Obecné informace o výpočtech zatížení nápravVšechny typy přeprav pomocí nákladních vozidel vyžadují doplnění podvozku nákladního vozidla o nějakou formu nástavby.
Účelem výpočtů zatížení náprav je optimalizovat umístění podvozku a nástavby.
Pro přepravu maximálního užitečného zatížení bez překročení maximálního povoleného zatížení nápravy a dvounápravy je důležité brát v potaz zákonné požadavky a technická omezení.
Aby mohla být provedena optimalizace zatížení, jsou zapotřebí informace týkající se zatížení podvozku a rozměrů.
• Rozdíl mezi zatížením levého a pravého kola na jedné nápravě nesmí překročit 3 % celkového zatížení nápravy. Nerovnoměrné zatížení způsobí naklonění vozidla na stranu.
• Aby bylo zajištěno dobré řízení vozidla, alespoň 20 % zatížení vozidla musí ležet na řízených nápravách. Nicméně místní požadavky mohou určovat jiné rozdělení.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
1. Zatížení na přední nápravě (kg)
2. Maximální zatížení přední nápravy
3. Křivka zatížení pro přední nápravu
4. Křivka zatížení pro zadní nápravu
5. Nejvyšší zatížení na přední nápravě při vykládce
6. Ukazuje, jak je vozidlo vykládáno ze zadní části
7. Zatížení na zadní nápravě (kg)
8. Hodnota zatížení jako procentní podíl maximálního zatížení
Příklad:V některých případech může dojít k vyššímu zatížení náprav, pokud je nákladní vozidlo částečně zatíženo, než když vozidlo plně naloženo. Čísla ukazují, že maximálního zatížení přední nápravy je dosaženo, pokud je nákladní vozidlo naloženo přibližně na 65%.
V tomto případě je maximální zatížení přední nápravy vyšší, než je povoleno při 65% zatížení, přesto je menší při plném zatížení.
Například při výpočtu u vozidel pro sběr odpadu je to obráceně. Jelikož jsou vozidla nakládány ze zadní části, může dojít k vyššímu zatížení zadní nápravy při nižším než plném zatížení.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
6 500955
3 250
1 495 5 100
9 205
1 210
6 455
4 666
13 611 17 38931 000
800
2 610
15 420
316
999
Distributoři a dealeři společnosti Scania mají k dispozici počítačový program pro výpočet optimalizace zatížení, který může být nápomocen při výpočtech zatížení náprav.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
70 kg
100 kg
317
000
20 kg
100 kg
317
001
10 kg100 kg
317
002
Princip pákyPrincip páky může být rozdělen podle následujícího příkladu (předpokládejme, že vozík v příkladu nic neváží).
Dvě opěrná místa vozíku vůči zemi se skládají z kola na jedné straně a z osoby, která drží zvednutý vozík na druhé straně. Pokud je zatížení umístěno blízko osoby. Osoba musí převzít větší část zatížení, zatímco kolo je zatíženo méně.
Pomocí posunutí zatížení blíže ke kolu se zatížení na kolo zvýší a osobě se zatížení odlehčí.
Pokud je zatížení posunuto před střed kola, osoba musí tlačit držadla dolů, aby se vozík nepřeklopil.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
TR (kg)
U (kg)
C
A
317
003
Zatížení pro osobu se mění podle polohy zatížení na vozíku.
Pokud se systém nepohybuje, souhrn všech sil a točivých momentů se rovná 0. Pokud je zde rovnováha točivého momentu kolem středu kola, platí následující rovnice.
U = Zatížení
TR = Zatížení (síla zatížení působící na osobu)
C = Vzdálenost od středu kola k těžišti nákladu
A = Vzdálenost mezi opěrnými body (střed kola a osoby)
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
BL/2AB
UBL/2
C
A L
AT
TF TRK
317
004
Provedení a výpočtyZatížení nápravy a výpočty nástavby jsou založeny na statické rovnováze,
• Součet sil směřujících dolů se rovná součtu sil směřujících nahoru. To znamená, že součet hmotnosti všech komponentů vozidla a jeho nákladu je velký jako součet zatížení náprav vozidla.
