Rakomány rögzítők
A rakományok rögzítésének célja a rakomány járművön történő szállítása közben fellépő erőhatások (rázkódás, gyorsítás, fékezés, kanyarodás) által bekövetkező – balesetveszélyt, illetve a rakomány vagy a szállítójármű sérülését okozó – elmozdulásának, felbillenésének, leesésének megakadályozása. A rakományrögzítő eszközök (műanyagszálas rakományrögzítő hevederek illetve láncos rakományrögzítők) biztonsági berendezésnek minősülnek, melyet a gyártónak, vagy az EU területén lévő megbízottjának CE jelzéssel kell ellátnia. A CE (Conformité Européenne = európai megfelelőség) jelölés tanusítja,hogy a termék megfelel a rá vonatkozó EU-s szabványoknak, előírásoknak. A rakományrögzítőkre vonatkozó előírásokat az alábbi szabványok tartalmazzák:
MSZ EN 12195-1: Rakományrögzítő eszközök közúti járműveken. Biztonság. 1.rész:
– A rögzítőerő számítása
MSZ EN 12195-2: Rakományrögzítő eszközök közúti járműveken. Biztonság. 2.rész:
– Mesterséges szálból készült rögzítőheveder
MSZ EN 12195-3: Rakományrögzítő eszközök közúti járműveken. Biztonság. 3.rész:
– Rögzítőláncok
MSZ EN 12195-4: Rakományrögzítő eszközök közúti járműveken. Biztonság. 4.rész:
– Rögzítő acélsodrony kötelek
Rakományrögzítők alkalmazása:
A rakományok szállítás közbeni biztonságos rögzítésének egyik lehetséges megoldása a rakományrögzítőkkel történő lekötözés (leszorításos kötözés) vagy kikötözés . Alkalmazható más rögzítési módokkal (például a a teher kitámasztásával, illetve a súrlódási tényező növelése speciális alátétekkel) kombinálva is.
A műanyagszálas hevederekkel történő lekötözést, kikötést elterjedten alkalmazzuk rakományok biztonságos rögzítésére mind a közúti, mind pedig a vasúti szállításban: a poliészterből készített, szövött hevederek megjelenése, elterjedése tette ezt lehetővé. Ezen rögzítő eszközök rengeteg előnyös tulajdonsággal rendelkeznek a korábban alkalmazott kötözési megoldásokkal (dróttal és acélsodrony kötelekkel) szemben.
Nagy tömegű berendezések (pl. munkagépek, stb.) szállítás közbeni rögzítésére a láncos rakományrögzítők alkalmazása a leg célszerűbb.
A műanyagszálas rakományrögzítők előnyös tulajdonságai:
- A rakomány rögzítése gyorsan, egyszerűen, biztonságosan elvégezhető.
- Rendkívül széles körben, nagyon sokféle rakomány esetén alkalmazható.
- Aktív rakományrögzítés (rugalmassága miatt nagy energiaelnyelő képességgel rendelkezik).
- Széles méret- és teherbírás választék.
- Olcsó, így alkalmazásával költségmegtakarítás érhető el.
A műanyagszálas rakományrögzítő heveder legfontosabb jellemzői a kialakításán (hosszúság, szélesség, csatlakozó végződések, racsni megoldása) kívül az alábbiak:
LC [N], [daN], [kN], azaz rögzítőképesség (lashing capacity), amely a számításba vehető megengedett legnagyobb húzóerő értéke;
STF [N], [daN], azaz névleges feszítőerő (standard tension force), amely a rakományrögzítő feszítővel történő megfeszítése után a rugalmas anyagú hevederben „maradó” feszítőerő nagysága.
BF [N], [daN], azaz névleges szakítóerő.
A rakományrögzítők jellemző alkalmazási módjai:
- Függőleges lekötözésnél (leszorításos kötözés, vagy másnéven súrlódásos rögzítés) célszerű a kötélágakat minél meredekebben (közel függőlegesen) vezetni, hogy az erő függőleges komponense a legnagyobb legyen. Lekötözésnél a rakomány rögzítését a megnövelt súrlódási erő biztosítja.
- Súrlódásos rakományrögzítés alkalmazása esetén a feszítőerő megállapítása és beállítása nagy gondosságot igényel.
- Szállítás közben a feszítőerő megváltozhat, így a szállítás során a feszítőerőt időközönként ellenőrizni, a feszítőket utánhúzni szükséges.
- Olyan rakományrögzítőket kell alkalmazni, amelynél a névleges feszítőerő értéke jelezve van, illetve fel vannak szerelve feszítőerő-jelző berendezéssel.
