Річкова вантажна платформа DREVO L-7 Розгорнути

Річкова вантажна платформа DREVO L-7 Розгорнути

Автономна напіввантажна водна платформа з контейнером, що розширюється, і береговим самовивантаженням.

1. Призначення

Річкова вантажна платформа DREVO L-7 Розгорнути - Автономна малосидяча вантажна платформа катамаранного типу, призначена для спільної роботи з DREVO Рівер Ровер Клін.

Основні завдання:

прийом зібраного річкового та прибережного сміття;

транспортування відходів до берегової станції;

самостійне вивантаження контейнера;

перевезення деревини, гілок та рослинної біомаси;

транспортування донних відкладень у герметичних контейнерах;

доставка обладнання, акумуляторів та змінних модулів;

робота у складі групи автономних річкових роботів.

Головна конструктивна особливість телескопічно розширювані борти та вантажна платформа, що дозволяють змінювати робочий розмір контейнера залежно від характеру вантажу.

2. Загальна архітектура

Платформа складається з:

двох водовипромінюючих корпусів-понтонів;

центральної силової рами;

розсувної вантажної палуби;

телескопічний контейнер;

електричної рушійної установки;

системи автономної навігації;

механізму саморозвантаження;

автоматичних кріплень контейнера;

системи контролю навантаження та стійкості.

Катамарана схема забезпечує:

підвищену поперечну стійкість;

невелике осадження;

велику площу вантажної палуби;

можливість розміщення контейнера між понтонами та над ними;

стійкість при роботі маніпуляторів та розвантажувальних механізмів.

3. Основні розміри платформи

Транспортне становище

Розмір 7,0 × 3,5 м має розглядатись як габарит великої версії РКП Л, а не компактної платформи для вузьких струмків.

4. Розширюваний вантажний контейнер

Базове становище

У складеному стані контейнер займає центральну частину платформи.

Орієнтовні внутрішні розміри:

Розширене становище

Телескопічні секції висуваються в поздовжньому та поперечному напрямку.

Максимальні зовнішні розміри вантажної зони:

довжина - до 7,0 м;

ширина — до 3,5 м;

максимальна площа розкритої вантажної зони - до 24,5 м².

Важливо: контейнер не повинен займати одночасно весь габарит платформи без технологічних проходів. Реальна внутрішня корисна площа буде меншою — орієнтовно 18–21 м², Залежно від товщини бортів, приводів та розміщення обладнання.

При висоті борту:

Ці значення є геометричними. Допустимий обсяг завантаження обмежується не місткістю контейнера, а масою вантажу, стійкістю та запасом плавучості.

5. Механізм розширення

Контейнер складається з:

центральної нерухомої основи;

двох бічних телескопічних секцій;

передній та задній висувних секцій;

складних або бортів, що піднімаються;

автоматичних механічних замків;

датчиків положення;

датчиків навантаження.

Можливі приводи:

електромеханічні гвинтові актуатори;

гідравлічні циліндри;

тросово-блочна система;

рейкові напрямні з електроприводом.

Для роботи на воді краща комбінація:

механічні напрямні;

електромеханічний привід;

пасивні силові замки після розкриття.

Привід не повинен постійно утримувати навантаження. Після розширення секції фіксуються механічними пальцями або клиновими замками.

6. Проектна вантажопідйомність

Для платформи довжиною 7 м та шириною 3,5 м розумно розділити навантаження на три режими.

Номінальний робочий режим

корисне навантаження: 2 000–3 000 кг;

безперервна експлуатація;

нормальна маневреність;

стандартна швидкість;

достатній запас надводного борту.

Посилений режим

корисне навантаження: до 4000 кг;

знижена швидкість;

експлуатація на спокійній воді;

обмежені вітер та течія;

обов'язковий автоматичний контроль крену та диферента.

Граничний транспортний режим

до 5000 кг лише після підтвердження розрахунками;

короткі маршрути;

мінімальна швидкість;

відсутність хвилювання;

рівномірний розподіл вантажу;

робота під контролем оператора чи берегової станції.

