Plateforme de chargement fluvial DREVO L-7 Expand
Plateforme maritime semi-cargo autonome avec conteneur extensible et déchargement automatique à quai
1. Objectif
Plateforme de chargement fluvial DREVO L-7 Expand— une plateforme de transport de marchandises autonome à faible tirant d'eau de type catamaran, conçue pour une exploitation conjointe avecDREVO River Rover Clean.
Tâches principales :
réception des déchets collectés dans les rivières et les zones côtières ;
transport des déchets vers la station côtière ;
déchargement indépendant des conteneurs ;
transport de bois, de branches et de biomasse végétale;
transport des sédiments de fond dans des conteneurs scellés ;
livraison d'équipements, de batteries et de modules de remplacement ;
travaillant au sein d'un groupe de robots fluviaux autonomes.
La principale caractéristique de conception estcôtés extensibles télescopiques et plateforme de chargement, permettant ainsi de modifier les dimensions utiles du conteneur en fonction de la nature de la cargaison.
2. Architecture générale
La plateforme se compose de :
deux coques de pontons à déplacement;
cadre de puissance central;
pont de chargement coulissant ;
conteneur télescopique ;
système de propulsion électrique ;
systèmes de navigation autonomes ;
mécanisme d'autodéchargement ;
Fixations automatiques pour conteneurs ;
Systèmes de contrôle de charge et de stabilité.
La conception du catamaran offre :
stabilité latérale accrue ;
léger sédiment;
grande surface de pont de chargement ;
la possibilité de placer un conteneur entre et au-dessus des pontons ;
stabilité lors du fonctionnement des manipulateurs et des mécanismes de déchargement.
3. Dimensions principales de la plateforme
Position de transport
| Paramètre | Valeur de conception |
|---|---|
| Longueur totale | 7,0 m |
| Largeur totale | 3,5 m |
| Hauteur des côtés des pontons | 0,8–1,0 m |
| Hauteur totale sans mât | environ 1,5 m |
| Hauteur totale avec mât de navigation | 2,4–2,8 m |
| Projet sans cargaison | 0,25–0,35 m |
| Projet de conception à charge de travail | 0,45–0,65 m |
| Profondeur de travail minimale | environ 0,8 m |
| Hauteur libre du pont cargo au-dessus de l'eau | 0,35–0,55 m |
La dimension 7,0 x 3,5 m doit être considérée comme celle de la grande version.RCP Let non une plateforme compacte pour les cours d'eau étroits.
4. Conteneur de fret extensible
Position de base
Une fois plié, le conteneur occupe la partie centrale de la plateforme.
Dimensions internes approximatives :
| Paramètre | Signification |
|---|---|
| Longueur | 1,8-7 m |
| Largeur | 1,4–3,5 m |
| Hauteur latérale | 0,8–1,2 m |
| Zone de base | 2,52–11,5 m² |
| Volume géométrique utile | 2–29,4 m³ |
Position étendue
Les sections télescopiques s'étendent dans les directions longitudinale et transversale.
Dimensions extérieures maximales de la zone de chargement :
longueur - jusqu'à7,0 m;
largeur — jusqu'à3,5 m;
surface maximale de la zone de chargement ouverte - jusqu'à24,5 m².
Important : Le conteneur ne doit pas occuper la totalité du quai sans allées d’accès. La surface intérieure utile réelle sera donc réduite d’environ…18–21 m², en fonction de l'épaisseur des parois, des entraînements et de l'emplacement des équipements.
À hauteur latérale :
| Hauteur latérale | Volume théorique d'une surface de 24,5 m² |
|---|---|
| 0,6 m | 14,7 m³ |
| 0,8 m | 19,6 m³ |
| 1,0 m | 24,5 m³ |
| 1,2 m | 29,4 m³ |
Ces valeurs sont géométriques. Le volume de chargement admissible n'est pas limité par la capacité du conteneur, mais par la masse, la stabilité et la flottabilité de la cargaison.
5. Mécanisme d'expansion
Le conteneur se compose de :
base fixe centrale ;
deux sections télescopiques latérales ;
sections rétractables avant et arrière ;
côtés repliables ou relevables ;
serrures mécaniques automatiques ;
capteurs de position ;
capteurs de charge.
Lecteurs possibles :
actionneurs à vis électromécaniques ;
vérins hydrauliques ;
système de blocage de câbles ;
Guides de crémaillère et de pignon électriques.
Pour les travaux sur l'eau, la combinaison suivante est préférable :
guides mécaniques ;
entraînement électromécanique ;
Verrouillage passif après ouverture.
Le système d'entraînement n'a pas besoin de supporter la charge en permanence. Après expansion, les sections sont fixées par des goupilles mécaniques ou des verrous à coin.
6. Capacité de levage nominale
Pour une plateforme de 7 m de long et 3,5 m de large, il est judicieux de diviser les charges en trois modes.
Mode de fonctionnement nominal
charge utile:2 000 à 3 000 kg;
fonctionnement continu ;
manœuvrabilité normale ;
vitesse standard ;
Franc-bord suffisant.
Régime amélioré
charge utile:jusqu'à 4 000 kg;
vitesse réduite ;
opération en eau calme;
vent et courant limités ;
Contrôle automatique obligatoire du rouleau et du rognage.
Mode de transport maximal
à5 000 kgseulement après confirmation par des calculs ;
itinéraires courts ;
vitesse minimale ;
manque d'enthousiasme ;
répartition uniforme de la charge ;
travailler sous le contrôle d'un opérateur ou d'une station côtière.
Une capacité de levage de 5 tonnes ne peut être garantie uniquement à partir des dimensions extérieures. Elle dépend du volume des pontons, du poids de la plateforme elle-même, du centre de gravité et de la flottabilité requise.
7. Répartition de la charge
La charge doit être répartie uniformément par rapport aux axes longitudinal et transversal.
Charges de conception admissibles
| Type de charge | Valeur approximative |
|---|---|
| Charge uniforme sur le pont de chargement | 150–250 kg/m² |
| Charge uniforme améliorée | jusqu'à 300 kg/m² |
| Charge locale sur un point de fixation standard | 300–500 kg |
| Point de force localisé | jusqu'à 1 000 kg |
| Différence de charge maximale entre les côtés | pas plus de 10 à 15 % du poids total de la cargaison |
| Déplacement admissible du centre de charge par rapport à l'axe | déterminé par le système de stabilité |
Pour les objets lourds, des zones renforcées sont prévues directement au-dessus des traverses du châssis.
8. Types de cargaison et restrictions
Déchets légers encombrants
Exemples :
plastique;
bouteilles ;
matériau en mousse ;
branches;
végétation flottante.
Densité apparente estimée :
50–200 kg/m³.
Dans ce cas, le récipient peut être rempli presque jusqu'à son volume géométrique.
Déchets compactés
Densité estimée :
200–450 kg/m³.
Un contrôle total du poids est requis même si le conteneur n'est pas complètement plein.
Matières organiques humides
Densité estimée :
500–900 kg/m³.
Un conteneur de 20 m³ ne peut être entièrement rempli avec ce poids. La hauteur de remplissage admissible est déterminée par des capteurs de pesage.
Sable, limon et gravier
Densité estimée :
boues humides : 1 100–1 500 kg/m³ ;
sable : 1 500–1 900 kg/m³ ;
gravier : 1 600–2 000 kg/m³.
Avec une capacité de levage de 3 tonnes, le volume admissible de matériaux lourds n'est que d'environ 1,5 à 2,5 m³. Par conséquent, on utilise de petits conteneurs étanches pour les sédiments de fond plutôt que la totalité de la structure déployée.
9. Système de contrôle de masse
La plateforme est équipée de :
capteurs de pesage sous le conteneur ;
capteurs de tirant d'eau pour chaque ponton ;
capteurs de roulis et d'assiette ;
unité de mesure inertielle ;
capteurs de position de charge ;
caméras de contrôle de remplissage.
DREVO AI calcule :
masse totale ;
répartition de la masse ;
position du centre de gravité ;
réserve de franc-bord;
vitesse autorisée ;
itinéraire sûr ;
la nécessité de redistribuer la cargaison.