- Súrlódásos rakományrögzítés esetén mindenképpen célszerű súrlódási tényezőt növelő alátéteket használni, illetve – ha lehetséges – megtámasztással kombináltan alkalmazni.
Figyelem: Kis súrlódási tényező esetén a tisztán súrlódásos rakományrögzítésnél olyan nagy feszítőerők adódhatnak, amelyeket a rakomány esetleg nem képes károsodás nélkül elviselni. Ez esetben válasszunk más rögzítési megoldást (kikötözés, megtámasztás vagy ezek kombinációja, stb.)
Jelmagyarázat:
FT: A kötöző eszköz(ök)ben létrehozott feszítő erő [N]
FX: Fékezéskor (kanyarodáskor) a rakományra ható, vízszintes irányú erőhatások eredője [N] = Cx * G = Cx * m * g
(azért a fékezéskor fellépő erőhatást vesszük figyelembe, mert közúti szállítójárműveknél a fékezéskor elérhető lassulás lényegesen meghaladja a gyorsításkor fellépő gyorsulás értékét)
FF: Súrlódó erő mely a függőleges rakományerőkből és a feszítőerőből származik [N] = μD * (G + FT) = μD * (m * g + FT)
G: A teher tömegéből adódó tömegerő, „súlyerő” [N] = m * g
m: A teher tömege [kg]
μD: A rakomány és a szállítójármű platója közötti ún. dinamikus súrlódási tényező (kb. a μ statikus súrlódási tényező 70%-a)
g: a nehézségi gyorsulás értéke: 9,81 [m/s2]
Cx, Cy, Cz: vízszintes hosszirányú, vízszintes keresztirányú, illetve függőleges irányú, a szállítás módjától függő értékű, az igénybevételek meghatározásához szükséges ún. „gyorsulási együttható” értékek (az MSZ EN 12195-1 szabány melléklete tartalmazza)
Annak feltétele, hogy a szállítás során a rakomány ne mozdulhasson el a szállítójárművön, az, hogy az F F súrlódó erő, amely a függőleges rakományerőkből és a kötöző eszközökben – azok megfeszítésével – létrehozott feszítőerőből származik, minden esetben haladja meg az ábrán F X -el jelölt, a szállítás során fellépő dinamikus igénybevételből származó vízszintes irányú rakományerő legnagyobb értékét.
| Mértékadó gyorsulási együttható értékek szállítási ágazatonként | ||||
| Erőhatás iránya | Szállítási ágazat | |||
| közúti | vasúti | hajózási | ||
| Függőleges | Cz | 1 | 1 | 1 |
| Vízszintes (hosszirányú) | Cx | 0,8 | 1 | 0,4 |
| Vízszintes (keresztirányú) | Cy | 0,5 + 0,2* | 0,5 | 0,8 |
| * : billenékeny rakomány esetén | ||||
| Jellemző súrlódási tényező (μ) értékek (minimum): | ||||
| Érintkező felületek anyaga | Felületek állapota | |||
| száraz | nedves | poros | zsíros | |
| Fa – fa | 0,2 | 0,2 | 0,05 | 0,15 |
| Fém – fa | 0,2 | 0,2 | 0,02 | 0,1 |
| Fém – fém | 0,1 | 0,1 | 0,01 | 0,05 |
| Beton – fa | 0,3 | 0,3 | 0,1 | – |
| Figyelem! Mint a táblázatból kitűnik, a felületek porral, zsírral-olajjal való szennyezettsége drasztikusan csökkenti a súrlódási tényezőt, ezért nagyon fontos a rakodás megkezdése előtt a szállítójármű platójának megtisztítása! Speciális tapadásnövelő alátétek alkalmazásával a súrlódási tényező értéke egészen μ=0,6 -ig növelhető. | ||||
| Részletesebb súrlódási tényező adatokat (a szállítandó tárgy és a járműplató borításának anyaga függvényében) az MSZ EN 12195-1 szabvány melléklete tartalmaz! | ||||
Számítási példa: 1000 kg tömegű acélszerkezetet közúton teherautóval kívánunk szállítani, a kötözés módja tisztán súrlódásos, lekötözés. A jármű fém platóján fa raklapot használunk alátétnek.
