Musterseiten ansehen - Degener

Physikalische Grundlagen
Band 46
Gesucht wird F M :
Masse m = 1000 kg
Beschleunigung a = 7,9 m/s 2
2. 3. Gewichtskraft
Eine spezielle Kraft ist die Gewichtskraft (F G ), diese bezeichnet
die Kraft, mit der ein Körper von der Erde angezogen wird.
Die physikalische Einheit für die Gewichtskraft ist Newton [N]
Die Erde besitzt eine Anziehungskraft. Diese Anziehungskraft
wirkt auf jeden Körper. Je größer die Masse eines Körpers, desto
größer ist auch die Gewichtskraft.
Die Fallbeschleunigung beschleunigt einen Körper mit 1 g. Es
wirkt die einfache Gewichtskraft. Demzufolge entsprechen 2 g
dem Zweifachen der Fallbeschleunigung und damit verdoppelt
sich auch die Gewichtskraft.
Auf dem Mond beträgt diese Anziehungskraft nur 1/6 g.
Fallbeschleunigung
Formel für Gewichtskraft
Beispiel: Wie groß ist die Gewichtskraft F G :
g = 9,81 m/s 2
m = 1000 kg
m = Masse [kg]
g = Fallbeschleunigung [m/s 2 ]
Die Gewichtskraft eines Körpers kann sich verändern, aber die Masse eines Körpers bleibt überall gleich. Die Gewichtskraft gibt an,
welche Kraft ein Körper auf seine Aufstandsfläche ausübt.
18 Die BKF-Bibliothek | Ladungssicherung © DEGENER

Physikalische Grundlagen
Band 46
μ = Reibbeiwert
Den Reibbeiwert bezeichnen wir mit dem griechischen Buchstaben
μ, der „mü“ ausgesprochen wird.
μ S ist der statische Reibbeiwert für die Haftreibung zwischen der
Ladung und der Ladefläche.
μ D ist der dynamische Reibbeiwert für die Gleitreibung zwischen
der Ladung und der Ladefläche während der Bewegung der Ladung.
F F = Reibungskraft [N]
ist die Kraft, die durch Reibung zum Beispiel zwischen Ladung
und Ladefläche eines Fahrzeugs gegen die Bewegung der Ladung
wirkt.
F G = Gewichtskraft [N]
ist die Kraft, mit der die Ladung auf die Ladefläche drückt.
Die Reibung zwischen Ladung und Ladefläche kann durch Vibrationen und Stöße, die bei allen Transporten auftreten, stark vermindert
werden. Auch durch Nässe, Öl, Fett oder Eis wird sie in jedem Fall vermindert!
Das ist der Grund, warum wir für die Berechnung der Ladungssicherung ausschließlich den dynamischen Reibbeiwert verwenden.
Beispiel:
Ein Mann schiebt eine Kiste einmal auf Eis und einmal auf der Ladefläche
eines Lkw.
Der Reibbeiwert μ ist unabhängig von dem Gewicht der Ladung, er ist eine Konstante für eine bestimmte Materialpaarung,
der hauptsächlich durch die „Oberflächenrauheit“ zustande kommt.
Je höher der Reibbeiwert ist, desto geringer ist die noch verbleibende Sicherungskraft!
© DEGENER
Ladungssicherung | Die BKF-Bibliothek
23

Arten der Ladungssicherung
Band 46
Diagonalzurren
Beim Diagonalzurren werden wie beim Schrägzurren Zurrpunkte am Fahrzeug sowie Befestigungspunkte an der Ladung benötigt. Die
Ladung wird mit mindestens vier Zurrmitteln gesichert.
Heckansicht
Sicht von oben
Weitere Ausführungen der Diagonalzurrungen
Diagonalzurren
Diagonalzurren
Schlingenzurren
Beim Schlingenzurren werden die Zurrmittel um die Ladung herum gelegt und an Zurrpunkten befestigt.
Bei dieser Zurrmethode müssen Zurrpunkte benutzt werden, die eine Belastung bei kleinstem Zurrwinkel erlauben. Die zulässige
Belastung der Zurrpunkte in den jeweiligen Winkelbereichen ist im Kapitel Zurrpunkte aufgeführt. Das unten aufgeführte Schlingenzurren
ist erst wirksam, wenn mindestens drei Zurrmittel mit ausreichender zulässiger Zurrkraft eingesetzt werden, damit auch ein
Verdrehen der Ladung ausgeschlossen wird.
Sicherung quer zur Fahrzeuglängsachse
Sicht von oben: Gestrichelte Linie, Zurrmittel liegt unter der
Ladung. Die Ladung muss zusätzlich nach vorne und hinten
gesichert werden.
34 Die BKF-Bibliothek | Ladungssicherung © DEGENER

