В предыдущей статье цикла мы поговорили о трении и о том, как использовать его для успешной перевозки. Напомню: нужно применять противоскользящие коврики, чтобы увеличить коэффициент трения между кузовом и грузом. Тогда вероятность его смещения под действием сил инерции значительно снижается.
И ещё мы вывели формулу безопасной перевозки: сила инерции должна быть меньше суммы сил трения и блокировки. Но прежде чем говорить о силе блокировки и о методах крепления, нужно вспомнить важный момент.
Вы разместили в кузове грузовую единицу. Под ней мы будем понимать физически единый груз, который состоит из нескольких объединённых между собой предметов. Он упакован, имеет определённую форму и размеры. Например, вот:
Что может произойти с грузовой единицей в кузове при движении? Она может сместиться — под действием инерционных сил начать скользить по полу кузова:
Может опрокинуться — совершить вращательное движение без смещения относительно пола:
А некоторые грузовые единицы, например, упаковки напитков, могут деформироваться:
Но о деформации и о том, как её предотвратить, мы вспомним позже. А сейчас поговорим об опрокидывании и назовём самое важное для нас свойство грузовой единицы. Это положение центра тяжести.
Центр тяжести — это точка, к которой приложена сила тяжести тела. У однородных тел она совпадает с геометрическим центром. Так это выглядит, например, у куба или у шара. Но если масса внутри грузовой единицы распределена неоднородно, то центр тяжести смещается в ту часть, где она больше.
Знать положение центра тяжести при погрузке критически важно. Именно в эту точку приложены силы тяжести и инерционные силы, которые действуют на груз при движении.
Бывает, что определить центр тяжести можно без особых хлопот: иногда масса груза явно имеет ровное распределение по объёму, скажем, у пачки кирпича или у паллета с соком.
Но в тех случаях, когда центр тяжести не совпадает с геометрическим центром, грузоотправитель отмечает его специальным знаком:
Чем выше центр тяжести грузовой единицы, тем более она склонна к опрокидыванию. Как на практике определить, опрокинется при движении ваш груз или нет? Для этого есть простое правило. Рассмотрим иллюстрацию:
Пусть центр тяжести находится на высоте h над полом кузова и на расстоянии x от края грузовой единицы. В продольном направлении действует сила Fx, которую мы договорились считать равной весу груза Fg. При резком торможении на грузовую единицу подействует вращательный момент от силы Fx, равный Fx*h. Ему противодействует момент силы тяжести, равный Fg*x.
Груз не опрокинется, если Fg*x > Fx*h. А так как Fg = Fx, то получим условие устойчивости груза в продольном направлении:
Расстояние от центра тяжести до края грузовой единицы x должно быть больше высоты центра тяжести h.
Рассмотрим поперечное направление. Если аналогично рассчитать моменты, то получим:
Здесь мы считаем, что Fy = 0,5*Fg. Поэтому действует такое правило:
Расстояние от центра тяжести до края грузовой единицы Y должно быть больше половины высоты центра тяжести h/2.
Если оба этих условия соблюдены, ваш груз никогда не опрокинется при движении, и осталось только закрепить его от смещения.
Поэтому алгоритм действий таков: найдите центр тяжести грузовой единицы тем или иным способом, измерьте высоту центра тяжести и посмотрите, как она соотносится с расстояниями до края грузовой единицы в продольном и в поперечном направлениях. В продольном направлении расстояние должно быть больше высоты, в поперечном — больше половины высоты.
Крепление груза способом блокировки
Если груз не склонен к опрокидыванию, достаточно заблокировать его. Этот метод называется «крепление груза способом блокировки». Например, деревянными упорами, поддонами или воздушными пакетами:
Если вы крепите груз способом блокировки, не забывайте важные правила:
- Задний борт может выдержать нагрузку в 25% грузоподъёмности транспортного средства, но не более 3100 даН.
- В кузове типа фургон каждая боковая стенка выдерживает 30% грузоподъёмности.
- В кузове типа тент каждый борт, кроме заднего, выдерживает 30% грузоподъёмности. При этом на сам борт приходится 24%, а на тент — 6%.
- Платформа с бортами: каждый борт, кроме заднего, выдерживает 30% грузоподъёмности.
Пример. Грузоподъёмность платформы с бортами — 5 тонн. Покрытие пола деревянное. Мы перевозим плиту перекрытия массой 1,5 тонны.
Сила трения (вспоминайте предыдущий урок) составит
Fтр = 0,7*0,55*1500 даН = 577,5 даН.
А сила инерции равна весу груза:
Fx = 1500 даН
Если упереть плиту в передний борт, необходимая сила блокировки составит
1500 даН – 577,5 даН = 922,5 даН
Выдержит ли борт такую нагрузку? 25% от грузоподъемности — это 1250 даН. Так что всё в порядке, можно просто упереть плиту в передний борт. Но если плит будет две, упереть их в борт уже нельзя, нужно применять другие способы крепления!
Мы рассмотрели один из методов крепления грузов, не склонных к опрокидыванию — метод блокировки. Далее поговорим о других методах крепления, и отдельно — о грузах, склонных к опрокидыванию.
