Plataforma de carga fluvial DREVO L-7 Ampliar
Plataforma semiacuática autónoma de carga con contenedor expandible y autodescarga en tierra.
1. Propósito
Plataforma de carga fluvial DREVO L-7 Ampliar— una plataforma de carga autónoma de bajo calado del tipo catamarán, diseñada para operar conjuntamente conDREVO River Rover Clean.
Tareas principales:
recepción de residuos recogidos en ríos y zonas costeras;
transporte de residuos a la estación costera;
descarga independiente de contenedores;
transporte de madera, ramas y biomasa vegetal;
transporte de sedimentos del fondo en contenedores sellados;
suministro de equipos, baterías y módulos de repuesto;
Trabajando como parte de un grupo de robots fluviales autónomos.
La principal característica de diseño esLaterales y plataforma de carga extensibles telescópicamente, lo que permite modificar el tamaño útil del contenedor en función de la naturaleza de la carga.
2. Arquitectura general
La plataforma consta de:
dos cascos de pontones de desplazamiento;
marco de potencia central;
plataforma de carga deslizante;
contenedor telescópico;
sistema de propulsión eléctrica;
sistemas de navegación autónoma;
mecanismo de autodescarga;
sistemas de fijación automática de contenedores;
sistemas de control de carga y estabilidad.
El diseño del catamarán ofrece:
mayor estabilidad lateral;
sedimento ligero;
amplia zona de cubierta de carga;
la posibilidad de colocar un contenedor entre y encima de los pontones;
estabilidad durante el funcionamiento de los manipuladores y los mecanismos de descarga.
3. Dimensiones principales de la plataforma
Puesto de transporte
| Parámetro | Valor de diseño |
|---|---|
| Longitud total | 7,0 m |
| Ancho total | 3,5 m |
| Altura de los costados de los pontones | 0,8–1,0 m |
| Altura total sin mástil | aproximadamente 1,5 m |
| Altura completa con mástil de navegación | 2,4–2,8 m |
| Borrador de diseño sin carga | 0,25–0,35 m |
| Borrador de diseño a plena carga | 0,45–0,65 m |
| Profundidad mínima de trabajo | aproximadamente 0,8 m |
| Altura libre de la cubierta de carga sobre el nivel del agua | 0,35–0,55 m |
El tamaño de 7,0 x 3,5 m debe considerarse como el tamaño de la versión grande.RCP Ly no es una plataforma compacta para arroyos estrechos.
4. Contenedor de carga expandible
Posición básica
Cuando está plegado, el contenedor ocupa la parte central de la plataforma.
Dimensiones internas aproximadas:
| Parámetro | Significado |
|---|---|
| Longitud | 1,8-7 m |
| Ancho | 1,4–3,5 m |
| Altura lateral | 0,8–1,2 m |
| Área base | 2,52–11,5 m² |
| Volumen geométrico útil | 2–29,4 m³ |
Posición extendida
Las secciones telescópicas se extienden en direcciones longitudinal y transversal.
Dimensiones externas máximas del área de carga:
longitud - hasta7,0 m;
ancho — hasta3,5 m;
área máxima del área de carga abierta - hasta24,5 m².
Importante: El contenedor no debe ocupar toda la plataforma sin pasillos de acceso. El área interna útil real será menor, aproximadamente18–21 m², dependiendo del grosor de los laterales, las unidades de accionamiento y la ubicación del equipo.
A la altura del costado:
| Altura lateral | Volumen teórico con una superficie 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 |
Estos valores son geométricos. El volumen de carga permitido no está limitado por la capacidad del contenedor, sino por la masa, la estabilidad y la flotabilidad de la carga.
5. Mecanismo de expansión
El contenedor consta de:
base central fija;
dos secciones laterales telescópicas;
Secciones retráctiles delanteras y traseras;
Laterales plegables o elevables;
cerraduras mecánicas automáticas;
sensores de posición;
sensores de carga.
