Informativa

29 Settembre 2017

Combinazione ancoraggio e bloccaggio

Di seguito sono riportati degli esempi per mostrare come la combinazione di ancoraggio e bloccaggio possa essere utilizzata per il fissaggio del carico.

Fissaggio per combinazione ancoraggio ad anello e bloccaggio

Nell’esempio presentato si vuole calcolare il fissaggio di una cassa, secondo la norma EN 12195-1,  realizzato mediante una combinazione di ancoraggio ad anello e bloccaggio.

Utilizzo di ancoraggio ad anello e bloccaggio per il fissaggio del carico

Utilizzo di ancoraggio ad anello e bloccaggio per il fissaggio del carico

Nello specifico:

  • L’ancoraggio ad anello è costituito da due cinghie che trattengono il carico in direzione trasversale, quando l’unità di trasporto affronta una curva. Ciascuna cinghia agisce in un solo verso, ovvero una svolge la propria azione nelle curve a destra mentre l’altra nelle curve a sinistra. Le due cinghie non svolgono alcuna azione in direzione di marcia. Pertanto il carico è libero di scorrere in frenata e in accelerazione.
  • Il bloccaggio, realizzato mediante due barre collegate alle sponde del veicolo, serve per impedire lo scivolamento del carico in direzione longitudinale. La barra anteriore agisce in frenata, mentre la barra posteriore agisce in accelerazione.

Per effettuare la verifica si considerano i seguenti parametri:

Trasporto stradale, carico stabile senza ancoraggio
Massa del carico m = 5000 kg
Coefficiente di attrito µ = 0.3
Portata di ancoraggio delle cinghie LC = 1600 daN, come specificato sull’etichetta prevista dalla norma EN 12195-2
Portata di bloccaggio di ciascuna barra pari a 1000 daN.

Calcolo dell’ancoraggio ad anello per il fissaggio del carico in curva

Per il calcolo si utilizza l’equazione (30) della norma EN 12195-1. La figura seguente mostra gli angoli α1, α2, βx1, βx2, necessari per effettuare il calcolo.

Angoli caratteristici nell'ancoraggio ad anello

Angoli caratteristici nell’ancoraggio ad anello

Data la geometria, si considerano i seguenti angoli:

α1 = 74°
α2 = 5°
βx1 = βx2 = 42°

Dal calcolo si ottiene n ≥ 0.78.

Pertanto la coppia di cinghie che costituisce l’ancoraggio ad anello è sufficiente per trattenere il carico in curva.

Calcolo della capacità di bloccaggio richiesta per il fissaggio in frenata e in accelerazione

L’ancoraggio ad anello dimensionato al punto precedente non svolge alcuna azione in direzione longitudinale. Pertanto il carico non risulta vincolato in fase di frenata e accelerazione.
A tale scopo si utilizzano delle barre trasversali fissate alle pareti del veicolo. Tali elementi devono riportare il valore della capacità massima di bloccaggio che possono garantire.

Ma qual è la capacità di bloccaggio richiesta per il caso in esame?

Per il calcolo si deve utilizzare l’equazione (6) della norma EN 12195-1, utilizzando i seguenti parametri:

Massa del carico m = 5000 kg
Coefficiente di attrito µ = 0.3
La capacità di bloccaggio richiesta risulta pari a:

  • 2453 daN per la fase di frenata
  • 981 daN per la fase di accelerazione

Poiché le barre di bloccaggio dell’esempio hanno portata di bloccaggio pari a 1000 daN, sarebbe soddisfatta la condizione relativa all’accelerazione, ma non quella di frenata.
Che fare in tal caso? Vi sono molteplici alternative.
La più semplice è utilizzare anteriormente 3 barre di bloccaggio, in modo da ottenere una capacità totale di bloccaggio pari a 3000 daN.
Si potrebbe però utilizzare un tappetino antiscivolamento in grado di garantire un coefficiente di attrito µ = 0.6.
Ripetendo il calcolo secondo l’equazione (6) della norma EN 12195-1, si ottiene una capacità di bloccaggio richiesta pari a 981 daN per evitare lo scivolamento del carico in frenata. Tale valore è inferiore alla capacità di bloccaggio offerta dalla barra di bloccaggio, per cui si può ritenere soddisfatta la verifica del fissaggio.

