Mittwoch, 9. Oktober 2013

LaSi - Lastverteilungskurve. Verstehen und Errechnen

Moin moin und Hallo meine Lieben.

In dieser Lektion dreht sich alles um die Lastverteilungskurve und um  den Lastverteilungsplan.

Beginnen werde ich mit der Lastverteilungskurve und euch stück für stück erläutern, was das eigentlich ist und wie man damit die korrekte Lastverteilung erreicht. Beginnen wir wie immer mit einer kleinen Definition.


Definition Lastverteilungskurve

Die Lastverteilungskurve bestimmt die geeignete Lastverteilung innerhalb des Aufliegers und bestimmt die Maximal belastbaren punkte auf der Ladefläche um Achsüberlastung und Überladung zu verhindern und zu verdeutlichen.


Aha, jetzt wissen wir eine ganze menge gequirltes Fachwissen, aber dröseln wir das Ganze auf.

Wie wir alle wissen hat ein Auflieger eine im Vorraus bestimmte Maximale Nutzlast. Diese Nutzlast gibt an, was für ein Gewicht wir Maximal zuladen dürfen, aber wusstet ihr, das ihr trotz einhaltung dieser Maximalen Nutzlast überladen sein könntet? Ja das stimmt, denn ihr müsst auch auf die Maximalen Achslasten achten. Das ist die Maximalbelastung Pro Achse, welche auf keinen Fall überschritten werden darf. Das bedeutet, ihr müsst die Ladung verteilen um die Achslasten einzuhalten. Dabei hilft euch die Lastverteilungskurve.

Die Lastverteilungskurve sieht in den meisten Fällen so aus:



Hierbei darf man sich nicht verwirren lassen. die Zahlen von oben links nach oben Rechts sind die Länge des Aufliegers in Metern. Die zahlen von unten Rechts bis oben Rechts geben das Gewicht an das ihr zuladet, nicht die höhe! Das müsst ihr euch merken, ansonsten führt das zu folgeschweren verwechslungen beim errechnen.

Innerhalb dieser Tabelle seht ihr eine gebogene Linie mit zwei hochpunkten, die dann wieder abfällt. das ist die Schwerpunktlinie. Sie zeigt euch, wo der Schwerpunkt der Ladung maximal liegen darf, wenn ihr die Dementsprechende Ladung aufladet.

Um euch das Verständlich zu machen hier ein kleines beispiel:

Wir wollen auf diesen Wagen ein Stahlrohr Transportieren, welches 6700 Kg wiegt.
Jetzt brauchen wir erstmal den bereich, indem dieses Gewicht überhaupt liegen darf, besser gesagt, der Schwerpunkt der Ladung, doch hierzu später mehr. Diesen Bereich markieren wir, in dem wir ganz einfach an der Rechten seitenlinie das Gewicht kennzeichnen, also bei 6,7 t. Danach ziehen wir nurnoch eine Querlinie, um zu verdeutlichen wann wir in die Kurve eintreten und wann wir diese wieder verlassen. Den Eintritts- und Austrittspunkt markieren wir Hierbei und ziehen zwei Linien an ihnen herunter. Jetzt wissen wir ganz genau, in welchem Bereich der Schwerpunkt der Ladung liegen muss, um die Achslasten einzuhalten. Hier Verdeutliche ich dies anhand einer kleinen Grafik:




Ich habe es einzeln markiert und die Schritte direkt daneben gezeichnet, um euch haarklein zu verdeutlichen was ich meine.

Kommen wir jetzt zum Schwerpunkt einer Ladung. Der Schwerpunkt ist der Balancepunkt eines Körpers, bzw einer Ladung. Je nachdem wo der Schwerpunkt liegt ist es ausbalanciert. unter diesem Punkt wirkt das meiste Gewicht, deshalb wird es Schwerpunkt genannt. Dieser Schwerpunkt wird mit einem solchen Zeichen gekennzeichnet:


Dieser Schwerpunkt muss also innerhalb des von uns markierten Bereich liegen, um die Lastverteilung zu Optimieren. Je nach lage des Punktes können wir die Ladung drehen oder Schieben, sofern es uns von der Aufgabenstellung oder der Ladung untersagt wird.

Den Schwerpunkt entnehmen wir in diesem falle aus unserer Beispielaufgabe, die wie folgt weitergeht:

Das Stahlgussteil besitzt eine länge von 4,00 m und ihr Schwerpunkt liegt in der mitte der Ladung.