Posibles unidades:
actuadores de tornillo electromecánicos;
cilindros hidráulicos;
sistema de bloqueo de cables;
Guías eléctricas de cremallera y piñón.
Para trabajos en el agua, se prefiere la siguiente combinación:
guías mecánicas;
accionamiento electromecánico;
Bloqueo de potencia pasivo tras la apertura.
El accionamiento no necesita soportar la carga de forma permanente. Tras la expansión, las secciones se fijan con pasadores mecánicos o cuñas de bloqueo.
6. Capacidad de elevación de diseño
Para una plataforma de 7 m de largo y 3,5 m de ancho, tiene sentido dividir las cargas en tres modos.
Modo de funcionamiento nominal
carga útil:2.000–3.000 kg;
funcionamiento continuo;
maniobrabilidad normal;
velocidad estándar;
francobordo suficiente.
Régimen mejorado
carga útil:hasta 4.000 kg;
velocidad reducida;
operación en aguas tranquilas;
Viento y corriente limitados;
Control automático obligatorio de enrollado y recorte.
Modo de transporte máximo
a5.000 kgsolo después de la confirmación mediante cálculos;
rutas cortas;
velocidad mínima;
falta de entusiasmo;
distribución uniforme de la carga;
trabajar bajo el control de un operador o una estación terrestre.
No se puede garantizar una capacidad de elevación de 5 toneladas basándose únicamente en las dimensiones externas. Depende del volumen de los pontones, el peso de la plataforma, el centro de gravedad y la flotabilidad requerida.
7. Distribución de la carga
La carga debe distribuirse uniformemente con respecto a los ejes longitudinal y transversal.
Cargas de diseño admisibles
| Tipo de carga | Valor aproximado |
|---|---|
| Carga uniforme en la cubierta de carga | 150–250 kg/m² |
| Carga uniforme mejorada | hasta 300 kg/m² |
| Carga local en un punto de fijación estándar | 300–500 kg |
| Punto de fuerza localizado | hasta 1.000 kg |
| Diferencia máxima de carga entre lados | no más del 10–15% del peso total de la carga |
| Desplazamiento admisible del centro de carga respecto al eje | determinado por el sistema de estabilidad |
Para objetos pesados, se proporcionan zonas reforzadas directamente encima de las vigas transversales del bastidor de potencia.
8. Tipos de carga y restricciones
Residuos voluminosos ligeros
Ejemplos:
plástico;
botellas;
material de espuma;
sucursales;
vegetación flotante.
Densidad aparente estimada:
50–200 kg/m³.
En este caso, el recipiente se puede llenar casi hasta su volumen geométrico.
Residuos compactados
Densidad estimada:
200–450 kg/m³.
Es necesario un control total del peso, incluso si el recipiente no está completamente lleno.
materia orgánica húmeda
Densidad estimada:
500–900 kg/m³.
Un contenedor de 20 m³ no puede llenarse completamente con este peso. La altura de llenado permitida viene determinada por células de carga.
Arena, limo y grava
Densidad estimada:
lodos húmedos: 1.100–1.500 kg/m³;
arena: 1.500–1.900 kg/m³;
Grava: 1.600–2.000 kg/m³.
Con una capacidad de elevación de 3 toneladas, el volumen admisible de material pesado es de tan solo 1,5 a 2,5 m³. Por lo tanto, para los sedimentos del fondo se utilizan pequeños contenedores sellados en lugar de la estructura completa.
9. Sistema de control de masas
La plataforma está equipada con:
celdas de carga debajo del contenedor;
sensores de calado para cada pontón;
sensores de balanceo y recorte;
unidad de medición inercial;
sensores de posición de carga;
cámaras de control de llenado.
La IA de DREVO calcula:
masa total;
distribución de masas;
posición del centro de gravedad;
reserva de francobordo;
velocidad permitida;
ruta segura;
la necesidad de redistribuir la carga.
Cuando hay sobrecarga, se bloquean los siguientes elementos:
carga adicional;
expansión del contenedor;
conducción a alta velocidad;
Acceso independiente a una zona con una fuerte corriente.
