DREVO Flussfrachtplattform L-7 Erweiterung

DREVO Flussfrachtplattform L-7 Erweiterung

Autonome Halbfracht-Wasserplattform mit erweiterbarem Container und selbstständiger Entladung vom Ufer

1. Zweck

DREVO Flussfrachtplattform L-7 Erweiterung— eine autonome, flachgehende Frachtplattform vom Katamaran-Typ, die für den gemeinsamen Betrieb mitDREVO River Rover SauberDie

Hauptaufgaben:

Annahme von gesammelten Abfällen aus Flüssen und Küstengebieten;

Transport von Abfällen zur Küstenstation;

unabhängige Containerentladung;

Transport von Holz, Ästen und pflanzlicher Biomasse;

Transport von Bodensedimenten in versiegelten Behältern;

Lieferung von Ausrüstung, Batterien und Ersatzmodulen;

Er arbeitet als Teil einer Gruppe autonomer Flussroboter.

Das wichtigste Konstruktionsmerkmal istteleskopisch ausziehbare Seitenwände und LadeplattformDadurch kann die nutzbare Größe des Containers je nach Art der Ladung verändert werden.

2. Allgemeine Architektur

Die Plattform besteht aus:

zwei Verdrängungspontonrümpfe;

zentraler Leistungsrahmen;

verschiebbare Ladefläche;

Teleskopcontainer;

elektrisches Antriebssystem;

autonome Navigationssysteme;

Selbstentlademechanismus;

automatische Containerverschlüsse;

Last- und Stabilitätskontrollsysteme.

Das Katamaran-Design bietet:

erhöhte Seitenstabilität;

leichte Sedimentation;

große Ladefläche;

die Möglichkeit, einen Container zwischen und über den Pontons zu platzieren;

Stabilität während des Betriebs von Manipulatoren und Entlademechanismen.

3. Hauptabmessungen der Plattform

Transportposition

Die Größe 7,0 x 3,5 m sollte als Größe der großen Version betrachtet werden.RCP Lund keine kompakte Plattform für schmale Bäche.

4. Erweiterbarer Frachtcontainer

Grundposition

Zusammengeklappt nimmt der Behälter den mittleren Teil der Plattform ein.

Ungefähre Innenabmessungen:

Ausgestreckte Position

Die Teleskopsegmente erstrecken sich in Längs- und Querrichtung.

Maximale Außenabmessungen des Laderaums:

Länge - bis zu7,0 m;

Breite — bis zu3,5 m;

maximale Fläche des offenen Laderaums - bis zu24,5 m²Die

Wichtig: Der Container darf nicht die gesamte Plattform ohne Zugangsgänge einnehmen. Die tatsächlich nutzbare Innenfläche ist geringer – etwa18–21 m²abhängig von der Dicke der Seitenwände, den Antrieben und der Platzierung der Geräte.

Auf Seitenhöhe:

Diese Werte sind geometrischer Natur. Das zulässige Ladevolumen wird nicht durch das Fassungsvermögen des Containers, sondern durch die Masse, Stabilität und den Auftrieb der Ladung begrenzt.

5. Expansionsmechanismus

Der Behälter besteht aus:

zentraler fester Sockel;

zwei seitliche Teleskopsegmente;

einziehbare Vorder- und Hinterteile;

Klapp- oder Hochklappseiten;

automatische mechanische Schlösser;

Positionssensoren;

Lastsensoren.

Mögliche Laufwerke:

elektromechanische Schraubenantriebe;

Hydraulikzylinder;

Kabelblocksystem;

Elektrische Zahnstangen- und Ritzelführungen.

Für Arbeiten auf dem Wasser wird folgende Kombination bevorzugt:

mechanische Führungen;

elektromechanischer Antrieb;

Passive Kraftverriegelung nach dem Öffnen.

Der Antrieb muss die Last nicht dauerhaft tragen. Nach dem Aufweiten werden die Segmente mit mechanischen Stiften oder Keilverriegelungen gesichert.

6. Auslegungs-Hebekapazität

Bei einer Plattform von 7 m Länge und 3,5 m Breite ist es sinnvoll, die Lasten in drei Modi aufzuteilen.

Nominaler Betriebsmodus

Nutzlast:2.000–3.000 kg;

kontinuierlicher Betrieb;

normale Manövrierfähigkeit;

Standardgeschwindigkeit;

ausreichender Freibord.

Verschärftes Regime

Nutzlast:bis zu 4.000 kg;

reduzierte Geschwindigkeit;

Betrieb auf ruhigem Wasser;

schwacher Wind und geringe Strömung;

Obligatorische automatische Steuerung von Walzen und Beschnitt.

Maximale Transportart

Zu5.000 kgerst nach Bestätigung durch Berechnungen;

kurze Strecken;

Mindestgeschwindigkeit;

fehlende Begeisterung;

gleichmäßige Lastverteilung;

Arbeiten unter der Aufsicht eines Bedieners oder einer Küstenstation.

