Aflevering 21: Lading vastzetten in opbergzak - Deel 2

Hoe komt het dat er in de meeste gevallen geen problemen zijn, terwijl bijna niemand zich met wiskunde bezighoudt?

Dit kan worden bewezen door berekeningen.

Op voorwaarde dat er geen fouten worden gemaakt, zoals beschreven in deel 1.

Aflevering 21: Lading vastzetten in opbergzak - Deel 2

Als basisprincipe geldt dat de borgkracht door het kussen minstens zo groot moet zijn als de kracht die door de last wordt veroorzaakt en dat de last niet mag bewegen.

Wat zouden deze vatenpallets doen met een rolhoek van 37º?

Ze zouden natuurlijk wegglijden of omvallen. Een rolperiode van 2-3 keer per minuut is niet ongewoon.

De rolhoek van 38º zou overeenkomen met de maximale versnelling van 0,8g dwars op de rijrichting.

De formule uit de CTU-code voor de effectieve oppervlakte van het kussen is:

In de formule wordt zowel de breedte (b_DB) en de hoogte (h_DB) en de spleetbreedte (d).

Om de respectieve beginafmeting te kunnen bepalen, moeten de elementen van de formule herschikt worden.

Van = (b_DB - π - d/2) wordt (b_DB + π - d/2) en uit (h_DB - π - d/2) wordt (h_DB + π - d/2).

Om bij het beschreven voorbeeld te blijven, resulteren de productiematen voor het kussen uit de volgende berekening:

Lengte/breedte = (b_DB + π - d/2) = 1,92m + 3,14 x 0,34/2) = 1,92m + 0,53m = 2,45m

Hoogte kussen = (h_DB + π - d/2) = 1,28m + 3,14 x 0,34/2) = 1,28m + 0,53m = 1,81m.

De volgende stap is het vergelijken van de toelaatbare belasting op het kussen met de kracht van de belasting. Er moet ten minste evenwicht zijn.

De CTU-code geeft de volgende formule voor de padbelasting:

F_DB = A - 10 - g - P_B - SF [kN], waarbij PB staat voor de toelaatbare barstdruk van het kussen en SF voor de veiligheidsfactor van 0,75 voor eenrichtingsairbags.
De waarde voor de barstdruk moet worden opgevraagd bij de leverancier.

De waarde van P_B = 0,55bar geldt voor een standaard kussen met niveau 1 en is representatief gebruikt in mijn berekening

Met de waarden uit het vorige voorbeeld is het resultaat: F_DB = 1,92 x 1,28 x 10 - 9,81m/s2 - 0,55 - 0,75 [kN] =67,77kN.

De kracht die dit kussen kan uitoefenen tegen een lading is daarom 6,777daN.

De volgende stap is het berekenen van de kracht die het gevolg is van de lading.

Hier zijn de formules uit de CTU-code voor een schuivende/kantelende lading. Er moet echter speciaal rekening worden gehouden met het feit dat het gewicht in tonnen is en niet als
wordt zoals gewoonlijk uitgedrukt in kilogram.

De waarden uit het voorbeeld die in de berekening worden gebruikt, resulteren in het volgende:

F_Lading = 2,7to x 9,81m/s2 x (0,8 - 0,3 x 0,75 x 0,2) [kN].
F_Lading = 26,45 x (0,8 - 0,045) [kN].
F_Lading = 26,45 x 0,755 = 19,97kN = 1,997daN

De spankracht (6,777daN) als gevolg van het opbergkussen is daarom 3,3 keer zo groot als de spankracht (1,997daN) als gevolg van de lading.

Omgekeerd betekent dit dat als de grootte van het kussen zodanig wordt gekozen dat de lading vlak wordt gehouden, d.w.z. dat deze niet kan kantelen, glijden of draaien, de klemkracht van het kussen meestal altijd voldoende is.

Uw Sigurd Ehringer