Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70472-2023 "Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Расчет сил крепления грузов" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 февраля 2023 г. N 82-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70472-2023
"Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Расчет сил крепления грузов"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 февраля 2023 г. N 82-ст)

Automotive vehicles. Safety of cargo transportation. Calculation of lashing forces for cargo securing

УДК 656.1:006.354
ОКС 43.040.10

Дата введения - 1 апреля 2023 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Разработан Открытым Акционерным Обществом "Научно-исследовательский институт автомобильного транспорта" (ОАО "НИИАТ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 056 "Дорожный транспорт"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 февраля 2023 г. N 82-ст

4 Введен впервые

Введение

Большинство грузов, перевозимых автомобильным транспортом, в целях обеспечения безопасности перевозок и сохранности грузов необходимо надежно размещать и закреплять в кузовах грузовых автотранспортных средств и в грузовых контейнерах. При отсутствии крепления или недостаточно надежном креплении грузов вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий, сопровождаемых травмированием или гибелью людей, нанесением значительного материального ущерба, вызванного повреждением груза, транспортного средства, дорожного покрытия или элементов обустройства автомобильных дорог и улиц, существенно возрастает. Надежность крепления грузов должна подтверждаться надлежащими расчетами.

До настоящего времени в системе национальной стандартизации отсутствовало нормирование в отношении надежного крепления грузов, в частности требования к расчетам сил, действующих в системе крепления груза.

В то же время Европейским Союзом накоплен и закреплен в нормативных правовых актах существенный опыт организации, осуществления и контроля операций, связанных с безопасностью перевозки грузов на автотранспортных средствах.

Настоящий стандарт разработан в целях ликвидации пробела в нормативном техническом регулировании в отношении безопасной перевозки грузов автомобильным транспортом. Принимая во внимание необходимость обеспечения безопасности международных грузоперевозок автомобильным транспортом положения настоящего стандарта гармонизированы с положениями европейского аналога [1].

Настоящий стандарт предназначен для применения изготовителями гибких средств крепления грузов; организациями, осуществляющими грузовые автомобильные перевозки; организациями, осуществляющими погрузку автотранспортных средств, и лицами, ответственными за надлежащее крепление груза при его перевозке автотранспортными средствами.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на автомобильные транспортные средства (АТС) категорий N и О в соответствии с [2], а также контейнеры и съемные кузова, используемые для перевозки грузов АТС, в т. ч. при перевозке груженых АТС на судах, по железной дороге и (или) при комбинированной перевозке грузов, и устанавливает методы расчета сил, действующих в системе крепления груза при различных способах его крепления: блокировке, натяжении гибких средств крепления или комбинации этих способов.

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на АТС с технически допустимой максимальной массой до 3500 кг включительно.

Примечание - Ходовые качества более легких АТС обеспечивают возможность реализации более высоких ускорений при движении.

Настоящий стандарт не распространяется на случай роспуска с сортировочной горки с ускорением более 1 g при перевозке груженых АТС по железной дороге. Указанный случай перевозки груженых АТС должен быть исключен.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 26653 Подготовка генеральных грузов к транспортированию. Общие требования

ГОСТ Р 70473 Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Прочность структуры кузова. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 70474 Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Крепежные ремни. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 70475 Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Крепежные цепи. Технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 70476 Автомобильные транспортные средства. Безопасность перевозки грузов. Крепежные тросы. Технические требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Общие термины и определения

3.1.1 блокировка: Способ крепления груза, при котором груз, находящийся в АТС, ограничен от смещения средствами блокировки.

Примечание - Средствами блокировки могут быть неподвижно закрепленные конструкции или блокирующие элементы в грузовой платформе: передний борт, боковой борт, боковые стенки, стойки, клинья, поддерживающие балки, распорные или другие устройства.

3.1.2 гибкое средство крепления: Оборудование, предназначенное для соединения груза с точками крепления, не являющееся постоянной частью АТС.

Примечание - Гибкое средство крепления состоит из элементов натяжения (например, ремня, цепи, троса), натяжных устройств (например, храпового механизма, лебедки, натяжного замка) и, при необходимости, соединительных элементов (например, крюка, рым-болта).

3.1.3 груз: Материальный объект, перевозимый АТС с момента его погрузки до момента разгрузки.

3.1.4 грузовая единица: Груз, подготовленный для выполнения погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ.

3.1.5 грузовая платформа: Часть АТС, предназначенная для размещения груза.

3.1.6 грузоподъемность АТС: Предусмотренная конструкцией АТС максимальная масса груза, который может быть перевезен АТС единовременно.

3.1.7 индикатор натяжения: Приспособление для отображения сил, действующих в гибком средстве крепления.

3.1.8 крепление груза: Комплекс мер и средств применительно к АТС, обеспечивающих при перевозке груза безопасное для человека и окружающей среды и сохранное состояние груза и АТС путем предотвращения смещения груза относительно АТС в виде скольжения или опрокидывания отдельной грузовой единицы и (или) разрушения штабеля грузовых единиц под действием нормативных для данного вида транспорта ускорений.

