CC BY
14
Международный информационно-аналитический журнал «Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык». № 2 (09). Июль 2016 (http://ce.if-mstuca.ru)
M. Влковскы Брно, Чешская Республика Е. Похобрадска Брно, Чешская Республика
П.Фолтин Брно, Чешская Республика
ТРАНСПОРТИРОВКА ПО МЕСТНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ГРУЗА
Публикация посвящена обеспечению груза в соответствии со специфическими условиями дорожного транспорта (и вне дорог) и с требованиями, содержащимися в технических нормах.
В статье обсуждается важность учёта инерционных сил для выбора фиксатора и способа закрепления.
На иллюстрированном примере сравниваются возможные отклонения реальных значений инерционных сил (коэффициентов ускорения) от предполагаемых, содержащихся в технических нормах.
Ключевые слова: транспортировка по местности, манипуляция с материалом, обеспечение груза, инерционных силы, коэффициенты ускорения
Martin VLKOVSKY Brno, the Czech Republic Katerina POCHOBRADSKA Brno, the Czech Republic Pavel FOLTIN Brno, the Czech Republic
© Martin Vlkovsky, Katerina Pochobradskâ, Pavel Foltin, 2016
УДК 629.118 ББК 39.0 VS2
OFF-ROAD TRANSPORT AND CARGO SECURITY
The paper deals with cargo security in regards to specific (off-)road conditions and normative assumption. The importance to know real size of inertial forces for the securing cargo is discussed. On an illustrative example, based on relevant technical standards, the possible deviations of real size of the inertial force (acceleration coefficients) with presumed are compared.
Key words: off-road transport; material handling, cargo security; inertial forces; acceleration coefficients
Martin VLKOVSKY Brno, Ceska republika Katerina POCHOBRADSKÂ Brno, Ceska republika Pavel FOLTIN Brno, Ceska republika
PREPRAVA V TERENU A ZAJISTËNÎ NÂKLADU
Clanek se zabyva zajistënim nakladu v souvislosti se specifickymi podminkami pri silnicni prepravë (i mimo komunikace) a predpoklady uvedenymi v technickych normach. Rozebira vyznam znalosti setrvacnych sil pro volbu fixacniho prostredku a zpûsobu upevnëni. Na ilustrativnim prikladu jsou porovnany mozné odchylky skutecnych hodnot setrvacnych sil (koeficientû zrychleni) s predpokladanymi, které vychazi z prislusnych norem.
Klicova slova: terénni preprava; manipulace s materialem; zajistëni nakladu; setrvacné sily; koeficienty zrychleni.
Doprava v posledních letech nabyvá stále vice na vyznamu, predevsím v souvislosti s globalizací. Základní Cinností v rámci dopravy je preprava, která zajist'uje fyzické premistëni nákladu (popr. osob) z vychozího bodu do cílové destinace. Dalsí vyznamnou oblastí dopravy je manipulace s materiálem, kterou lze definovat rovnëz jako fyzické pfemístëní materiálu, nicménë za úcelem dalsí Cinnosti (prepravy, skladování apod.).
Pri prepravë i manipulaci s materiálem je mimo jiné dûlezité upevnëm nákladu na prepravním prostredku (napr. paletë, kontejneru), popr. dopravním prostredku (napr. nákladním automobilu). U obou Cinností se predpokládá, ze jsou známé podmínky prepravy, pred jejím vlastním zahájením. U manipulace s materiálem (ucelenymi manipulacními jednotkami) se pri dodrzení zásad správné manipulace zádné problémy nepredpokládají. V praxi se vsak mohou podmínky prepravy vyznamnë lisit od podmínek predpokládanych. Podobny závër lze konstatovat u manipulace, u které jsou prípadné problémy zpravidla zpûsobeny vyse zmlnënym nedodrzením správné manipulace (napr. uvolnëm nákladu zpûsobené pádem manipulacní jednotky pri neopatrné manipulaci).
