Kuormaus & Sidonta; Kitkasidonta

Kitkasidonta tai kuorman ylisidonta on varmasti yksi eniten käytetty kuormanvarmistuksen tyyli kappaletavarakuljetuksissa. Tässä artikkelissa käydään läpi käsitteet jotka liittyvät kitkasidontaan ja sidonnan lujuuden laskemiseen erisuunnissa.

Kitkasidonnalla pyritään nimensä mukaisesti kasvattamaan kitkavoimia kuormatilan pohjan ja lastin välillä tai jos kuormasta muodostuu pinoja, ylempien ja alempien yksiköiden välillä.

Kitkasidonnan tarkoituksena voi myös olla kitkavoimien parantaminen lastin eri kerrosten välissä.

Kosketusvoima

Kosketusvoima tarkoittaa voimaa, jonka lastin paino kohdistaa kuormatilan pohjaan. Kun lasti ylisidotaan, sidonta tuottaa alaspäin suuntautuvan voiman. Sidonnan tuottama voima voidaan laskea osaksi lastin kosketusvoimaa, koska ne ovat samansuuntaisia.

Kosketusvoiman suuruus riippuu siis lastin painosta. Mitä suurempi paino sitä suurempi kosketusvoima.

Kitkavoimat ja kertoimet

kuormansidonta; enimmäiskitkavoima
kuormansidonta; enimmäiskitkavoima

Kitkavoima on kahden pinnan välissä vaikuttava voima, eli esimerkiksi kuormatilan pohjan ja lastin välillä tai lastin kerroksien välissä.

Enimmäiskitkavoima on puolestaan näiden kahden pinnan välinen kosketusvoima kerrottuna kitkakertoimella. Puhutaan siis käytännössä samasta asiasta. Enimmäiskitkavoiman suuruus riippuu kosketusvoimasta, eli lastin painosta ja kitkakertoimesta.


Kun kosketusvoima kasvaa, kasvaa myös kitkavoima.


Kitkasidonta on hyvä vaihtoehto kuorman varmistukseen, kun kitkakerroin kuormatilan lattian ja lastin välissä on suuri. Tällöin kitkasidonnalla voidaan suurentaa kitkavoimaa merkittävästi.

Sidontakulman suuruus

Yläosassa pystysuoran sidontakulman suuruus lastausalustaan nähden on oltava mahdollisimman suuri.

kuormansidonta; pystysuoran sidontakulman suuruus asteina
kuormansidonta; pystysuoran sidontakulman suuruus asteina

Pystysuoran sidontakulman suuruus on kuormanvarmistuslaskennassa käytetty termi, jolla tarkoitetaan kuormansidontavälineen ja kuormatilan lattian välistä kulmaa. Kulman arvo määrittää sidonnan lujuutta ylisidonnassa seuraavasti;

90° – 75° = 100 % annetusta nimellislujuudesta.
< 77 ° = 50 % annetusta nimellislujuudesta, eli sidoksia tulee käyttää kaksikertainen määrä kuorman massaan nähden.
< 35 ° = 0 % annetusta nimellislujuudesta, eli tarvitaan kokonaan toinen kuormanvarmistus menetelmä.

Pieni sidontakulma ei estä lastin kaatumista, vaikka sidontavöiden nimellislujuus laskennallisesti riittää tukemaan kuormaa.

STF ja SHF

Kuorman yli sidonnassa alaspäin suuntautuva voima on tarkoitus saada aikaan kiristyslaitteella, joka on yleensä käsikäyttöinen. Tästä syystä alaspäin suuntautuva voima on yleensä enintään yhtä suuri kuin sidontavälineen STF-arvo.

kuormansidonta; valmistajan lujuusmerkinnät
kuormansidonta; valmistajan lujuusmerkinnät

STF eli standardinmukainen kiristysvoima. Tämä on sidontavyön tuottama voima, kun vyö on kiristetty normaaliin käsikireyteen, jonka ilmoittaa lujuusmerkinnöissä arvo SHF. Todellinen kiristysvoima voi kuitenkin olla suurempi tai pienempi kuin STF.

Standardin mukainen kiristysvoima (STF) saadaan siis aikaan normaalilla käsikirityksellä (SHF). Tätä arvoa sovelletaan ylisidonnassa. Käytännössä standardin mukainen kiristysvoima, kiristettynä normaaliin käsikireyteen tuottaa kuormaan arvonsa mukaisen voiman.

Sidottaessa kolli ylisidonnalla, tuottaa sidonta esimerkiksi STF 500 daN voiman kuormaan. Eli lisää kollin ”painoa” noin 500 kg.

STF-arvo on merkitty standardin SFS-EN 12915 mukaisiin kuormansidontavälineisiin.


Sidontakyvyn (LC) arvolla tai sidontavyön nimellislujuudella ei ole merkitystä kuorman yli sidonnassa.


Sidontavyön LC-arvo, sekä nimellis- ja murtolujuus, kuvaavat niitä voimia jonka sidontavyö kestää murtumatta. Ylisidonnassa nimellislujuus ei siis ole määräävät tekijä, vaan edellä mainittu STF-arvo ja kiristyksen lujuus määrittää vyön sidontavoiman.

Pelkistetysti laskemalla ylitsesidonnalla saavutetaan 25% sidontavoima kuormaliinan nimellislujuudesta ja tätä voidaan pitää nyrkkisääntönä, kun lasketaan tarvittavien sidontojen määrää eteenpäin. Tällöin kitkakertoimen on oltava suuri.

Kitkakertoimen ollessa pieni eteenpäin suuntautuvia voimia vastaan tulee käyttää jotain muuta varmistusta kuin pelkästään ylisidontaa.


Alla olevan infograafin arvot on laskettu kuormansidontalaskurilla. Laskemissa on otettu huomioon kitkakerroin, sidontakulma, STF-arvo, kiihtyvyyskerroin, sekä varmuuskerroin.

Taulukko osoittaa selkeästi kuinka suuri merkitys kitkakertoimella on ylisidonnan lujuuteen, kun kuormaa varmistetaan eteenpäin. Kitkakertoimen laskiessa 0,4:stä 0,3:een tarvittavien sidontojen määrä kaksikertaistuu jo 1000 kg painoisen kollin kohdalla.

infograafi; kitkasidonta

Sidontavoimien jakautuminen

Kitkasidontaa käytettäessä on otettava huomioon myös voimien jakautuminen kiristettäessä.

Sidontaliinaa kiristetään pääsääntöisesti yhdeltä puolen, jolloin liina liukuu kuorman yli jännittyessään. Kitkan ollessa suuri liinan ja lastin välissä, voima jakautuu epätasaisesti liinan vääntäessä kuormaa kiristyksen puolelle. Tällöin sidonnan vaikutus on enemmän suorasidonnan kaltainen.

Jos kuormassa on muotoaan muuttavia tai helposti ajoneuvon tärinästä liikkuvia kappaleita (esim. lautaniput), sidonnan voima muuttuu kuljetuksen aikana.

Muutos tarkoittaa lähes aina kiristysvoimien huomattavaa vähenemistä. Esikiristys voi tippua jopa alle 50 %:iin alkuperäisestä. Tämän vuoksi on tärkeää joko kiristää sidonnat uudelleen matkan aikana tai harkita toisen varmistuskeinon lisäämistä.

admin

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *