Расчет осевых нагрузок

Общее количество перевозимого груза q_ф не должно вызывать превышение технически допустимых максимальной массы автомобильного транспортного средства и его осевых нагрузок исходя из дорожных ограничений стран, по территории которых выполняется перевозка. Также необходимо обеспечивать размещение в кузове груза. Таким образом, должно обеспечиваться условие:

, (3.1)

где m _тд – технически допустимая максимальная масса автомобильного транспортного средства, установленная заводом-изготовителем;

m _бн – масса автомобильного транспортного средства без груза;

m _{дд i} – допустимая максимальная масса автомобильного транспортного средства при проезде по дорогам i-й страны;

q _{до i} – масса груза, которая может быть размещена в кузове транспортного средства без превышения осевых нагрузок при проезде по дорогам i-й страны;

q _вм – масса груза, которая может быть размещена исходя из вместимости кузова транспортного средства.

Лимитирующими являются нагрузки на следующие оси (тележки) автомобильного транспортного средства: передняя и задняя одиночного автомобиля; передняя и задняя прицепа; задняя тягача и полуприцепа для сочлененного автомобильного транспортного средства. Для исключения превышения осевых нагрузок требуется выполнение следующих условий:

1) масса груза q _г не должна вызывать превышение осевых нагрузок:

(3.2)

где m _пд и m _зд – допустимая нагрузка (масса), приходящаяся на переднюю и заднюю опоры транспортного средства, соответственно;

m _сп и m _сз – нагрузка (масса), приходящаяся на переднюю и заднюю опору транспортного средства без груза, соответственно;

, (3.3)

где – установленная нагрузка, приходящаяся на ось шкворня;

– расстояние между центрами передней и задней опор транспортного средства (база полуприцепа от оси шкворня до оси тележки);

– внутренняя длина кузова;

– задний свес транспортного средства.

Значит нагрузка, приходящаяся на ось шкворня, без груза равна:

, (3.4)

Учитывая, что снаряженная масса тягача, приходящаяся на 2-ю ось, равна 1 985 кг, получаем общую нагрузку сочлененного АТС, приходящуюся на эту ось равной:

(3.5)

(3.6)

Нагрузка, приходящаяся на тележку полуприцепа, без груза равна:

, (3.7)

Учитывая допустимую нагрузку на ведущую ось тягача, равной 10 т, получаем:

qг ≤ 10 000 + 21 000 – 3458 – 5 127;

qг ≤ 22 415 кг;

(3.8)

Центр тяжести груза вдоль продольной оси должен быть на определенном отрезке, чтобы не превышались осевые нагрузки.

Укладка груза должна быть как можно более симметричной по ширине транспортного средства и не вызывать превышения нагрузок на опоры автомобильного транспортного средства.

Расчетная схема для определения центра тяжести для сочлененного транспортного средства приведена на рисунке 3.21.

Рисунок 3.21 – Схема определения центра тяжести

где – внутренняя длина кузова;

– расстояние от передней стенки кузова до центра тяжести груза;

– расстояние между центрами передней и задней опор транспортного средства;

– база тягача;

– задний свес транспортного средства (от центра задней опоры до задней точки кузова);

– смещение оси сцепного устройства тягача относительно его задней оси (оси тележки) в сторону передней оси;

и – масса груза, приходящаяся на переднюю и заднюю опоры;

и – масса груза, приходящаяся на переднюю ось и заднюю тягача соответственно;

– масса перевозимого груза.

Масса груза, приходящаяся на переднюю опору (ось шкворня) и заднюю опору (тележку полуприцепа) составит:

(3.9)

(3.10)

где – расстояние от передней стенки кузова до центра тяжести груза.

. (3.11)

Минимальное расстояние от передней стенки кузова до центра тяжести груза:

(3.12)

Максимальное расстояние от передней стенки кузова до центра тяжести груза:

(3.13)

Таким образом, укладка груза по длине кузова должна быть такой, чтобы центр тяжести груза находился от передней стенки кузова транспортного средства на расстоянии , которое будет удовлетворять условию:

(3.14)

Если возможные варианты укладки груза не позволяют обеспечить это условие, то может потребоваться снижение количества перевозимого груза.

В итоге по результатам разработки схемы укладки груза окончательно принимается фактически перевозимое количество груза и вычисляется коэффициент статического использования грузоподъемности при перевозке каждого вида груза как:

(3.15)

Схемы укладки грузов представлены на рисунках 3.22 и 3.23.

Рисунок 3.22 – Схема укладки поддонов с грузом в кузове полуприцепа

Рисунок 3.23 – Схема укладки пакетов с лесоматериалами в кузове полуприцепа

1. Определим осевые нагрузки для транспортного средства, перевозящего лесоматериалы (пиломатериалы и древесину), q_г=22 000 кг:

. (3.16)

(3.17)

Получаем пределы размещения центра тяжести:

7030 мм ≤ ≤ 7175 мм

Примем: ;

; (3.18)

(3.19)

. (3.20)

Рисунок 3.24 – Расчетная схема осевых нагрузок транспортного средства для перевозки пиломатериалов и древесины

2. Определим осевые нагрузки для транспортного средства, перевозящего стройматериалы, q_г=21 000 кг:

. (3.21)

(3.22)

Получаем пределы размещения центра тяжести:

6921 мм ≤ ≤ 7440 мм

Примем: ;

; (3.23)

(3.24)

(3.25)

Рисунок 3.25 – Расчетная схема осевых нагрузок транспортного средства для перевозки стройматериалов

3. Определим осевые нагрузки для транспортного средства, перевозящего неопасную химию, q_г=20 000 кг:

. (3.26)

(3.27)

Получаем пределы размещения центра тяжести:

6801 мм ≤ ≤ 7731 мм

Примем: ;

; (3.28)

(3.29)

. (3.30)

Рисунок 3.26 – Расчетная схема осевых нагрузок транспортного средства для перевозки неопасной химии

4. Определим осевые нагрузки для транспортного средства, перевозящего запчасти, q_г = 19 000 кг:

. (3.31)

(3.32)

Получаем пределы размещения центра тяжести:

6669 мм ≤ ≤ 8053 мм

Примем: ;

; (3.33)

; (3.34)

. (3.35)

Рисунок 3.27 – Расчетная схема осевых нагрузок транспортного средства для перевозки запчастей