Как рассчитать нагрузку на ось грузового автомобиля

Автомобиль с перегрузом, неважно легковой или фура, – представляет существенную угрозу для всех участников движения. Во-первых, потому что сама машина движется нестабильно. Во-вторых, большая нагрузка на ось может привести к её внезапной поломке. В-третьих, тормозной путь такого авто более длинный, что может привести к аварии. Кроме того, превышение допустимого веса ведёт к разрушению дорожного полотна и мостовых конструкций. И за перегруз полагается административный штраф.

Поэтому в этой статье мы расскажем о нормах предельно допустимой нагрузки на ось грузового автомобиля и о том, как её определить.

Расчёт нагрузки на ось грузового автомобиля

Процесс грузоперевозок регламентируется нормативно-правовыми актами. Среди которых ФЗ об автодорогах №257-ФЗ от 08.11.2007. В соответствии с п. 2 ст. 31 которого для передвижения по автодорогам транспорта с превышением общей допустимого веса или нагрузки на ось больше чем на 2% необходимо получить разрешение. Исключение делается лишь для автотранспорта Вооружённых сил России.
При получении разрешения владелец авто должен:

Компенсировать урон, наносимый покрытию дороги.

Если перегруз менее 10%, используется упрощённая процедура выдачи, которая занимает всего 1 день.

Кроме того, проезд по мостам и участкам дороги иногда бывает ограничен специальными знаками, указывающим предельное значение веса грузового автомобиля или нагрузки на его ось. Это может быть связано с грузоподъёмностью конструкции или её состоянием.

Полный список документов, необходимых для оформления карты

Максимально допустимая нагрузка на ось грузовых автомобилей в России

Постановлением Правительства Российский Федерации о правилах перевозки грузов автотранспортом установлен допустимый предельный вес машин в тоннах.

Вторая характеристика, устанавливаемый этим нормативным актом, – допустимая нагрузка. Она определяется в зависимости от вида дорог, типа колёс и расстояния между сближенными осями.

Например, таблица максимально разрешённых нагрузок на оси грузовых автомобилей для односкатных колёс выглядит следующим образом.

Значения в таблице приводятся для каждой оси. Расчёт массы должен производиться как можно точнее, так как допустимая погрешность не более 5 %.

Как рассчитать нагрузку

Итак, ограничение по проезду существует по двум параметрам:

По нагрузке оси.

Рассчитаем вес авто. Существует соотношение для двухосного автомобиля (например, марки Газель):

Ма=Нп+Нз,
где, Ма – вес грузовика.
Нп – нагрузка на переднюю ось.
Нз – аналогичный параметр для задней оси.

Эта простая формула расчёта связывает нагрузку на оси грузового автомобиля и его массу.

Для автотранспорта с тремя осями, задний и средний мост которого объединён в тележку (пример – Камаз 53215), эта зависимость имеет следующий вид:

где, Нт – нагрузка на всю заднюю тележку.

Нагрузка для задней тележки и оси обычно больше. Так как именно там располагают перевозимые товары. А вес, давящий на переднюю ось, определяется только массой кабины и силового агрегата.

Узнать нагрузку, имея вес груза, машины и прицепа – сложнее. И это расчёт будет иметь очень приблизительный вид.

Берем в свидетельствах о регистрации массу авто (Ма) и прицепа (Мп). Для примера возьмем Ма=6 т, Мп= 11 т.

Узнаем фактический вес груза (Мг). Примем Мг= 19 т.

Самое распространённое соотношение нагрузок: 0,75 – на прицеп, 0, 25 – на тягач. Тогда нагрузка на прицеп: Нп=0,75*(Мп+Мг)=22,5.

Считается, что нагрузка распределена в прицепе равномерно. И нагрузка на одну ось (Но) равна Нп/количество осей =22,5/3=7,5 т на каждую ось.

Аналогично считаем нагрузку на оси машины. На них приходятся оставшиеся 0,25 веса. То есть (Мп+Мг)*0,25+Ма=(11+19)*0,25+6=13,5 т.

