Определение параметров контейнеров для посылок

Статья «Определение параметров контейнеров для посылок» («Почтовая связь. Техника и технологии» №2’2008) знакомит читателей с перспективным направлением использования контейнеров в почтовой связи, актуальным для больших городов.

И.В. Барсук, заместитель директора по научной части,
руководитель научно-исследовательского отдела ФГУП НИИПС,
кандидат технических наук, доцент,
Г.К. ГИЛЬ, заместитель руководителя научно-исследовательского отдела ФГУП НИИПС,
кандидат экономических наук,
Е.С. ПОПОВА, старший инженер ФГУП НИИПС

Перспективным направлением использования контейнеров в почтовой связи является организация перевозок посылок в городах между узловыми объектами и отделениями почтовой связи (ОПС). Это может быть актуально для больших городов, в частности для Москвы, где имеются достаточные потоки исходящих и входящих посылок в ОПС.

Учитывая ограниченные возможности применения средств механизации в ОПС из-за стесненных производственных площадей в них, а также использование контейнеров не только для транспортирования, но и на рабочих местах операторов по приему и выдаче посылок, появилась необходимость в создании контейнера с меньшей массой и повышенной маневренностью, свободным обзором и доступом к каждой посылке. С учетом этих требований Каунасским филиалом СПКБ был разработан и смакетирован облегченный контейнер для внутригородских перевозок почты КВПП, имеющий решетчатый кузов и колесную базу, обеспечивающую повышение маневренности и снижение усилий при ручном транспортировании (рис. 1). Однако при использовании контейнера КВПП на рабочих местах выдачи входящих посылок при двухрядном расположении посылок на полках и наличии двери только с одной боковой стороны контейнера не представляется возможным выдать необходимую посылку непосредственно из контейнера без перекладки части посылок. Кроме того, в контейнере КВПП не предусматривается устройство для транспортирования в сцепе, что исключает применение тягачей для его транспортирования в ПЖДП, ОПП, почтамтах.

Экспериментальный образец контейнера МП1-325-00, предназначенного для ОПС г. Москвы, был разработан и изготовлен Моспочтамтом. В этом решетчатом контейнере предусматривалась возможность доступа к любой посылке за счет разделения контейнера на две части по длине и установке этих частей под углом 90? друг к другу. Колесная база из четырех поворотных вокруг вертикальной оси колес и отсутствие устройства для транспортирования в сцепе затрудняет его использование в ПЖДП, ОПП.

Рассмотренные попытки создания городского почтового контейнера указывают на сложность поставленной задачи и на необходимость проведения углубленных исследований, предваряющих выбор приемлемой конструкции. К основным техническим характеристикам контейнеров относятся: полезный объем контейнера, внешние и внутренние размеры, масса порожнего контейнера и полезного груза. К конструктивным особенностям контейнера относятся: схема расположения колес, их диаметр и ширина, наличие приспособлений для транспортирования и перегрузки, конструкция кузова, наличие дверей и их расположение, принципиальная возможность механизации загрузки и разгрузки грузов в контейнер. Использование контейнеров не только в ПЖДП, ОПП и почтамтах, но и в ОПС, накладывает на контейнеры требования, во многом сходные с требованиями, предъявляемыми к контейнерам, используемым в торговых организациях. Характеристики и особенности конструкций отечественных и зарубежных почтовых контейнеров и контейнеров для транспортирования и хранения промышленных и продовольственных товаров, приведены в Таблице 1.

Сравнение контейнеров для транспортирования и хранения промышленных и продовольственных товаров с почтовыми показывает, что первые, как правило, имеют меньший объем, массу, более простую конструкцию кузова, не снабжаются тягами для транспортирования в сцепе и тормозными устройствами, снабжены полками для укладки товаров. Это объясняется тем, что наряду с использованием контейнеров в качестве средств для транспортирования и временного хранения грузов они нашли применение в качестве тары, предназначенной для продажи товаров непосредственно из нее методом самообслуживания. При этом контейнеры с грузами, уложенными на фабриках, торговых базах, пекарнях и т.п., доставляются непосредственно в торговые залы магазинов.