A rakomány tömege: m = 1000 kg
Súrlódási tényező: μD = 0,2
Gyorsulási együttható: Cx = 0,8
A rakományt érő legnagyobb vízszintes irányú erőhatás: F X = C x * m * g = 0,8*1000*9,81 = 7848 N
A rakomány nem mozdul el, ha F F ≥ F X ; másrészt F F = μ D * (G + F T ) ebből F T ≥ 29430 N , azaz például az S TF = 3000 N (300 daN) feszítőerővel jellemezhető rakományrögzítőből legalább 10 db -ra van szükségünk, valamint gondoskodni kell arról, hogy ez a mértékű feszítés a szállítás előtt meg is történjen! A gyakorlatban (mivel a feszítőerő a szállítás folyamán csökkenhet, illetve a feszítőerőt nem tudjuk pontosan mérni), K=1,5 – 2 szeres biztonsági tényezőt kell alkalmazni. (15 – 20 db rakományrögzítő)
Ha például μ D = 0,5 súrlódási tényezővel rendelkező speciális alátétet használunk, úgy F T ≥ 5886 N , azaz ugyanabból a típusú rakományrögzítőből már elvileg csak 2 db-ra van szükség. (A gyakorlatban a szükséges biztonsági tényező miatt ez 3-4 db -ot jelent.)
Megjegyzés: a példa szándékosan szélsőséges, de jól mutatja, hogy ennél a kötözési módnál milyen óriási szerepe van a megfelelő súrlódás megteremtésének, illetve ha ez nem lehetséges, akkor más kötözési módot kell választani!
A ferde kikötésnél a súrlódási erőn kívül az aktív kötélerők (vízszintes komponens) is részt vesznek a rakomány rögzítésében, így elegendő lényegesen kisebb feszítőerőt alkalmazni a megfelelő, elmozdulásmentes rögzítéshez.
Jelmagyarázat:
FR: Egyik oldalon lévő kötöző eszköz(ök)ben létrejövő húzóerő [N]
α : A kötöző eszköz és a jármű rakfelülete által bezárt szög
FX: Fékezéskor (kanyarodáskor) a rakományra ható, vízszintes irányú erőhatások eredője [N] = Cx * G = Cx * m * g
(azért a fékezéskor fellépő erőhatást vesszük figyelembe, mert közúti szállítójárműveknél a fékezéskor elérhető lassulás lényegesen meghaladja a gyorsításkor fellépő gyorsulás értékét)
FF: Súrlódó erő, mely a függőleges rakományerőkből, és a feszítőerő függőleges komponenséből származik [N]
G: A teher tömegéből adódó tömegerő, „súlyerő” [N] = m*g
m : A teher tömege [kg]
μD : A rakomány és a szállítójármű platója közötti ún. dinamikus súrlódási tényező (kb. a μ statikus súrlódási tényező 70%-a)
g : a nehézségi gyorsulás értéke: 9,81 [m/s2]
Cx, Cy, Cz : vízszintes hosszirányú, vízszintes keresztirányú, illetve függőleges irányú, a szállítás módjától függő értékű, az igénybevételek meghatározásához szükséges ún. „gyorsulási együttható” értékek (az MSZ EN 12195-1 szabány melléklete tartalmazza)
Az erők egyensúlya hossz (ill. kereszt) irányban elhelyezett rögzítők esetén:
2 * F Rx,(y) + F F = F x,(y) ; mert egy-egy oldalon 2-2 db rögzítőt használunk, azaz
2 * F R * cosα + μ D * (C z * m * g + 2 * F R *sinα) = m * C x,(y) * g ebből átrendezve:
LC ≥ F R = 0,5 * m * g * (C x,(y) – C z * μ D ) / (cosα + μ D * sinα) képlettel határozható meg a használandó 2 – 2 db műanyagszálas rakományrögzítő mindegyikének „rögzítő kapacitása”.
Számítási példa: az előbbi 1000 kg tömegű acélszerkezetet közúton teherautóval kívánunk szállítani, a kötözés módja viszont ferde kikötözés, elől-hátul 2-2 db rakrögzítő hevederrel.. A jármű fém platóján most is fa raklapot használunk alátétnek.
A rakomány tömege: m = 1000 kg
Súrlódási tényező: μD = 0,2
Vízszintes irányú gyorsulási együttható: Cx = 0,8
Függőleges irányú gyorsulási együttható: Cz = 1
A kikötözés szöge: α = 45o
Az előbbi képlettel a 4 db rakományrögzítő minimális LC kapacitása:
LC ≥ F R = 0,5 * 1000 * 9,81 * (0,8 – 1 * 0,2) / (cos 45 o + 0,2 * sin 45 o ) = 3465 N, azaz LC = 350daN rögzítési kapacitású eszközökkel már biztonságosan szállítható a fenti teher. A rakományrögzítő hevedereket jelen esetben is a névleges S TH értékükig kell megfeszíteni.
A fenti példákból is jól látható, hogy amennyiben van lehetőség a szállítandó terhen rögzítási pontot alkalmazni, úgy mindenképpen gazdaságosabb kikötést alkalmazni a tisztán súrlódásos lekötés helyett.