• Součet točivých momentů vytvořených pomocí sil zemské přitažlivosti okolo bodu je stejný jako součet točivých momentů vytvořených pomocí reakčních sil okolo stejného bodu. Toto je popisováno pomocí principu páky v předchozí části. Kola v předchozím příkladu mohou být nahrazena předními koly vozidla a osoba může být nahrazena zadními koly.
RozměryScania BEP Vysvětlení
A L011 Vzdálenost mezi první přední nápravou a první hnanou nápravou.
AB L002 Vzdálenost od přední nápravy k nástavbě
Q L012.1 Vzdálenost mezi předními nápravami
LL - Vzdálenost mezi první přední nápravou a teoretickým středem zatížení pro obě přední nápravy
L L014 Vzdálenost mezi první hnanou zadní nápravou a teoretickým středem zatížení dvounápravy
AT L015 Teoretická vzdálenost náprav, měřeno mezi předním a zadním teoretickým středem nákladu
BL - Vnější délka nákladového prostoru
K - Vzdálenost mezi středem nosiče nákladu a těžištěm nástavby
C - Vzdálenost mezi předním středem nákladu a těžištěm nákladu, nástavby nebo přídavné hmotnosti
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
Hmotnosti a vzorce
Aby byla zajištěna rovnováha, musí celková hmotnost nákladu a nástavby U vynásobená jeho pákou C poskytovat stejný výsledek jako poměr U, který leží přes těžiště zadní nápravy, UR, vynásobený teoretickou vzdáleností náprav, AT.
C je neznámá, protože potřebujeme získat možnou délku nákladu BL. Umístění délky nákladu BL je obecně určeno odchylkou K, která by měla být co nejblíže k 0.
Typ hmotnosti: Rozložená hmotnost
Přední Zadní
T = Celková hmotnost naloženého vozidla TF TR
W = Hmotnost podvozku WF WR
N = Mimořádná hmotnost, například pro hydraulickou ruku
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
N
C
AT
A LNRNF
317
006
Příklad 2: Nákladní vozidlo s hydraulickou rukou namontovanou vzadu a konfigurací kol 6x2Účelem výpočtu je získat rozdělení zatížení hydraulické ruky na přední nápravu a zadní nápravy.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
BLAB
U
N
C TR
A
TF
J
BL/2 BL/2
317
007
Příklad 3: Nákladní vozidlo s hydraulickou rukou za kabinou a konfigurací kol 4x2Účelem výpočtu je získat rozdělení zatížení hydraulické ruky na přední nápravu a zadní nápravy a vhodné délky plošiny pro nástavbu.
Začněte výpočet získáním následujících faktů:
• Maximální povolené zatížení nápravy
• Hmotnost vozidla a rozvor
• Hmotnost a těžiště hydraulické ruky
Viz příklad 2 pro výpočet rozdělení zatížení hydraulické ruky na nápravy.
A = AT = 4 300 mm
AB = Alespoň 1 100 mm podle popisu hydraulické ruky a výpočtu
WF = 4 260 kg
WR = 1 848 kg
N = 1 950 kg
Výpočet Hmotnost vpředu (kg)
Hmotnost vzadu (kg)
Celková hmotnost (kg)
Celková hmotnosta
a. Naložené vozidlo
TF = 7 500 TR = 11 000 T = 18 500
Hmotnost podvozku - WF = 4 260 - WR = 1 848 - W = 6 108
Výbava, hydraulická ruka
- NF = 1 586 - NR = 364 - N = 1 950
Náklad + nástavba = UF = 1 654 = UR = 8 788 = U = 10 442
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
Vypočtěte C pomocí následujícího vzorce:
Zadejte nekratší možný rozměr AB pro získání nejdelší možné ložné plochy (BL) při optimálním rozdělení zatížení náprav.
Nejdelší možná ložná plocha (BL) při optimálním rozdělením zatížením nápravy je 5 038 mm. Použijte korbu sklápěčky se standardní délkou 4 400 mm. Předchozí výpočet ukazuje, že korba sklápěčky má prostor za hydraulickou rukou.
C =AT · UR
C =4 300 · 8 788
= 3 619 mmU 10 442
C = AB + BL/2 3 619 = 1 100 + BL/2 BL/2 = 2 519 mm
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
Vypočtěte rozměr AB pro možnost výběru korby sklápěčky s optimální délkou a přijatelným zadním přesahem.