Нагрузка на задние оси автомобиля будет равно 0,75 от нагрузки на грузовик. То есть 13,5*0,75/2=5,06.

А нагрузка на переднюю ось – то, что осталось от общей нагрузки на авто. 13,5–5,06*2=3,37.

Итого получается следующая примерная картина распределения веса 3,37+5,06+5,06+7,5+7,5+7,5.

Реальные значения могут отличаться. Часто нагрузка на осях бывает неравномерной. Это обычно связано со следующими причинами:

Цены на карты для тахографов можно узнать здесь.

Неисправностью подвески полуприцепа.

Прогибанием прицепа под грузом.

Негоризонтальностью площадки полуприцепа.

Конструктивными особенностями подвески.

Как определить нагрузку на ось грузового автомобиля

Взвешивание – простой способ определения как общего веса, так и значения для каждой отдельной оси. Есть два метода:

Динамический. Для взвешивания грузовик со скоростью не более 5 км/ч проезжает по поосным автомобильным весам. Они зафиксируют вес каждой оси, а потом определят вес самой машины. Это достаточно простой и удобный способ, но его погрешность составляет от 0,5 до 3%. Что – как вы можете понять при границе превышения максимальной допустимой нагрузки на ось грузового автомобиля в 2% – слишком много.

Статический. Авто въезжает и останавливается на платформе весов, на которую установлены тензодатчики. Их применение позволяет добиться очень высокой точности взвешивания – 0,01%.

Также можно купить тягач, оснащённый системой мониторинга, и совместимый с ним прицеп. Это довольно удобный способ всегда быть в курсе уровня загруженности своей машины, но очень дорогой.

Можно вмонтировать манометры в магистраль пневморессоры, и следить за показаниями в процессе погрузочных работ. Чтобы не мучится с определением, какое значение шкалы манометра какому весу соответствует, можно установить специальные датчики. Но это требует не только затрат денег при покупке всех элементов системы, но и значительных усилий по её отладке.

Штрафы за перегруз

В основном об этом виде административного наказания беспокоятся водители грузовиков. Так как у легковых автомобилей есть ограничения только по количеству перевозимых пассажиров. Штраф за превышение нагрузки разделяются на три типа в зависимости от уровня ответственности лиц:

Для физических лиц 1,5–2 тыс. руб.

Для должностных – сумма уже выше,15 тыс. руб.

И ещё выше для юридических – 400 тыс. руб.

Оформить заказ на карту для тахографа.

Если при превышении более 2% нет разрешения на провоз, то также оформляется штраф. Да и когда вес груза не совпадает с тем, что написано в сопроводительных бумагах с физического лица могут взыскать сумму 5 тыс. рублей. Для компании размер взыскания больше минимум в 50 раз. Правда, без контрольного взвешивания выписать штраф инспектор не имеет права.

Mаксимально допустимая нагрузка на ось

В Приложение N 2 к Правилам перевозок грузов автомобильным транспортом обозначена максимально допустимая нагрузка на ось грузовика. Нагрузка регламентируется для автодорог рассчитанных на осевую нагрузку 6 т, 10 т и 11,5 т. Кроме того, учитывается расстояние между сближенными осями и тип колес автотранспорта.

Допустимые осевые нагрузки транспортных средств

1. В скобках приведены значения для двухскатных колес, без скобок — для односкатных.
2. Оси с односкатными и двухскатными колесами, объединенные в группу сближенных осей, следует рассматривать как сближенные оси с односкатными колесами.
3. Для сдвоенных и строенных осей, конструктивно объединенных в общую тележку, допустимая осевая нагрузка определяется путем деления общей допустимой нагрузки на тележку на соответствующее количество осей.
4. Допускается неравномерное распределение нагрузки по осям для двухосных и трехосных тележек, если суммарная нагрузка на тележку не превышает допустимую и нагрузка на наиболее нагруженную ось не превышает допустимую осевую нагрузку соответствующей (односкатной или двускатной) одиночной оси.