Mezi vyznamné faktory ovlivñující prepravu a manipulaci je pûsobern setrvacnych sil, které ovlivñují mimo jiné zpûsob upevnëní, ktery je predmëtem Clánku. Setrvacné síly, které budou na náklad pûsobit bëhem prepravy, nelze objektivnë znát pred vlastním zahájením prepravy. Z toho dûvodu se vyuzívá prûmërnych hodnot koeficientû zrychlení v danych osách, které vychází z príslusnych norem [EN 12195-1, 2011, p. 13]. Prûmërné hodnoty v normách predstavují statisticky zpracované závëry z provedenych empirickych studií (preprav). Analogicky lze získat i koeficienty zrychlení pro dalsí druhy dopravy.
Uvedené setrvacné síly lze vypocítat pomocí jednoduchych vztahû, které obsahují príslusny tabulkovy (normou dany) koeficient zrychlení v dané ose:
• v podélném smëru - ose x: Fx = mcxg, [N]
• v prícném smëru - ose y: Fy = m cy g, [N]
• ve svislém smëru - ose z: Fz = mczg, [N]
kde Fx, Fy, Fz jsou hledané velikosti setrvacnych sil v jednotlivych osach v N, m je hmotnost nakladu (konkrétni manipulacni jednotky) v kg, g je tihové
■y
zrychleni v m s a cx, cy, cz jsou tabulkové hodnoty koeficientû zrychleni v jednotlivych osach, které jsou bezrozmërné.
Nedostatkem prûmërnych hodnot koeficientû zrychleni je neznalost lokalnich extrémû funkce prislusné sily. Uvedeny zavër lze ilustrovat na grafu na obrazku 1, ktery zobrazuje casto opomijenou setrvacnou silu v ose z (Fz), ktera je demonstrovana koeficientem zrychleni ve svislém smëru (cz).
Do ilustrativniho grafu (obr. 1) jsou zaneseny hodnoty tabulkového koeficientu zrychleni v ose z (cz) a hodnoty zjistëné mërenim (s vyuzitim akcelerometru s dataloggerem) u vozidla T-815-2 Multilift Mk.IV bez terénni ûpravy [Kolmas et al., 2007, p. 102]. Graf obsahuje pro ilustraci jen 15 sekundové ùseky, kdy doslo k zajimavym vykyvûm ze tri dûvodû (viz cervené body oznacené rimskymi cislicemi I, II a III, vcetnë konkrétni hodnoty cz). Uvedenym trem 15 sekundovym ùsekûm odpovida vodorovna osa, kde je zanesen cas v celkové délce 45 sekund. Sledované vykyvy zpûsobil prejezd tri prekazek:
• zeleznicniho prejezdu,
• retardéru,
• vytluku na silnici.
Oznaceny jsou vzdy pouze lokalni maxima, prestoze pri prekonavani dané prekazky doslo vzdy k nëkolika vykyvûm nad tabulkovou hodnotou koeficientu zrychleni (cz) zobrazenou modrou carkovanou carou.
i.500 MI ----Tabulkova hodnota 2Д31 N»mér»né hodixrty
•
2.000
II. 1. 1,592 1,489 •
1.500 1.000 • iL J! 1
1
"II
0.400 il áy И А Л i „ II/У 1 JyV trll A A M Л
L IfA . /4/1 .Afl . / IV. «V \л J i V 1 Ш h ЛЛ. ur \¡ " \ /IV UJ V^V IM V V 11 ílu /111 \|| Mn Juli ris" 1 ' Г ' К у И if V fîjjjyim 1 ly W UM h п 1
0.000 t (*)
оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо
о - N I« « Л 41 К JÍ ф' о »•' h Л п Я в) О ч' «Г «л t' Г* otf О -« N Г" 3 vi tfî К" grf о" •-* fN M 3
Obr. 1: Porovnání prûmërné tabulkové hodnoty koeficientu zrychlení ve svislém smëru (cz) s hodnotami namërenymi v casovém úseku
Vykyvy vyraznë nad tabulkovou hodnotu koeficientu zrychlení obecnë, tzn. pro jakoukoliv osu, mohou zpûsobit problémy spojené s neadekvátním upevnërnm nákladu (viz dále). Predevsím v terénních podmínkách mohou svislé setrvacné síly (Fz) dosahovat mnohem vyssích hodnot, které tak neodpovídají bëznému provozu na pozemních komunikacích. Prícinou mohou byt ale i specifické prekázky na bëznych pozemních komunikacích, jako jsou zeleznicní prejezdy, retardéry apod. Nezanedbatelnym problémem jsou i mhodnë se vyskytující nerovnosti vozovky, v nëkterych prípadech vytluky, díry apod. Predevsím u komunikací ve velmi spatném stavu je potenciální riziko velkého „rázu" - velké hodnoty setrvacné síly nejvëtsi Takovy „ráz" - hodnota setrvacné síly nepûsoW negativnë pouze na vozidlo, ridice apod., ale z pohledu logistiky a dopravy, na náklad a jeho upevnëní, které se mûze v tëchto extrémních situacích ukázat jako nedostatecné.