In der Mitte bedeutet für uns also die hälfte der Länge des Bauteils. Also 4,00 m : 2 = 2,00m

Jetzt schauen wir, ob wir von den beiden markierten linien in unserer Lastverteilungskurve jeweils von der rechten außenlinie 2,00 m nach rechts platz haben oder von der ganz linken außenlinie nach ganz links. Das sieht dann so aus (ich habe die Kurve hier aus Lektionstechnischen Gründen ein wenig verändert):




In diesem Fall würde die Ladung an der rechten Seite aus der Rückwand herausschauen, deshalb schieben wir die Ladung um ein paar stücke hinein und Markieren den somit neu entstandenen Maximalbereich und geben unsere Antwort:



Man, nur ein wenig Kritzeln markieren und fertig is der Lachs. Aber moment, was ist denn mit dem Schwerpunkt wenn ich mehrere verschiedenlange und verschieden Schwere Ladungen auf dem Auto habe? Tja dann müssen wir den Gesamtschwerpunkt der Ladung bestimmen, und das geht so:

Als erstes notieren wir uns Die Kisten samt länge und Schwerpunktlage und Gewicht der einzelnen Kisten und Gliedern diese in A, B, C usw.

Direkt danach schreiben wir uns dies so einmal auf:

Kiste 1:
- Länge  X m
- Gewicht X kg
- Schwerpunkt X m von links

Kiste 2:
- Länge  X m
- Gewicht X kg
- Schwerpunkt X m von links

Kiste 3:
- Länge  X m
- Gewicht X kg
- Schwerpunkt X m von links

USW.

Jetzt sehen wir uns die Lastverteilungskurve an und versuchen die Kisten möglichst passend hinzustellen. Um mehrere Rechnungen zu vermeiden ist hier ein wenig erfahrung nötig, welche ihr aber mit etwas Übung schnell bekommt.

Nachdem wir eine Aufstellreihenfolge festgelegt haben, beispielsweise B-C-A, errechnen wir die einzelnen Abstände der Schwerpunkte vom ersten Packstück. die Formel um diese herauszubekommen lautet:

Länge vorrangehende Packstücke + Länge zum Schwerpunkt der einzelkiste.

Das sieht dann so aus:


Diese Abstände nennt man dann bs, also Abstand zum schwerpunktvon der Kante der ersten Kiste aus. Als nächstes, also wenn man alle benötigten abstände hat trägt man diese in folgende Formel ein und rechnet einmal aus:



Jetzt haben wir den gesamtschwerpunkt der Ladung, also den Abstand von der Kante der ersten kiste Links zum Gesamtschwerpunkt BS gesamt.Dieser Gesamtschwerpunkt muss nun in den von uns markierten bereich der Lastverteilungskurve passen. Tut er das nicht, so müssen wir die Kisten umstellen und das ganze einmal neu Errechnen. Solange bis der Schwerpunkt eben passt. Aber achtung, in manchen Fällen kann es sein, das es nicht Lösbar ist, da die Schwerpunkte der einzelnen Ladestücke zu Speziell sind, und deshalb in keiner Reihenfolge aufgeladen werden können!


Puh, das ist zwar einfach erklärt aber doch eine ganze menge. Gibt es dafür einen weg, der einfach und schnell funktioniert und sich leicht merken lässt? Oh ja den gibt es!

Ich habe für mich einen Plan entwickelt, nachdem ich jedesmal vorgehe. Simpel, einfach und direkt zu Merken. Dieses Schritt- für-Schritt System zeige Ich euch hier:


Arbeitsplan der Lastverteilungskurve:

1. Gewicht der Ladung bestimmen (Einzelgewichte und Gesamtgewicht)

2. Eintragung des Gesamtgewichtes in die Lastverteilungskurve

3. Querlinie vom Gewichtspunkt über die Lastverteilungskurve ziehen.

4. Eintritts- und Austrittspunkte der Kurve kennzeichnen und jeweils eine Hochlinie herunterziehen.

5. Bestmögliche Positionsreihenfolge für die Ladung bestimmen.

6. Ermitteln der einzelnen Schwerpunktabstände
          -> Linke Seite Kiste 1 bis Schwerpunkt Kiste 1
          -> Linke Seite Kiste 1 bis Schwerpunkt Kiste 2
          -> Linke Seite Kiste 1 bis Schwerpunkt Kiste 3
          -> usw.