Примечание - Крепление груза осуществляют посредством применения запорных устройств, средств блокировки, гибких средств крепления (например, крепежного ремня, крепежной цепи, крепежного троса) или сочетания средств блокировки и гибких средств крепления для препятствия перемещению груза во всех направлениях.

3.1.9 крепление запорными устройствами: Способ крепления груза с помощью механических устройств (например, поворотных замков на грузовой платформе).

3.1.10 крепление распорными устройствами: Способ блокировки посредством преимущественно деревянных элементов, упирающихся в элементы кузова транспортного средства для предотвращения смещения груза в направлении размещения деревянных элементов.

3.1.11 линия натяжения: Линия, образованная натянутым гибким средством крепления, вдоль которой направлены силы, действующие в гибком средстве крепления.

3.1.12 место крепления: Жесткая часть грузовой единицы, подходящая по прочности для установки гибкого средства крепления.

3.1.13 натяжение: Способ крепления груза, при котором используют гибкие средства крепления.

3.1.14 натяжное устройство: Механическое устройство, создающее и поддерживающее силу натяжения в гибком средстве крепления.

Примечание - К натяжным устройствам относятся, например, талреп, храповой механизм, многофункциональная рычажная таль.

3.1.15 неустойчивый груз: Грузовая единица, которая в незакрепленном состоянии опрокидывается при воздействии ускорений при перевозке.

3.1.16 прижимное натяжение: Натяжение, при котором гибкие средства крепления расположены поверх груза, что обеспечивает увеличение силы трения вследствие добавления вертикальной составляющей силы натяжения к весу груза.

3.1.17 прямое натяжение: Натяжение, при котором гибкие средства крепления присоединены непосредственно к грузу и точкам крепления.

3.1.18 система крепления груза: Совокупность элементов и способов крепления, используемых для крепления груза.

3.1.19 технически допустимая максимальная масса АТС: Установленная изготовителем максимальная масса АТС со снаряжением, пассажирами и грузом, обусловленная его конструкцией и заданными характеристиками.

3.1.20 точка крепления: Элемент конструкции кузова АТС, к которому непосредственно может быть присоединено гибкое средство крепления.

Примечание - Точка крепления может быть выполнена, например, в виде серьги, крюка, овального звена цепи или крепежной шины.

3.2 Термины и определения параметров расчета

3.2.1 вертикальная сила F _z: Сумма сил, действующих на груз в вертикальном направлении, включая вес груза и инерционные силы (F _z = ), которые возникают при движении АТС.

3.2.2 вертикальный угол крепления : Угол между линией натяжения и горизонтальной плоскостью грузовой платформы.

3.2.3 коэффициент безопасности f _s: Коэффициент, учитывающий неопределенности распределения сил натяжения при прижимном натяжении гибкого средства крепления.

3.2.4 коэффициент внутреннего трения : Коэффициент трения между рядами укладки грузовых единиц, которые в совокупности образуют неустойчивый груз.

3.2.5 коэффициент преобразования : Отношение динамического коэффициента трения к коэффициенту трения, определенному в соответствии с приложением А.

3.2.6 коэффициент трения : Коэффициент трения между грузом и поверхностью, с которой он соприкасается.

3.2.7 коэффициент ускорения с: Коэффициент, умножение которого на ускорение свободного падения g позволяет вычислить ускорение груза а =  при конкретном способе перевозки.

3.2.8 масса груза m, кг: Масса грузовой единицы, которую необходимо закрепить.

3.2.9 поперечная сила F _y, Н: Инерционная сила, действующая на груз вдоль поперечной оси (у), возникающая при движении АТС.

Примечание - Поперечную силу вычисляют по формуле F _y = .

3.2.10 поперечный угол крепления : Угол между проекцией линии натяжения на горизонтальную плоскость грузовой платформы и поперечной осью (у) АТС в этой плоскости.

3.2.11 предельная нагрузка на средство блокировки ВС, Н: Максимально допустимая сила, на которую рассчитано средство блокировки.

3.2.12 предельная рабочая нагрузка LC, Н: Максимальная сила натяжения при прямом натяжении, на которую допускается нагружать гибкое средство крепления во время его эксплуатации.

3.2.13 продольная сила F _x, Н: Инерционная сила, действующая на груз вдоль продольной оси (х), возникающая при движении АТС.

Примечание - Продольную силу вычисляют по формуле F _x = .

3.2.14 продольный угол крепления : Угол между проекцией линии натяжения на горизонтальную плоскость грузовой платформы и продольной осью (х) АТС в этой плоскости.

3.2.15 сила блокировки F _B, Н: Сила, действующая на средство блокировки в определенном направлении.

3.2.16 сила натяжения F _T, Н: Сила в гибком средстве крепления, созданная натяжением натяжного устройства.

3.2.17 сила трения F _F, Н: Сила, возникающая вследствие трения между грузом и поверхностью, с которой он соприкасается, и действующая в направлении, противоположном направлению движения груза.

3.2.18 стандартная сила натяжения S _TF, даН: Сила, сохраняющаяся в гибком средстве крепления после процесса натяжения и физического отпускания рукояти натяжного устройства.