Uvedené setrvacné síly jsou v reálnych podmínkách (v praxi) funkcí rychlosti, tzn. ridic by mël prizpûsobit jízdu podmínkám, coz se vsak ne vzdy dëje. Hodnoty
setrvacnych sil vychazejici z tabulkovych hodnot jsou pritom funkci pouze hmotnosti nakladu.
Koeficienty setrvacnych sil jsou konstantni pro danou osu a tihové zrychleni lze zjednodusenë také povazovat za konstantni, protoze se pohybuje v zavislosti predevsim na geografické sirce v intervalu:
9,780 < g < 9,832 m s-2,
kde hodnota 9,780 m s' plati pro rovnik na ùrovni morské hladiny a 9,832 m s-2
je pro zemsky pol. Pro prepravu v ramci Evropské unie se zpravidla vyuziva
-2
zaokrouhlené hodnoty 9,810 ms~ .
Podle Evropské komise az 25 % nehod nakladnich automobilû v Evropë ma souvislost se spatnë upevnënym nakladem. Jako priciny lze identifikovat nasledujici faktory:
• pouziti nespravného fixacniho prostredku - napr. s nedostatecnou ùnosnosti, LC - Lashing Capacity [EN 12195-2, 2003, p. 10],
• nespravny nebo nedostatecny zpûsob upevnëni nakladu,
• pûsobeni vëtsich, nez predpokladanych setrvacnych sil bëhem prepravy,
• dalsi faktory.
Jak bylo jiz uvedeno vyse, pricin nesouladu mezi predpokladanou velikosti setrvacnych sil v jednotlivych osach a skutecnou velikosti, mûze byt vice. Clanek se zamëri pouze na problémy zpûsobené prûmërnymi hodnotami v souvislosti s vlivy terénu (komunikace).
Z matematického pohledu je zakladni pricinou problémû neznalost lokalnich extrémû funkce (viz ilustrativni graf na obr. 1) a tedy jejich nezahrnuti do stanoveni zpûsobu upevnëni, vcetnë vybëru vhodnych fixacnich prostredkû (s dostatecnou ùnosnosti). Resenim by bylo pouzit bazalni variantu, tzn. pri volbë upevnëni vychazet z nejhorsich hodnot, které lze predpokladat na zakladë empirickych studii (predchozich mëreni). V navaznosti na data v ilustrativnim grafu by koeficientu zrychleni v ose z bazalni varianty odpovidala hodnota: cz = 2,13. Nedostatkem tohoto postupu je casté predimenzovani upevnëni nakladu v pripadech, kdy se uvedené extrémy vyskytuji velmi zridka. V ilustrativnim prikladu by tomu odpovidal rozdil
mezi namërenou hodnotou koeficientu zrychleni v ose z (cz) bazalni varianty a tabulkovou hodnotou, tzn. 1,13 (rozdil je 113 %). To plati za predpokladu, ze na komunikacich (na dané prepravni trase) nejsou uvedené prekazky, popr. ze se ridic dané prekazce vyhne nebo striktnë dodrzi maximalni rychlost pri jejich prekonavani, aby vysledné setrvacné sily nepresahly prûmërné ùrovnë. Nedostatkem je urceni maximalni rychlosti, které se v praxi odviji pouze od zpûsobu jizdy, reakci a intuice ridice, nikoliv od napr. experimentalnë stanovenych hodnot pro urcité prekazky.
