тяги - это инструмент, используемый для перемещения тела (тележки).

В промышленности тяговые приспособления бывают ручные и механические. Перемещение вручную представляет собой усилия одного или нескольких лиц, в то время как механическое перемещение подразумевает использование механических приспособлений.

Для ручного перемещения характерная скорость меньше или равна 4км/ч.

Выбор колеса, которое позволит только одному оператору перемещать груз, основывается на величине выравнивания колеса, которая определяется по следующей формуле:

где: S - выравнивание

Pu - транспортируемый груз, кг;

Pc - вес тележки, кг;

n - количество колес (max 4).

Исходя из величины выравнивания, выбираем колеса нужного диаметра для тележки. При максимальной нагрузки на тележку в 600 кг выбираем колёса диаметром 200 мм.