7. Errechnen des Gesamtschwerpunktes mittels der Formel.

8. Prüfen und eintragen des Gesamtschwerpunktes in den Lastverteilungsplan.

9. Wenn Schwerpunkt nicht in den Bereich passt dann Kistenreihenfolge umstellen und Schritt 5-8
     wiederholen.

10. Bei passendem Schwerpunkt, Lösung formulieren und Kisten einzeichnen.


Fertig!

So einfach ist das ganze. In diesem Zehn Schritte-Plan ist es schwierig einen Fehler einzubauen und ich empfehle diese Methode jedem, der damit so seine Probleme hat.

Soviel zur Theorie, aber Rechnen wir das Ganze mal am folgendem Beispiel:


Beispielaufgabe mit Musterlösung:

Auf dem unten abgebildeten SAH mit einer zGM (zulässigen Gesamtmasse) von 32.000 kg und einer Nutzlast von 26.000 kg sollen 33 Gitterboxen, (Abmessungen l x b x h = 1200 mm x 800 mm x 970 mm) Einschichtig geladen und für zwei Kunden zu den Empfängern in Braunschweig bzw. Hannover transportiert werden. Die Gitterboxen der Aufträge dürfen nicht vermischt  geladen werden.
Folgende Lastverteilungskurve besitzt der Auflieger:



Angaben zu den Aufträgen:

Braunschweig -> 18 Gitterboxen, Einzelmasse 1000 kg
Hannover -> 15 Gitterboxen, Einzelmasse 300 kg

1. Gewicht der Ladung bestimmen
            18 x 1000 kg = 18.000 kg = Ladung 1
            15 x 300 kg = 4.500 kg = Ladung 2
            4.500 kg + 18.000 kg = 22.500 kg = Ladung Gesamt

2. 

3. 

4.


5. Bestmögliche Reihenfolge bestimmen
              Ladung 2 -> Ladung 1 Aufgrund des Kurvenverlaufes das Schwere nach Hinten

6. Bestimmen der einzelnen Schwerpunktabstände BSx
         BS2 = 5 Gitterboxen der Länge nach, jeweils 3 nebeneinander. Die länge ist also 5 x 1,2 m
         Da die Gitterboxen alle ein Gewicht von 300 kg haben, liegt der Schwerpunkt aller
         Gitterboxen in der Mitte also: 5 x 1,2m :2 = 3 m.

         BS1 = 6 Gitterboxen der länge nach, jeweils 3 nebeneinander. Die länge istt also 6 x 1,2 m
         Da die Gitterboxen alle ein Gewicht von 1000 kg haben, liegt der Schwerpunkt aller
         Gitterboxen in der Mitte also: 6 x 1,2m :2. Die Länge der Vorangestellten Ladung entspricht
         6 m daher also: 6 x 1,2 : 2 + 6 = 9,6 m

         BS 2 = 3 m
         BS 1 = 9,6 m

7. Errechnen des Gesamtschwerpunktes mittels Formel:
 

8 Prüfen und einzeichnen des Gesamtschwerpunktes in den Lastverteilungsplan.



9. Schwerpunkt passt, kein Umstellen nötig

10. Indem wir Ladung 2 nach vorne stellen und dort dann Ladung 2 hinterstellen ist die Ladung
komplett ausgeglichen und ohne Überladung verladen. Der Schwerpunkt liegt exakt bei 8,28m, da kein verschieben mehr nmöglich ist.


So das wars auch schon! Eigentlich ganz einfach und in weniger als 2 minuten machbar. Wichtig ist nur, bei Schritt 6 nicht durcheinanderzukommen. Im einzelnen habe ich 3 Gitterboxen jeweils in der Breite verteilt, deshalb teile ich die Anzahl der gitterboxen jeweils durch 3. Aus 15 werden somit 5. Diese stelle ich dann der länge nach auf und das ist meine Gesamte Ladung 2. Daher rechnen wir auch bei der Länge mit 5 x 1,2m und nicht mit 15 x 1,2m.


Wenn man das ganze so aufdröselt ist es eigentlich ganz einfach und nachvollziehbar. Ich wünsche euch allen viel erfolg und Spaß beim lernen.



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