3.2.19 удерживающая сила F _R, Н: Сила, создаваемая гибким средством крепления, которая действует на груз для предотвращения его перемещения по отношению к грузовой платформе во время перевозки.

4 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

В - общая ширина груза, м;

F - сила, Н;

F _FM - сила трения в результате действия вертикальной силы F _z, Н;

F _FR - сила трения в результате действия удерживающей силы F _R, Н;

F _FT - сила трения в результате действия силы натяжения F _T, Н;

Н - общая высота груза, м;

b - расстояние от ребра опрокидывания до центра масс груза, м;

с _х - коэффициент продольного ускорения;

с _у - коэффициент поперечного ускорения;

c _z - коэффициент вертикального ускорения;

d - высота центра масс груза, м;

h - высота груза, м;

i - индекс гибкого средства крепления;

L - длина груза, м;

n - количество гибких средств крепления;

N - количество рядов грузовых единиц;

р - расстояние по горизонтали от внешнего ребра груза до точки, где гибкое средство крепления воздействует на груз, м;

q - количество линий натяжения;

r - расстояние по горизонтали от внешнего ребра груза до точки опрокидывания, м;

s - расстояние по вертикали от грузовой платформы до точки, где гибкое средство крепления воздействует на груз, м;

t - расстояние по вертикали от грузовой платформы до точки опрокидывания, м;

w - ширина груза, м;

- проверочный угол, град.

5 Общие требования к обеспечению безопасной перевозки груза

5.1 Перевозку груза осуществляют подходящим АТС, обеспечивающим безопасность перевозки и оснащенным соответствующей системой крепления груза.

Для обеспечения безопасной перевозки груз должен быть подготовлен к транспортированию в соответствии с ГОСТ 26653 и закреплен в АТС в соответствии с настоящим стандартом.

Настоящий стандарт рассматривает крепление груза как комплекс мер и средств, предотвращающих смещения груза относительно АТС в виде скольжения или опрокидывания отдельной грузовой единицы и (или) разрушения штабеля грузовых единиц под действием нормативных для данного вида транспорта ускорений.

Если при погрузке будет выявлен риск деформации отдельных грузовых единиц, то такой груз должен быть закреплен дополнительными гибкими средствами крепления и (или) иными вспомогательными приспособлениями, предотвращающими такую деформацию.

Примечание - Риск деформации грузовых единиц может быть неочевиден для водителя на момент приемки груза перед осуществлением перевозки.

5.2 Гибкие средства крепления и иные вспомогательные приспособления, используемые для крепления груза, такие как передвижные передние стенки, стойки, балки, упоры, клинья и другие, должны выдерживать силы и моменты, которые могут воздействовать на закрепленный груз.

Надежность крепления груза подтверждают результатами расчетов и (или) испытаний в соответствии с настоящим стандартом.

5.3 Для груза, надежность крепления которого не может быть определена с помощью расчетов в соответствии с настоящим стандартом (например, для некоторых мягких, эластичных или упакованных в нежесткую тару грузовых единиц), допускается заменить расчеты соответствующими испытаниями (см. раздел 7) с учетом соответствующих нагрузок (см. приложение Б). Условия испытаний должны соответствовать перевозимому грузу и характеру перевозки.

Результаты испытаний могут быть дополнены результатами расчетов.

Кроме того, испытания могут быть проведены для подтверждения правильности выполненных расчетов.

5.4 По результатам расчетов и (или) испытаний лицо, ответственное за крепление груза, выпускает протокол крепления груза, который должен содержать сведения, предусмотренные приложением В. Один экземпляр протокола должен находиться в АТС, перевозящем груз.

5.5 Гибкие средства крепления должны соответствовать требованиям:

- ГОСТ Р 70474 - крепежные ремни;

- ГОСТ Р 70475 - крепежные цепи;

- ГОСТ Р 70476 - крепежные тросы.

К указанным гибким средствам крепления должна прилагаться документация, предусмотренная этими стандартами.

5.6 Динамические нагрузки и периодические ударные нагрузки, которым груз может подвергаться в короткие промежутки времени, должны компенсироваться за счет эластичности гибких средств крепления и подвески АТС.

При расчетах крепления грузов указанные нагрузки не учитывают как кратковременные и значительно не увеличивающие силы, действующие в гибких средствах крепления.

5.7 Груз, не подверженный риску смещения (скольжения или опрокидывания) под действием инерционных сил, также должен быть закреплен, например посредством блокировки, во избежание его смещения под действием вибраций, которые могут возникнуть при движении АТС.

6 Методы расчета крепления груза

6.1 Общие положения

6.1.1 Настоящий стандарт рассматривает такие способы крепления груза, как блокировка и натяжение, а также комбинированное применение этих способов.

6.1.2 При расчете сил крепления груза различают устойчивые и неустойчивые (склонные к опрокидыванию) грузы.

6.1.3 Крепление груза осуществляют в целях уравновешивания действующих на груз сил с помощью запорных устройств, средств блокировки, гибких средств крепления или сочетания средств блокировки и гибких средств крепления.

Крепление груза запорными устройствами, обеспечивающее полностью неподвижное соединение, применяют при перевозке груза в контейнере. Запорные устройства обычно не комбинируют с гибкими средствами крепления.