En cas de surcharge, les éléments suivants sont bloqués :
chargement supplémentaire ;
extension du conteneur ;
conduite à grande vitesse ;
accès indépendant à une zone à fort courant.
10. Stabilité
Pour un fonctionnement en toute sécurité, il est nécessaire :
emplacement de batterie bas ;
placement d'équipement lourd à l'intérieur des pontons;
pas de charges lourdes sur le bord supérieur du conteneur ;
chargement symétrique ;
limitation automatique de la hauteur de remplissage ;
possibilité de correction du ballast.
Le système d'équilibrage actif optionnel comprend :
deux ou quatre réservoirs de ballast ;
pompes électriques ;
redistribution automatique de l'eau ;
Décharge d'urgence du ballast.
L'élargissement des côtés augmente la surface du conteneur, mais n'augmente pas automatiquement le poids autorisé. Il est principalement destiné àcargaison légère en vrac.
11. Déchargement automatique à quai
Le quai se rapproche de la gare.Centre fluvial WOODet est équipé de poignées automatiques.
Il existe quatre systèmes de déchargement possibles.
Corps incliné
La plateforme de chargement s'élève à un angle de 35 à 50°.
Convient pour :
branches;
produits biologiques;
sable;
déchets non triés.
Pousser le mur
Le bouclier mobile déplace la charge vers l'arrière.
Adapté à un déchargement uniforme et contrôlé.
Convoyeur à bande
Déplace les déchets vers le convoyeur côtier.
Adapté aux lignes de tri.
Conteneur de remplacement
La station côtière retire le conteneur plein et en installe un vide.
Il s'agit de la solution la plus rapide pour un fonctionnement continu du River Rover Clean.
12. Charges pendant l'autodéchargement
Lorsque le corps est incliné, des forces locales nettement plus élevées se produisent que pendant le transport.
Exigences de conception :
facteur de charge dynamique - pas inférieur à 1,3 ;
le facteur de sécurité du cadre de puissance est d'environ 1,5 à 2,0 ;
fixer la plateforme à la station d'accueil en au moins quatre points ;
interdiction de déchargement si la liste autorisée est dépassée ;
contrôle de la libre circulation des marchandises ;
Arrêt d'urgence de l'ascenseur.
Pour une charge de 3 000 kg, le mécanisme de levage est conçu pour supporter au moins la charge calculée.4 000 à 4 500 kgen tenant compte de la dynamique et de la répartition inégale.
13. La masse de la plateforme elle-même
Évaluation préliminaire :
| Composant | Poids estimé |
|---|---|
| Pontons et châssis motorisé | 1 000 à 1 500 kg |
| Plateforme de chargement et conteneur | 500–900 kg |
| Batteries | 300–700 kg |
| moteurs et systèmes de propulsion | 150–300 kg |
| Navigation et électronique | 80–150 kg |
| Mécanisme de déchargement | 250–500 kg |
| Masse totale sans cargaison | environ 2 300 à 4 000 kg |
Avec une charge utile de 3 000 kg, le déplacement total peut être d'environ5,5 à 7 tonnes.
Pour la version d'une capacité de 5 tonnes, le déplacement total estimé peut dépasser8 à 9 tonnes.
14. Système de propulsion
Configuration recommandée :
deux unités de propulsion hydrojet électriques indépendantes ou hélices de gouvernail protégées ;
puissance nominale totale : 12–30 kW ;
Commande séparée des propulseurs gauche et droit ;
tourner presque sur place ;
protection des hélices contre les filets et la végétation.
Vitesse de conception :
| Mode | Vitesse |
|---|---|
| Patrouille en mouvement sans cargaison | jusqu'à 6 nœuds |
| coup de travail | 3 à 5 nœuds |
| Chargement complet | 2-3 nœuds |
| Approche de la station d'amarrage | jusqu'à 0,5 nœuds |
15. Système d'alimentation électrique
Configuration possible :
batteries LiFePO₄ d'une capacité de 80 à 200 kWh ;
Compartiments de batterie étanches et sectionnés ;
circuit de secours basse tension ;
panneaux solaires pour capteurs et systèmes auxiliaires ;
Recharge automatique à quai ;
Remplacement rapide des cartouches de batterie.