Berechnungen
Band 46
4. 2. Reibkraft
Wir beginnen mit der Sicherung der Ladung nur über die Reibung.
Eine Ladung wiegt 500 kg. Wir berechnen, wie groß die Kraft ist, die die Ladung am Rutschen hindert.
Diese Kraft nennt man Reibkraft (F F ). Zur Berechnung der Reibkraft
benötigen wir den dynamischen-Reibbeiwert (μ D ) und das
Gewicht der Ladung.
Wir nehmen einmal den Wert 0,6 bei rutschhemmendem Material
an.
Die Reibkraft beträgt knapp 300 daN oder knapp 300 kg.
Auch wenn die Reibkraft durch das rutschhemmende Material sehr groß ist, können wir die Ladung nicht ausschließlich dadurch sichern.
Sie muss noch durch weitere Maßnahmen gegen Verrutschen gesichert werden.
Eine Sicherung der Ladung alleine durch Reibung reicht nicht
aus. Vertikale Beschleunigungen während des Transportes
reduzieren die Reibkraft, wodurch ein Verrutschen der Ladung
begünstigt wird.
4. 3. Verbleibende Sicherungskraft
Aus den physikalischen Grundlagen kennen wir die maximal zu erwartenden Massenkräfte. Welche Kraft von der Ladungssicherung
noch zu übernehmen ist, können wir nun wie folgt berechnen:
Verbleibende Sicherungskraft (F verbl ) = Massenkraft (F M ) - Reibungskraft (F F )
Eine Ladeeinheit mit einem Gewicht von 10 t (10000 kg) steht auf rutschhemmendem Material, das einen Gleit-Reibbeiwert von 0,6 hat.
Die Ladung soll auf einem Straßenfahrzeug von Hamburg nach München transportiert werden. Die maximale Massenkraft erhalten wir
bei einer Vollbremsung. Die negative Beschleunigung beträgt hierbei 0,8 g. Das sind ca. 7,9 m/s 2 .
Massenkraft F M :
Die Reibkraft F F errechnet sich aus der Gewichtskraft F G
(F G Reibbeiwert μ D .
36 Die BKF-Bibliothek | Ladungssicherung © DEGENER

Fahrstabilität
Band 46
4. 8. Auswirkung der Überladung auf die Fahrstabilität
Eine Überschreitung der Achslasten kann zu einem längeren
Bremsweg führen.
Ob eine Überschreitung der zulässigen Achslast gleichzeitig zu einem
nicht mehr verkehrssicheren Fahrzeug führt, ist davon abhängig,
ob mit der Überschreitung der zulässigen Achslast nach
StVZO auch eine Überschreitung der technisch zulässigen Achslast
erfolgt.
Wird die technisch zulässige Achslast überschritten, ist das
Fahrzeug nicht mehr verkehrssicher! Die technisch zulässige
Achslast ist die vom Fahrzeughersteller freigegebene maximal
zulässige Belastung der Achse.
Die zulässige Achslast ist zum Beispiel die vom Gesetzgeber
in der StVZO als maximal zulässig erklärte Achslast.
Bei einer Überschreitung der technisch zulässigen Gesamtmasse des Fahrzeugs werden sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs und damit
auch die Fahrstabilität verschlechtern.
Das kann durchaus dazu führen, dass ein Fahrzeug, das gleichmäßig
beladen (jedoch insgesamt überladen ist) und dessen Ladung
entsprechend den Regeln der Technik gesichert wurde, frühzeitig
bei einer Kurvenfahrt die Spur nicht mehr hält.
Ein Fahrzeug, das nicht überladen wurde, könnte die gleiche Situation
dagegen sicher meistern.
Dieses negative Fahrverhalten ist eine Folge der größeren Masse
und der dadurch auftretenden Kräfte, die über die Reifen auf die
Straße übertragen werden müssen.
© DEGENER
Ladungssicherung | Die BKF-Bibliothek
53