Obecné informace o výpočtech zatížení náprav Všechny typy provozu využívající nákladní vozidla vyžadují doplnění podvozku nákladního vozidla dodaného z výrobního závodu o určitou formu nástavby. Obecné informace o výpočtech zatížení náprav Účelem výpočtů zatížení náprav je optimalizovat umístění podvozku a nástavby. To je důležité pro využití maximálního užitečného zatížení při přepravě bez překročení maximálního povoleného zatížení nápravy a dvounápravy s ohledem na zákonné požadavky a technická omezení. Aby mohla být provedena optimalizace zatížení, jsou zapotřebí informace týkající se zatížení podvozku a rozměrů. Detaily naleznete v ICD (Individuálním schématu podvozku) vozidla. Poznámka: Rozdíl mezi zatížením levého a pravého kola na jedné nápravě nesmí překročit 3 % celkového zatížení nápravy. Nerovnoměrné zatížení způsobí naklonění vozidla na stranu. Poznámka: Aby byla zajištěna dobrá trakce vozidla, alespoň 20 % zatížení vozidla musí ležet na řízených nápravách. Nicméně místní požadavky mohou určovat jiné rozdělení. Dovozci a prodejci Scania využívají jako pomůcku pro optimalizaci nákladu a zatížení nápravy program na výpočty. Scania CV AB 2016, Sweden 1 (11)
Zatížení nápravy s částečným naložením Zatížení nápravy s částečným naložením V určitých případech má částečně naložené nákladní vozidlo zatížení nápravy vyšší než plně naložené nákladní vozidlo. Obrázek ukazuje příklad, kdy je maximálního zatížení přední nápravy dosaženo, pokud je nákladní vozidlo naloženo přibližně na 65 %. Maximální zatížení přední nápravy je vyšší než maximální povolené zatížení při 65% nákladu, a to i přes skutečnost, že při plném zatížení je nižší než maximální povolené zatížení. Z obrázku je také patrné, že maximální povolené zatížení zadní nápravy není nikdy překročeno. Při výpočtu u vozidel pro sběr odpadu je to například obráceně. Jelikož jsou vozidla nakládána zezadu, může dojít k vyššímu zatížení zadní nápravy při nižším než plném naložení. 1 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 7 100 2 3 6 4 5 9 11 500 7 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % Příklad zatížení nápravy s částečným naložením 1. Zatížení na přední nápravě (kg). 2. Maximální povolené zatížení přední nápravy. 3. Křivka zatížení pro přední nápravu. 4. Křivka zatížení pro zadní nápravu. 5. Maximální dosažené zatížení přední nápravy s částečným naložením. 6. Ukazuje, jak je vozidlo nakládáno z přední části. 7. Zatížení na zadní nápravě (kg). 8. Hodnota zatížení jako procentní podíl maximálního povoleného zatížení. 9. Maximální povolené zatížení zadní nápravy. 372 362 Scania CV AB 2016, Sweden 2 (11)
Princip páky Princip páky lze popsat na následujícím příkladu: 2 místa kontaktu se zemí jsou tvořena kolem na jedné straně a osobou, která drží zvednutý vozík, na druhé straně. Pokud je náklad umístěn blízko osoby, nese tato osoba větší část nákladu, zatímco kolo je zatíženo méně. 100 kg Zatížení nápravy s částečným naložením 70 kg 317 000 Přesunutím nákladu blíže ke kolu se zatížení kola zvýší a osobě se ulehčí. 100 kg 20 kg 317 001 Pokud se náklad posune před střed kola, osoba musí tlačit držadla vozíku dolů, aby se vozík nepřeklopil dopředu. 100 kg 10 kg 317 002 Scania CV AB 2016, Sweden 3 (11)
Zatížení nápravy s částečným naložením Zátěž pro osobu se mění podle polohy nákladu na vozíku. Když se systém nepohybuje, rovná se součet všech sil a točivého momentu 0. Když existuje rovnováha okolo středu kola, platí následující rovnice: U (kg) Náklad příslušná páka = hmotnost příslušná páka U C = TR A TR (kg) U = Náklad TR = Hmotnost (reakční síla nákladu působící na člověka) C C A = Vzdálenost od středu kola k těžišti nákladu = Vzdálenost mezi opěrnými body (střed kola a osoby) A 317 003 Scania CV AB 2016, Sweden 4 (11)
