Epizoda 10: Uzavření sil

Upevnění nákladu pomocí tvarového upevnění již bylo popsáno v článku epizodě 8 již bylo řešeno. Nyní se blíže podíváme na třecí spojení . Co je to třecí spoj, jak funguje a co je důležité při zajišťování břemene?

Definice

Třecí spojení je spojení dvou částí povrchem, přičemž oba povrchy mají vysoký koeficient tření. Jak to funguje?

Předpokládá se, že břemeno působí na povrch silou 10 kg. Normálová síla se vypočítá vynásobením hmotnosti (příklad 10 kg) gravitační silou g (9,81 ^m/s2).

Normálová síla je tedy 10 kg * 9,81 m/s2⁼ 100 N.

Normálová síla působí na povrch vždy svisle.

Každý povrch má určitou drsnost, která při kontaktu obou povrchů vytváří mikroserrataci. Tento rozměr se označuje písmenem µ a nazývá se koeficient tření.

Pokud se nyní pokusíte pohybovat povrchy proti sobě, vytvoří tato drsnost protisílu. Právě tento účinek se využívá v třecím spoji .

Protisíla závisí na měrném součiniteli tření µ a nazývá se třecí síla.

Pokud například výrobce karoserií nákladních automobilů udává pro své ložné plochy koeficient tření µ=0,3, znamená to, že síla potřebná k pohybu palet je 30 % normálové síly.

Silové zajištění nákladu

Jak funguje silové zajištění volně stojícího břemene o hmotnosti 1 000 kg proti posunutí při plném brzdění silou 0,8 g? (viz VDI-2700 a EN-12195-1).

Požadovaná zajišťovací síla podle předpisů je
_FS = m * g * a = 1 000 kg * 9,81 ^m/s2 * 0,8 g = 8 000 N = 800 daN.

Třecí síla

Předpínací sílu lze také chápat jako přídavné zatížení. To znamená, že účinná je pouze ta část síly předpětí, která odpovídá součiniteli tření.

Třecí síla_FR = 1 000 daN * 0,3 = 300 daN
Zajišťovací síla FS = 500 daN * 0,3 = 150 daN
Celkem: 450 daN

K přesunu 1 000 kg je tedy zapotřebí síly pouhých 450 daN.

Příklad ukazuje, že předpínací síla 500 daN není dostatečná k zajištění břemene proti posunu. Je třeba doplnit opatření, jako je například vázací popruh.

Úhel uchycení

Další okrajovou podmínkou pro velikost účinné síly předpětí je úhel upevnění α, protože účinná je pouze svislá část síly předpětí. Podíl vyplývá ze sinusu úhlu vázání.

Příklad: Při úhlu vyvazování α 80º je sinus 0,9961.

To znamená, že z předpínací síly 500 daN je skutečně účinných pouze 500 daN * 0,9961 = 498 daN.

Koeficient přenosu

Předpětí vytvořené napínací ráčnou existuje pouze mezi upevňovacím bodem na ložné ploše a prvním bodem průhybu. V bodech vychýlení se snižuje v důsledku třecích ztrát. Čím více bodů vychýlení, tím větší ztráty.

Součet předpínací síly se tedy skládá nejméně ze tří částí:

• Část 1: Bod připojení – bod vychýlení 1
• Část 2: Bod vychýlení 1 a 2
• Část 3: Bod vychýlení 2 – bod upevnění

Výsledek lze vypočítat pomocí koeficientu přenosu/K-faktoru. Za předpokladu koeficientu 1,5 by součet předpínací síly činil 500 daN * 1,5 = 750 daN.

Počet napínacích řemenů

Kolik popruhů je třeba k zajištění tohoto nákladu? Zde je možné provést následující úvahu:

Je třeba zajistit 800 daN, odečteme-li od toho třecí sílu 450 daN, dostaneme rozdíl 350 daN. Tuto sílu musí zajistit napínací řemeny . 350 daN děleno / 129 daN = 2,7, což znamená, že k zajištění nákladu 1 000 kg za stanovených okrajových podmínek jsou zapotřebí 3 upevňovací popruhy.

Závěr je alarmující, protože z 500 daN, což je samo o sobě hodně, zbývá ve skutečnosti jen velmi málo. Z toho vyplývá závěr, že třecí metoda upevnění vázacích prostředků podléhá mnoha omezením, a proto musí být používána s nejvyšší opatrností.

Obecným řešením je kombinace vázacích popruhů + protiskluzových rohoží s µ=0,6.

Rozhodujícím prvkem je zvýšení koeficientu tření.

Třecí síla_FR = 1 000 daN * 0,6 = 600 daN
Předpínací síla _FSTF = 500 daN * 1,5 * sin35º (0,5735) * 0,6 = 258 daN
Zajišťovací síla_FS = 600 daN + 258 daN = 858 daN

Zajišťovací rovnováha: skutečná zajišťovací síla musí být stejná nebo větší než požadovaná zajišťovací síla. 858 daN ≥ 800 daN

V praxi se často setkáváme s přesným opakem. Pravděpodobně z důvodu neznalosti principu činnosti.

Váš, Sigurd Ehringer