Расстояние между колесами автомобиля

Все в этом мире имеет свои характеристики, свойства и параметры, определения, которые дают представление о чем-то или о ком-то. Зная параметры той или иной вещи, изделия, устройства, мы можем представить это в своей голове или понять, подходит нам это или нет, даже не видя это вживую.

Ежедневно в автомобильной промышленности появляются новые термины, так как данная индустрия развивается ударными темпами. Однако есть термины, которые, на мой взгляд, должен знать каждый автомобилист. Сегодня вы узнаете о том, что такое клиренс, колесная база и колея. Кроме того, вы узнаете, как они влияют на ходовые качества автомобиля, а также его динамические параметры.

Начнем с простого — клиренс. Этот термин иногда заменяют другим словосочетанием — дорожный просвет, то есть расстояние от дорожного покрытия до крайней части кузова авто. В общем, дорожный просвет — это величина или высота просвета между автомобилем и дорогой.

Актуально: Как увеличить клиренс автомобиля? Эффективные способы увеличения дорожного просвета

Перейдем к более сложному — колесная база. Под этим понятием подразумевают продольное расстояние между осями передних и задних колес.

Усложним — колея. Колеей автомобиля называют поперечное расстояние между центрами отпечатков колес, расположенных на одной оси (правое и левое). Если это колесная пара, то есть сдвоенное колесо, то центр будет определяться в точке соприкосновения двух колес. Ширина колеи напрямую влияет на устойчивость, чем шире колеса, тем устойчивее будет авто.

Где все это важно?

Клиренс, понятное дело имеет значение на бездорожье, где движение происходит по разным ухабам, и, чтобы не «сесть на брюхо» нужен большой клиренс. С другой стороны, для асфальта и скоростных авто большой клиренс не нужен, наоборот, с целью улучшения управляемости и устойчивости авто, центр тяжести располагают максимально близко к дорожному покрытию.

Ширина колеи для проходимости не играет настолько большой роли, она, скорее, важна для устойчивости автомобиля. Если ширина колеи передних колес будет отличаться от ширины задней колеи, это будет затруднять движение, поскольку каждое колесо будет прокладывать свою колею.

Размер колесной базы напрямую влияет на диагональное вывешивание авто, чем колесная база будет больше, тем легче будет вывешиваться авто, это в свою очередь повысит проходимость.

Можно ли самостоятельно изменить основные технические параметры ходовой части авто?

Можно, безусловно, однако спрогнозировать как после этих изменений поведет себя авто на дороге, а также в той или иной экстремальной ситуации — невозможно. Для этого автопроизводители перед выпуском своего авто выполняют сложные математические подсчеты, тестируют ходовые качества и доводят сотни параметров, в том числе и три вышеупомянутых до совершенства. Если же автовладелец начинает заниматься доработкой каких-то качеств своего авто, как правило, улучшая одни он ухудшает другие.

Так, к примеру, есть масса способов увеличить клиренс автомобиля. Однако после того как это значение изменится, авто потеряет в управляемости, устойчивости и динамике. Увеличится сопротивление, расход топлива и многое другое.

Самый простой способ увеличить клиренс — поставить колеса большего диаметра. Также это могут быть проставки на стойки или пневмоподвеска. Кроме изменений ходовых качеств, меняя дорожный просвет, вы нарушаете углы регулировки всех приводящих элементов. Подвеска работает не в том режиме, в котором должна работать, к тому же существенно ухудшается управляемость автомобиля, так как центр тяжести становится выше. Обычные легковушки не имеют большой расположенности к увеличению клиренса, так как это изначально шоссейные авто и производитель не предусмотрел такой возможности. Другое дело автомобили с повышенной проходимостью, у которых есть рама, здесь любителям тюнинга и увеличения проходимости есть где разогнаться. Кроме того, существуют аэродинамические правила и формулы, которые в домашних условиях сложно рассчитать. Поднимая или опуская авто над землей, меняются аэродинамические параметры авто. Воздушные потоки начинают двигаться по-другому, в результате чего может ухудшиться управляемость за счет изменения потоков, которые выполняют прижимное усилие. Изменится также устойчивость авто из-за увеличенного клиренса и дополнительного воздушного потока под днищем, который на большой скорости будет поднимать кузов над дорогой, ухудшая сцепления колес.