Вантажопідйомність 5 тонн не можна вважати гарантованою лише на підставі зовнішніх розмірів. Вона залежить від обсягу понтонів, маси самої платформи, розташування центру важкості та необхідного запасу плавучості.

7. Розподіл навантаження

Вантаж повинен розміщуватися рівномірно щодо поздовжньої та поперечної осей.

Допустимі проектні навантаження

Для важких предметів передбачаються посилені зони безпосередньо над поперечними балками силової рами.

8. Типи вантажу та обмеження

Легке об'ємне сміття

Приклади:

пластик;

пляшки;

пінопластовий матеріал;

гілки;

плавуча рослинність.

Орієнтовна насипна щільність:

50–200 кг/м³.

У цьому випадку контейнер може заповнюватись майже за геометричним об'ємом.

Ущільнене сміття

Орієнтовна щільність:

200–450 кг/м³.

Потрібно контролювати загальну масу, навіть якщо контейнер заповнений не повністю.

Мокра органіка

Орієнтовна щільність:

500–900 кг/м³.

Контейнер об'ємом 20 м ³ не можна повністю завантажувати такою масою. Допустима висота заповнення визначається ваговими датчиками.

Пісок, мул та гравій

Орієнтовна щільність:

вологий мул: 1100–1500 кг/м³;

пісок: 1500–1900 кг/м³;

гравій: 1 600–2 000 кг/м³.

При вантажопідйомності 3 тонни допустимий об'єм важкого матеріалу становить близько 1,5–2,5 м³. Тому для донних відкладень використовуються малі герметичні контейнери, а не весь розширений кузов.

9. Система контролю маси

Платформа оснащується:

тензодатчиками під контейнером;

датчиками опади кожного понтону;

датчиками крену та диферента;

інерційним вимірювальним блоком;

датчиками положення вантажу;

камерами контролю заповнення.

DREVO AI розраховує:

загальну масу;

розподіл маси;

становище центру тяжкості;

запас надводного борту;

допустиму швидкість;

безпечний маршрут;

необхідність перерозподілу вантажу.

При перевантаженні блокуються:

подальше завантаження;

розширення контейнера;

рух на високій швидкості;

самостійний вихід на ділянку із сильною течією.

10. Стійкість

Для безпечної роботи потрібно:

низьке розміщення акумуляторів;

розміщення важкого обладнання всередині понтонів;

відсутність важких вантажів у верхній кромці контейнера;

симетричне завантаження;

автоматичне обмеження висоти заповнення;

можливість баластової корекції.

Опціональна активна система балансування включає:

два або чотири баластові резервуари;

електричні насоси;

автоматичний перерозподіл води;

аварійний злив баласту.

Розширення бортів збільшує площу контейнера, але збільшує автоматично допустиму масу. Воно призначене перш за все для легкого об'ємного вантажу.

11. Самовивантаження біля берега

Платформа підходить до станції WOOD River Hub та фіксується автоматичними захопленнями.

Можливі чотири системи розвантаження.

Похилий кузов

Вантажна платформа піднімається на кут 35-50 °.

Підходить для:

гілок;

органіки;

пісок;

несортованого сміття.

Стілка, що штовхає

Рухомий щит переміщує вантаж до заднього борту.

Підходить для рівномірного та контрольованого вивантаження.

Стрічковий транспортер

Переміщає сміття на береговий конвеєр.

Підходить для сортувальної лінії.

Змінний контейнер

Берегова станція знімає заповнений контейнер та встановлює порожній.

Це найшвидше рішення для безперервної роботи River Rover Clean.

12. Навантаження при саморозвантаженні

При нахилі кузова виникають значно вищі локальні зусилля, ніж транспортування.