Fissaggio per combinazione ancoraggio per attrito e bloccaggio

Nell’esempio presentato si vuole calcolare il fissaggio secondo la norma EN 12195-1 di una cassa realizzato mediante una combinazione di ancoraggio per attrito e bloccaggio.

Combinazione di ancoraggio per attrito e bloccaggio

Combinazione di ancoraggio per attrito e bloccaggio

Le cinghie utilizzate svolgono la loro azione in tutte le direzioni e versi, pertanto contribuiscono ad evitare lo scivolamento del carico in frenata, in accelerazione, in curva. Si riporta di seguito il calcolo dell’ancoraggio secondo la norma EN 12195-1, considerando:

Trasporto stradale, carico stabile senza ancoraggio
Massa del carico m = 1200 kg
Coefficiente di attrito µ = 0.3
Carico di trazione normalizzato delle cinghie STF = 250 daN, come specificato sull’etichetta prevista dalla norma EN 12195-2
Angolo della cinghia rispetto al piano orizzontale α = 80°
Portata di bloccaggio di ciascuna barra pari a 1000 daN.

Calcolo dell’ancoraggio per attrito per evitare lo scivolamento in curva e in accelerazione

Utilizzando l’equazione (10) della norma EN 12195-1, considerando un coefficiente di accelerazione pari a 0.5g, si ottiene:

n ≥ 1.75

Pertanto le 2 cinghie rappresentate nella figura sopra sono sufficienti per evitare lo scivolamento del carico in accelerazione e in curva.

Calcolo dell’ancoraggio per attrito per evitare lo scivolamento in frenata

Trattandosi di un ancoraggio per attrito, le cinghie calcolate al punto precedente svolgono un’azione di trattenimento del carico anche in frenata. Tuttavia i parametri previsti dalla norma EN 12195-1 per il calcolo risultano più severi rispetto al caso precedente. Applicando nuovamente l’equazione (10) della norma EN 12195-1 si ottiene:

n ≥ 4.98

Per trattenere il carico in frenata sono quindi necessarie ben 5 cinghie.
Tuttavia, anziché aggiungere 3 cinghie alle 2 necessarie per evitare lo scivolamento in accelerazione e in curva, si può aggiungere un elemento di bloccaggio che fornisca l’azione supplementare richiesta.
In pratica, le 2 cinghie utilizzate per evitare lo scivolamento trasversale tratterranno in frenata una parte del carico, mentre la porzione di forza supplementare viene fornita dalla barra di bloccaggio.

Calcolo della capacità di bloccaggio richiesta per trattenere il carico in frenata

Si deve utilizzare l’equazione (11) della norma EN 12195-1, che combina assieme ancoraggio e bloccaggio. Il valore ottenuto dal calcolo è appunto la capacità di bloccaggio richiesta al netto dell’azione delle due cinghie necessarie per evitare lo scivolamento del carico in accelerazione e in curva.
Considerando i parametri dell’esempio, dal calcolo si ottiene una capacità di bloccaggio richiesta pari 353 daN.

Tale valore è inferiore alla capacità offerta dalla barra di bloccaggio, pari a 1000 daN, per cui si può considerare verificato il fissaggio.

Discussione dei risultati

Le alternative mostrate in figura, ovvero l’utilizzo di un ancoraggio per attrito che prevede 5 cinghie, oppure l’utilizzo di un sistema combinato di ancoraggio per attrito e bloccaggio, sono entrambi conformi alla norma EN 12195-1, e dunque in definitiva alla Direttiva 2014/47/UE.

Soluzioni alternative per il fissaggio del carico

Soluzioni alternative per il fissaggio del carico

Pertanto starà al caricatore scegliere la soluzione di volta in volta ottimale in base alle esigenze e alla disponibilità del materiale di fissaggio necessario.