Calcolo del fissaggio in caso di impilamento
Nell’esempio si considera una configurazione che prevede un carico impilato su due strati combinato assieme ad altri carichi. Considerando un trasporto stradale, si calcola il fissaggio del carico in accordo alla norma EN 12195-1.
Configurazione del carico da fissare
Si considerano i seguenti dati del carico:
m1 = 1200 kg
m2 = 800 kg
μ1 = 0.4 coefficiente di attrito tra carico e pianale
μ2 = 0.3 coefficiente di attrito tra i due strati di carico con massa m2
Coefficienti di attrito tra carico e pianale e tra i due strati
Data la geometria, si considera il carico stabile senza ancoraggio. Il fissaggio del carico dovrà quindi considerare solo il rischio di scivolamento.
Si considera che l’unità di trasporto non abbia pareti, dunque si deve calcolare il fissaggio in caso di:
- accelerazione, curva, considerando un coefficiente di accelerazione pari a 0.5g
- frenata, considerando un coefficiente di accelerazione pari a 0.8g
Calcolo del fissaggio del carico per evitare lo scivolamento in curva e in accelerazione
Si considera lo schema di fissaggio rappresentato in figura.
Schema ancoraggio per attrito
Fissaggio dei colli con massa m1
Il calcolo del numero di cinghie richiesto viene effettuato considerando l’equazione (10) della norma EN 12195-1 con i seguenti parametri:
Massa di ciascun collo m1 = 1200 kg
Carico di trazione normalizzato della cinghia STF = 250 daN, come da etichetta prevista secondo la norma EN 12195-2
Coefficiente di attrito µ1 = 0.4
Angolo tra cinghia e piano orizzontale α = 80°
Coefficiente di accelerazione 0.5g
Dal calcolo si ottiene n ≥ 0.66
Pertanto è sufficiente una cinghia per trattenere ciascun collo m1.
Ancoraggio per evitare lo scivolamento in accelerazione e in curva dei carichi m1
Fissaggio dei colli con massa m2
Per calcolare il numero minimo di cinghie richiesto si devono considerare due casi, come mostrato in figura.
Schema per calcolo ancoraggio per evitare lo scivolamento in accelerazione e in curva dei carichi m2
1. Scivolamento di entrambi i colli rispetto al pianale.
In questo caso si considera, idealmente, di avere un unico collo con massa pari a 2 x m2 = 1600 kg.
Il calcolo del numero di cinghie richiesto viene effettuato considerando l’equazione (10) della norma EN 12195-1 con i seguenti parametri:
Massa del collo pari a 2 x m2 = 1600 kg
Carico di trazione normalizzato della cinghia STF = 250 daN, come da etichetta prevista secondo la norma EN 12195-2
Coefficiente di attrito µ1 = 0.4
Angolo tra cinghia e piano orizzontale α = 80°
Coefficiente di accelerazione 0.5g
Dal calcolo si ottiene n ≥ 0.88
Pertanto è sufficiente una cinghia per trattenere entrambi i colli con massa complessiva 2 x m2.
2. Scivolamento dello strato superiore rispetto a quello inferiore.
In questo caso si considera, idealmente, che il collo inferiore costituisca il pavimento, su cui deve essere fissato il collo con massa pari a m2 = 800 kg.
Il calcolo del numero di cinghie richiesto viene effettuato considerando l’equazione (10) della norma EN 12195-1 con i seguenti parametri:
Massa del collo pari a m2 = 800 kg
Carico di trazione normalizzato della cinghia STF = 250 daN, come da etichetta prevista secondo la norma EN 12195-2
Coefficiente di attrito µ2 = 0.3
Angolo tra cinghia e piano orizzontale α = 80°
Coefficiente di accelerazione 0.5g
Dal calcolo si ottiene n ≥ 1.17
Sono quindi necessarie 2 cinghie per evitare lo scivolamento del carico con massa m2 rispetto allo strato inferiore.
Pertanto, dovendo soddisfare entrambe le condizioni di cui al punto 1 e al punto 2, è necessario fissare il carico con 2 cinghie, come mostrato in figura.
Configurazione finale fissaggio per evitare lo scivolamento in accelerazione e in curva
Calcolo del fissaggio per evitare lo scivolamento in frenata
Per prima cosa si deve verificare se il fissaggio del carico descritto al punto precedente, per trattenere il carico in curva e in accelerazione, sia sufficiente per la fase di frenata.
Colli con massa m1:
Dal calcolo secondo l’equazione (10) della norma EN 12195-1 si ottiene:
Dal calcolo si ottiene n ≥ 2.99, per cui risultano necessarie 3 cinghie
Colli con massa m2:
Dal calcolo si ottiene n ≥ 3.98, per cui risultano necessarie addirittura 4 cinghie.
Evidentemente non è conveniente utilizzare l’ancoraggio per attrito per fissare il carico in frenata, per cui si adotta un fissaggio alternativo.
Utilizzo dell’ancoraggio antirimbalzo per trattenere il carico in frenata
Si utilizza un ancoraggio antirimbalzo, o ancoraggio elastico. E’ una tipologia di ancoraggio assai performante che consente di limitare il numero di cinghie.
Ancoraggio antirimbalzo per trattenere il carico in frenata
Si effettua il calcolo basandosi sull’equazione (35) della norma EN 12195-1, utilizzando una cinghia con valore di LC = 1600 daN, come specificato sull’etichetta prevista dalla norma EN 12195-2. Si considera un angolo della cinghia rispetto al piano orizzontale α = 30°
Per considerare i valori diversi dei coefficienti di attrito µ1 e µ2, si devono effettuare due calcoli:
1. Si considera la totalità del carico nella parte inferiore, a diretto contatto con il pianale, e dunque con coefficiente di attrito µ1 = 0.4. Considerando che la massa totale è pari a 4400 kg, dal calcolo si ottiene:
n ≥ 0.66
2. Si considera la porzione di carico posta sulla parte superiore, con massa pari a 800 kg, che ha coefficiente di attrito µ2 = 0.3 rispetto allo strato inferiore del carico. Dal calcolo si ottiene:
n ≥ 0.14
Sommando i due effetti si ottiene n ≥ 0.80, per cui una sola cinghia è sufficiente per trattenere l’intero carico in frenata.
In realtà la condizione reale è ancora più sicura rispetto al risultato del calcolo. Infatti le cinghie utilizzate per l’ancoraggio per attrito, seppur non sufficienti per trattenere completamente il carico in frenata, rafforzano l’azione della cinghia utilizzata nell’ancoraggio antirimbalzo.