Проектні вимоги:

коефіцієнт динамічного навантаження - не менше 1,3;

коефіцієнт запасу силової рами – орієнтовно 1,5-2,0;

фіксація платформи до док-станції мінімум у чотирьох точках;

заборона вивантаження при перевищенні допустимого нахилу;

контроль вільного переміщення вантажу;

аварійна зупинка підйому.

Для вантажу 3000 кг підйомний механізм проектується не менше ніж на розрахункове навантаження 4 000–4 500 кг з урахуванням динаміки та нерівномірного розподілу.

13. Маса самої платформи

Попередня оцінка:

При корисному навантаженні 3 000 кг повна водотоннажність може становити порядку 5,5–7 тонн.

Для версії з вантажопідйомністю 5 тонн розрахункова повна водотоннажність може перевищити 8–9 тонн.

14. Рухова система

Рекомендована конфігурація:

два незалежні електричні водометні рушії або захищені вінторульові колонки;

сумарна номінальна потужність: 12-30 кВт;

роздільне управління лівим та правим рушієм;

розворот на місці;

захист гвинтів від мереж та рослинності.

Проектна швидкість:

15. Енергосистема

Можлива конфігурація:

LiFePO₄-акумулятори ємністю 80–200 кВт·год;

секційовані герметичні батарейні відсіки;

резервний низьковольтний контур;

сонячні панелі для датчиків та допоміжних систем;

автоматична берегова зарядка;

швидка заміна акумуляторних касет.

Автономність:

8–16 годин залежно від завантаження, течії та швидкості;

цілодобова робота при використанні кількох платформ та автоматичної зарядної станції.

16. Умови експлуатації

Попередній експлуатаційний діапазон:

річки, канали, озера та водосховища;

швидкість течії – бажано до 1,5–2,0 м/с;

висота хвилі в робочому режимі - до 0,3-0,5 м;

температура повітря - від -10 до +45 ° C;

температура води – від 0 до +35 °C;

ступінь захисту основних електричних компонентів - IP67/IP68;

солонувата та морська вода - тільки в антикорозійному виконанні.

17. Основні версії

RCP L-7 Відходи

Для легкого та змішаного сміття.

сітчасті борти, що розширюються;

велика місткість;

ущільнення вантажу;

саморозвантаження.

RCP L-7 Біомаса

Для рослинності та деревини.

посилений відкритий контейнер;

дренаж;

подрібнюючий модуль опціонально.

Осад RCP L-7

Для мулу та донних відкладень.

герметичні малі контейнери;

знижений центр тяжкості;

вантажопідйомність важливіша за обсяг.

Обладнання RCP L-7

Для обладнання та модулів.

рівна вантажна палуба;

точки кріплення;

невеликий кран або маніпулятор.

18. Попередня специфікація

19. Критичні інженерні вимоги

Перед виготовленням прототипу необхідно виконати:

розрахунок повної водотоннажності;

розрахунок початкової та динамічної стійкості;

визначення становища центру тяжкості;

розрахунок надводного борту;

розрахунок поздовжньої та поперечної міцності рами;

аналіз навантаження під час розкриття контейнера;

розрахунок механізму самовивантаження;

моделювання вільного переміщення вантажу;

перевірку поведінки при несиметричному завантаженні;

випробування аварійної плавучості при пошкодженні одного відсіку

Висновок

Річкова вантажна платформа DREVO L-7 Розгорнути має проектуватися не просто як великий плаваючий контейнер, а як автономне мале вантажне судно з інтелектуальним контролем маси та стійкості.

Розширювані до габариту 7 × 3,5 м борти дають значну перевагу при перевезенні легкого об'ємного сміття, гілок та рослинної біомаси. Для важких вантажів - піску, мулу, гравію та металу - робочий об'єм контейнера повинен автоматично обмежуватися по масі.

Раціональною базовою характеристикою є номінальне корисне навантаження 2-3 тонни, з можливістю посилення до 4 тонниЗначення5 тонн слід зберігати як цільову верхню межу, допустиму лише після повноцінного суднобудівного розрахунку та випробувань прототипу.