Скільки потрібно ременів для кріплення вантажу

Скільки потрібно встановлювати притискних ременів - ось питання, з яким стикаються багато водіїв європейських країн, перед тим як закріпити вантаж. В даний час в європейських країнах діють різні стандарти кріплення. Визначення кількості необхідних притискних ременів є основним питанням, яке бентежить міжнародних перевізників. Водій вантажівки, що перетинає території країн Європи, дуже часто побоюється, що контролюючі органи цієї країни або вантажовідправник зажадають встановити більшу кількість ременів і / або одиниць іншого обладнання, що є у даного водія. Інше питання - вимоги яких стандартів будуть пред'явлені до вже встановлених засобів кріплення.
Кріплення притиском є ​​найбільш часто використовуваним методом використання ременів, часто так і званих притискними ременями, але ефективність даного методу повинна бути визначена при кожній транспортуванні.

Будь-який водій, який навчався в середній школі, знає про існування тертя між різними тілами і про наявність інерційних прискорень при транспортуванні. Більш того, всі опитані нами водії знають про те, що сила натягу притискного ременя менше з боку, протилежного знаходженню натяжної елемента.

Саме ці питання і є головними спірними позиціями, які викликають протиріччя між існуючими інструкціями по кріпленню вантажів:

Головні відмінності між базисними принципами двох посібників:

1. Коефіцієнт тертя (спокою або ковзання);

2. Передавальний фактор k (k-factor). Передавальний фактор був завжди одним з головних питань під час дискусій. Стандарт визначає передавальний фактор як "коефіцієнт, який визначає втрату натягу притискного кріплення через тертя між кріпленням і вантажем".

3. Бічні коефіцієнти прискорень;

4. Облік тертя між рядами вантажу.

Кожне зазначене положення в стандарті EN 12195-1 викликає значне збільшення необхідної кількості притискних кріплень в порівнянні з керівництвом IMO / ILO / UN ECE, що на думку багатьох експертів призводить до збільшення вартості перевезення і кількості часу, витраченого на кріплення.
90% представників українських та белоукраінскіх транспортних компаній, опитаних нами, заявили, що у них в компанії використовують кошти для кріплення вантажів (82% з яких - ремені), 85% опитаних знають про існування тільки одного способу кріплення - кріплення притиском (дані опитування наведені нижче).

Нижче ми розглянемо принцип дії притискних кріплень.
Коли на незакріплений вантаж в кузові транспортного засобу діє зміщуються інерційна сила, то єдина сила, яка перешкоджає зсуву, це сила тертя. Вантаж почне зміщення, коли інерційна сила буде більше, ніж сила тертя.
Ми маємо два шляхи вирішення завдання кріплення вантажу:
1. Збільшення сили тертя;
2. Використання системи кріплень, що компенсує зміщується інерційну силу.

Діючі на вантаж максимальні інерційні сили обумовлюються в стандартах. Найчастіше стандарти регламентують коефіцієнти прискорення інерційних сил, що діють в трьох напрямках - поздовжньому, поперечному і вертикальному. Таким чином, максимальне прискорення дорівнюватиме прискоренню вільного падіння G, помноженому на відповідний коефіцієнт.
Коефіцієнти прискорення інерційних сил при перевезенні по автомобільним дорогам:
згідно Керівництву IMO / ILO / UN ECE:

Величина інерційної сили розраховується за формулою:

де
FM - інерційна сила;
Cx, y, z - відповідний коефіцієнт прискорення інерційних сил;
FG - вага вантажу, т. Е. Маса вантажу, помножена на прискорення вільного падіння.

Величина сили тертя розраховується за формулою:

де
FR - cила тертя;
? - коефіцієнт тертя;
N - сила реакції опори.

Отже, щоб вантаж залишився нерухомим при екстреному гальмуванні або при повороті, необхідно виконати наступне рівняння:

FM - FR = 0 або FM - FR

СX, Y FG -. N = 0 або СX, Y FG =. N

Щоб збільшити силу реакцію опори N без збільшення маси, необхідно додаткове притискання вантажу до платформи. Коли вантаж нічим не притиснутий, сила реакції опори N дорівнює вазі вантажу FG. Коли з'являється додаткова притискає сила FV, сила реакції опори дорівнює сумі ваги FG і додаткової притискної сили FV.

