Как рассчитать нагрузку на ось автомобиля

При разработке маршрута для автоперевозок негабаритных грузов приходится учитывать предельную осевую нагрузку. Разберемся, что означает данный параметр и какие способы для его определения существуют.

 

Что такое нагрузка на ось

Под данным термином подразумевается нагрузка от веса транспорта, передаваемая колесами одной оси на дорожное полотно. Определить ее можно с помощью специальных автомобильных весов для поосного взвешивания. Такое приспособление можно увидеть возле мостов и прочих дорожных сооружений, для которых является критичной масса проезжающего транспорта. Как правило, перед весами есть соответствующий дорожный знак. На нем указана допустимая нагрузка на ось для данного места.

Формулы для расчета

Полная или снаряженная масса автомобиля и осевая нагрузка связаны между собой следующим соотношением:

нагрузка на заднюю ось + нагрузка на переднюю ось = масса автотранспорта

Например, если полная масса 2-скоростного автомобиля ГАЗ-3302 равняется 3500 кг, то нагрузка на его заднюю и переднюю ось составляет 2300 и 1200 кг соответственно. Для трехосных грузовиков, у которых задний и средний мосты объединяются в единую заднюю тележку, формула будет несколько отличаться:

нагрузка на заднюю тележку + нагрузка на переднюю ось = масса грузовика

Например, бортовой трехосный КАМАЗ-53215, который часто используется для негабаритных перевозок, имеет полный вес 19,650 т. А нагрузка на его заднюю тележку и переднюю ось – 15,23 и 4,42 т соответственно. Из вышеприведенных соотношений видим, что на заднюю ось грузовика всегда приходится большая нагрузка, чем на переднюю. Это обусловлено тем, что платформа всегда располагается сзади. Она дает более значительную нагрузку, чем силовой агрегат и кабина в передней части.

Предельные значения

В дорожном хозяйстве и в сферах эксплуатации автомобилей применяется термин «максимальная осевая нагрузка». Он описан в автомобилестроении. Данный термин означает нагрузку от полной массы автомобиля, которая приходится на самую нагруженную ось или тележку. Значения этого параметра указываются на ограничивающих дорожных знаках. При его расчете учитывается грузоподъемность дорог и их фактическое состояние. При проектировании автомобилей используется термин «допустимая нагрузка на ось». Это разрешенная нагрузка, которая передается на дорожное полотно колесами одной автомобильной оси.

Грузоподъемность дорог

В зависимости от предельных значений, дороги делятся на несколько групп:

  • категории I и II имеют капитальное покрытие и несколько достаточно широких (обычно порядка 3,75 м) полос движения. Максимальный уклон на них составляет 3–4 %. Такие дороги имеют расширенные обочины и увеличенные радиусы поворота. Это позволяет обеспечить хорошую пропускную способность, грузоподъемность полотна и безопасность проезда даже крупногабаритного транспорта;

  • категория III имеет усовершенствованное облегченное покрытие и рассчитана на менее интенсивное движение. Максимальные уклоны увеличиваются до 5 %, радиусы поворотов составляют до 400 м, а ширина полос уменьшается до 3,5 м. При определении возможности проезда крупного нагруженного транспорта необходимо принимать во внимание реальное состояние дороги и габариты самого автомобиля с грузом;

  • категория IV включает дороги с твердым, но не обязательно усовершенствованным покрытием (например гравийным или булыжниковым). Максимальные продольные уклоны на них достигают 6 %, радиусы поворотов составляют 250 м, полосы имеют ширину не больше 3 м;

  • категория V – это грунтовые дороги без твердого покрытия. Весной, осенью и при обильных снегопадах они являются непроходимыми для грузового крупногабаритного транспорта.

При разработке маршрута полученную нагрузку на ось необходимо обязательно соотносить с реальными возможностями дороги.