Прочный легкий контейнер

Прочный легкий контейнер

Трнавская фирма ООО «Winfa» разработала и произвела в кооперации abroll контейнер комплектно из материала Hardox 450.
Применяемая сталь, устойчивая к истиранию и в то же время высокопрочная, позволяет сконструировать более легкий и в то же время более устойчивый контейнер.

Стандартными тяжелыми контейнерами, в большинстве случаев, считаются варианты с объемом 30 ÷ 40 м³, массой порядка 2 700 ÷ 3 100 кг, причем контейнер изготовлен из стальных листов исполнения S235 или S355, с толщиной дна 5 мм, боковой стены и передней части 3 мм. Стойкостью контейнера считается его срок службы.
По сути дела, существуют 3 основных деструктивных механизма контейнера. Пластическая деформация (углубление), приводящее даже к разрыву стен или дна, усталостные трещины в сварных соединениях и истирание. Из этих трех повреждающих механизмов, в большинстве случаев, решающим является деформация от прогиба стен или дна контейнера. Существенное повреждение контейнера в результате истирания является проблемой только в очень специальных случаях, а на усталостные трещины сварных соединений намного больше влияет качество сварки, чем используемый материал. Существует простой способ, с помощью которого можно повысить устойчивость стальной конструкции от пластической деформации, а это применение более прочной стали. В настоящее время применяется в качестве стандартного материала для производства контейнеров сталь S235 (с пределом текучести Re = 235 MПa) и сталь S355 уже достигает уровня
Re = 1 500 MПa.

Из этих типов стали, например, для кузовов грузовых автомобилей и для некоторых контейнеров обычно применяется сталь Hardox 400 или Hardox 450 с прочностью для предела текучести Re = 1 000 или 1 200 MПa. Следующим обычно применяемым материалом является сталь Strenx 700 с пределом текучести Re = 700 MПa. На основании хорошего опыта с применением высокопрочной стали для кузовов грузовых автомобилей фирма «Winfa» хотела попробовать производство контейнера, который будет предназначен, главным образом, для перевозки стального лома и будет более устойчивым и легким, чем имеющиеся контейнеры аналогичного типа.

В результате появился abroll контейнер объемом 30 м³ и массой 2 388 кг. Конечная масса на 300-400 кг меньше, чем масса стандартного контейнера. Пол, стены, передняя часть и ворота контейнера изготовлены из стали Hardox 450 толщиной 3 мм. Устойчивость
этой стали относительно пластической деформации при ударах находится примерно на уровне стали S355 толщиной 7,5 мм. Аналогичная разница при сопоставлении устойчивости к истиранию. Сталь Hardox 450 примерно в 2,5- ÷ 3 раза устойчивее относительно истирания, чем сталь S355. В случае конструкции контейнера были устранены ребра жесткости на стенах и дне контейнера (кроме одного поперечного ребра жесткости на дне контейнера). Такое решение не только снижает массу контейнера, но и повышает стойкость стен и дна относительно пластической деформации при ударах. Повышение стойкости из-за удаления ребер жесткости звучит парадоксально, но свободная, не ограниченная ребрами жесткости поверхность фактически абсорбирует деформацию более эластическим, чем пластическим способом, и постоянное повреждение стен или дна контейнера, таким образом, меньше. Дальнейшим конструкционным усовершенствованием является встроенная верхняя окантовка стен контейнера. Это значит, что загибание окантовки проводится из той же стали, из которой изготовлена боковая часть. Такое решение повышает жесткость контейнера и снижает количество сварных швов. И хотя первоначальной мотивировкой при разработке этого контейнерабыло повышение стойкости, а также срока службы, экономия массы порядка 400 кг приносит и потенциальную экономию топлива и предоставляет возможность перевозить больше грузов. Существуют различные расчеты, показывающие размер экономии, если осуществляется перевозка более низкой массы или на сколько можно изготовить больше, если воспользуемся большей полезной массой. В общей сложности можно рассматривать два экстремальных сценария. В первом практически нельзя никогда наполнить контейнер так, чтобы была максимально использована его максимальная полезная масса (зачастую, например, при перевозке стального лома или если часто перевозится пустой контейнер). Единственная экономия здесь происходит в результате снижения расхода дизеля благодаря тому, что „груз“ легче на 400 кг. В другом случае можно на сто процентов использовать полезную массу и перевозить таким образом „на 400 кг больше“. В этом случае „экономия“ состоит в том, сколько можно изготовить свыше за большее количество груза.

Первый вариант – экономия топлива. Расстояние, на которое осуществляются перевозки в год: 70 000 км. Экономия дизеля при снижении массы состава на 1 000 кг: 0,5 л/100 км, т.е. 350 л дизеля в год. Это значит, что при цене дизеля примерно 1 евро/л (без НДС), экономия составляет 350 евро в год.
Winfa kontajner - modrý

Второй вариант – использование больше полезной массы. Расстояние, на которое осуществляются перевозки в год: 70 000 км. Цена за перевозку 400 кг грузов/1 км = 1,5 евроцента. Это означает, что за год получается экономия 1 050 евро.
В случае контейнеров, которые можно загрузить до максимальной несущей способности и которые наездят больше километров, можно использовать высокопрочную сталь иным способом. Это означает снижение толщины применяемых высокопрочных стальных листов до минимального уровня, который еще возможен с технологической точки зрения. В большинстве случаев выбирается толщина 2 мм для стен и 2-3 мм для дна контейнера. Хотя это решение уже не предлагает существенное увеличение стойкости, но видимую экономию массы. В случае 30 м³ ÷ 40 м³ abroll контейнеров можно таким образом уменьшить массу и также увеличить полезную несущую способность на 800 – 1 200 кг.