Ложемент для тяжелого оборудования: как выбрать материал и конструкцию

Когда оборудование само по себе много весит, к ложементу появляются дополнительные требования. Он должен надежно фиксировать и защищать вложение при перевозке и хранении, сохранять форму под нагрузкой и при этом желательно как можно меньше увеличивать общий вес упаковки.

Последний фактор особенно важен для крупных и тяжелых вложений. К массе самого оборудования добавляется вес ложемента, а затем и внешней упаковки. В результате готовый комплект может оказаться слишком тяжелым для удобной переноски и погрузки, поэтому при выборе материала возникает сразу несколько вопросов: какой из них обеспечит необходимую защиту, насколько увеличит общий вес упаковки и какой ресурс ложемента потребуется в конкретных условиях эксплуатации?

Универсального решения для любого тяжелого оборудования нет. Значение имеют вес и габариты вложения, его форма, условия перевозки и хранения, частота использования упаковки и другие особенности проекта. Поэтому ниже разберем основные принципы выбора, а окончательное решение стоит принимать с учетом параметров конкретного оборудования.

При проектировании важно смотреть не только на вес самого оборудования. На выбор влияют сразу несколько факторов:

• масса и габариты вложения;
• форма оборудования и распределение нагрузки;
• наличие выступающих элементов и острых граней;
• условия транспортировки и хранения;
• частота извлечения оборудования;
• требования к сроку службы ложемента.

Например, для тяжелого оборудования, которое большую часть времени перевозится или хранится внутри упаковки, и для комплекта, который регулярно извлекают и возвращают на место, могут потребоваться разные материалы.
Поэтому материал выбирают не отдельно от задачи, а вместе с конструкцией будущего ложемента.

Чем меньше весит ложемент, тем меньше он увеличивает массу всего комплекта, особенно это заметно при крупногабаритном оборудовании, когда для фиксации требуется большой объем материала. Но минимальная масса не должна достигаться за счет способности ложемента выдерживать нагрузку. Материал должен сохранять геометрию и удерживать оборудование в заданном положении. Поэтому при работе с тяжелыми вложениями приходится искать баланс между тремя характеристиками: весом ложемента, устойчивостью конструкции к нагрузке и ресурсом материала.

В наших проектах для таких задач могут использоваться НПЭ и ППЭх. Выбор между ними зависит прежде всего от сценария эксплуатации.

НПЭ — вспененный несшитый полиэтилен. Его преимущество для крупного и тяжелого оборудования — небольшой собственный вес. Это особенно важно, когда само вложение уже имеет значительную массу и дополнительный вес упаковки необходимо минимизировать.

НПЭ можно рассматривать, когда ложемент используется преимущественно для фиксации оборудования при транспортировке и хранении и не рассчитан на интенсивную регулярную эксплуатацию.
При этом у материала есть ограничение: НПЭ уступает ППЭх по износостойкости. Если тяжелое оборудование регулярно извлекают и возвращают обратно, края посадочных мест подвергаются более интенсивной нагрузке и со временем могут изнашиваться.

Поэтому выбирать НПЭ только потому, что он легче, неправильно. Нужно учитывать предполагаемый ресурс ложемента и сценарий его использования.
Подробнее о НПЭ →

При большом весе вложения одного выбора материала может быть недостаточно. Значение имеет и то, как нагрузка распределяется по всей конструкции. Для повышения жесткости основание ложемента можно дополнительно усиливать листовым материалом — например, фанерой или ПНД. Такое усиление помогает конструкции сохранять форму и распределять нагрузку от тяжелого оборудования.

В зависимости от геометрии вложения также могут применяться многослойные и комбинированные конструкции, поэтому при проектировании важно ответить не только на вопрос «из какого материала сделать ложемент?», но и определить, какая конструкция сможет выдерживать нагрузку от этого оборудования. Универсальной границы массы, после которой обязательно требуется усиление, нет: решение зависит от веса, размеров и геометрии конкретного вложения и конструкции самого ложемента.

Если оборудование регулярно извлекают из упаковки, на первый план выходит уже не минимальная масса ложемента, а его ресурс. Для таких задач можно рассматривать ППЭх — химически сшитый пенополиэтилен. Материал более устойчив к регулярным механическим нагрузкам и подходит для многоразовой эксплуатации, поэтому ППЭх используют в проектах, где тяжелое оборудование приходится постоянно доставать и возвращать в посадочные места.

При этом ППЭх имеет более высокую плотность, чем НПЭ. Поэтому при одинаковом объёме материала масса ложемента из ППЭх будет больше. Для крупных ложементов, где используется большой объём материала, эту разницу важно учитывать при расчёте общей массы комплекта.

Поэтому выбор зависит от приоритета: если важно минимизировать массу ложемента, можно рассматривать НПЭ; если важнее повышенный ресурс при регулярной эксплуатации — ППЭх. При этом окончательный выбор зависит не только от материала, но и от размеров и конструкции конкретного ложемента.
Подробнее о ППЭх →

Для предварительного выбора можно ориентироваться на сценарий эксплуатации:

Таблица дает только первоначальный ориентир. Для тяжелого оборудования материал нельзя корректно выбирать только по одному параметру

Заранее определить массу ложемента только по названию материала нельзя. Итоговый вес зависит от:

• внешних размеров ложемента;
• объема выбранного материала;
• размеров и формы посадочных мест;
• количества слоев;
• наличия усиления;
• дополнительных конструктивных элементов.

Поэтому для крупного оборудования имеет смысл сравнивать не только плотность материалов, но и массу спроектированной конструкции целиком. Более легкий материал в одном проекте может потребовать дополнительного усиления, поэтому итоговый вес можно определить после проработки конструкции под конкретное оборудование.

Чтобы подобрать ложемент для тяжелого оборудования, специалисту нужно понимать не только его массу.
Для предварительной проработки потребуются данные о габаритах и геометрии вложения, условиях транспортировки и хранения, предполагаемой частоте использования и требованиях к размещению оборудования. Если есть чертежи или 3D-модель оборудования, их можно использовать при проектировании. В зависимости от задачи работа также может вестись с физическим образцом вложения. На основании этих данных можно определить: какой материал использовать, требуется ли усиление, какой должна быть конструкция и сколько будет весить готовый ложемент.