Требование размещения груза вплотную к передней стенке вызвано воздействием силы, возникающей в случае экстренного торможения
Рассмотрим все это на примере рулона, вес которого по документам по традиции зафиксирован в 10 мт (метрических тонн). Для расчета принимаем:
FG = 10000 daN,
согласно Руководству IMO/ILO/UN ECE
cx = 1,0.
При торможении максимальная инерционная сила, действующая на груз
Fx = cx x FG = 1,0 x 10000 daN.
Именно величина и направление этой силы определяют требования к прочности и состоянию передней стенки кузова. Принципиальное требование размещения груза вплотную к передней стенке также вызвано воздействием этой силы, возникающей в случае экстренного торможения (груз легче удержать на месте, чем остановить в движении!).
При начале движения и увеличении скорости возникает аналогичная, но меньшая по значению сила инерции.
Согласно Руководству IMO/ILO/UN ECE
сx = 0,5,
это означает, что максимальная инерционная сила, действующая на рулон весом 10000 daN:
Fx = cx x FG = 0,5 x 10000 daN = 5000
Именно эта сила смещает и опрокидывает последние пакеты, установленные возле дверей. Немногие водители удосуживаются закрепить последний пакет.
При начале движения и увеличении скорости возникает аналогичная, но меньшая по значению сила инерции
Изменение направления движения (поворот, смена полосы движения)
Когда транспортное средство совершает поворот или даже просто меняет полосу движения, на сам автомобиль и находящийся в нем груз действует центробежная сила инерции, направленная от центра поворота в сторону:
Fy = m v2/r.
Следует напомнить, что центробежная сила прямо пропорциональна квадрату скорости, поэтому снижение скорости вдвое уменьшает эту силу в 4 раза.
Согласно Руководству IMO/ILO/UN ECE cy = 0,5, это означает, что при максимальная инерционная сила, действующая на рулон весом 10000 daN.
|
|
|
Fy = cx x FG = 0,5 x 10000 daN = 5000.
Во время движения возникает вертикальная сила инерции, действующая на перевозимый груз
При наличии неровностей дорожного покрытия во время движения транспортного средства возникает вертикальная сила инерции, действующая на перевозимый груз.
При своей относительно небольшой величине эта сила опасна тем, что уменьшает сцепление между грузом и настилом грузового отсека и, соответственно, уменьшает силу трения, противодействующую смещению груза.
Многие правила вводят коэффициент cz = 0,2 (смотри рисунок из североамериканского стандарта).
Однако руководством IMO/ILO/UN ECE (так же как и стандартом EN 12195-1) при перевозке автомобильным транспортом по автомобильным дорогам вертикальные инерционные силы не учитываются.
Состояние наших дорог наводит на мысль, что нам необходим коэффициент cz от 0,2 до 0,5, что практически сводит на ноль результирующую силу крепления прижимными ремнями, но это темы следующих статей.
|
|
|
Все описанные силы воздействуют на перевозимый груз в комплексе. Недостаточное внимание к одному из вышеперечисленных факторов может спровоцировать такое воздействие, которое невозможно компенсировать надежным креплением груза по другим направлениям действия сил инерции.
Действие силы трения
Союзником при борьбе с действием сил инерции является сила трения между поверхностью грузового отсека и находящимся в нем грузом.
Сила трения рассчитывается как вес, умноженный на коэффициент трения. Различные нормативные документы требуют использования коэффициента трения покоя или скольжения. Сила трения направлена в сторону, противоположную смещению:
FF = µ FG
Правильное использование физического явления трения существенно влияет на безопасность перевозки, сохранность груза и удешевление расходов на его крепление. Например, размещение резиновых ковриков между грузом и полом кузова значительно уменьшает необходимое количество креплений.
Следует учитывать, что Руководством IMO/ILO/UN ECE для расчетов силы трения принимается коэффициент трения покоя, а стандарт EN 12195-1 требует использования коэффициента трения скольжения. Считается, что в процессе движения из-за постоянной вибрации сцепления между грузом и платформой уже нет и необходимо принимать к расчету коэффициент трения скольжения, который, как известно из физики, равен 70 % коэффициента трения покоя.
|
|
|
Таким образом, для расчета используются:
Руководства IMO/ILO/UN ECE – коэффициент трения покоя µS;
Стандарт EN 12195-1 - коэффициент трения скольжения µD = 0,7 µS.
Наилучший способ определить коэффициент трения, когда он неизвестен. Это замерить его.
Наиболее часто используемый метод наклона платформы до начала соскальзывания груза. Коэффициент трения покоя (S) равен тангенсу угла начала соскальзывания.
Этот способ рекомендован производителям в местах массовых отправок грузов. Например, Белорусскому металлургическому заводу мы настоятельно рекомендуем произвести данный замер для груза металлокорда. Может быть, у них откроются глаза на опасность отправляемого ими груза.
Очень часто данные о коэффициенте трения можно найти в различных справочниках.
Общими требованиями для обеспечения крепления груза при перевозке являются:
|
|
|
- сумма сил в каждом направлении должна быть равна нулю;
- сумма моментов в каждой плоскости должна быть равна нулю.
Для того чтобы закрепить груз от смещения, необходимо компенсировать средствами крепления разницу между силами инерции и силой трения.
Данная формула используется для крепления груза способом блокировки, т. е. при креплении рулона весом 10000 daN и коэффициенте трения покоя равным 0,3 для компенсации силы инерции, возникающей при экстренном торможении, для закрепления рулона необходимо применить крепления, компенсирующие разницу силы инерции и силы трения с суммарной силой крепления 7000 daN.
Сила крепления прижимом
Нелюбимый мною метод крепления грузов прижимом рассчитывается несколько другим способом. Данный способ использует метод добавочного веса для увеличения силы трения.
После натяжения ремня прижимным устройством вес закрепляемого груза как бы увеличивает силу натяжения, развиваемую прижимным устройством ремня со стороны расположения прижимного устройства (F1) и силу натяжения ремня с другой стороны закрепляемого груза (F2).
Для расчета используются:
Руководство IMO/ILO/UN ECE – F2 = F1 = STF (сила натяжения прижимного устройства);
Стандарт EN 12195-1 – F2 = 0,5 F1.
Таким образом, каждый натянутый прижимной ремень как бы добав
ляет вес грузу на величину 2,0хSTF (IMO/ILO/UN ECE ) или 1,5хSTF (EN12195-1). Коэффициенты 2,0 и 1,5 называются коэффициентами передачи, обозначаются символом k и используются в общих формулах.
Методика расчета необходимого прижимного крепления будет приведена в последующих выпусках.
Итак, можно утверждать, что мы имеем нормативный документ, который можно успешно применять в Российской Федерации уже сейчас, не дожидаясь очередных трагедий, да и просто финансовых потерь, вызванных смещением грузов.
Это руководство IMO/ ILO/ UN ECE Guidelines for Packing of Cargo Transport Units (CTUs) - Руководство по укладке грузов в грузовые транспортные единицы (ГТЕ).
При следовании по территории Германии данное крепление может быть признано недостаточным ввиду имеющихся различий двух руководств, но максимальные различия возникают только при расчете необходимого прижимного крепления, которое нельзя считать достаточно эффективным при перевозках по территории РФ.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 150; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!