Axeltrycksberäkningar Allmänt om axeltrycksberäkningar

Transcription

Axeltrycksberäkningar
Allmänt om axeltrycksberäkningar
Alla typer av transportarbete med lastbil kräver att lastbilschassit kompletteras med
någon form av påbyggnad.
Syftet med axeltrycksberäkningar är att optimera chassits och påbyggnadens placering.
Det är viktigt för att kunna transportera maximal nyttolast utan att överskrida maximalt tillåtna axel- och boggitryck, med hänsyn till lagkrav och tekniska begränsningar.
För att kunna göra en lastoptimering krävs bland annat uppgifter om chassits vikter
och mått.
• Skillnaden mellan den högra och vänstra sidans hjultryck på en axel får inte överstiga 3 % av det totala axeltrycket. En sned belastning gör att fordonet lutar i sidled.
• För att fordonet ska ha god styrbarhet måste minst 20 % av fordonets vikt ligga
på de styrande axlarna. Lokala bestämmelser kan dock föreskriva annan fördelning.
04:20-01 Utgåva 1 sv-SE
1 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Exempel
I vissa fall uppstår högre axeltryck när en lastbil är delvis lastad än när den är fullastad. Bilden visar att maximalt framaxeltryck uppnås när lastbilen är lastad till ungefär
65 %.
I det här fallet är det maximala framaxeltrycket högre än tillåtet vid 65 % last, trots
att det vid full last ligger under.
Vid beräkning på till exempel sopbilar så blir förhållandena omvända. Eftersom de
lastas bakifrån kan ett högre bakaxeltryck uppstå vid laster mindre än full last.
1
7
6
F (kg)
7 100
6 000
3
5 000
4 000
3 000
5
4
2 000
1 000
8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 %
316 998
12 000
11 000
10 000
9 000
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
2
8 000
7 000
1. Belastning på framaxeln (kg)
2. Maximalt framaxeltryck
3. Lastningskurva för framaxeln
4. Lastningskurva för bakaxeln
5. Högsta tryck på framaxeln vid avlastning
6. Visar hur fordonet avlastas bakifrån
7. Belastning på bakaxeln (kg)
8. Lastens storlek i procent av maxlasten
R (kg)
9 000
2 (19)
©
Scanias distributörer och återförsäljare har ett datorbaserat beräkningsprogram för
lastoptimering vilket är ett hjälpmedel vid axeltrycksberäkningar.
6 500
3 250
1 210
15 420
Totalt
9 030
0
4 550
0
2 000
15 580
15 420
0
15 420
15 580
15 420
31 000
32 000
1 000
1 495
800
5 100
2 610
4 666
6 455
9 205
17 389
13 611
31 000
Vikt på styrda axlar
På styrda framaxlar
Slirgräns asfalt
Slirgräns grusväg
316 999
Exempel på resultat från en axeltrycksberäkning:
Fram
Bak
Chassivikt
6 445
2 585
Extra vikt
0
0
Påbyggnadsvikt
1 146
3 404
Vikt 1–4
0
0
Påbyggnadsutrustning
2 135
-135
Tjänstevikt
9 726
5 854
Last 0
3 885
11 535
Last 1–4
0
0
Lastvikt
3 885
11 535
Tomvikt
9 756
5 854
Lastvikt
3 885
11 535
Bruttovikt
13 611
17 389
Maxvikt
14 200
19 000
Viktmarginal
589
1 611
955
66 %
43 %
31 %
18 %
3 (19)
©
Hävstångsprincipen
Hävstångsprincipen kan beskrivas med följande exempel (kärran i exemplet antas
vara viktlös):
100 kg
Kärrans två markstöd utgörs av ett hjul i ena änden och en person som lyfter kärrans
andra ände. När en last placeras nära personen måste denne bära en stor del av lasten
medan hjulet bär en mindre del.
317 000
70 kg
Genom att flytta lasten närmare hjulet ökar belastningen på hjulet och personen behöver bära en mindre del av lasten.
100 kg
317 001
20 kg
Om vikten placeras framför hjulets centrum måste personen trycka kärrans handtag