Eine Tragfähigkeit von 5 Tonnen kann nicht allein anhand der äußeren Abmessungen garantiert werden. Sie hängt vom Volumen der Pontons, dem Gewicht der Plattform selbst, dem Schwerpunkt und dem erforderlichen Auftrieb ab.

7. Lastverteilung

Die Last muss gleichmäßig in Bezug auf die Längs- und Querachse verteilt sein.

Zulässige Auslegungslasten

Für schwere Bauteile sind direkt über den Querträgern des Kraftrahmens verstärkte Bereiche vorgesehen.

8. Frachtarten und Beschränkungen

Leichte Sperrmüll

Beispiele:

Plastik;

Flaschen;

Schaumstoff;

Zweige;

Schwimmpflanzen.

Geschätzte Schüttdichte:

50–200 kg/m³.

In diesem Fall kann der Behälter nahezu bis zu seinem geometrischen Volumen gefüllt werden.

Verdichteter Abfall

Geschätzte Dichte:

200–450 kg/m³.

Eine vollständige Gewichtskontrolle ist erforderlich, auch wenn der Behälter nicht vollständig gefüllt ist.

Feuchte organische Stoffe

Geschätzte Dichte:

500–900 kg/m³.

Ein 20 m³ großer Behälter kann mit diesem Gewicht nicht vollständig gefüllt werden. Die zulässige Füllhöhe wird durch Wägezellen ermittelt.

Sand, Schluff und Kies

Geschätzte Dichte:

Nassschlamm: 1.100–1.500 kg/m³;

Sand: 1.500–1.900 kg/m³;

Kies: 1.600–2.000 kg/m³.

Bei einer Hubkraft von 3 Tonnen beträgt das zulässige Volumen an schwerem Material nur etwa 1,5–2,5 m³. Daher werden für Bodensedimente kleine, verschlossene Behälter anstelle des gesamten ausgefahrenen Körpers verwendet.

9. Massenkontrollsystem

Die Plattform ist ausgestattet mit:

Wägezellen unter dem Behälter;

Tiefgangsensoren für jeden Ponton;

Roll- und Trimmsensoren;

Trägheitsmesseinheit;

Lastpositionssensoren;

Füllstandskontrollkameras.

DREVO AI berechnet:

Gesamtmasse;

Massenverteilung;

Lage des Schwerpunkts;

Freibordreserve;

zulässige Geschwindigkeit;

sicherer Weg;

die Notwendigkeit, die Fracht umzuverteilen.

Bei Überlastung werden folgende Systeme blockiert:

weitere Verladung;

Containererweiterung;

Hochgeschwindigkeitsfahrt;

unabhängiger Zugang zu einem Gebiet mit starker Strömung.

10. Stabilität

Für einen sicheren Betrieb ist Folgendes erforderlich:

niedrige Batterieposition;

Platzierung von schwerem Gerät im Inneren von Pontons;

keine schweren Lasten am oberen Rand des Containers;

symmetrische Belastung;

automatische Füllhöhenbegrenzung;

Möglichkeit der Ballastkorrektur.

Das optionale aktive Ausgleichssystem umfasst:

zwei oder vier Ballasttanks;

elektrische Pumpen;

automatische Wasserumverteilung;

Notballastabschaltung.

Durch die Verbreiterung der Seitenwände vergrößert sich die Fläche des Behälters, das zulässige Gewicht erhöht sich jedoch nicht automatisch. Es ist primär für Folgendes vorgesehen:leichte MassengutladungDie

11. Selbstentladung am Ufer

Der Bahnsteig nähert sich dem Bahnhof.WOOD River Hubund ist mit automatischen Griffen ausgestattet.

Es gibt vier mögliche Entladesysteme.

geneigter Körper

Die Ladeplattform lässt sich auf einen Winkel von 35–50° anheben.

Geeignet für:

Zweige;

organische Produkte;

Sand;

unsortierter Abfall.

Wand drücken

Die bewegliche Schutzvorrichtung verlagert die Last auf die Rückseite.

Geeignet für gleichmäßiges und kontrolliertes Entladen.

Förderband

Transportiert Abfälle zum Uferförderband.

Geeignet für Sortieranlagen.

Ersatzbehälter

Die Küstenstation entfernt den gefüllten Container und setzt einen leeren ein.

Dies ist die schnellste Lösung für den kontinuierlichen Betrieb von River Rover Clean.

12. Lasten während der Selbstentladung

Wenn der Körper geneigt wird, treten deutlich höhere lokale Kräfte auf als beim Transport.