Це і є основна задача притискного ременя - збільшити силу притиску і, як наслідок, силу реакції опори і відповідно силу тертя.
Можна навіть порівняти дію притискних ременів з дією гігантської струбцини, притискає вантаж до поверхні вантажної площадки.

Основне питання: на яку величину збільшиться сила тертя від використання одного ременя і скільки необхідно ременів, щоб вантаж залишився нерухомим?
Отже, щоб вантаж залишився нерухомим при екстреному гальмуванні, його необхідно притиснути з додатковим зусиллям, обчисленим за формулою:

де FV - необхідна додаткова притискна сила.

При використанні притискних кріплень притискна сила є результуючої силою, що розвивається натяжним пристроєм з двох сторін вантажу, яка складається з сил натягу притискних кріплень.

Згідно Керівництву IMO / ILO / UN ECE в поздовжньому напрямку діє прискорення з коефіцієнтом Cx = 1,0

При перевезенні вантажу вагою 10000 daN, коефіцієнті тертя 0,3 необхідний додатковий притиск 23333 daN

Однак багато, дивлячись на значок на маркуванні притискного ременя і сусідні поруч з ним цифри, що вказують на подвоєну робоче навантаження, вважають, що саме таку вагу утримує один притискної ремінь. Так, наприклад, подивившись на маркування ременя, хтось подумає, що для закріплення вантажної одиниці вагою 10000 daN досить використовувати два ременя з робочим навантаженням 2500 daN (при подвійному складанні 5000 daN), але це глибока помилка. Нагадаємо, що при розрахунку притискного зусилля використовується зовсім інша характеристика ременя STF - сила натягу ременя, яку забезпечує натяжна механізм, вона за стандартом EN 12195-2 повинна бути обов'язково вказана на маркуванні ременя

Провівши найпростіше обчислення з використанням подвійного значення натягу 500 х 2 = 1000 daN отримуємо результат: для закріплення вантажу вагою 10000 daN в поздовжньому напрямку необхідно 23,3 (24) притискних ременя!

Згідно Керівництву IMO / ILO / UN ECE в поперечному напрямку діє прискорення з коефіцієнтом Cy = 0,5.
Щоб вантаж залишився нерухомим при повороті, його необхідно притиснути з додатковим зусиллям, обчисленим за формулою:

Застосовуючи ремені з STF = 500 daN, отримуємо, що необхідно 7 ременів.
Розрахунки показали, що від бокового зміщення необхідно 7 притискних ременів, а від поздовжнього - 24 ременя c STF 500 daN.
Що робити, коли в кузові всього 24 точки кріплення для закріплення всього 12 ременів?
Рішення наступні:
1. Збільшення коефіцієнта тертя шляхом підкладки матеріалів з підвищеним коефіцієнтом тертя. Гумовий килимок з коефіцієнтом тертя 0,6 кардинально змінює ситуацію. Тепер від зсуву вперед потрібно всього сім ременів, від бокового зміщення кріплення не потрібно;
2. Блокування вантажу від зсуву вперед, установкою його впритул до передньої стінки кузова також знижує необхідну кількість ременів до семи;
3. Відмова від кріплення притиском і використання ременів, заведених іншими способами.

Всі вищевказані розрахунки вірні тільки в разі, еcли вертикальний кут кріплення дорівнює 90o, що буває вкрай рідко. У більшості випадків вертикальний кут кріплення менше 90o.

Діаграма показує, що притискні ремені найбільш ефективні при вертикальному вугіллі 75 - 90o. З формули і діаграми слід, що для досягнення рівного притискного зусилля при вертикальному вугіллі 30o потрібно вдвічі більше притискних кріплень, ніж при куті 90o.
Але що ж ми маємо в реальному житті?

Перестаратися в цьому випадку - теж погано

На жаль, в дійсності уявлення наших перевізників про необхідність і правильності кріплення вантажів досить умовні. За прикладами далеко ходити не треба: зупинивши дев'ять машин з десяти, ми легко переконаємося в недостатності або неправильності кріплення вантажу, що перевозиться, а то і зовсім без кріплення.