При блокировке груз закрепляют только в направлении, имеющем средства блокировки, поэтому в дополнение к средствам блокировки применяют гибкие средства крепления.

6.1.4 Условия обеспечения безопасной перевозки груза:

- сумма сил, действующих на груз в любом направлении, должна быть равна нулю;

- сумма моментов сил, действующих на груз в любой плоскости, должна быть равна нулю.

6.1.5 В настоящем стандарте приведены расчетные формулы для случаев, когда груз закреплен симметрично в продольном и поперечном направлениях.

Если крепление груза осуществлено несимметрично, то это должно учитываться при выполнении расчетов.

6.1.6 Настоящий стандарт рассматривает два основных способа натяжения гибких средств крепления:

- прижимное натяжение гибких средств крепления (расположение гибких средств крепления поверх груза);

- прямое натяжение гибких средств крепления (крепление груза посредством растяжек).

При расчетах для прижимного натяжения гибких средств крепления учитывают потерю силы натяжения гибкого средства крепления на внешних ребрах груза. Силами крепления являются статические силы, создаваемые средствами блокировки или при натяжении гибких средств крепления, и динамические силы, которые действуют на гибкие средства крепления в качестве реакции движения груза.

При расчетах для прямого натяжения гибких средств крепления используют коэффициент преобразования  = 0,75 в комбинации с коэффициентом трения .

Методы расчетов для прижимного натяжения гибких средств крепления приведены в 6.4, для прямого натяжения гибких средств крепления - в 6.5.

6.1.7 Для неустойчивых грузов при применении прижимного натяжения гибких средств крепления увеличение силы, действующей на гибкие средства крепления вследствие опрокидывания груза, не должно превышать половины предельной рабочей нагрузки LC. Количество гибких средств крепления должно соответствовать наибольшему результату при следующих условиях расчетов:

- с _у = 0,5 при F _T = S _TF;

- с _у = 0,6 при F _T = 0,5LC.

В случае прямого натяжения гибких средств крепления применяют следующие условия расчета:

- с _у = 0,6 при F _R = LC.

6.1.8 Учет трения

6.1.8.1 Коэффициент трения между грузом и поверхностью, с которой он соприкасается, определяют в соответствии с приложением А.

6.1.8.2 При определении коэффициента трения посредством испытаний метод испытаний должен соответствовать перевозимому грузу и характеру перевозки.

6.1.8.3 Коэффициент трения, используемый при расчетах, должен соответствовать фактическим условиям перевозки.

6.1.8.4 При применении при перевозке груза специальных материалов для увеличения трения (например, противоскользящих матов) при расчетах используют коэффициент трения , документально подтвержденный для соответствующих материалов.

6.1.8.5 При расчетах учитывают возможное загрязнение поверхности, с которой соприкасается груз, жирными и маслянистыми веществами.

6.1.9 Максимальные значения коэффициентов ускорения, которые следует принимать при расчетах для соответствующих способов перевозки, приведены в приложении Б.

6.1.10 Примеры расчетов крепления груза приведены в приложении Г.

6.2 Устойчивость незакрепленного груза

6.2.1 Устойчивость незакрепленного груза вычисляют как в продольном направлении (ось х), так и в поперечном направлении (ось у) (см. рисунок 1) по формулам

,

(1)

,

(2)

.

(3)

Параметры с _х, с _у и c _z определяют в соответствии с приложением Б.

Для АТС принимают с _у = 0,5.

1 - центр масс; 2 - груз; 3 - ребро опрокидывания

Рисунок 1 - Расчетная схема устойчивости незакрепленного груза

6.2.2 Если выполняется условие по формуле (1), то груз считают устойчивым.

Неустойчивый груз будет иметь высокий центр масс по отношению к площади нижней поверхности. В случае неустойчивого груза необходимо учитывать риск его опрокидывания (см. 6.1.7).

6.3 Блокировка груза

6.3.1 При расчетах используют коэффициент трения , определенный в соответствии с приложением А.

6.3.2 Баланс действующих сил в продольном или поперечном направлении (см. рисунок 2) вычисляют по формулам

,

(4)

,

(5)

.

(6)

1 - центр масс; 2 - груз; 3 - ребро опрокидывания

Рисунок 2 - Расчетная схема при креплении груза посредством блокировки

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

6.3 Условие для определения предельной нагрузки на средство блокировки (ВС):

.

(7)

6.4 Прижимное натяжение гибких средств крепления

6.4.1 Общие положения

6.4.1.1 Прижимное натяжение гибких средств крепления (см. рисунок 3) заключается в натяжении гибких средств крепления с силой натяжения F _T с целью увеличения силы трения на поверхности, с которой соприкасается груз, и предотвращения смещения груза.

1 - груз; 2 - вертикальная ось; 3 - гибкое средство крепления; 4 - натяжное устройство; 5 - поперечная ось; 6 - точка крепления; 7 - горизонтальная плоскость загрузки (поверхность, с которой соприкасается груз); 8 - продольная ось

Рисунок 3 - Расчетная схема при прижимном натяжении гибких средств крепления

6.4.1.2 Натяжные устройства гибких средств крепления, если их более одного, размещают поочередно по противоположным сторонам груза.

