устройство для хранения и транспортировки труб

Формула изобретения

Устройство для хранения и транспортировки труб, включающее группу размещенных одна над другой опор, каждая из которых представляет собой размещенный по продольной оси опоры металлический полый каркас с сформированным на его внешней поверхности литым профилем из пластмассы, на противоположных сторонах которого образованы ложементы для труб по очереди с промежуточными плоскими участками, а на концах профиля опоры выполнены вертикальные стойки, отличающееся тем, что на противоположных сторонах вертикальных стоек каждой опоры выполнены фиксирующие элементы, образующие при сборке разъемное соединение "шип - паз", при этом если на одной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде шипа, то на противоположной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде паза, с другой стороны этой опоры фиксирующие элементы на стойке размещены в обратном порядке, внешняя поверхность крайних в сборке опор выполнена в виде плоского продольного ложемента для размещения стягивающей ленты, фиксирующие элементы размещены на стойках только с внутренней стороны опоры, а конфигурация литого профиля из пластмассы промежуточных опор удовлетворяют соотношению

где L₁ - расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями промежуточных плоских участков промежуточной опоры;

L₂ - минимальное расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями ложементов для труб промежуточной опоры;

k - коэффициент, равный 1,1-6,9 см⁴/Дж;

d - ударная вязкость пластмассы, из которой отлит профиль опоры, Дж/см² ;

S - площадь поперечного сечения металлического каркаса опоры, см².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к упаковочным устройствам специального назначения и может быть использовано для упаковки, хранения и транспортировки длинномерных изделий круглого сечения, в частности труб.

Трубы, как правило, транспортируют в железнодорожных товарных вагонах. При погрузочно-разгрузочных работах и во время движения происходят столкновения труб одна с другой и со стенками вагона, приводящие к их повреждению.

Известно устройство для хранения и транспортировки труб, включающее рамки, выполненные из поперечных элементов с ложементами для труб, продольные предохранительные элементы и стягивающие элементы с резьбовыми участками (СССР, а.с., №1544664, кл. B 65 D 85/20, 1990 г.).

Такое устройство является громоздким и сложным в изготовлении. Продольный элемент утяжеляет конструкцию устройства, повышает в целом вес пакета труб. Кроме того, он увеличивает габариты пакета, усложняет погрузку труб в железнодорожный товарный вагон и снижает вместимость последнего.

Стягивающие элементы с резьбовыми участками, скрепляя конструкцию устройства поэлементно, в целом усложняют процесс ее сборки и разборки.

Известно также устройство для хранения и транспортировки труб, включающее группу размещенных одна под другой опор, каждая из которых представляет собой размещенный по продольной оси опоры металлический полый каркас с сформированным на его внешней поверхности литым профилем из пластмассы, на противоположных концах которого образованы ложементы для труб, по очереди с промежуточными плоскими участками, а на концах профиля опоры выполнены вертикальные стойки.

Для транспортировки труб группы опор после сборки пакета скрепляют стальной или нейлоновой лентой или с помощью натяжной рамы. Стальная или нейлоновая лента при этом проводится через полый профиль прямоугольной формы металлического каркаса крайних в сборке опор, а натяжная рама состоит из верхнего и нижнего U-образного профилей (типа швеллера), могущих с боков стягиваться с помощью стержней с резьбой и гаек (СССР, а.с., №1838209, кл. B 65 D 85/20, 1993 г.).

При использовании данного устройства при сборке и разборке пакета труб опоры с ложементами для труб не скрепляются поэлементно и в процессе сборки-разборки они могут отклоняться от первоначального положения, в результате чего пакет труб может рассыпаться и трубы окажутся поврежденными. Кроме того, значительные сложности возникают в процессе скрепления пакета, когда нужно пропустить стальную или нейлоновую ленту в узкий канал полого металлического каркаса опоры. Кроме того, в процессе транспортировки труб часто возникают резкие встряхивания и удары, в результате чего в литом профиле из пластмассы наблюдаются трещины и сколы, что также приводит как к разрушению самого устройства, так и повреждению и деформации самих труб.

Задачей изобретения является усовершенствование устройства для хранения и транспортировки труб, в котором путем изменения конфигурации его частей, их взаимного размещения и подбора соотношения размеров с учетом свойств материала сокращается время сборки-разборки пакета труб при одновременном повышении прочности устройства.

Поставленная задача решается предложенным устройством для хранения и транспортировки труб, включающем группу размещенных одна над другой опор, каждая из которых представляет собой размещенный по продольной оси опоры металлический полый каркас с сформированным на его внешней поверхности литым профилем из пластмассы, на противоположных сторонах которого образованы ложементы для труб по очереди с промежуточными плоскими участками, а на концах профиля выполнены вертикальные стойки, в котором на противоположных сторонах вертикальных стоек каждой опоры выполнены фиксирующие элементы, образующие при сборке разъемное соединение "шип-паз". При этом, если на одной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде шипа, то на противоположной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде паза, причем с другой стороны этой опоры фиксирующие элементы на стойке размещены в обратном порядке, а внешняя поверхность крайних в сборке опор выполнена в виде плоского продольного ложемента для размещения стягивающей ленты, фиксирующие элементы размещены на стойках только с внутренней стороны опоры, а конфигурация литого профиля из пластмассы промежуточных опор удовлетворяют соотношению:

где L₁ - расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями промежуточных плоских участков промежуточной опоры,

L₂ - минимальное расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями ложементов для труб промежуточной опоры,

k - коэффициент, равный 1,1-6,9 см⁴/Дж,

d - ударная вязкость пластмассы, из которой отлит профиль опоры, Дж/см²,

S - площадь поперечного сечения металлического каркаса опоры, см².