Autonomie:
8 à 16 heures selon la charge, le courant et la vitesse ;
Fonctionnement 24h/24 et 7j/7 via plusieurs plateformes et une station de recharge automatique.
16. Conditions de fonctionnement
Plage opérationnelle préliminaire :
rivières, canaux, lacs et réservoirs ;
vitesse actuelle - de préférence jusqu'à 1,5–2,0 m/s ;
Hauteur des vagues en mode de fonctionnement - jusqu'à 0,3–0,5 m ;
température de l'air — de −10 à +45 °C ;
température de l'eau - de 0 à +35 °C ;
degré de protection des principaux composants électriques - IP67/IP68 ;
Eau saumâtre et eau de mer - uniquement en version anticorrosion.
17. Principales versions
Déchets RCP L-7
Pour les déchets légers et mixtes.
côtés en maille extensible ;
grande capacité ;
compactage de la cargaison;
déchargement automatique.
Biomasse RCP L-7
Pour la végétation et le bois.
conteneur ouvert renforcé;
drainage;
Module de broyage optionnel.
Sédiments RCP L-7
Pour le limon et les sédiments de fond.
petits récipients hermétiques ;
centre de gravité abaissé ;
La capacité de charge est plus importante que le volume.
Équipement RCP L-7
Pour les équipements et les modules.
niveau du pont cargo ;
points de fixation ;
une petite grue ou un manipulateur de chargement.
18. Spécifications préliminaires
| Paramètre | RCP L-7 Développer |
|---|---|
| Longueur | 7,0 m |
| Largeur | 3,5 m |
| Hauteur latérale | 0,8–1,0 m |
| Tirant d'eau sans cargaison | 0,25–0,35 m |
| Tirant d'eau avec cargaison | 0,45–0,65 m |
| Poids de la plateforme | 2,3–4,0 t |
| Charge nominale | 2–3 t |
| Charge accrue | jusqu'à 4 tonnes |
| charge de conception maximale | jusqu'à 5 tonnes après confirmation technique |
| Surface du conteneur ouvert | dimensions extérieures jusqu'à 24,5 m² |
| Surface réellement utilisable | environ 18 à 21 m² |
| Volume géométrique | environ 15 à 25 m³ |
| vitesse de travail | 3 à 5 nœuds |
| Vitesse à pleine charge | 2-3 nœuds |
| Autonomie | 8 à 16 heures |
| Les conducteurs | 2 électricités indépendantes |
| Déchargement automatique | basculant, poussoir, convoyeur ou conteneur interchangeable |
| Navigation | GNSS RTK, LiDAR, caméras, sonar, centrale inertielle |
| Gestion | autonome, à distance, groupe |
| Degré de protection | IP67/IP68 |
19. Exigences d'ingénierie critiques
Avant de produire un prototype, il est nécessaire de compléter :
calcul du déplacement total ;
calcul de la stabilité initiale et dynamique ;
détermination de la position du centre de gravité ;
calcul du franc-bord ;
calcul de la résistance longitudinale et transversale du cadre ;
analyse de la charge d'ouverture du conteneur ;
calcul du mécanisme d'autodéchargement ;
simulation de la libre circulation du fret ;
test du comportement sous charge asymétrique ;
tests de flottabilité d'urgence en cas d'avarie d'un compartiment.
Conclusion
Plateforme de chargement fluvial DREVO L-7 ExpandIl devrait être conçu non pas comme un grand conteneur flottant, mais comme un petit navire de charge autonome doté d'un contrôle intelligent de sa masse et de sa stabilité.
Extensible pour s'adapter aux dimensions7 × 3,5 mLes ridelles offrent un avantage considérable pour le transport de déchets légers et volumineux, de branches et de biomasse végétale. Pour les charges plus lourdes (sable, limon, gravier et métal), le volume utile du conteneur doit être automatiquement limité par le poids.
Une caractéristique de base rationnelle est la charge utile nominale2 à 3 tonnes, avec possibilité d'amplification jusqu'à4 tonnes. Signification5 tonnesdevrait être maintenue comme une limite supérieure cible, acceptable uniquement après des calculs complets de construction navale et des essais sur prototype.