6.4.1.3 По практическим причинам (например, усадка груза) при перевозке сила натяжения может измениться. Поэтому рекомендуется через непродолжительное время после начала перевозки снова отрегулировать натяжение гибких средств крепления, а также периодически проверять натяжение во время перевозки.

Способы определения сил натяжения при прижимном натяжении гибких средств крепления:

- использование индикатора натяжения или другого оборудования для проверки или регулирования сил натяжения;

- использование натяжных устройств, имеющих маркировку значения стандартной силы натяжения S _TF.

6.4.1.4 С целью защиты от повреждений груза и гибких средств крепления на ребрах поверхности груза используют защитные приспособления - угловые протекторы.

6.4.1.5 Эксплуатационные факторы при перевозке груза могут повлиять на необходимое количество гибких средств крепления, определенное расчетным путем, например:

- невозможность дополнительного натяжения;

- эффект самонатяжения;

- влияние трения на углах груза.

Для компенсации неопределенности распределения сил в гибких средствах крепления и для компенсации ускорения при торможении вводят коэффициент безопасности f _s.

Принимают f _s = 1,1 в горизонтальной плоскости во всех направлениях, за исключением перевозки груза в АТС, где в направлении вперед по ходу движения АТС принимают f _s = 1,25.

6.4.1.6 Сила натяжения любого натяжного устройства должна соответствовать следующим условиям:

.

(8)

6.4.1.7 Для расчета принимают F _T = S _TF, если в маркировке натяжных устройств не приводят иные значения.

Примечание - На практике значения LC и S _TF приводят в деканьютонах, а всех остальных сил - в ньютонах. Для правильности расчетов все величины приводят к одним и тем же единицам измерения.

6.4.2 Предотвращение скольжения груза

6.4.2.1 При расчетах используют коэффициент трения , определенный в соответствии с приложением А.

6.4.2.2 Силу натяжения F _T вычисляют по формуле

.

(9)

6.4.2.3 Количество гибких средств крепления n вычисляют по формуле

.

(10)

6.4.2.4 Для комбинированного крепления, состоящего из прижимного натяжения гибких средств крепления и средств блокировки груза, используют комбинацию формул (7) и (9):

.

(11)

6.4.3 Предотвращение опрокидывания груза

6.4.3.1 Отдельная грузовая единица

Рассматривают жесткий груз в форме параллелепипеда высотой h и шириной w, который прикрепляют к грузовой платформе посредством n гибких средств крепления (см. рисунок 4).

1 - ребро опрокидывания; 2 - индикатор натяжения; 3 - натяжное устройство; 4 - центр масс

Рисунок 4 - Расчетная схема при прижимном натяжении гибких средств крепления для предотвращения опрокидывания груза в поперечном направлении

а) Условие для предотвращения опрокидывания груза в поперечном направлении:

.

(12)

Для симметрично расположенного центра масс груза, когда b = w/2 и d = h/2, формула (12) принимает вид

,

(13)

.

(14)

б) Условие для предотвращения опрокидывания груза в продольном направлении при симметричном расположении гибких средств крепления относительно ребра опрокидывания (см. рисунок 5):

.

(15)

1 - ребро опрокидывания

Рисунок 5 - Расчетная схема при прижимном натяжении гибких средств крепления для предотвращения опрокидывания груза в продольном направлении

6.4.3.2 Ряды неустойчивых жестких грузов

а) Неустойчивые жесткие грузы с вертикальными поверхностями соприкосновения (см. рисунок 6) рассматривают в совокупности как одну грузовую единицу. При креплении таких грузов обеспечивают как можно более плотный контакт между грузовыми единицами.

Внутреннее трение между рядами учитывают только в том случае, если его можно обеспечить путем принятия соответствующих мер (например, самозакрепляющийся груз; упаковка, устойчивая к давлению).

Расчет в соответствии с настоящим пунктом не проводят для грузов, ряды которых не имеют единой плоскости соприкосновения, но формируют выступы, которые могут частично входить в полости, образованные грузами соседнего ряда (например, для рядов бочек).

Рисунок 6 - Расчетная схема при прижимном натяжении гибких средств крепления для рядов неустойчивых жестких грузов (на схеме количество рядов грузовых единиц N = 5)

б) Количество гибких средств крепления n вычисляют по формуле

.

(16)

Для симметрично расположенного центра масс груза, когда b = w/2 и d = h/2, формула (16) принимает вид

,

(17)

где 0,25 - максимальное значение коэффициента трения для учета вертикального трения между соприкасающимися рядами грузовых единиц.

6.5 Прямое натяжение гибких средств крепления

6.5.1 Общие положения

6.5.1.1 Прямое натяжение гибких средств крепления (см. рисунки 7-12) заключается в присоединении гибких средств крепления к местам крепления, расположенным непосредственно на грузе, и к точкам крепления, являющимся элементами кузова АТС.

6.5.1.2 При прямом натяжении гибких средств крепления коэффициент трения умножают на коэффициент преобразования  = 0,75.