nedåt för att kärran inte ska tippa framåt.
100 kg
317 002
10 kg
4 (19)
©
Belastningen för personen varierar i förhållande till lastens placering på kärran.
När systemet inte är i rörelse är summan av alla krafter och moment lika med 0. När
momentjämvikt råder kring hjulets centrum gäller följande ekvation:
U
TR
C
A
=
=
=
=
U (kg)
Lasten
Belastningen (lastens reaktionskraft på personen)
Avståndet från hjulets centrum till lastens tyngdpunkt
Avståndet mellan markstöden (hjulets centrum och personen)
TR (kg)
U · C = TR · A
A
317 003
C
Lasten · dess hävstång = belastningen · dess hävstång
5 (19)
©
Begrepp och beräkningar
AB
BL/2
BL/2
U
Axeltrycks- och påbyggnadsberäkningar bygger på statisk jämvikt.
• Summan av de nedåtriktade krafterna är lika stora som summan av de uppåtriktade. Det gör att summan av vikten för lastbilens alla komponenter och last är lika
stor som lastbilens axelvikter.
• Summan av tyngdkrafternas utövade moment kring en punkt är lika med summan
av reaktionskrafternas utövade moment kring samma punkt. Det beskrivs genom
hävstångsprincipen i föregående avsnitt. Hjulen i tidigare exempel kan ersättas
med lastbilens framhjul och personen med bakhjulen.
Mått
BEP
L011
L002
L012.1
-
L
L014
AT
L015
BL
K
-
C
-
Förklaring
Avstånd mellan första framaxel och första drivande axel
Avstånd från framaxel till påbyggnad
Avstånd mellan framaxlar
Avstånd mellan första framaxel och teoretiskt belastningscentrum
för de båda framaxlarna
Avstånd mellan första drivande bakaxel och teoretiskt belastningscentrum för boggin
Teoretiskt axelavstånd, avstånd mellan det främre och bakre teoretiska belastningscentrum
Lastbärarens yttre längd
Avstånd mellan lastbärarens mittpunkt och tyngdpunkt för last
och påbyggnad
Avstånd mellan främre belastningscentrum och tyngdpunkt för
last och påbyggnad eller extra vikt
TF
TR
K
C
AT
A
L
317 004
Scania
A
AB
Q
LL
6 (19)
©
Vikter och formler
Typ av vikt:
T
W
N
U
=
=
=
=
Totalvikt för lastat fordon
Chassivikt
Extra vikt, till exempel kran
Last och påbyggnadsvikt
Fördelad vikt
Fram
Bak
TF
TR
WF
WR
NF
NR
UF
UR
Använd följande formler:
T=W+N+U
C · U = AT · UR
Eller omskriven:
C =
AT · UR
U
U = UF + UR
För att uppnå jämvikt ska den totala vikten av last och påbyggnad (U) multiplicerad
med sin hävarm (C), ge samma resultat som den del av U som ligger över bakre axeltyngdpunktscentrum (UR), multiplicerad med det teoretiska axelavståndet (AT).
Räkna ut C för att sedan kunna räkna ut lastytan (BL). Placeringen av lastytan (BL)
går vanligen ut på att avvikelsen (K) ska hamna så nära 0 som möjligt.
7 (19)
©
Ta fram följande fakta:
• Tillåtna axeltryck
• Lastbilens vikter och axelavstånd
• Påbyggnadens vikt samt den eventuella extrautrustningens vikt
Beräkning
Totaltvikt för lastat fordon
Chassivikt
Extra vikt
Last + påbyggnad
Vikt fram (kg)
TF
WF
NF
=
UF
Vikt bak (kg)
TR
WR
NR
=
UR
Totalvikt (kg)
T
W
N
=
U
Här följer fem beräkningsexempel.
8 (19)
©
Exempel 1: Dragbil med hjulkonfiguration 6x4
Beräkningens syfte är att ta reda på var vändskivan (C) ska placeras, för att uppnå
optimalt axeltryck.
U
Börja beräkningen med att ta fram följande fakta:
• Högsta tillåtna axeltryck
TF
AT = A + L = 4 977,5 mm
Beräkning
Totalvikta
Chassivikt
Last + vändskiva
A
Vikt fram (kg)
TF = 7 000
- WF = 4 790
= UF = 2 210
Vikt bak (kg)
TR = 19 000
- WR = 3 350
= UR = 15 650
Totalvikt (kg)
T = 26 000
- W = 8 140
= U = 17 860
TR
C
AT
L