Таблица 1

Характеристики конструкций почтовых контейнеров и контейнеров для транспортирования и хранения промышленных и продовольственных товаров

№ п/п	Наименование характеристики, размеры	Значение характеристики контейнеров для транспортирования и хранения
		почтовых отправлений	промышленных и продовольственных товаров
1	Полезный объем, м3	0,65 – 1,7 в том числе ~ 1,0 – 50% типов ~ 0,7 – 25% –//– 1,5 – 1,7 – 25% –//–	0,5 – 1,0
2	Габаритные размеры, мм длина	~ 1200	800 – 1200
	ширина	~ 700	600 – 800
	высота	1500 – 1700	1500 – 1700
3	Масса порожнего контейнера, кг	100 – 160	60 – 140
4	Масса перевозимого груза, кг	300 – 400	200 – 400
5	Число колес, ед. всего	4	4
	в т.ч. поворотных	2	2,4
6	Диаметр колес, мм	100 – 270	100 – 210
7	Наличие тяги для транспортирования в сцепе и тормоза для фиксации при отстое	Есть в большинстве случаев. В зарубежных контейнерах тяги и тормоза не связаны друг с другом.	Отсутствуют в большинстве случаев.
8	Конструкция кузова	Каркасная (кроме КПМ-500-4), жесткая или складная, из листового металла или решетки из стального прутка	Каркасная, жесткая или складная, из алюминиевого или стального листа или решетки из стального прутка
9	Наличие полок для укладки грузов	Отсутствуют	Установлены полки для доступа к товарам
10	Конструкция дверей	Большинство оборудованы дверьми для загрузки и разгрузки. Некоторые типы имеют откидной верх для создания возможности механизированной загрузки и разгрузки	Оборудованы дверьми или одна боковая стенка отсутствует
11	Удельная материалоемкость отечественных контейнеров, кг/м3	100 – 160	145 – 163

Товары из контейнеров отбираются самими покупателями. Таким образом, ликвидируются операции, связанные с перекладкой штучных товаров работниками с момента сформирования контейнера до момента его опорожнения в торговом зале, что резко сокращает трудовые затраты одновременно с экономией времени при погрузке и разгрузке контейнеров по сравнению с погрузкой и разгрузкой грузов поштучно. Эти контейнеры используются в закрытых помещениях, перевозятся в основном в автомобилях с крытыми кузовами, размещаются в торговых залах, где ограничивается, а порой и исключается применение средств механизации; требуется большая маневренность контейнеров при их ручном перемещении и установке.

Контейнеры могут иметь жесткую конструкцию кузова с расположением дверей с одной и двух сторон, раздвижную конструкцию кузова, стенки сплошные и решетчатые, колесную базу, выполненную по различным схемам.

В большинстве городских ОПС установка стационарных средств перегрузки контейнеров с автотранспорта (электротельферных установок, подъемно – опускных площадок и т.п.) неэффективна из-за небольшого числа перегружаемых контейнеров или из-за отсутствия условий для их установки. Поскольку предусматривается использовать контейнеры, имеющие колесную базу, а также учитывая ограниченность территории подъезда автотранспорта к ОПС, наиболее рациональным представляется использование автомашин, оснащенных устройством типа «Грузоподъемный борт».

Использование автомобилей с фургонами дает возможность применять контейнеры с кузовом решетчатого или сетчатого типа. При использовании бортовых машин кузов контейнера должен быть закрытого типа. В случае необходимости автомобили с фургоном могут использоваться для перевозки посылок поштучно.

Размеры платформы автомобилей в значительной степени определяют размеры контейнера в плане. Применение контейнеров с размерами в плане 1200х700 мм обеспечивает наиболее полное использование площади платформ и кузовов автомобилей.

