Aflevering 55: Ladingeenheden vastzetten: de kanteltest met de vorkheftruck

Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het vervoer tot 2040 zal blijven toenemen. Het vrachtvervoer zal met meer dan 30% op de eerste plaats blijven staan, maar ook het spoorvervoer zal met meer dan 30% toenemen. (Bron: Transport forecast: lorry traffic will continue to dominate in 2040 | trans.info). De meeste spoortransporten hebben echter een voor- en natransport op basis van vrachtwagens.

Toepasselijke basisregels

De afgelopen jaren is het bewustzijn over het zekeren van ladingen in alle transportmodaliteiten toegenomen en deze ontwikkeling heeft zich gelukkig ook uitgebreid naar het zekeren van laadeenheden. Dit onderwerp wordt nu behandeld in verschillende regelgevingen.

Deze omvatten:

• Statische kanteltest volgens DIN EN 12195-1
• Dynamische pallettest volgens EUMOS 40509
• Dynamische rijtest volgens DIN EN 12642
• VDI 2700 Blad 18: Bulkmaterialen in flexibele verpakkingen
• DIN-EN 55415: Transportstabiliteit

Zoals zo vaak het geval is met reeksen regels, verliezen de auteurs degenen die deze uitwerkingen in de praktijk moeten brengen uit het oog. De beschrijvingen zijn vaak erg theoretisch, vereisen wiskundige en natuurkundige achtergrondkennis en het ontbreekt aan oplossingen over hoe het geheel gerealiseerd kan worden met “on-board resources”.

Natuurlijk zijn er gevestigde bedrijven die geld verdienen met dergelijke analyses. Als praktijkmens ben ik echter van mening dat voor de eerste 80% van de eisen de gebruiker zelf de touwtjes in handen moet nemen. Dit perspectief is het onderwerp van de volgende opmerkingen, die niet bedoeld zijn om de regelgeving te vervangen, maar alleen om deze aan te vullen.

Voor elk vervoermiddel vermeldt de CTU Code 2014 typische transportbelastingen in een tabel in paragraaf 5.3. Luchttransport wordt niet genoemd, evenmin als de belasting veroorzaakt door industriële vrachtwagens. Ze staan meestal aan het begin van elke transportfase.

De eenvoudigste eerste test voor een laadeenheid is het typische transport met een vorkheftruck om een hoek in het magazijn.

Hoe gedraagt de laadeenheid zich? Blijft het stabiel, vervormt het dynamisch of permanent of, in het ergste geval, kantelt het en valt het uit elkaar? In dat geval zou het niet hebben voldaan aan de eerste 10% van de vereiste rail, het interne transport.

Een praktische oplossing:

Laten we het probleem aanpakken.

De voorschriften beschrijven een statische test voor de stabiliteit van de laadeenheid, de kanteltest. Ik wil graag in twee stappen te werk gaan:

• Uitleg over hoe natuurkunde werkt en

• Tips voor praktische toepassing.

Wat is de fysieke achtergrond van de kanteltest?

Afhankelijk van het gewicht ontwikkelt elke laadeenheid een gewichtskracht die altijd loodrecht op het middelpunt van de aarde staat. Met andere woorden, neerwaarts op de lastdrager.

Deze gewichtskracht blijft altijd behouden. Tegelijkertijd genereert het, afhankelijk van de ruwheid tussen de lading en de ladingdrager, een wrijvingskracht.

Tijdens de transportfase treden typische versnellingen op bij elk transportmiddel, die in veel gevallen parallel lopen met het oppervlak van de lastdrager.

Met andere woorden, ze werken loodrecht op de normaalkracht/gewichtskracht. Het voorbeeld rechts gaat ervan uit dat de remvertraging van de vrachtwagen 0,8 g is.

De bovenstaande laadeenheid is geïdealiseerd en is alleen van toepassing als de lading uit één stuk bestaat.

De meeste laadeenheden bestaan echter uit meerdere dozen, vaten, bussen, zakken, trays enzovoort. Elk onderdeel heeft zijn eigen zwaartepunt en zowel de normaalkracht als de versnellingen werken in op elke afzonderlijke verpakking.

Afhankelijk van de wrijvingskrachten rond elk pakket, zal elk pakket ook afzonderlijk bewegen.

Het doel van alle maatregelen voor het vastzetten van laadeenheden moet daarom zijn om een eenheid met één algemeen zwaartepunt te vormen uit een groot aantal verschillende pakketten, zodat deze zich gedraagt als één geheel, inclusief de ladingdrager.

De middelen en methoden waarmee dit kan worden bereikt, zijn een groot speelveld. Als de afbeelding hiernaast de wikkelfolie suggereert, is dit niet opzettelijk.

Om de stabiliteit van een belastingseenheid te testen, moet de kracht die door een vertraging op de pakketten inwerkt bekend zijn.

Het kan worden bepaald door rijtesten of testsleeën of door middel van een kanteltest.

Door de pallet aan één kant op te tillen met de vorkheftruck worden de krachten verdeeld.

– de normaalkracht, loodrecht op het palletoppervlak
– de neerwaartse kracht, evenwijdig aan het palletoppervlak

De wrijvingskracht werkt de neerwaartse kracht tegen. Deze verandert afhankelijk van de normaalkracht.

De testopstelling moet zo worden uitgevoerd dat het nulpunt van de gradenboog altijd gelijk is aan het kantelpunt van de pallet.

Het voorbeeld toont een kantelhoek van 30°. Er wordt aangenomen dat de laadeenheid zelf stabiel is en dat de verpakkingen op de lastdrager hun positie niet hebben veranderd.

De versnelling of neerwaartse kracht kan nu worden berekend met behulp van de raaklijnfunctie met de hellingshoek.

In principe zou het ook mogelijk zijn om een gradenboog op de laadeenheid te plaatsen. Er moet dan wel rekening worden gehouden met het feit dat deze niet meer correct kan worden afgelezen omdat de pallet van vorm verandert.

Om bruikbare waarden te verkrijgen, moet elke test meerdere keren herhaald worden onder dezelfde omstandigheden.

Het voordeel van de kantelhoekmethode is dat het effect van elke maatregel kan worden geëvalueerd door de kantelhoek te veranderen. Als de kantelhoek toeneemt, is de maatregel positief; als hij afneemt, is hij negatief. De ervaring leert dat de beoogde kantelhoek vaak niet wordt bereikt omdat de laadeenheid uiteenvalt.

Voorbeeld: Een laadeenheid bestaat uit in kolommen gestapelde emmers en is alleen beveiligd met wikkelfolie. Wanneer de pallet wordt opgetild, beginnen de emmerkolommen afzonderlijk te kantelen omdat de schuine folie dit niet kan voorkomen. Hierdoor verandert het totale zwaartepunt en wordt de afstand tot de kantelrand van de pallet korter, waardoor deze kan kantelen. Het doel van de volgende maatregelen moet daarom zijn om het kantelen van de afzonderlijke emmerkolommen te voorkomen.

Ik zal alle dingen die kunnen gebeuren beschrijven in de volgende blogpost, die gaat over praktische toepassingstips.

Blijf op de hoogte.

Hoogachtend, Sigurd Ehringer

Thomas Bauer

✔ Marketing | Web | CI