317 005
A = 4 300 mm
L = 677,5 mm
a. Lastat fordon
Räkna ut C genom följande beräkning:
C=
AT · UR
U
=
4 977,5 · 15 650
17 860
= 4 362 mm
För att utnyttja de maximalt tillåtna axeltrycken ska vändskivan placeras 4 350 mm
bakom framaxeln, K blir då 0.
9 (19)
©
Exempel 2: Lastbil med bakmonterad kran och hjulkonfiguration
6x2
Beräkningens syfte är att ta reda på kranens viktfördelning på framaxlar respektive
bakaxlar.
N
• Kranens vikt och tyngdpunkt
=
=
=
=
=
4 600 mm
612 mm (6x2)
A + L = 4 600 + 612 = 5 212 mm
7 400 mm
2 500 kg
NF
A
L
NR
AT
C
317 006
A
L
AT
C
N
10 (19)
©
Genom att använda hävstångsprincipen kan följande beräkning göras:
NR =
N·C
AT
=
2 500 · 7 400
5 212
= 3 550 kg
NR = 3 550 kg på villkor att:
NF = N - NR = 2 500 - 3 350 = -1 050 kg
NF = - 1 050 kg
Notera att vikten på framaxeln blir negativ, med andra ord så minskar trycket på
framaxeln.
För beräkning av ett helt fordon ska NF och NR läggas in på respektive tyngdpunktscentrum i den fortsatta beräkningen.
11 (19)
©
Exempel 3: Lastbil med kran bakom hytt och hjulkonfiguration
4x2
AB
BL
N
Beräkningens syfte är att ta reda på kranens viktfördelning på framaxlar respektive
bakaxlar samt lämplig flaklängd för påbyggnaden.
BL/2
BL/2
U
• Kranens vikt och tyngdpunkt
Se exempel 2 för beräkning av kranens viktfördelning på axlarna.
=
=
=
=
=
AT = 4 300 mm
Minst 1 100 mm enligt kranbeskrivning och beräkning
4 260 kg
1 848 kg
1 950 kg
Beräkning
Totalvikta
Chassivikt
Utrustning, kran
Last + påbyggnad
Vikt fram (kg)
TF = 7 500
- WF = 4 260
- NF = 1 586
= UF = 1 654
Vikt bak (kg)
TR = 11 000
- WR = 1 848
- NR = 364
= UR = 8 788
TF
TR
C
A
J
317 007
A
AB
WF
WR
N
Totalvikt (kg)
T = 18 500
- W = 6 108
- N = 1 950
= U = 10 442
a. Lastat fordon
12 (19)
©
Räkna ut C genom följande beräkning:
C =
AT · UR
U
C=
4 300 · 8 788
10 442
= 3 619 mm
Sätt in det kortast möjliga AB–måttet för att få fram den längsta lastytan (BL) som
är möjlig med optimal axeltrycksfördelning.
C = AB + BL/2
3 619 = 1 100 + BL/2
BL/2 = 2 519 mm
Den längsta möjliga lastytan (BL) med optimal axeltrycksfördelning blir 5 038 mm.
Använd ett tippflak som har en standardlängd på 4 400 mm. Föregående beräkning
visar att tippflaket får plats bakom kranen.
13 (19)
©
Räkna ut AB-måttet för att kunna välja ett tippflak med optimal längd och ett acceptabelt baköverhäng.
C = AB + BL/2
3 619 = AB + 2 200
AB = 1 419 mm
Tippflakets bakersta punkt från framaxeln blir följande:
C + BL/2 = 3 619 + 2 200 = 5 819 mm
Överhänget (J) bakom bakaxeln blir då följande:
(C + BL/2) - A = 5 819 - 4 300 = 1 519 mm
Placeras tippaxeln 1 000 mm bakom bakaxeln är det ett överhäng på 519 mm bakom
tippaxeln. Det är ett acceptabelt värde och valet av tippflak med en längd på
4 400 mm behöver inte ändras.
14 (19)
©
Exempel 4: Tippbil med hjulkonfiguration 8x4*4
AB
BL/2
Beräkningens syfte är att få fram en lämplig längd på lastytan (BL) och placering
utan att överskrida det högsta tillåtna axeltrycket. Vald längd bör också ge ett lämpligt överhäng för att i det här fallet bland annat uppnå god tippstabilitet.
BL/2
C
K
U
• Påbyggnadens vikt och extrautrustningens vikt
I det här exemplet med tippbil utförs beräkningen med jämnt fördelad last.
A
K
L
AT
=
=
=
=
3 350 mm
0
1 256 mm
A + L = 4 606 mm (enligt ICD)
Beräkning
Totalvikta
Chassivikt
Last + påbyggnad
Vikt fram (kg)
TF = 7 100
- WF = 4 870
= UF = 2 230
TF
L
A
AT
Vikt bak (kg)
TR = 24 000
