Fissaggio del carico in un veicolo omologato EN 12642-XL

Nel seguente esempio si vuole calcolare il fissaggio del carico nel caso venga utilizzato un veicolo EN 12642-XL.

Il carico è composto dai 5 elementi mostrati in figura.

Si utilizza un semirimorchio omologato secondo la norma EN 12642-XL, con resistenza delle pareti come da figura seguente:

Per progettare correttamente  il carico è necessario seguire i seguenti passi:

1. Posizionare il carico in accordo al piano di ripartizione del cario del semirimorchio
2. Verificare se la capacità di bloccaggio delle pareti è sufficiente per il fissaggio del carico
3. Calcolare eventuale ancoraggio del carico integrativo

Posizionamento del carico

I 5 elementi che costituiscono il carico devono essere disposti in maniera da rispettare il piano di ripartizione del carico del semirimorchio.

Il piano di ripartizione del carico dipende dalla geometria del veicolo, per cui deve essere fornito dal costruttore. Considerando che nell’esempio la massa totale del carico è pari a 25 tonnellate, la posizione del baricentro deve trovarsi ad una distanza compresa tra 6.4 metri e 7.6 metri dalla parete anteriore. La figura sottostante mostra l’area verde in cui deve essere posizionato il baricentro, in modo che la massa massima che grava su ciascun asse rimanga entro il limite previsto.

Verifica della posizione del baricentro

Il carico viene sistemato a bordo come rappresentato in figura. E’ rappresentata anche la distanza del baricentro di ciascun elemento dalla parete anteriore.

Il collo M₁ viene appoggiato alla parete anteriore. Seguono i due colli identici M₂ ed M₃, impilati, e a seguire sono posizionati i colli M₄ ed M₅.

Per calcolare la distanza x_G del baricentro dalla parete anteriore si utilizza la formula seguente:

La posizione del baricentro, a 7 metri dalla parete anteriore, ricade nella zona consentita secondo il piano di ripartizione del carico.

La disposizione del carico ipotizzata risulta pertanto corretta.

Verifica della capacità di bloccaggio offerta dalle pareti del veicolo EN 12642-XL

Poiché si utilizza un veicolo EN 12642-XL, si vuole sfruttare la resistenza strutturale del semirimorchio per trattenere il carico.

Si considera che:

• il carico sia appoggiato alla parete anteriore, che costituisce dunque una parete di bloccaggio
• lo spazio vuoto tra carico e pareti laterali sia complessivamente inferiore a 15 cm. In questo modo anche le pareti laterali costituiscono pareti di bloccaggio

Lo spazio vuoto che rimane tra carico e parete posteriore, pari a circa 0.7 metri, è troppo elevato. Pertanto, a meno di riempire opportunamente lo spazio vuoto, non è possibile considerare la parete posteriore una parete di bloccaggio per la fase di accelerazione. Vedremo nel seguito come integrare opportunamente il fissaggio del carico per ovviare a questo problema.

La capacità di bloccaggio richiesta dalle pareti si può calcolare mediante l’equazione (6) della norma EN 12195-1.

Si considerano i seguenti parametri per il calcolo:

Massa del carico: 25.000 kg

Coefficiente di attrito μ = 0.3

La tabella seguente mostra come la capacità di bloccaggio offerta dalla parete anteriore e dalle pareti laterali sia di gran lunga superiore alla capacità di bloccaggio richiesta per evitare lo scivolamento del carico in curva e in frenata.

Per completare il fissaggio, rimane tuttavia da considerare il rischio di scivolamento all’indietro del carico in accelerazione.

Ancoraggio del carico per evitare lo scivolamento in accelerazione

Per trattenere il carico in accelerazione, si utilizza un ancoraggio antirimbalzo, come mostrato in figura.

Per la verifica dell’ancoraggio si considera l’equazione (35) della norma EN 12195-1. Per il calcolo si utilizzano i seguenti parametri:

Portata di ancoraggio della cinghia LC = 5000 daN

Angolo tra cinghia e piano orizzontale α = 35°

Angolo tra cinghia e direzione longitudinale β_x = 0

Coefficiente di attrito μ = 0.3

Si ottiene n ≥ 0.71, dunque la cinghia è sufficiente per trattenere il carico contro lo scivolamento all’indietro in fase di accelerazione.

Discussione dei risultati

Sfruttando la resistenza strutturale offerta dal veicolo EN 12642-XL si è riusciti a fissare il carico per la fase di frenata e di percorrenza di curve senza ricorrere ad alcun ancoraggio. Per la fase di accelerazione, poiché lo spazio vuoto tra l’ultima fila del carico e la parete posteriore risultava eccessivo, è stato necessario ricorrere ad un fissaggio con ancoraggio antirimbalzo.