Designanforderungen:

Dynamischer Lastfaktor – nicht weniger als 1,3;

Der Sicherheitsfaktor des Kraftrahmens beträgt ungefähr 1,5–2,0;

die Plattform an mindestens vier Punkten an der Dockingstation befestigen;

Entladeverbot bei Überschreitung der zulässigen Liste;

Kontrolle des freien Warenverkehrs;

Notstopp des Aufzugs.

Bei einer Last von 3.000 kg ist der Hebemechanismus mindestens für die berechnete Last ausgelegt.4.000–4.500 kgunter Berücksichtigung der Dynamik und der ungleichen Verteilung.

13. Die Masse der Plattform selbst

Vorläufige Einschätzung:

Bei einer Nutzlast von 3.000 kg beträgt die Gesamtverdrängung etwa5,5–7 TonnenDie

Bei der Version mit 5 Tonnen Nutzlast kann das geschätzte Gesamtvolumen überschreiten8–9 TonnenDie

14. Antriebssystem

Empfohlene Konfiguration:

zwei unabhängige elektrische Wasserstrahlantriebe oder geschützte Ruderpropeller;

Gesamtnennleistung: 12–30 kW;

separate Steuerung der linken und rechten Triebwerke;

fast an Ort und Stelle drehen;

Schutz der Propeller vor Netzen und Vegetation.

Entwurfsgeschwindigkeit:

15. Stromversorgungssystem

Mögliche Konfiguration:

LiFePO₄-Batterien mit einer Kapazität von 80–200 kWh;

Unterteilte, abgedichtete Batteriefächer;

Niederspannungs-Notstromversorgung;

Solarpaneele für Sensoren und Hilfssysteme;

Automatisches Landstromladen;

schneller Austausch der Batteriekartuschen.

Autonomie:

8–16 Stunden je nach Last, Stromstärke und Geschwindigkeit;

24/7-Betrieb über mehrere Plattformen und eine automatische Ladestation.

16. Betriebsbedingungen

Vorläufiger Einsatzbereich:

Flüsse, Kanäle, Seen und Stauseen;

Aktuelle Geschwindigkeit - vorzugsweise bis zu 1,5–2,0 m/s;

Wellenhöhe im Betriebsmodus - bis zu 0,3–0,5 m;

Lufttemperatur — von −10 bis +45 °C;

Wassertemperatur - von 0 bis +35 °C;

Schutzart der elektrischen Hauptkomponenten - IP67/IP68;

Brack- und Meerwasser - nur in der korrosionsbeständigen Ausführung.

17. Hauptversionen

RCP L-7 Abfall

Für leichte und gemischte Abfälle.

dehnbare Netzseiten;

große Kapazität;

Ladungsverdichtung;

Selbstentladung.

RCP L-7 Biomasse

Für Vegetation und Holz.

verstärkter offener Container;

Drainage;

Brechmodul optional.

RCP L-7 Sediment

Für Schlick und Bodensedimente.

luftdichte kleine Behälter;

abgesenkter Schwerpunkt;

Die Ladekapazität ist wichtiger als das Volumen.

RCP L-7 Ausrüstung

Für Ausrüstung und Module.

ebene Ladefläche;

Befestigungspunkte;

ein kleiner Kran oder Lader.

18. Vorläufige Spezifikation

19. Kritische technische Anforderungen

Vor der Herstellung eines Prototyps müssen folgende Schritte abgeschlossen sein:

Berechnung der Gesamtverschiebung;

Berechnung der Anfangs- und dynamischen Stabilität;

Bestimmung der Lage des Schwerpunktes;

Freibordberechnung;

Berechnung der Längs- und Querfestigkeit des Rahmens;

Analyse der Ladungsöffnung von Containern;

Berechnung des Selbstentlademechanismus;

Simulation der freien Warenbewegung;

Testverhalten unter asymmetrischer Belastung;

Notfall-Auftriebstests im Falle einer Beschädigung eines Abteils.

Abschluss

DREVO Flussfrachtplattform L-7 ErweiterungEs sollte nicht nur als großer schwimmender Container konzipiert sein, sondern als autonomes kleines Frachtschiff mit intelligenter Massen- und Stabilitätskontrolle.

Erweiterbar, um den Abmessungen gerecht zu werden7 × 3,5 mDie Seitenwände bieten einen deutlichen Vorteil beim Transport von leichten, sperrigen Abfällen, Ästen und Pflanzenbiomasse. Bei schwereren Lasten – Sand, Schlamm, Kies und Metall – muss das Nutzvolumen des Containers automatisch durch das Gewicht begrenzt werden.

Eine rationale Basischarakteristik ist die nominale Nutzlast.2-3 Tonnen, mit der Möglichkeit der Verstärkung bis zu4 Tonnen. Bedeutung5 Tonnensollte als Zielvorgabe (obere Grenze) beibehalten werden, die erst nach vollständigen Schiffbauberechnungen und Prototypentests akzeptabel ist.