L102 BL/2 BL/2 Zatížení nápravy a výpočty nástavby jsou založeny na statické rovnováze, U 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. Kolo v předchozím příkladu může být nahrazeno předními koly nákladního vozidla a osoba může být nahrazena zadními koly. Scania kód BEP kód Vysvětlení L011 Vzdálenost mezi přední nápravou a první hnanou nápravou L102 Vzdálenost od přední nápravy k nástavbě L014 Vzdálenost mezi první hnanou zadní nápravou a teoretickým středem zatížení dvounápravy L015 Teoretická vzdálenost náprav, měřeno mezi předním a zadním teoretickým středem nákladu BL Ložná plocha (Vnější délka nosiče nákladu) K Vzdálenost mezi středem nosiče nákladu a těžištěm nákladu a nástavby nebo přídavné hmotnosti C Vzdálenost mezi středem předního nákladu a těžištěm nákladu a nástavby nebo přídavné hmotnosti TF C K TR L015 L011 L014 372 875 Scania CV AB 2016, Sweden 5 (11)
Hmotnosti a vzorce Pro výpočet celkové hmotnosti (T) použijte následující vzorec: Celková hmotnost je součtem hmotnosti podvozku, případné přídavné hmotnosti a hmotnosti nákladu a nástavby. T = W + N + U Typ hmotnosti: Rozložená hmotnost Přední Zadní T = Celková hmotnost TF TR W = Hmotnost podvozku WF WR N = Mimořádná hmotnost, například NF NR pro hydraulickou ruku U = Hmotnost nákladu a nástavby UF UR Scania CV AB 2016, Sweden 6 (11)
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. Pro výpočet rovnováhy okolo přední nápravy použijte následující vzorec: C U = AT UR Nebo použijte následující přepsaný vzorec: C = AT UR U U = UF + UR Vypočítejte C, abyste potom mohli vypočítat ložnou plochu BL. Umístění ložné plochy BL je obecně určeno odchylkou K, která by měla být co nejblíže k 0. Scania CV AB 2016, Sweden 7 (11)
Následující informace jsou vyžadovány pro výpočet zatížení nápravy: Maximální povolené zatížení nápravy Hmotnosti a rozvory nákladního vozidla Hmotnost nástavby a hmotnost případného nákladu Výpočet Hmotnost vpředu (kg) Hmotnost vzadu (kg) Celková hmotnost a TF TR T Hmotnost podvozku WF WR W Mimořádná hmotnost NF NR N Náklad + nástavba = UF = UR = U Celková hmotnost (kg) a. Celková hmotnost je součtem hmotnosti podvozku, případné přídavné hmotnosti a hmotnosti nákladu a nástavby. Scania CV AB 2016, Sweden 8 (11)
Příklad výpočtu Příklad 1: Tahač s konfigurací kol 6x2 Účelem výpočtu je určit umístění točnice (C), aby bylo zajištěno optimální zatížení nápravy. U Začněte výpočet získáním následujících faktů: Maximální povolené zatížení nápravy Hmotnosti a rozvor nákladního vozidla L011 L014 = 3 950 mm = 585 mm TF C TR L015 = L011 + L014 = 4 535 mm L015 Výpočet Celková hmotnost a Hmotnost vpředu (kg) Hmotnost vzadu (kg) Celková hmotnost (kg) TF = 7 100 TR = 1 900 T = 26 100 L011 L014 373 966 Hmotnost podvozku WF = 4 790 WR = 3 350 W = 8 140 Náklad + nástavba = UF = 2 310 = UR = 15 650 = U = 17 960 a. Celková hmotnost je součtem hmotnosti podvozku, případné přídavné hmotnosti, nákladu a hmotnosti nástavby. Vypočtěte C pomocí následujícího vzorce: C = AT UR = 4 535 15 650 = 3952mm U 17960 Pro využití maximálního povoleného zatížení nápravy musí být točnice umístěna 3 952 mm za přední nápravou. Scania CV AB 2016, Sweden 9 (11)
Příklad 2: Nákladní vozidlo s hydraulickou rukou za kabinou a konfigurací kol 4x2 Účelem výpočtu je získat rozdělení zatížení hydraulické ruky na přední nápravu a zadní nápravy a vhodné délky plošiny pro nástavbu. L102 N BL/2 BL BL/2 Začněte výpočet získáním následujících faktů: Maximální povolené zatížení nápravy Hmotnosti a rozvor nákladního vozidla U Hmotnost a těžiště hydraulické ruky L011 = L015 = 4 950 mm L102 = Minimálně 2 120 mm podle informací výrobce jeřábu WF = 4 764 kg WR = 1 656 kg N Výpočet = 2 550 kg Celková hmotnost a Hmotnost vpředu (kg) Hmotnost vzadu (kg) Celková hmotnost (kg) TF = 8 000 TR = 11 500 T = 19 500 TF C L011 TR J 372 915 Hmotnost podvozku WF = 4 764 WR = 1 656 W = 6 420 Výbava, hydraulická ruka NF = 1767 NR = 783 N = 2 550 Náklad + nástavba = UF = 1 469 = UR = 9 061 = U = 10 530 a. Celková hmotnost je součtem hmotnosti podvozku, případné přídavné hmotnosti a hmotnosti nákladu a nástavby. Scania CV AB 2016, Sweden 10 (11)
Vypočtěte C pomocí následujícího vzorce: C = AT UR C = 4950 9061 = 4 259mm U 10 530 Zadejte nejkratší možný rozměr (AB) pro získání nejdelší možné ložné plochy (BL) při optimálním rozdělení zatížení náprav. C = AB + BL/2 4 259 = 2 120 + BL/2 BL/2 = 2 139 mm Nejdelší možná ložná plocha (BL) při optimálním rozdělení zatížení nápravy je 4 278 mm. Scania CV AB 2016, Sweden 11 (11)