В ходе испытаний на растяжение для определения динамического трения могут быть получены более высокие значения коэффициента преобразования, чем 0,75, но не должен превышать 1,0.

6.5.1.3 Способ крепления груза считают прямым натяжением гибких средств крепления при выполнении следующих условий:

- гибкие средства крепления располагают под углом и (или) диагонально (см. рисунки 7-10);

- непосредственное крепление гибких средств крепления осуществляют только к грузовой платформе, а груз охватывают петлей и шпрингом (см. рисунки 11-15).

6.5.1.4 В зависимости от направления перемещения груза в одной паре гибких средств крепления обычно создаются удерживающие силы F _R.

6.5.1.5 При наличии более двух линий натяжения, действующих в одном направлении, в системе крепления груза возникает статическая неопределенность в распределении сил, в связи с чем необходимо дополнительно убедиться в надежности крепления.

6.5.1.6 Виды прямого натяжения гибких средств крепления:

- гибкие средства крепления устанавливают под углом в продольном или поперечном направлении (см. 6.5.2 и рисунок 7);

- гибкие средства крепления устанавливают по диагонали (см. 6.5.3.1 и рисунок 8);

- гибкие средства крепления устанавливают для предотвращения опрокидывания груза (см. 6.5.3.2 и рисунок 9);

- гибкие средства крепления устанавливают для предотвращения опрокидывания груза с одновременным использованием средств блокировки груза (см. 6.5.3.3 и рисунок 10);

- крепление петлей (см. 6.5.4 и рисунки 11-13);

- крепление шпрингом (см. 6.5.5 и рисунки 14, 15).

6.5.1.7 Удерживающая сила F _R должна быть не более предельной рабочей нагрузки LC, если в настоящем стандарте не указано иное.

6.5.2 Гибкие средства крепления, установленные под углом в продольном или поперечном направлении

Одинаковые гибкие средства крепления (два комплекта) устанавливают в одном осевом направлении (см. рисунок 7). Если гибкие средства крепления расположены симметрично и под одинаковым вертикальным углом, то в каждом гибком средстве крепления создается одинаковая удерживающая сила F _R.

1, 4 - точки крепления; 2, 3 - места крепления

Рисунок 7 - Расчетная схема при прямом натяжении гибких средств крепления при их установке под углом

Удерживающую силу, исходя из равновесия сил в продольном и поперечном направлениях при двух парах симметрично расположенных гибких средств крепления, вычисляют по формулам:

,

(18)

,

(19)

.

(20)

Условие для определения предельной рабочей нагрузки:

.

(21)

Примечания

1 На практике значения LC приводят в деканьютонах, а всех остальных сил - в ньютонах. Для правильности расчетов все величины приводят к одним и тем же единицам измерения.

2 Гибкие средства крепления должны быть натянуты при приложении ручной силы, не превышающей 500 Н, при этом сила натяжения F _T не должна превышать половины предельной рабочей нагрузки LC.

6.5.3 Гибкие средства крепления, установленные по диагонали

6.5.3.1 Принцип крепления

Два комплекта гибких средств крепления устанавливают в комбинации с двумя другими комплектами гибких средств крепления под разными углами (см. рисунок 8). При таком методе крепления для достижения полной неподвижности груза достаточно четырех комплектов гибких средств крепления вместо восьми.

В дополнение к вертикальному углу крепления рассматривают продольный угол крепления и поперечный угол крепления .

1 - груз; 2 - гибкие средства крепления; 3 - вертикальная ось; 4 - поперечная ось; 5 - продольная ось; 6 - горизонтальная плоскость загрузки

Рисунок 8 - Расчетная схема при прямом натяжении гибких средств крепления при их установке по диагонали

Удерживающую силу F _R вычисляют по формуле

.

(22)

Примечание - На практике значения LC приводят в деканьютонах, а всех остальных сил - в ньютонах. Для правильности расчетов все величины приводят к одним и тем же единицам измерения.

6.5.3.2 Установка гибких средств крепления по диагонали для предотвращения опрокидывания груза

Равновесие моментов сил на ребре опрокидывания 3 при креплении неустойчивого груза в соответствии с рисунком 9 вычисляют по формуле

.

(23)

1 - гибкое средство крепления; 2 - центр масс; 3 - ребро опрокидывания

Рисунок 9 - Расчетная схема при прямом натяжении гибких средств крепления с их установкой по диагонали для предотвращения опрокидывания груза в определенном направлении

Удерживающую силу F _R в гибких средствах крепления для предотвращения опрокидывания груза вычисляют по формуле

.

(24)

При использовании симметрично расположенных гибких средств крепления формулы (23) и (24) принимают следующий вид:

,

(25)

.

(26)

Для определения предельной рабочей нагрузки LC для предотвращения опрокидывания неустойчивого груза принимают с _у = 0,6 (см. Б.2, приложение Б).

6.5.3.3 Установка гибких средств крепления по диагонали для предотвращения опрокидывания блокированного груза

Для расчета сил крепления по диагонали неустойчивого блокированного груза в соответствии с рисунком 10 используют формулу

.