Nejzazší bod korby sklápěčky od přední nápravy je:
Zadní přesah (J) za zadní nápravou je poté:
Umístěním osy korby 1 000 mm za poslední zadní nápravu získáme přesah 519 mm za osou korby. To je přijatelná hodnota a výběr korby sklápěčky s délkou 4 400 mm nemusí být měněn.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
AB
U
A TR
AT
TF
BL/2 BL/2
C K
L
317
008
Příklad 4: Sklápěč s konfigurací kol 8x4*4Účelem výpočtu je získat vhodnou délku ložné plochy (BL) a umístění bez překročení maximálního povoleného zatížení nápravy. Výběr délky musí v tomto případě také poskytovat vhodný přesah pro zajištění dobré stability sklápění.
Začněte výpočet získáním následujících faktů:
• Maximální povolené zatížení nápravy
• Hmotnost vozidla a rozvor
• Zatížení nástavby a doplňkové výbavy
V tomto příkladě se sklápěčem je výpočet proveden na základě případného rozdělení zatížení
Rozměr (AB) je obecně neznámá, to jest rozměr mezi přední nápravou a přední částí nástavby. Minimální povolený rozměr AB je indikován pro různé délky kabiny. Minimální rozměr AB pro kabinu 14 je uveden jako 320 mm.
A = 3 350 mm
K = 0
L = 1 256 mm
AT = A + L = 4 606 mm (podle ICD)
Výpočet Hmotnost vpředu (kg)
Hmotnost vzadu (kg)
Celková hmotnost (kg)
Celková hmotnosta
a. Naložené vozidlo
TF = 7 100 TR = 24 000 T = 31 100
Hmotnost podvozku - WF = 4 870 - WR = 4 585 - W = 9 455
Náklad + nástavba = UF = 2 230 = UR = 19 415 = U = 21 645
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
6 010 = 1 221 mm
Použijte korbu sklápěčky se standardní délkou 6 200 mm. Následující výpočet ukazuje, že vybraná korba sklápěčky má dostatek prostoru. Vypočtěte rozměr AB pro ukázku, jaká délka korby poskytuje přijatelný zadní přesah.
Pro korbu sklápěčky s ložnou plochou (BL) 6 200 mm je nejzazší bod korby sklápěčky od přední nápravy následující:
Rozvor pro dvounápravu je 1 355 + 1 305, jak je uvedeno v ICD pro vozidlo.
Zadní přesah za poslední nápravou je:
Pokud je osa korby umístěna 550 mm za poslední zadní nápravou, získáme přesah 671 mm (1 221 - 550 = 671 mm) za osou korby. To je přijatelná hodnota a výběr korby sklápěčky s délkou 6 200 mm nemusí být měněn.
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
AB
Q
AT
C
A
U
TRTF
317
009
Příklad 5: Domíchávač betonu s konfigurací kol 8x4Účelem výpočtu je určit optimální umístění domíchávače betonu při nejvyšším povoleném zatížení náprav.
Začněte výpočet získáním následujících faktů:
• Maximální povolené zatížení nápravy
• Hmotnost podvozku vozidla a rozvor
• Hmotnost nástavby a doplňkové výbavy a jejich příslušné těžiště (ST).
AT = 4 005 mm
ST = 2 941 mm, rozměr od přední hrany nástavby
Výpočet Hmotnost vpředu (kg)
Hmotnost vzadu (kg)
Celková hmotnost (kg)
Celková hmotnosta
a. Naložené vozidlo
TF = 13 000 TR = 19 000 T = 32 000
Hmotnost podvozku - WF = 6 385 - WR = 2 720 - W = 9 105
Náklad + nástavba = UF = 6 615 = UR = 16 280 = U = 22 895
Výpočty zatížení nápravObecné informace o výpočtech zatížení náprav
Vypočtěte C pro nalezení, kde musí být umístěno těžiště vůči středu přední nápravy.
Pro určení umístění domíchávače betonu vůči první přední nápravě, musí být proveden výpočet rozměru AB. Jelikož C začíná od středu zatížení vpředu, polovina rozvoru předních náprav, je v tomto případě použito 1 940/2 = 970 mm.
Umístěte domíchávač betonu 877 mm za první přední nápravu.
C =AT · UR
= 4 005 · 16 280
= 2 848 mmU 22 895
AB = C - ST + polovina rozvoru předních náprav = 2 848 - 2 941 + 970 = 877 mm