На этапе создания автомобилей, производители соблюдают определенные нормы и правила, золотые шаблоны, от которых нельзя отклоняться. Так должно соблюдаться соотношение размера колеи с размером колесной базы. Минимально допустимый коэффициент — 1,6, можно больше, но меньше — нет. Этот коэффициент положительно влияет на плавность хода автомобиля, тем самым повышается уровень комфорта. Для примера возьмем автомобили премиум-класса, у которых колесная база значительно больше колеи. Взять хотя бы лимузины, у которых это значение в несколько раз больше, чем у обычных авто.

Увеличение колеи — непростая и во многом довольно спорная задача. Чаще всего это делают путем увеличения ширины колес, за счет более широкой резины или дисков. Более кардинальные решения предусматривают установку специальных проставок на ступицы, что позволяет увеличить вынос и установить еще более широкие диски и резину. Само увеличение колеи практически не влияет на проходимость, а вот установка более широких колес позволяет увеличить пятно контакта и площадь, на которую опирается автомобиль. Помимо улучшения проходимости, увеличение колеи и установка более широких колес позволяет повысить устойчивость авто, а также улучшить управляемость. Но вместе с увеличением ширины колеи и колес вы получите снижение динамики и увеличение параметра под названием — «сопротивление качению». То есть, для того, чтобы авто двигалось на таких колесах, ему потребуется больше мощности.

Что в итоге?

Невозможно создать абсолютно идеальный автомобиль, который обладал бы всеми возможными преимуществами. Каждый автомобиль, каждый класс, должен использоваться по назначению. Не стоит делать из седана внедорожник и наоборот. В результате у вас получится «недовнедорожник» с ужасной управляемостью и «никакой» проходимостью. Прежде чем менять ходовые параметры своего авто, следует подумать о конечном результате, готовы ли вы к тому, что он может не оправдать ваших ожиданий. Очень серьезные изменения и доработки порою заканчиваются весьма плачевно. Мастера «из народа» нередко становятся жертвами своих же экспериментов, поэтому прежде чем что-то кардинально менять, подумайте о том, чем это может для вас закончиться.

Изменение параметров ходовой части напрямую влияет на ее эффективность и срок службы. Не меняйте размер колесной базы, этот параметр нельзя регулировать на свое усмотрение. Если же у вас есть желание что-то улучшить в своем авто, доверьте это специалистам и соблюдайте золотое правило — «не навреди!» Есть также и другой вариант — купить другое авто с нужными для вас параметрами. Помните, что над созданием одного авто работали целые группы инженеров конструкторско-испытательного бюро, вряд ли у вас получится что-то после них улучшить.

Спасибо за внимание! Напишите в комментариях как вы относитесь к подобного рода доработкам и, что бы вы хотели поменять в своем авто. Заранее спасибо всем, кто оставит комментарий. Если статья вам понравилась, поделитесь ею с друзьями в социальных сетях!

Автомобиль — Сила тяги

Тяговое усилие между колесом автомобиля и поверхностью может быть выражено как

F = тяговое усилие или сила, действующая на колесо с поверхности (Н, фунт _f )

μ _т = коэффициент сцепления — или трения — между колесом и поверхностью

W = вес или вертикальная сила между колесом и поверхностью (N, фунт _f ) )

м = масса на колесе (кг, слизней )

a _г = ускорение силы тяжести (9.81 м / с 2 , 32.17405 фут / с 2 )

Коэффициент тяги для нормальных автомобильных шин

Пример. Тяговое усилие на ускоряющем автомобиле

Максимальное тяговое усилие можно получить с одного из двух задних колес на автомобиле с задним колесом — с масса 2000 кг равномерно распределена по всем четырем колесам — по мокрому асфальту с коэффициентом сцепления 0.5 — можно рассчитать как

F _{one_wheel} = 0,5 ((2000 кг) (9,81 м / с 2 ) / 4)

Сила тяги от обоих задних колес

Примечание! — что во время ускорения сила от двигателя создает момент, который пытается вращать транспортное средство вокруг ведомых колес. Для автомобиля с задним приводом это выгодно за счет увеличения вертикальной силы и увеличения тяги на ведомых колесах.Для автомобиля с приводом на переднее колесо сила тяги будет уменьшаться во время ускорения.