Данные Таблицы 1 и проведенный анализ позволяют конкретизировать требования, предъявляемые к городскому контейнеру, которые определяются условиями использования контейнеров в ОПС, почтамтах, ПЖДП и рационального размещения в кузове автомобиля, удобством обслуживания:

1. контейнер должен использоваться в качестве оборудования рабочих мест операторов для приема и выдачи посылок и обеспечивать визуальный контроль содержимого заполненного контейнера и доступ к любой посылке при минимальной перекладке других посылок;
2. полезный объем контейнера должен позволять разместить в нем количество посылок, обеспечивающее экономию трудовых затрат при его использовании по сравнению с поштучной перевозкой;
3. габариты контейнера должны быть выбраны с учетом максимально возможного использования площади и объема кузова автомашины и позволять осуществлять его погрузку и выгрузку с помощью грузоподъемного борта автомобиля;
4. в ОПС, где производственные помещения имеют ограниченные площади, использование средств транспортирования практически исключается. Расстояние перемещения контейнеров в ОПС, как правило, находится в пределах 5 – 10 м. Требование размещения контейнеров в любом месте помещения вызывает необходимость обеспечения большой маневренности. Поэтому масса контейнера с грузом и конструкция колесной базы должны быть такими, чтобы обеспечить небольшое тяговое усилие и повышенную маневренность при перемещении контейнера оператором в условиях стесненных производственных площадей ОПС;
5. в производственных помещениях ПЖДП, почтамтов для транспортирования внутригородских контейнеров могут использоваться те же средства, что и для транспортирования магистральных контейнеров: аккумуляторные электротягачи АТ-60, ЭТГ-0589, электрокары ЭК-2. Контейнер должен быть оборудован тормозом, тягой и скобами для верхнего авто-захвата;
6. должна быть обеспечена возможность компактной установки контейнеров за счет поворота створки дверей на 270 градусов;
7. конструкция контейнера должна предусматривать возможность его механизированной загрузки и разгрузки.

Минимальное количество посылок, gmin, размещаемых в контейнере, приводящее к экономии трудовых затрат, может быть определено из выражения gmin = Тк / (Тшт – Тп), где Тк, чел.ч/контейнер – затраты на заделку, перемещение и погрузку (выгрузку) контейнера из автомашины; Тшт, чел.ч/пос. – затраты на обработку и погрузку посылок при их штучной перевозке; Тп, чел.ч/пос. – затраты на обработку и погрузку (выгрузку) посылок из контейнера. В соответствии с проведенными измерениями Тк = 0,174; Тшт = 0,0162; Тп = 0,0086, откуда gmin = 23. С учетом коэффициента использования контейнера 0,85 емкость контейнера Vк должна составлять не менее 30 посылок.

Предполагаемое при выборе габаритов контейнера размещение посылок на пяти плоскостях (четыре полки и дно) по шесть показано на рис. 2. Пример размещения контейнеров в кузове автомобиля с грузоподъемным бортом показан на рис. 3. В этом случае габариты контейнера, выбранные с учетом возможности размещения в нем не менее 30 посылок, доступа к любой посылке с минимальной перегрузкой остальных и максимально возможного использования площади и объема кузова автомашин с грузоподъемным бортом, составляют: длина – 1200 мм, ширина – 700 мм, высота 1700 мм.

Использование контейнера, имеющего в плане размеры 1200×890, аналогичного КПМ-500-4, и высотой 1700 мм, снабженного полками, позволило бы разместить в нем около 40 посылок и соответственно снизить трудоемкость обработки посылок по сравнению с контейнерами емкостью 30 посылок, однако при этом уменьшилось бы количество контейнеров, размещаемых в автомобиле, с 9-ти до 6-ти. Размещение посылок на полках контейнера и контейнеров в автомобиле показано соответственно на рис. 4 и 5.

Результаты технико-экономических расчетов вариантов обработки и перевозки посылок (в г. Москве) показывают, что перевозка посылок в контейнерах емкостью 30 посылок по сравнению с контейнерами емкостью 40 посылок приводит к уменьшению пробега автотранспорта на 10 – 15% при одновременном увеличении трудоемкости обработки посылок до 10%.