(27)

1 - груз; 2 - точка крепления; 3 - гибкое средство крепления; 4 - натяжное устройство; 5 - точка крепления; 6 - средство блокировки; 7 - центр масс

Рисунок 10 - Расчетная схема при прямом натяжении гибких средств крепления с их установкой по диагонали для предотвращения опрокидывания блокированного груза

6.5.4 Крепление петлей

6.5.4.1 Принцип крепления

Если груз не имеет мест крепления, то используют не менее четырех комплектов (не менее двух пар) гибких средств крепления (см. рисунок 11). В данном случае необходимо дополнительное крепление груза, например блокировка в продольном направлении.

Рисунок 11 - Крепление петлей

Расчет сип крепления проводят по формуле

.

(28)

6.5.4.2 Крепление петлей для предотвращения скольжения груза

Для определения баланса сил в поперечном направлении в соответствии с рисунком 12 используют формулу

.

(29)

1 - первая линия натяжения; 2 - вторая линия натяжения; 3 - центр масс

Рисунок 12 - Расчетная схема при креплении петлей для предотвращения скольжения груза

Необходимое количество пар комплектов гибких средств крепления n вычисляют по формуле

.

(30)

6.5.4.3 Крепление петлей для предотвращения опрокидывания одного или нескольких рядов

груза

Для определения баланса сил на ребрах A в соответствии с рисунком 13 при коэффициенте внутреннего трения  = 0,25 используют следующие формулы:

,

(31)

.

(32)

Необходимое количество пар комплектов гибких средств крепления вычисляют по формуле

.

(33)

При n > 2 в системе крепления груза возникает статическая неопределенность в распределении сил, в связи с чем необходимо дополнительно убедиться в надежности крепления.

Удерживающая сипа F _R должна быть не больше половины предельной рабочей нагрузки LC.

Примечание - На практике значения LC приводят в деканьютонах, а всех остальных сил - в ньютонах. Для правильности расчетов все величины приводят к одним и тем же единицам измерения.

1 - центр масс

Рисунок 13 - Расчетная схема при креплении петлей для предотвращения опрокидывания одного или нескольких рядов груза

6.5.5 Крепление шпрингом

6.5.5.1 Принцип крепления

Если груз не имеет мест крепления, то прямое натяжение гибких средств крепления выполняют по ребрам груза (см. рисунки 14 и 15). Если крепление шпрингом осуществляют в поперечном направлении, то формулы (34)-(37), приведенные в данном пункте, соответственно адаптируют.

Рисунок 14 - Крепление шпрингом

1 - линия натяжения шпрингом; 2 - центр масс; 3 - ребро опрокидывания

Рисунок 15 - Расчетная схема при креплении шпрингом

6.5.5.2 Крепление шпрингом для предотвращения скольжения груза

Для определения баланса сил (см. рисунки 14 и 15) используют формулы (с помощью которых затем определяют удерживающую силу F _R):

,

(34)

.

(35)

6.5.5.3 Крепление шпрингом для предотвращения опрокидывания груза

Для определения баланса моментов на ребре 3 (см. рисунки 14 и 15) при двух линиях натяжения используют следующие формулы:

,

(36)

.

(37)

7 Методы испытаний

7.1 Общие положения

7.1.1 Эффективность крепления груза проверяют посредством проведения следующих испытаний:

- динамические испытания при движении АТС (см. 7.2);

- статические испытания посредством наклона АТС (см. 7.3).

7.1.2 Испытания проводят на АТС с тем же исполнением загрузочного пространства и теми же гибкими средствами крепления, которые будут применяться при фактической перевозке груза. Характеристики груза (количество мест, масса, объем) и система крепления груза могут отличаться от таковых при фактической перевозке груза при условии, что такое отличие позволит получить достоверные результаты испытаний.

7.1.3 Рекомендуемое содержание протокола испытаний приведено в приложении Д.

7.2 Динамические испытания при движении АТС

Испытания проводят в соответствии с ГОСТ Р 70473 (см. 6.3, кроме 6.3.1 и 6.3.2). После проведенных испытаний груз должен оставаться закрепленным системой крепления груза.

7.3 Статические испытания посредством наклона АТС

7.3.1 При испытаниях груженое АТС размещают на грузовой платформе и осуществляют наклон грузовой платформы вперед, назад и в левую или правую сторону.

Примечание - Допускается проведение испытаний при частичной загрузке одной грузовой единицей или секцией груза, если это не повлияет на результаты испытаний.

7.3.2 Проводят постепенный наклон грузовой платформы до достижения требуемого угла наклона . При этом груз должен оставаться закрепленным системой крепления груза, в т. ч. и при угле наклона .

Примечание - В ходе испытания гибкие средства крепления подвергают нагрузкам, поэтому необходимо внимательно наблюдать за ходом испытаний, чтобы не допустить падения груза с платформы. При испытаниях следует учитывать технические характеристики грузовой платформы и возможность ее опрокидывания при испытаниях тяжелых грузов. Требуется соблюдать меры безопасности и исключить нахождение людей и оборудования в месте возможного падения груза и опрокидывания платформы при нештатной ситуации.