Наведу яскравий приклад недостатності кріплення притиском. Урал. Зима. Устаткування вагою 10 т встановлено прямо на дерев'яний настил напівпричепа (Фото 1). Для запобігання зсуву вперед встановлені бруси, які впираються в передній борт. Здавалося б, семи притискних ременів з притискним зусиллям 500 daN цілком достатньо, щоб вантаж залишився нерухомим при повороті і навіть при екстреному гальмуванні.
Але це тільки на перший погляд. Тому що дерев'яний настил напівпричепа покритий льодом і снігом (нагадаю, що коефіцієнт тертя при таненні снігу сягає мізерною величини - 0,1). Є й інші «обтяжливі обставини»: ремені невідомого виробника з відсутністю маркування. Точок кріплення відповідної робочої навантаження не виявлено. І найголовніше: ремені заведені через борти, вони обжимають борту замість того, щоб притискати вантаж до настилу.

Ремені, заведені через борти, обжимають борту, замість того щоб притискати вантаж до настилу

Підсумок перевезення вантажу з таким кріпленням очікуємо, але сподіваємося, що нашому водієві все небезпеки відомі і він був обережний. Після того, як ми йому розповіли, що станеться, він встановив відрізки брусів по бортах, які, на його думку, обмежать зміщення вантажу.
Візьмемо інший приклад. Навіть зараз, в умовах великого кризи в економіці, будівельні роботи вУкаіни тривають, хоча і не такими темпами, як в попередні роки. Відповідно, здійснюються перевезення бетонних конструкцій. Перевезення ЗБВ пов'язана з особливим ризиком: висока маса цих виробів, центр їхньої ваги треба визначати в кожному індивідуальному випадку. І, зрозуміло, кріплення і саме перевезення такого вантажу вимагають особливої ​​ретельності. Фото 2 і 3 я зробив в дорозі, вони не були пов'язані на той момент ні з якими подіями, але абсолютно очевидно, що в обох випадках кріплення перевезених залізобетонних виробів недостатньо, при будь-нештатної ситуації, якими рясніє будь-яке перевезення (екстрене гальмування, різкий рух кермом, що дозволяє піти від можливого зіткнення), це кріплення не забезпечить нерухомість вантажу, і в кращому випадку все може обійтися без людських жертв. А може і не обійтися ...

Таке кріплення ЗБВ не забезпечить нерухомість вантажу

Цей вибромассажер у нас дорогий зветься

Втім, втрати при неправильному кріпленні вантажу бувають і просто матеріальними. І такі втрати теж не приводять у захват вантажовласників. Наведу приклад. Перевізник безграмотно використовував притискні ремені - в результаті вантажоодержувач отримав купу металобрухту: вантаж безнадійно зіпсований.

При недостатньому притиску вібрація відриває вантаж від настилу, вантаж зміщується і ...

Для українських автоперевізників потворне стан дорожнього полотна вже давно стало банальною прозою життя. Проте ми продовжуємо дивуватися цілком закономірним речей. Їзда по такій дорозі неминуче пов'язана з підвищеною вібрацією, від цього не рятує ніяка суперсучасна підвіска напівпричепів. При недостатньому притиску вантаж відривається від настилу, зменшуючи коефіцієнт до 0. Закономірний підсумок: зсув вантажу - кювет ...

Легкий рух кермом - і жертв не уникнути

Ось ще один приклад. Хтось вклав працю, щоб виростити дерево, хтось - щоб його спилися і обробити, хтось перетворив його в ділову деревину. І на кожному етапі були витрачені працю і гроші. На шляху до вантажоодержувача водій стягнув кожен пакет одним притискним ременем замість трьох. Результат - на дорозі ...
Що далеко ходити, їдьте на Московську кільцеву автодорогу і самі переконаєтеся, що кріплення вантажів вУкаіни - не наука і не закон, а просто примха ... Кілька хвилин їзди - і кадри готові: ці вантажі взагалі не закріплені. І ви спокійно їдете поруч - просто тому, що не замислюєтеся, які можуть бути наслідки ...