Максимальное ускорение автомобиля в этих условиях может быть рассчитано по второму закону Ньютона как

автомобиля = F / m

= (2,45 м / с 2 ) / (9,81 м / с 2 )

a _{автомобиль} = ускорение автомобиля (м / с 2 )

минимальное время до ускорения с 0 км / ч до 100 км / ч можно рассчитать как

= ((100 км / ч) — (0 км / ч)) (1000 м / км) (1/3600 ч / с) / (2,4 м / с 2 )

dt = использованное время (с)

dv = изменение скорости (м / с)

Калькулятор ускорения автомобиля

Этот калькулятор можно использовать для расчета максимального ускорения и минимального времени разгона автомобиля на разных поверхностях.

масса автомобиля (кг)

нет. тяговых колес

конечная скорость (км / ч)

Формула тормозного пути

Если водитель включит тормоза автомобиля, автомобиль не остановится сразу. Тормозной путь — это расстояние, на которое машина проезжает до отдыха. Это зависит от скорости автомобиля и коэффициента трения ( μ ) между колесами и дорогой. Эта формула тормозного пути не включает антиблокировочную систему тормозов или прокачку тормозов. Единица СИ для тормозного пути — метры.

d = тормозной путь ( м )

v = скорость автомобиля ( м / с )

μ = коэффициент трения (без единиц)

г = ускорение силы тяжести (9,80 м / с 2 )

Формула тормозного пути Вопросы:

1) Водитель в автомобиле на улице проживает со скоростью 50,0 км / ч . Она нажимает на тормоза, когда видит знак остановки.Коэффициент трения между шинами и дорогой составляет µ, = 0,60. Каков тормозной путь автомобиля?

Ответ: Скорость автомобиля должна быть переведена в метры в секунду:

Тормозной путь можно найти по формуле:

Тормозной путь автомобиля 16.40 м.

2) Водитель в машине на ледяной трассе едет в 100.0 км / ч . Он нажимает на тормоза и начинает скользить. Коэффициент трения между шинами и льдом на дороге составляет µ, = 0,15. Каков тормозной путь автомобиля?

Ответ: Скорость автомобиля должна быть переведена в метры в секунду:

Тормозной путь можно найти по формуле:

Тормозной путь автомобиля на ледяной трассе составляет 262.4 м .

Формула тормозного пути

Реакционная дистанция

Расстояние реакции — это расстояние, которое вы преодолеваете от точки обнаружения опасности до тех пор, пока вы не начнете тормозить или отклоняться.

Расстояние реакции зависит от

• Скорость автомобиля (пропорциональное увеличение):
  • 2 x большая скорость = 2 x большее расстояние реакции.
  • 5-кратная скорость = 5-кратное расстояние реакции.
• Ваше время реакции.
  • Обычно 0,5–2 секунды.
  • 45–54 лет имеют лучшее время реакции в пробке.
  • 18–24 лет и те, кому за 60, имеют одинаковое время реакции в движении. У молодых людей острые чувства, но у пожилых людей больше опыта.

Расстояние реакции может быть уменьшено на

• Прогнозирование опасностей.
• Готовность.

Расстояние реакции может быть увеличено на

Простой метод: Рассчитайте расстояние реакции

Формула: Удалите последнюю цифру в скорости, умножьте на время реакции и затем на 3.

