Zrychlení je fyzikální jev, který nás neustále obklopuje. Často si to neuvědomujeme, a pokud ano, tak to bolí, např. když si klepnete kladivem do palce.
Tímto blogem LaSi bych chtěl udělat čáru od každodenních situací ke speciálním požadavkům na přepravu námořním kontejnerem nebo kamionem.
Výpočet zrychlení
Ve fyzice hovoříme o rovnoměrně zrychleném překladu s počáteční rychlostí nebo bez ní.
Zrychlení (a) se vypočítá vydělením rychlosti (v) časem (t). Zrychlení má jednotku m/s2.
Změny rychlosti jsou často způsobeny brzděním, které se ve fyzice označuje jako zpomalení. Výpočet je stejný, pouze se mění znaménko z + na – .
V praxi je také důležitý prvek hmotnosti. Při dotazu na zajištění nákladu se již pravděpodobně jeden nebo dva lidé dozvěděli: je to tak těžké, že se to nemůže vůbec hýbat. A právě v tom spočívá problém, protože hmotnost má tu vlastnost, že chce udržet svůj současný stav a jakékoli změně se brání silou.
Tento jev může každý pozorovat u pásu pokladny v diskontním obchodě. Zboží se přemístí pokaždé, když se pás posune vpřed nebo zpomalí. Naskládané nákupní zboží sklouzne, lahve se převrátí nebo se začnou kutálet. Přesně totéž se děje při přepravě.
Případová studie
Vztah mezi hmotností a zrychlením si může každý vyzkoušet v praxi na následujícím příkladu.
Fáze 1:
Vezměte hřebík o průměru 120 mm a kladivo o hmotnosti 500 g. Umístěte špičku hřebíku na špalek a poté položte kladivo na hlavičku hřebíku. Výsledkem je, že hřebík bude minimálně a nepatrně tlačit do měkkého dřeva. Pokud kladivo opět vyjmete, hřebík se obvykle opět převrátí. Z fyzikálního hlediska je účinná pouze síla vyplývající z hmotnosti kladiva násobená gravitačním zrychlením.
Fáze 2:
Cvičící zvedne kladivo, zrychlí směrem k hlavičce hřebíku a doufá, že ji zasáhne. Toto dodatečné zrychlení významně zvyšuje vytvářenou sílu:
Síla (F) = hmotnost (m) * zrychlení (a)
Fáze 3:
Při úderu se kladivo prudce zpomalí a síla zatluče hřebík do dřeva. V závislosti na zrychlení, hmotnosti kladiva a tření ve dřevě je zapotřebí několika úderů.
V závislosti na situaci použije cvičící jiné kladivo, aby vytvořil požadovanou sílu. Samozřejmě je také nutná určitá technika. Každý, kdo někdy udeřil do „Lukase“, ví, o čem mluvím.
Tento základní princip se skrývá za mnoha situacemi při zajišťování zátěže. Například když náklad není uložen těsně u přepážky a řidič nákladního vozidla musí brzdit. Náklad jede aktuální rychlostí (fáze 2) a při brzdění je negativně zrychlen (fáze 3). Čím větší je rychlost a čím delší je vzdálenost, na kterou může nabrat hybnost, tím větší je síla nárazu do čelní stěny.
Výpočet energie
Fyzikálně se to vyjadřuje pomocí vzorce pro výpočet energie. Tento vzorec obsahuje také kvadrát rychlosti(V2).
Možná si někteří z vás vzpomenou na otázku z dob řidičského průkazu: Jak se změní brzdná dráha při zdvojnásobení rychlosti?
Odpověď: zčtyřnásobí se . To je způsobeno kvadrátem rychlosti. Energie (nárazová síla na čelní stěnu) tedy také roste s ujetou rychlostí.
Zrychlení a tření
Náklad se pohybuje vždy, když je zrychlení/zpomalení větší než tření (koeficient tření µ). To znamená, že dokud je zrychlení/zpomalení menší než tření mezi nákladem a ložnou plochou, zůstává náklad na místě. Teprve když jsou větší, břemeno se pohybuje trhavě.