10. Estabilidad
Para un funcionamiento seguro se requiere:
Ubicación baja de la batería;
colocación de equipos pesados dentro de los pontones;
No colocar cargas pesadas en el borde superior del contenedor;
carga simétrica;
Limitación automática de la altura de llenado;
Posibilidad de corrección del lastre.
El sistema de equilibrado activo opcional incluye:
dos o cuatro tanques de lastre;
bombas eléctricas;
redistribución automática del agua;
descarga de lastre de emergencia.
Ensanchar los laterales aumenta el área del contenedor, pero no aumenta automáticamente el peso permitido. Está destinado principalmente a:carga ligera a granel.
11. Autodescarga en la costa
El andén se acerca a la estación.Centro fluvial WOODy está equipado con empuñaduras automáticas.
Existen cuatro posibles sistemas de descarga.
Cuerpo inclinado
La plataforma de carga se eleva hasta un ángulo de 35–50°.
Adecuado para:
sucursales;
orgánicos;
arena;
residuos sin clasificar.
Empujar pared
El escudo móvil desplaza la carga hacia la parte trasera.
Adecuado para una descarga uniforme y controlada.
Cinta transportadora
Traslada los residuos a la cinta transportadora que lleva a la costa.
Adecuado para línea de clasificación.
Contenedor de repuesto
La estación costera retira el contenedor lleno e instala uno vacío.
Esta es la solución más rápida para el funcionamiento continuo de River Rover Clean.
12. Cargas durante la autodescarga
Cuando el cuerpo está inclinado, se producen fuerzas locales significativamente mayores que durante el transporte.
Requisitos de diseño:
Factor de carga dinámica: no inferior a 1,3;
El factor de seguridad del bastidor de potencia es de aproximadamente 1,5–2,0;
fijar la plataforma a la estación de acoplamiento en al menos cuatro puntos;
Prohibición de descarga si se excede la lista permitida;
control de la libre circulación de mercancías;
Parada de emergencia del ascensor.
Para una carga de 3.000 kg, el mecanismo de elevación está diseñado para soportar al menos la carga calculada.4.000–4.500 kgteniendo en cuenta la dinámica y la distribución desigual.
13. La masa de la plataforma misma.
Evaluación preliminar:
| Componente | Peso estimado |
|---|---|
| Pontones y bastidor de potencia | 1.000–1.500 kg |
| Plataforma de carga y contenedor | 500–900 kg |
| Baterías | 300–700 kg |
| Motores y sistemas de propulsión | 150–300 kg |
| Navegación y electrónica | 80–150 kg |
| Mecanismo de descarga | 250–500 kg |
| Masa total sin carga | aproximadamente 2.300–4.000 kg |
Con una carga útil de 3.000 kg, el desplazamiento total puede ser de aproximadamente5,5–7 toneladas.
Para la versión con capacidad de 5 toneladas, el desplazamiento total estimado puede superar8–9 toneladas.
14. Sistema de propulsión
Configuración recomendada:
dos unidades de propulsión eléctrica por chorro de agua independientes o hélices de timón protegidas;
Potencia nominal total: 12–30 kW;
Control independiente de los propulsores izquierdo y derecho;
girar casi en el mismo sitio;
Protección de las hélices contra redes y vegetación.
Velocidad de diseño:
| Modo | Velocidad |
|---|---|
| Patrulla de desplazamiento sin carga | hasta 6 nudos |
| carrera de trabajo | 3-5 nudos |
| Totalmente equipado | 2-3 nudos |
| Acercándonos a la estación de acoplamiento | hasta 0,5 nudos |
15. Sistema de alimentación
Configuración posible:
Baterías de LiFePO₄ con una capacidad de 80–200 kWh;
Compartimentos de baterías sellados y divididos en secciones;
circuito de respaldo de bajo voltaje;
paneles solares para sensores y sistemas auxiliares;
Carga automática desde la red eléctrica;
Sustitución rápida de los cartuchos de batería.