- WR = 4 585
= UR = 19 415
TR
317 008
Vanligen söker man AB-måttet mellan framaxel och påbyggnadens främre del. Det
minsta tillåtna AB-måttet finns angivet för de olika hyttlängderna. Det minsta ABmåttet är angivet till 320 mm för 14-hytten.
Totalvikt (kg)
T = 31 100
- W = 9 455
= U = 21 645
a. Lastat fordon
15 (19)
©
Använd följande förmel för beräkning av C:
C=
AT · UR
U
C=
4 606 · 19 415
21 645
= 4 131
Använd följande formel för kunna räkna ut hur lång den längsta påbyggnaden (BL)
kan vara med optimal axeltrycksfördelning:
C + K = AB + BL/2
4 131 = 320 + BL/2
BL = 7 622 mm
Den längsta påbyggnaden med optimal axeltrycksfördelning är 7 622 mm.
16 (19)
©
Använd ett tippflak som har en standardlängd på 6 200 mm. Följande uträkningen visar att tippflaket som är valt får plats. Räkna ut AB-måttet för att se vilken flaklängd
som ger ett acceptabelt baköverhäng.
C = AB + BL/2
4 131 = AB + 6 200/2
AB = 1 031 mm
För ett tippflak med lastytan (BL) 6 200 mm blir tippflakets bakersta punkt från
framaxeln följande:
C + BL/2
4 131 + 3 100 = 7 231 mm
Axelavståndet för boggin är 1 355 + 1 305, vilket syns på fordonets ICD.
Överhänget bakom sista axeln blir:
(C + BL/2) - (A + 1 355 + 1 305) = (4 131 + 3 100) - (3 350 + 1 355 + 1 305) = 7 231 - 6 100 = 1221 mm
Placeras tippaxeln 550 mm bakom sista bakaxeln blir det ett överhäng på 1 221 - 550
= 657 mm bakom tippaxeln. Det är ett acceptabelt värde och valet av tippflak med en
längd på 6 200 mm behöver inte ändras.
17 (19)
©
Exempel 5: Betongroterbil med hjulkonfiguration 8x4
U
Beräkningens syfte är att få fram optimal placering av betongroteraren med hänsyn
till högsta tillåtna axeltryck.
AB
• Lastbilens chassivikt och axelavstånd
• Påbyggnadens och extrautrustningens vikt samt deras respektive tyngdpunkter
(TP).
AT = 4 005 mm
TP = 2 941 mm, mätt från påbyggnadens framkant
TR
TF
Vikt fram (kg)
TF = 13 000
- WF = 6 385
= UF = 6 615
Vikt bak (kg)
TR = 19 000
- WR = 2 720
= UR = 16 280
Totalvikt (kg)
T = 32 000
- W = 9 105
= U = 22 895
a. Lastat fordon
Q
C
AT
A
317 009
Beräkning
Totalvikta
Chassivikt
Last + påbyggnad
18 (19)
©
Räkna ut C för att få reda på var tyngdpunkten bör vara placerad i förhållande till
främre belastningscentrum.
C=
AT · UR
U
=
4 005 · 16 280
22 895
= 2 848 mm
För att få fram betongroterarens placering i förhållande till första framaxeln räknas
AB-måttet fram. Eftersom C utgår från främre belastningscentrum används halva
framaxelavståndet, i det här fallet 1 940/2 = 970 mm.
AB = C - TP + halva framaxelavståndet = 2 848 - 2 941 + 970 = 877 mm
Placera betongroteraren 877 mm bakom första framaxeln.
19 (19)
©

Axeltrycksberäkningar Allmänt om axeltrycksberäkningar

Transcription

Similar documents

Borttagning av kardanaxel Verktyg Arbetsbeskrivning

Borttagning av ratt och styrkolonn Allmänt Arbetsbeskrivning

Instruktion för läsa och använda resultat från Employee

Borttagning av växellåda Allmänt Verktyg

Bakgavellyft från fabrik Allmänt - Scania Technical Information

Lagkrav Generellt om lagar och bestämmelser

Tunga Rallyt Väst Åka en sväng Tunga Gefle dala Strängnäs Truck

Scania Touring HD 12m

Krafter och rörelser Definitioner - TIL

BWM_0000383_00 - Scania Technical Information Library (TIL)

Ny Euro 6-motor för bioetanol från Scania

Bra att veta

Tippbilar Allmänt om tippbilar Säkerhet - TIL

Aktivering av åkplattform enligt EN 1501-1 Funktion - TIL