Сколько нужно стяжных ремней: расчёт крепления груза

Число стяжных ремней не берут на глаз: его считают по массе груза, трению между грузом и платформой и усилию натяжения, которое создаёт храповый механизм. Расчётный метод задан европейским стандартом EN 12195-1, и он же лежит за числами LC и STF на бирке ремня. Главный вывод из формулы прост: трение под грузом уменьшает число ремней сильнее, чем любая другая мера.

Что удерживает груз на платформе

В пути груз испытывает нагрузки во всех направлениях. При торможении он стремится уехать вперёд, при разгоне — назад, в повороте — вбок. EN 12195-1 задаёт эти нагрузки долями от веса груза: для автомобильной перевозки вперёд принимают 0,8 веса, назад и вбок — 0,5, а прижимающая к платформе вертикальная составляющая учитывается коэффициентом 1,0.

Груз массой 1,2 тонны при торможении давит вперёд с силой, равной весу 960 килограммов. Противостоят этому две вещи: трение о платформу и само крепление. Задача расчёта — узнать, сколько не хватает трению, и добрать это ремнями.

Прижимное крепление и крепление растяжками

Способов два, и считаются они по-разному. Прижимное крепление — ремень перекинут через груз поперёк и притянут храповиком к обеим сторонам платформы; он не держит груз сам, а прижимает его к полу, увеличивая силу трения. Крепление растяжками — ремень идёт от точки крепления груза к точке на платформе под углом и удерживает груз напрямую.

Прижимное распространено, потому что не требует монтажных петель на грузе и делается быстро. Расплата за простоту — расход: работает только трение, и на скользком полу ремней нужно много. Растяжками крепят технику, оборудование и всё, у чего есть проушины: там ремень работает на разрыв, и в расчёт идёт уже не усилие натяжения, а LC ремня.

Что берут с бирки: LC и STF

На бирке стяжного ремня по EN 12195-2 стоят две разные величины, и путать их нельзя.

LC (lashing capacity) — допустимая рабочая нагрузка ремня, вдвое меньшая его разрывной нагрузки в сборе. Указывается в деканьютонах: 2500 даН — это 25 кН. LC идёт в расчёт крепления растяжками.

STF (standard tension force) — усилие натяжения, которое механизм ремня создаёт при стандартном усилии на рукоятке. Типичные значения для ходовых ремней — от 250 до 500 даН. Именно STF идёт в расчёт прижимного крепления, потому что прижимает груз к полу натяжение, а не прочность ленты.

Каталожное обозначение ремня — вроде 3000-10,0 (35 мм) — не заменяет ни того, ни другого: это название позиции. Как читаются такие обозначения, разобрано в разделе систем крепления; расчётными остаются только числа с бирки и из паспорта.

Коэффициент трения: главный множитель в расчёте

Трение между грузом и платформой EN 12195-1 задаёт таблицей пар материалов. Значения относятся к чистым и сухим поверхностям; загрязнённые, обледеневшие и промасленные считают отдельно либо определяют испытанием.

Разница между 0,2 и 0,6 — не оттенок точности, а разница в разы по числу ремней. Это видно на примере ниже.

Формула и пример

Число ремней прижимного крепления считают так:

n ≥ m · g · (c − μ) · f / (2 · μ · sin α · STF)

Здесь m — масса груза, g — ускорение свободного падения 9,81 м/с², c — коэффициент ускорения из первой таблицы, μ — коэффициент трения из второй, f — коэффициент безопасности (1,25 для продольного направления вперёд, 1,1 для остальных), α — угол между ремнём и платформой, STF — усилие натяжения с бирки. Двойка в знаменателе учитывает, что ремень прижимает груз двумя ветвями. Вертикальный коэффициент для автомобильной перевозки равен единице, поэтому в скобках он и не виден: из коэффициента ускорения просто вычитается трение.

Возьмём груз 1,2 тонны, ремень с STF 350 даН, угол ремня 80 градусов и посчитаем на три разных пола.

Считать надо по каждому направлению отдельно и брать наибольшее из полученных чисел. В примере это всегда торможение — так выходит почти всегда на автомобильной перевозке, потому что коэффициент 0,8 самый большой в таблице.