В соответствии с предъявляемыми требованиями, проведенными исследованиями по выбору схемы ходовой части и определению тяговых усилий при маневрировании контейнером СПКБ были разработаны две конструкции контейнера: из стальных труб квадратного сечения и из алюминиевых труб круглого сечения.

В первом варианте (рис. 6) каркас и двери изготавливаются из стальных труб квадратного сечения (20х20 мм). Каркас имеет два прочностных горизонтальных пояса из стальных труб того же сечения, охватывающих каркас с трех сторон. Со стороны загрузки пояс отсутствует. Верхняя часть кузова и двери обрешечены прутками диаметра 6 и 8 мм, взаимно перекрещивающимися с интервалом соответственно около 80 и 200 мм. В торцевых частях кузова проходят вертикально прутки диаметра 6 мм с интервалом 80 мм. Полки свариваются из прутков диаметра 6 и 8 мм. Верхняя полка неподвижна. Три средних полки имеют возможность подниматься при загрузке контейнера. Двери открываются на 270 градусов. Тяга в вертикальном положении фиксируется замком. Опускается до горизонтального положения на 90 градусов. Тормоз, упираясь в пол, поднимает кузов, отрывая поворотные колеса от пола на 8 мм. Платформа изготавливается из стальных уголков 50х32х4. Расчетная масса контейнера составляет при изготовлении: целиком из стали – около 130 кг; дверей и полок из алюминия, остальное из стали – около 110 кг.

Во втором варианте расчетная масса контейнера составила при изготовлении решетки кузова и полок: из стали – около 100 кг, из алюминия – около 85 кг.

Технические характеристики рассмотренных городских почтовых контейнеров, показанные в сравнении с характеристиками используемых магистральных контейнеров, представлены в Таблице 2.

 

Таблица 2

Технические характеристики почтовых контейнеров

№ п/п	Наименование характеристики, размерность	Значение характеристики в соответствии с типом контейнера
		магистрального		городского
		КПМ-500-4	КПММ-3	КВПП	проект СПКБ
1	Максимальная масса груженого контейнера, кг	500	500	427	340
2	Масса контейнера, кг	165	150	107	120
3	Максимальная масса перевозимого груза, кг	335	350	320	220
4	Наружные габариты контейнера, мм	1200x890x1470	950x720x1870	1188x687x1685	1200x720x1700
5	Внутренние габариты контейнера, мм	1134x824x1100	860x680x1540	1090x640x1240	1160x680x1340
6	Полезный объем, м3	1,03	0,9	0,86	1,05
7	Количество загружаемых посылок, шт.	35	28	28	30
8	Удельная материалоемкость, кг/м3	160,2	166,7	124,4	114,3
9	Ширина дверного проема, мм	1134	860	1090	1160
10	Количество боковых дверей, ед.	2	1	2	4
11	Угол открывания боковых дверей, град.	270	270	270	270
12	Диаметр ходовых колес, мм	270	200	270	270
13	Высота от пола до платформы, мм	285	233	330	336
14	Дорожный просвет (клиренс), мм	100 233	233	200	233
15	Угол удержания контейнера на наклонной плоскости, град.	14 (1)	7	Нет данных	12
16	Максимальное число контейнеров для транспортирования в сцепе, шт.	5	4	Сцепное устройство отсутствует	4
17	Максимальная скорость перемещения контейнеров в сцепе с транспортным средством по ровной асфальтированной дороге, км/ч	6	4,2	4,9	5,4
18	Усилие для перемещения контейнера вручную за рулевую тягу по горизонтальному ровному бетонному покрытию, Н порожнего	41	41	40 (2)	40
19	максимально загруженного	200	200	120 (2)	95
20	Усилие для трогания с места при полной загрузке, Н	294 — 392	350	294 (2)	225

(1) При расположении передних колес выше задних.
(2) За ручки контейнера.