Пример расчета со скоростью 50 км / ч и временем реакции 1 секунда:

50 км / ч ⇒ 5
5 * 1 * 3 = 15 метров расстояние реакции

Более точный метод: Рассчитайте расстояние реакции

Формула: d = (s * r) / 3,6

d = расстояние реакции в метрах (рассчитывается).
с = скорость в км / ч.
r = время реакции в секундах.
3,6 = фиксированная цифра для перевода км / ч в м / с.

Пример расчета со скоростью 50 км / ч и временем реакции 1 секунда:

(50 * 1) / 3,6 = 13,9 м, расстояние реакции

Тормозной путь

Тормозной путь — это расстояние, на которое автомобиль проезжает от точки, когда вы начинаете торможение, до тех пор, пока автомобиль не остановится.

На тормозной путь влияет

• Скорость транспортного средства (квадратичное увеличение; «увеличено до степени 2»):
  • 2 x более высокая скорость = 4 x больше тормозной путь.
  • 3-х кратная скорость = 9-кратный тормозной путь.
• Дорога (уклон и условия).
• Нагрузка.
• Тормоза (состояние, технология торможения и количество тормозных колес).

Рассчитайте тормозной путь

Очень трудно добиться надежных расчетов тормозного пути, поскольку дорожные условия и сцепление шин могут сильно различаться. Тормозной путь может быть, например, в 10 раз больше, когда на дороге есть лед.

Простой метод: Рассчитать тормозной путь

Условия: Хорошие и сухие дорожные условия, хорошие шины и хорошие тормоза.

Формула: Удалите ноль из скорости, умножьте цифру на себя, а затем умножьте на 0,4.

Рисунок 0.4 взят из того факта, что тормозной путь с 10 км / ч в условиях сухой дороги составляет приблизительно 0,4 метра. Это было рассчитано с помощью исследователей, измеряющих тормозной путь.Таким образом, в упрощенной формуле мы основываем наши расчеты на тормозном расстоянии в 10 км / ч и увеличиваем его квадратично с увеличением скорости.

Пример расчета со скоростью 10 км / ч:

10 км / ч ⇒ 1
1 * 1 = 1
1 * 0,4 = 0,4 м тормозной путь

Пример расчета со скоростью 50 км / ч:

50 км / ч ⇒ 5
5 * 5 = 25
25 * 0,4 = 10 метров тормозного пути

Более точный метод: Рассчитать тормозной путь

Условия: Хорошая резина и хорошие тормоза.

Формула: d = s 2 / (250 * f)

d = тормозной путь в метрах (рассчитывается).
с = скорость в км / ч.
250 = фиксированная цифра, которая всегда используется.
f = коэффициент трения, ок. 0,8 на сухом асфальте и 0,1 на льду.

Пример расчета со скоростью 50 км / ч на сухом асфальте:

50 2 / (250 * 0,8) = 12,5 метров тормозного пути

Тормозной путь

Тормозной путь = реакционная дистанция + тормозной путь

Рассчитайте тормозной путь с помощью этих простых методов

Лето и дорога сухая.Вы едете со скоростью 90 км / ч на автомобиле с хорошими шинами и тормозами. Вы внезапно замечаете опасность на дороге и сильно тормозите. Как долго будет тормозной путь, если ваше время реакции составляет 1 секунду?

Тормозной путь — реакционного расстояния + тормозной путь . Сначала мы рассчитаем расстояние реакции:

• 90 км / ч ⇒ 9
• 9 * 1 * 3 = 27 метров расстояние реакции

Затем мы рассчитываем тормозной путь:

• 90 км / ч ⇒ 9
• 9 * 9 = 81
• 81 * 0.4 = 32 метра тормозного пути

Теперь оба расстояния объединены:

• 27 + 32 = тормозной путь

Важные разъяснения относительно расчетов

Различные методы дают разные ответы. Какой я должен использовать?
— Используйте все, что пожелаете. Различия настолько малы, что не повлияют на ваш тест теории, так как поля между альтернативами довольно велики.

Итак, если альтернативы 10, 20, 40, 60, не имеет значения, если вы получите 10 метров одним методом и 12.5 метров с другим — оба явно ближе к 10, что, таким образом, является правильным ответом.