Obecnë lze konstatovat, ze presahnout prûmërné hodnoty koeficientû zrychleni (resp. setrvacnych sil) je mozné, pokud tomu odpovida zpûsob upevnëni. Zpravidla se naklad upevnuje s ohledem na tyto koeficienty, vcetnë urcité rezervy, tzn. explicitnë receno, nesmi byt presahnuta tato rezerva [EN 12195-1, 2011, p. 13]. Z uvedeného vyplyva, ze musi platit:
Fr > Fx,y,z, resp. Fr > m [N]
kde Fr je omezujici sila privazovaciho zarizeni, Fx,y,z jsou setrvacné sily pro jednotlivé osy, cx,y,z jsou tabulkové koeficienty zrychleni pro danou osu a krje koeficient predstavujici rezervu v upevnëni, ktery zpravidla nabyva hodnot 1,1 - 1,5. Uvedeny interval odpovida 10 az 50% rezervë (naddimenzovani) daného zpûsobu upevnëni. Z grafu (obr. 1) je zrejmé, ze i s koeficientem kr = 1,5 by hodnoty lokalnich extrémû II a III byly vëtsi, nez na které je dimenzovano upevnëni nakladu a mohlo by dojit k jeho uvolnëni, popr. ke snizeni zivotnosti pouzitych technickych prostredkû.
V souladu s [EC M&T, 2014, p. 92] hodnocenim nedostatkû pri zajisfovani nakladu se radi nevhodny zpûsob upevnëni nebo nevhodnë zvoleny fixacni prostredek mezi vyznamné nebo nebezpecné nedostatky, v zavislosti na konkrétnim nedostatku. V extrémnich pripadech mûze nevhodnë zvoleny zpûsob upevnëni nakladu zpûsobit i poskozeni lidského zdravi, af uz ridice nebo nakladaci/vykladaci skupiny.
Predpokladem dalsiho vyzkumu je porovnani jednotlivych koeficientû zrychleni v danych osach s namërenymi daty, které budou predstavovat statisticky vzorek a bude mozné zavëry zobecnit. V navaznosti na mëreni specifickych
momentû pri prepravë na bëznych silnicnich komunikacich bude mit rozhodujicl vyznam i mëreni hodnot pro specifickâ armâdni vozidla, popr. pro vozidla integrovaného zâchranného systému, kterâ se pohybuji nebo mohou pohybovat v terénnich podminkâch, popr. v mistech kde je silnicni sif vyznamnë poskozena. Predpokladem je rovnëz zhodnotit odchylky a nedostatky v navaznosti na pûsobeni setrvacnych sil pri prepravë i v ostatnich druzich dopravy. V navaznosti na prepravu bëzného nakladu budou nâslednë zohlednëna i specifika prepravy nebezpecnych vëci, kde mûze mit chyba v upevnëni nakladu fatalni nasledky ve vztahu k zivotûm a zdravi lidi, zivotnimu prostredi, popr. majetkovym hodnotam.
Literarni zdroje
1. EN 12195-1. Load restraining on road vehicles - Safety - Part 1: Calculation of securing forces. Czech Office for Standards, Metrology and Testing: 2011. 48 p.
2. EN 12195-2. Load restraint assemblies on road vehicles - Safety - Part 2: Web lashing made form man-made fibres. Czech Office for Standards, Metrology and Testing: 2003. 25 p.
3. MI-06-14-080-EN-N. European Best Practices Guidelines on Cargo Securing for Road Transport. European Commission: 2014. 96 p. ISBN: 978-92-79-43643-7.
4. Kolmas, V. et al. Katalog automobilni a pâsové techniky pouzivané v ACR. MO CR: 2007. Praha. 222 s. ISBN : 978-80-7278-382-3.
5. European Commission. Mobility & Transport - Road Safety. [online]. 2015. [vid. 201603-05]. Available from WWW: http://ec.europa.eu/transport/road_safety/topics/vehicles/ cargo_securin g_loads/index_en.htm.