Как уменьшить число ремней

Поднять трение. Резиновый мат под грузом даёт не менее 0,6 против 0,2 у пластикового поддона на фанерном полу — в примере выше это семь ремней против одного. Мат дешевле и легче, чем шесть лишних ремней, и мы советуем его как приём, хотя сами маты не поставляем.

Упереть груз в борт или в передний щит. Упор воспринимает нагрузку напрямую, и ремни добирают только остаток. Груз, уложенный вплотную к переднему борту, вперёд уже не поедет.

Ставить ремень круче. В формуле стоит синус угла: при 80 градусах он почти единица, при 30 — вдвое меньше, и того же прижима придётся добиваться вдвое большим числом ремней.

Перейти на растяжки. Если у груза есть проушины, крепление растяжками расходует меньше ремней: там работает LC, а не трение.

Не путать длину с прочностью. Ремень 12 метров не крепче ремня 6 метров той же ленты — длину берут по обхвату груза, а прочность смотрят по бирке.

Нормативы и документы

• EN 12195-1 «Load restraining on road vehicles. Safety. Part 1: Calculation of securing forces» — расчётный метод: коэффициенты ускорения по видам транспорта, коэффициенты трения, формулы прижимного и прямого крепления;
• EN 12195-2 — стяжные ремни из синтетических волокон: изготовление, испытания и маркировка, в том числе LC и STF на бирке;
• ГОСТ 26653-2015 «Подготовка генеральных грузов к транспортированию. Общие требования» — межгосударственный стандарт, действует с 1 июня 2017 года: подготовка, размещение и крепление груза на всех видах транспорта;
• Правила перевозок грузов автомобильным транспортом, утверждённые приказом Министра по инвестициям и развитию РК от 30 апреля 2015 года № 546 — порядок автомобильных перевозок в Казахстане.

Числовой методики расчёта крепления в казахстанских документах нет: ГОСТ 26653-2015 задаёт общие требования, а числа, по которым считают перевозчики и по которым испытывают сами ремни, приходят из EN 12195-1 и EN 12195-2.

Частые вопросы

Сколько ремней нужно на поддон весом в тонну?

Ответ зависит от того, что под поддоном. Пластиковый поддон на фанерном полу при STF 350 даН потребует шести ремней, деревянный ящик на том же полу — двух, а на противоскользящем мате хватит одного. Без коэффициента трения число ремней не определяется вовсе, поэтому «на глаз» его назвать нельзя.

Можно ли считать по LC вместо STF?

Для прижимного крепления нет. LC — прочность ремня на разрыв, делённая пополам, а прижимает груз к полу натяжение механизма, то есть STF. Подставив LC вместо STF, вы получите заниженное число ремней в несколько раз. Для крепления растяжками наоборот: там в расчёт идёт LC.

Что делать, если бирка на ремне утрачена?

Такой ремень в расчёт не берут и в работу не пускают: ни LC, ни STF по внешнему виду не определяются, а лента одной ширины выпускается с разной прочностью. Правило то же, что и для бирки стропа: нет читаемой маркировки — нет допустимой нагрузки.

Хватит ли одного ремня, если груз лёгкий?

Даже когда расчёт даёт ноль — а такое бывает при высоком трении, — груз всё равно крепят. Расчёт отвечает на вопрос о сдвиге и опрокидывании, но не о вибрации: незакреплённый груз перемещается по платформе от тряски и на неровностях. Один ремень в такой ситуации ставят как минимум.

Годится ли стяжной ремень для подъёма груза?

Нет. Стяжной ремень рассчитан на прижим и удержание, у него другой запас прочности и другие испытания. Для подъёма берут стропы, а разница в запасе прочности между ними разобрана в отдельной статье о запасе прочности стропов.

Заказ и доставка

Стяжные ремни шириной от 25 до 100 мм, кольцевые ремни, храповые механизмы и цепные стяжки отгружаем со склада в Караганде по всему Казахстану. Назовите массу груза, размеры и тип платформы — подберём ремни под уже посчитанную схему. Заявка — по телефону в шапке сайта, в WhatsApp или на странице контактов.