Иннерционные силы. Способы крепления груза

Инерционные силы, действующие на груз во время перевозки

На груз во время перевозки действуют инерционные силы, ко­торые стремятся сдвинуть и опрокинуть груз вдоль и поперек ТС. Например, при перевозке груза в контейнере по железной дороге эти силы передаются грузу через пол, стены и элементы контейне­ра, за которые закреплен груз. Инерционные силы достигают сво­его максимума при движении вагона с грузом в пути следования при максимально допустимых скоростях движения и возникают вследствие различного рода колебаний платформы с контейнером при прохождении кривых, трогании и торможении, роспуске ва­гонов с сортировочных горок и при соударении вагонов в процес­се производства маневровых работ на железнодорожных станциях.

Нагрузки и воздействия на элементы ТС и крепления разделяют по природе их происхождения:

• от собственного веса конструкций;
• технологические (масса груза, динамические нагрузки при пере­возке);
• атмосферные и температурные;
• аварийные нагрузки (нарушение скоростного режима, разруше­ние крепления груза).

С учетом мультимодального характера перевозки следует рас­смотреть нагрузки на различных видах транспорта. Стоит отметить, что величины нагрузок, возникающих при перевозках, могут изме­няться в большом диапазоне в зависимости от вида транспорта и опре­деляться величинами ускорений, направленных вперед, назад, попе­речно и вертикально. Величины ускорений, возникающие на различ­ных видах транспорта, при перевозках грузов представлены в таблице ниже:

Величины ускорений на различных видах транспорта

* g — ускорение свободного падения = 9,81 м/с2;
н/д — нет данных.

Интервал представленных величин ускорений объясняется про­тиворечивостью нормативной документации, а также местом рас­положения груза на транспортной единице (например, в трюме или па палубе судна). Очевидно, что наибольшая величина продольных ускорений возникает при следовании груза по железнодорожной до­роге, а поперечных — на морском.

Способы и средства крепления грузов при перевозках

Существующие способы крепления можно разделить на группы:

• упорный способ крепления, при котором нагрузка передается на элементы транспортного средства. На практике данные методы возможны не во всех случаях, и большинство из них не нашли должного применения из-за недостаточной прочности без совмещения с другими способа­ми крепления грузов.
• распорный способ крепления, когда груз закрепляется от воз­можного смещения конструкцией из пиломатериалов или подобных средств крепления. При таком способе крепление устанавливается распор между штабелями или единицами груза.
• комбинированный способ крепления, например, при перевозках транспортных пакетов на поддонах, биг-бэгов или 200 литровых бочек в 40 футовых контейнерах второй ярус погрузки, из-за ограничений по грузоподъемности контейне­ра, заполнен не полностью. Поэтому в данном случае использует­ся крепление груза не только в дверном проеме, но и второго яруса погрузки.

Способы размещения и крепления грузов на железной дороге, морском и авто транспорте

Обзор средств и способов крепления грузов показал, что ос­новными средствами являются: синтетические ленты с натяжны­ми устройствами, цепи с натяжителями, стальной трос в сочетании с талрепами и зажимами, пиломатериалы в сочетании с гвоздями, проволока, металлические листы с креплением сваркой.

Стоит отметить, что возможность применения некоторых средств крепления на данный момент ограничена (запрещена) вследствие отсутствия нормативной базы на видах транспорта.

Также при нестандартных способах крепления грузов могут при­меняться средства крепления грузов нетипового размерного ряда, к примеру, синтетические ремни с натяжителями (для их изготовле­ния требуется дополнительное время). Необходимо учесть возмож­ность многооботности средств крепления.

Руководства, правила, инструкции, наставления и т.п. желез­ных дорог, морского и автомобильного транспорта рекомендуют для использования:

1. Надувные мешки

Надувные мешки (воздушные пакеты, пневмооболочки) успешно применяют для крепления грузов в контейнерах, ва­гонах, автомобилях. Бывают различных размеров и имеют спо­собность выдерживать нагрузки до 30 тонн.

2. Синтетические ремни с натяжными устройствами

Крепление грузов на автотранспорте, зарубежных желез­ных дорогах в вагонах, контейнерах и на морском транспорте в большинстве случаев осуществляется с помощью стяжных ремней разной длины и комплектации с допускаемой нагруз­кой до 20 тонн.

3. Синтетическая лента с пряжками

В настоящее время в контейнерных перевозках получили распространение системы одноразовых синтетических лент. Их невысокая стоимость и отсутствие необходимости воз­врата создают альтернативу традиционным крепежным рем­ням с натяжными устройствами. Наиболее распространен­ная лента композитная, которая производится различной ширины с рабочей нагрузкой до 12 тонн. Также существует плетеная лента, как альтернатива металлической ленте, тро­сам, цепям. Дает возможность полностью отказаться от при­менения деревянных конструкций при креплении грузов и использовать ее для крепления грузов массой до 100 тонн. Для соединения данных лент используются специальные пряжки. Натяжение лент производится ручной или пневма­тической машинкой.