Отличие предложенного устройства от наиболее близкого из аналогов заключается в том, что на противоположных сторонах вертикальных стоек каждой опоры выполнены фиксирующие элементы, образующие при сборке разъемное соединение "шип-паз" с определенным размещением фиксирующих элементов. Отличаются также выполнением внешняя поверхность крайних в сборке опор, которая выполнена в виде плоского продольного ложемента для размещения стягивающей ленты с фиксирующими элементами, расположенными только с внутренней стороны опоры, и подобранная опытным путем конфигурация литого профиля из пластмассы промежуточных опор.

Предложенное выполнение устройства для хранения и транспортировки труб по сравнению с наиболее близким из аналогов характеризуется упрощением сборки-разборки пакета труб при одновременном повышении прочности устройства. Это позволяет сократить время, необходимое на сборку и разборку пакета труб, а также сократить потери труб при транспортировке и хранении.

Нами экспериментально были подобраны конфигурация опор и выполнение фиксирующих элементов, которые в совокупности позволяют максимально быстро, удобно и надежно собрать трубы в устойчивый пакет, закрепить его стальной или нейлоновой лентой и также быстро при необходимости его разобрать. Стягивающая лента, размещаясь вдоль предназначенного для нее ложемента на опоре, не скручивается и не отклоняется от оси ложемента и в совокупности с фиксирующими элементами и конфигурацией профиля опоры способствует повышению прочности устройства за счет амортизации ударов, возникающих при транспортировке труб.

Изобретение иллюстрируется фиг.1-5, которые объясняют, но не ограничивают его объем, на которых представлено:

на фиг.1 - общий вид предложенного устройства;

на фиг.2 - собранный пакет труб с помощью пяти предложенных устройств;

на фиг.3 - разъемное соединение вертикальных стоек "шип-паз" (разрез);

на фиг.4 - промежуточная опора (разрез);

на фиг.5 - разрез А-А на фиг.4.

Устройство для хранения и транспортировки труб (фиг.1) включает группу размещенных одна над другой опор 1, каждая из которых содержит металлический полый каркас 2 с сформированным на его внешней поверхности литым профилем из пластмассы с ложементами для труб 3 по очереди с промежуточными плоскими участками 4 и вертикальными стойками 5.

На противоположных сторонах вертикальных стоек 5 каждой опоры выполнены фиксирующие элементы, образующие при сборке разъемное соединение шип 6 - паз 7. При этом, если на одной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде шипа 6, то на противоположной стороне стойки фиксирующий элемент выполнен в виде паза 7. Внешняя поверхность 8 крайних в сборке опор 1 выполнена в виде плоского продольного ложемента 9 (фиг.3) для размещения стягивающей ленты, а фиксирующие элементы крайних в сборке опор размещены на стойках только с внутренней стороны опоры. Конфигурация литого профиля из пластмассы промежуточных опор удовлетворяют соотношению (фиг.4):

где L₁ - расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями промежуточных плоских участков промежуточной опоры,

L₂ - минимальное расстояние между двумя противоположными внешними поверхностями ложементов для труб промежуточной опоры,

k - коэффициент, равный 1,1-6,9 см⁴/Дж,

d - ударная вязкость пластмассы, из которой отлит профиль опоры, Дж/см²,

S - площадь поперечного сечения металлического каркаса опоры, см².

Предложенное устройство используется следующим образом.

На горизонтальной площадке размещают крайние опоры по длине труб равномерно, создавая нижний ряд, и на них в соответствующие ложементы 3 укладывают трубы 10. Следующий ряд опор устанавливают на предыдущий, соединяя соответствующие опоры 1 с помощью фиксирующих элементов шип 6 - паз 7. На сформированный ряд опор в соответствующие ложементы 3 снова укладывают следующие трубы 10. Следующие ряды труб и группы опор собирают аналогично. Последним устанавливают верхний ряд крайних опор и каждую группу опор обвязывают стальной или нейлоновой лентой, прокладывая ее по продольному ложементу 9 в крайних опорах с их внешней поверхности 8.

В заводских условиях собирали трубы диаметром 73 мм, длинной 10 м, в пакеты с использованием предложенного устройства и устройства наиболее близкого аналога.

В качестве пластмассы использовали полиэтилен, имеющий ударную вязкость 2,00 Дж/см², а площадь поперечного сечения металлического каркаса 2 в виде трубы составляла 1,5 см².

Соотношение L₁/L₂ определяли из выражения:

Были отлиты профили опор, которые имели следующие соотношения L₁/L₂:1,5; 5,3; 9,2.

Для сборки была использована нейлоновая лента.

Пакеты труб с использованием предложенного устройства собирали за 20 минут, а пакеты труб с использованием наиболее близкого из аналогов - на протяжении 40 минут.

При транспортировке пакетов труб в товарных вагонах по железной дороге 5% процентов труб, упакованных в пакеты с использованием предложенного устройства, получили механические повреждения, 3% устройств были разрушены. При транспортировке пакетов труб в товарных вагонах по железной дороге 20% процентов труб, упакованных в пакеты с использованием наиболее близкого из аналогов, получили механические повреждения, 10% устройств были разрушены.

При получении труб пакет, собранный с использованием предложенного устройства, разбирали за 15 минут, а пакет труб, собранный с использованием известного устройства, был разобран за 30 минут.

Таким образом, предложенное устройство для хранения и транспортировки труб позволяет сократить время сборки-разборки пакета труб и повысить прочность устройства.