7.3.3 Определение угла наклона грузовой платформы

7.3.3.1 При наклоне грузовой платформы в боковом направлении углом наклона грузовой платформы является наибольший угол из следующих:

- определяемый коэффициентом трения , для случаев скольжения груза, блокировки груза, прижимного натяжения гибких средств крепления груза;

- определяемый коэффициентом , для случая скольжения груза при прямом натяжении гибких средств крепления;

- определяемый соотношением , для случая опрокидывания грузовой единицы или секции груза с центром масс, близким к геометрическому центру этой грузовой единицы или секции груза;

- определяемый соотношением b _поп/h (где b _поп - это расстояние от геометрического центра грузовой единицы или секции груза до центра масс в поперечном направлении).

7.3.3.2 При наклоне грузовой платформы в продольном направлении углом наклона грузовой платформы является наибольший угол из следующих:

- определяемый коэффициентом трения , для случаев скольжения груза, блокировки груза, прижимного натяжения гибких средств крепления;

- определяемый коэффициентом , для случая скольжения груза при прямом натяжении гибких средств крепления;

- определяемый соотношением L/H, для случая опрокидывания грузовой единицы или секции груза с центром масс, близким к геометрическому центру этой грузовой единицы или секции груза;

- определяемый соотношением b _прод/h (где b _прод - это расстояние от геометрического центра грузовой единицы или секции груза до центра масс в продольном направлении).

Примечания

1 l - во всех случаях длина одной секции груза (в т. ч. когда несколько секций груза расположены одна за другой).

2 Параметры В, L, l, b и d показаны на рисунках 16 и 17.

Рисунок 16 - Грузовая единица или секция груза с центром масс, близким к геометрическому центру этой грузовой единицы или секции груза

Примечание - Координаты геометрического центра примерно совпадают со значениями L/2, В/2, Н/2.

Рисунок 17 - Грузовая единица или секция груза с центром масс, удаленным от геометрического центра этой грузовой единицы или секции груза

7.3.3.3 Значение угла наклона грузовой платформы определяют по диаграмме на рисунке 18 или по таблице 1 как функцию от соответствующего коэффициента ускорения с _х или с _у, принимающих значения 0,8 g, 0,7 g, 0,6 g или 0,5 g, и минимального значения фактора , принимающего значения , , , b _поп/h, L/H, b _прод/h.

Примечание - Расчеты, обосновывающие значения угла наклона платформы при проведении статических испытаний посредством наклона АТС, приведены в приложении Е.

1 - с _х = 1,0; 2 - с _х,у = 0,8; 3 - с _у = 0,7; 4 - с _у = 0,6; 5 - с _х,у = 0,5

Рисунок 18 - Диаграмма для определения значения угла наклона грузовой платформы

Таблица 1 - Значения угла наклона грузовой платформы

	Значения угла наклона грузовой платформы , град, при
	с х = 1,0	c x,y = 0,8	с у = 0,7	с у = 0,6	c x,y = 0,5
0,00	90,0	53,1	44,4	36,9	30,0
0,05	74,5	51,4	43,3	36,2	29,6
0,10	69,3	49,9	42,4	35,5	29,2
0,15	65,7	48,5	41,5	35,0	28,8
0,20	63,0	47,3	40,7	34,4	28,4
0,25	60,7	46,3	39,9	33,9	28,1
0,3	58,8	45,3	39,2	33,4	27,7
0,35	57,1	44,4	38,6	32,9	27,4
0,40	55,7	43,6	38,0	32,5	27,1
0,45	54,3	42,8	37,4	32,1	26,8
0,50	53,1	42,1	36,9	31,7	26,6
0,55	52,0	41,5	36,4	31,3	26,3
0,60	51,0	40,8	35,9	31,0	26,0
0,65	50,1	40,2	35,4	30,6	25,8
0,70	49,2	39,7	35,0	30,3	25,6
0,75	48,4	39,2	34,6	30,0	25,3
0,80	47,6	38,7	34,2	29,7	25,1
0,85	46,9	38,2	33,8	29,4	24,9
0,90	46,2	37,7	33,4	29,1	24,7
0,95	45,6	37,3	33,1	28,8	24,5
1,00	45,0	36,9	32,8	28,6	24,3

Библиография

[1]	ДИН EH 12195-1:2021	Устройства для закрепления грузов на дорожных транспортных средствах. Безопасность. Часть 1. Расчет сил закрепления (Load restraining on road vehicles - Safety - Part 1: Calculation of securing forces)
[2]	ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.6	Сводная резолюция о конструкции транспортных средств (СР.3)
[3]	ИСО 7500-1:2018	Материалы металлические. Калибровка и верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Часть 1. Машины для испытания на растяжение/сжатие. Калибровка и верификация силоизмерительной системы (Metallic materials - Calibration and verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Calibration and verification of the force-measuring system)
[4]	MSC 93/22/Add.3, приложение 20	Кодекс практики ИМО/МОТ/ЕЭК ООН по укладке грузов в грузовые транспортные единицы (Кодекс ГТЕ)

Ключевые слова: автотранспортные средства, крепление грузов, технические требования, методы испытаний.