Autonomía:
De 8 a 16 horas, dependiendo de la carga, la corriente y la velocidad;
Funcionamiento las 24 horas del día, los 7 días de la semana, mediante múltiples plataformas y una estación de carga automática.
16. Condiciones de funcionamiento
Alcance operativo preliminar:
ríos, canales, lagos y embalses;
Velocidad actual: preferiblemente hasta 1,5–2,0 m/s;
Altura de ola en modo de funcionamiento: hasta 0,3–0,5 m;
Temperatura del aire: de -10 a +45 °C;
Temperatura del agua: de 0 a +35 °C;
Grado de protección de los componentes eléctricos principales: IP67/IP68;
Agua salobre y agua de mar: solo en versión anticorrosión.
17. Versiones principales
Residuos RCP L-7
Para residuos ligeros y mixtos.
laterales de malla expandible;
gran capacidad;
compactación de la carga;
autodescarga.
Biomasa RCP L-7
Para vegetación y madera.
contenedor abierto reforzado;
drenaje;
Módulo de trituración opcional.
Sedimento RCP L-7
Para limo y sedimentos del fondo.
recipientes pequeños herméticos;
centro de gravedad más bajo;
La capacidad de carga es más importante que el volumen.
Equipo RCP L-7
Para equipos y módulos.
cubierta de carga nivelada;
puntos de fijación;
una grúa pequeña o manipulador de carga.
18. Especificación preliminar
| Parámetro | RCP L-7 Ampliar |
|---|---|
| Longitud | 7,0 m |
| Ancho | 3,5 m |
| Altura lateral | 0,8–1,0 m |
| Calado sin carga | 0,25–0,35 m |
| Borrador con carga | 0,45–0,65 m |
| Peso de la plataforma | 2,3–4,0 t |
| Carga nominal | 2–3 t |
| Carga aumentada | hasta 4 toneladas |
| Carga máxima de diseño | hasta 5 toneladas después de la confirmación de ingeniería |
| Área del contenedor abierto | dimensiones exteriores de hasta 24,5 m² |
| Área útil real | aproximadamente 18–21 m² |
| Volumen geométrico | aproximadamente 15–25 m³ |
| Velocidad de trabajo | 3-5 nudos |
| Velocidad con carga completa | 2-3 nudos |
| Autonomía | 8–16 horas |
| Conductores | 2 eléctricos independientes |
| Descarga automática | contenedor basculante, empujador, transportador o intercambiable |
| Navegación | GNSS RTK, LiDAR, cámaras, sonar, IMU |
| Gestión | autónomo, remoto, grupo |
| Grado de protección | IP67/IP68 |
19. Requisitos críticos de ingeniería
Antes de producir un prototipo, es necesario completar:
cálculo del desplazamiento total;
cálculo de la estabilidad inicial y dinámica;
determinación de la posición del centro de gravedad;
cálculo del francobordo;
cálculo de la resistencia longitudinal y transversal del marco;
Análisis de carga de apertura de contenedores;
cálculo del mecanismo de autodescarga;
simulación del libre movimiento de la carga;
Comportamiento de prueba bajo carga asimétrica;
Pruebas de flotabilidad de emergencia en caso de daños en un compartimento.
Conclusión
Plataforma de carga fluvial DREVO L-7 AmpliarDebe diseñarse no solo como un gran contenedor flotante, sino como un pequeño buque de carga autónomo con control inteligente de masa y estabilidad.
Ampliable para ajustarse a las dimensiones7 × 3,5 mLos laterales ofrecen una ventaja significativa al transportar residuos ligeros y voluminosos, ramas y biomasa vegetal. Para cargas más pesadas (arena, limo, grava y metal), el volumen útil del contenedor debe limitarse automáticamente por peso.
Una característica básica racional es la carga útil nominal.2-3 toneladas, con la posibilidad de amplificación hasta4 toneladas. Significado5 toneladasDebe mantenerse como un límite superior objetivo, aceptable solo después de realizar cálculos completos de construcción naval y pruebas de prototipos.