Zpravidla nedochází k postupnému přechodu. Nákladní jednotky ohrožené převrácením se však nejprve začnou převracet a poté sklouzávají. To lze dobře demonstrovat jízdními zkouškami.
Tento příklad jasně ukazuje, že samotné protiskluzové rohože představují pouze teoretické zlepšení zajištění nákladu. Musí být doplněny dalšími opatřeními, jako je například upevnění.
Na ložné ploše stojí hromada plastových krabic bez dalšího zajištění.
Při brzdění se posouvají dopředu, aniž by se převrátily.
Pro dodatečné zajištění nákladu byly krabice umístěny na protiskluzové podložky.
Při brzdění se okamžitě začnou převracet.
Upevnění nákladu vzadu
Proto je důležité zabránit pohybu nákladu. Nejjednodušším řešením je pozitivní zajištění. Je však třeba poznamenat, že pohybu nákladu je třeba zabránit ve všech směrech, protože po pohybu ve směru zrychlení/zpomalení obvykle následuje reakce v opačném směru. Někdy je zpochybňováno upevnění nákladu vzadu.
Hlavní část tohoto zpětného zrychlení vzniká jako reakce na nouzové brzdění (odrazový efekt), protože energie obsažená v zátěži není zcela vyčerpána.
Následující příklad je ze silničního testu. Hmotnost nákladu je přibližně 1 200 kg, rychlost přibližně 25 km/h.
Po 5sekundovém videozáznamu vozidlo prudce zabrzdí z rychlosti 25 km/h a náklad o hmotnosti 1 200 kg se převrátí dopředu, protože nebyl pozitivně uložen na mřížové skříni.
Ihned poté dojde k pohybu (odrazu) směrem dozadu. O pouhé 2 sekundy později se náklad téměř úplně převrátí, protože kinetická energie nebyla během nouzového brzdění zcela rozptýlena.
Proto musí být náklad zajištěn také vzadu.
V nákladní dopravě se tento proces – plné brzdění při 0,8 g – obvykle uskuteční pouze jednou. Při přepravě kontejnerovými loděmi, které mohou při valení rovněž dosáhnout zrychlení 0,8 g, může k tomuto pohybu dojít 2-3krát za minutu. Tato nepřetržitá zrychlení jsou jednou ze zvláštností kontejnerů.
Závěr
Odpovědný nakladač/steward je proto povinen posoudit konkrétní situaci na nákladním vozidle nebo v kontejneru, odhadnout nebo vypočítat síly a poté přijmout nezbytná opatření. Výplně mezer musí být samozřejmě schopny odolat trvalému zatížení. Například lepenkové distanční vložky jsou ve vlhkém prostředí spíše nevhodné.
Bezpečnostní opatření jsou seřazena podle účinnosti takto:
- Uložení ve tvaru kloubu
- Vyplňte mezery a vytvořte těsné uložení
- Přímé upevnění je také metodou tvarové montáže.
- Kombinace přímého upevnění s protiskluzovými rohožemi
- Vždy kombinujte vázací prostředky s protiskluzovými podložkami.
Váš, Sigurd Ehringer
<< Předchozí příspěvek
Epizoda 8: Form-fit v kontejneru
Next post >>
Episode 10: Force closure
Sigurd Ehringer
✔ VDI-zertifizierter Ausbilder für Ladungssicherung ✔ Fachbuch-Autor ✔ 8 Jahre Projektmanager ✔ 12 Jahre bei der Bundeswehr (Kompaniechef) ✔ 20 Jahre Vertriebserfahrung ✔ seit 1996 Berater/Ausbilder in der Logistik ✔ 44 Jahre Ausbilder/Trainer in verschiedenen Bereichen —> In einer Reihe von Fachbeiträgen aus der Praxis, zu Themen rund um den Container und LKW, erhalten Sie Profiwissen aus erster Hand. Wie sichert man Ladung korrekt und was sind die Grundlagen der Ladungssicherung? Erarbeitet und vorgestellt werden sie von Sigurd Ehringer, Inhaber von SE-LogCon.