4. Стальная лента с замками

Стальные ленты Titan и Signode являются наиболее распро­страненными средствами для формирования транспортных пакетов, также помимо этого успешно применяются на зару­бежных железных дорогах и морском транспорте для крепле­ния грузов не только в вагонах и судах, но и в контейнерах. Разрывное усилие в зависимости от производителя доходит до 4,6 тонны.

5. Стальной трос, талрепа, зажимы для троса

Стальной трос используется для крепления грузов (обору­дования, колесной, гусеничной техники и т.п.) на железных дорогах иностранных государств, средствах укрупнения (в ос­новном контейнеры типа Flat Rack) и при морской перевозке на судах. Применяется в основном в сочетании с креплением пиломатериалами. Прочность варьируется и может быть подо­брана в каждом конкретном случае.

6. Резиновые маты, устройства Pallet Grips

В мировой практике получили распространение противо­скользящие устройства и материалы (резиновые маты и ков­рики). Являются одним из основных способов в повышении надежности крепления, вследствие увеличения коэффици­ента трения груза с полом ТС. Позволяют увеличить коэф­фициент трения до 0,6. Все маты противоскольжения име­ют возможность многократного использования и совместно со стандартными средствами крепления увеличивают на­дежность и стабильность выполненного крепления. Устрой­ства Pallet Grips также позволяют увеличить коэффици­ент трения, данные устройства актуальны при перевозках транспортных пакетов, сформированных на поддонах и гру­зов в ящичной упаковке, имеют двустороннюю зубчатую конструкцию.

7. Цепи с натяжными устройствами

Крепление грузов на автотранспорте и зарубежных желез­ных дорогах осуществляется с помощью цепей с натяжными устройствами. Также данные средства крепления являются основными при перевозке накатных грузов, грузов на ролл- трейлерах при ролкерных перевозках. Существуют цепи раз­личных комплектаций и способных выдерживать нагрузки до 25 тонн.

8. Листы безопасности (Safety Sheets)

Предназначены для крепления груза в дверном проеме контей­нера, ограждения груза или его разделения на блоки. Имеют возможность многократного использования, просты в монтаже.

9. Система TyGard 2000

Распространена система «TyGard 2000», которая представля­ет собой самоклеющуюся ленту. Обвязка данной лентой спо­собна выдержать нагрузку до 5 тонн в динамике. Этот способ успешно применяют во многих странах мира при перевоз­ках грузов в контейнерах по железным дорогам и на авто­транспорте.

10. Механические распорки Void Gard, Load Bars

Технология Void Gard основана на применении механической распорки из высокопрочного пластика. Она предназначена для распорки транспортных пакетов груза при перевозках. Рас­порка способна выдержать нагрузку до 1,5 тонны в динамике. Для фиксации груза в контейнере и в автомобильных полу­прицепах распространено крепление груза устройствами Load Bars. Они позволяют отказаться от крепления грузов крепеж­ными ремнями и пиломатериалами, многооборотны.

11. Амортизирующие и заполняющие панели

Нашли применение амортизирующие и заполняющие сред­ства крепления Void Fillers, Bulk Head Panels, Wood-Comb, Corner Protection, Separators и т.д. — это панели и сепарация из картона. Являются наиболее практичными средствами для крепления грузов на железных дорогах и автотранспорте иностранных государств. Позволяют отказаться от пиломате­риалов и производятся, как правило, из вторичного сырья.

12. Пиломатериалы (бруски, доски и конструкции из них совместно с гвоздевым соединением и/или строительными скобами)

Способ крепления грузов в контейнерах с применением пи­ломатериалов (бруса, досок) остается преобладающим в силу его доступности. Впрочем, сегодня наблюдается тенденция, направленная на отказ от использования пиломатериалов, объясняемая необходимостью использования фумигирован- ных пиломатериалов при последующей экспортной отправ­ке в некоторые страны, направленности мира к улучшению экологической обстановки, охране окружающей среды, а так­же повышением цены на пиломатериалы. Прочность зависит от конструкции и способа крепления к элементам ТС.

13. Лист металлический (конструкции, упоры и т.п. в сочетании и болтовым и сварным соединением)

Используются для крепления тяжеловесных, длинномерных, негабаритных грузов, в том числе на специальном подвижном составе, когда стандартное крепление не может быть применено или применяется совместно. Прочность зависит от конструк­ции и способа крепления к элементам ТС.

14. Лайнер-бэги, вагонные вкладыши, флекситанки

Средства для осуществления перевозки насыпных и наливных грузов в стандартных ТС, не предназначенных для этого и за­щищающих ТС от воздействия груза.