1. No category

Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Kun kuorma-autoa halutaan käyttää mihin tahansa kuljetustyöhön, sen alustaa täytyy
täydentää jonkinlaisella päällirakenteella.
Akselipainolaskelmien tavoitteena on optimoida alustan ja päällirakenteen sijainti.
On tärkeää pystyä kuljettamaan suurin mahdollinen hyötykuorma ylittämättä suurinta sallittua akseli- ja telipainoa ja noudattaen lakisääteisiä vaatimuksia ja teknisiä rajoituksia.
Jotta kuorma pystytään optimoimaan, tarvitaan tietoja alustapainoista ja -mitoista.
• Ero oikean ja vasemman pyöräpainon välillä ei saa samalla akselilla olla yli 3 %
akselin kokonaispainosta. Epätasainen kuorma saa ajoneuvon kallistumaan sivulle.
• Ajoneuvon hyvän ohjattavuuden varmistamiseksi vähintään 20 % ajoneuvon painosta tulee kohdistua ohjaaville akseleille. Paikalliset säädökset saattavat kuitenkin määrätä erilaisen jakauman.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
1 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki
Joissain tapauksissa akselipaino nousee suuremmaksi osittain kuormattuna kuin täysin kuormattuna. Kuvasta näkyy, että etuakselin enimmäispaino saavutetaan, kun
kuorma-autoa on kuormattu noin 65 %.
Tässä tapauksessa etuakselin enimmäispaino on sallittua suurempi 65 %:n kuormituksella, vaikka se täydellä kuormituksella on pienempi.
Kun laskelmia tehdään esimerkiksi jäteautoille, olosuhteet ovat päinvastaiset. Koska
ne kuormataan takaa, taka-akselipaino voi olla korkeampi osittaisilla kuormilla.
1
7
6
F (kg)
R (kg)
9 000
7 100
7 000
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
8 000
1. Etuakselin kuormitus (kg)
2. Etuakselin enimmäispaino
3. Etuakselin kuormituskäyrä
4. Taka-akselin kuormituskäyrä
5. Etuakselin enimmäiskuormitus purettaessa
6. Näyttää, kuinka ajoneuvon kuorma puretaan takaa
7. Taka-akselin kuormitus (kg)
8. Kuorman suuruus prosentteina maksimikuormituksesta
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
04:20-01 Painos 1 fi-FI
2 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Scanian maahantuojilla ja jälleenmyyjillä on kuorman optimointia varten tietokoneistettu laskentaohjelma, joka auttaa akselipainolaskelmissa.
6 500
3 250
1 210
15 420
Takaosa
2585
0
3404
0
-135
5854
11 535
0
11 535
5854
11 535
17 389
19 000
1611
Yhteensä
9030
0
4550
0
2000
15 580
15 420
0
15 420
15 580
15 420
31 000
32 000
1000
1 495
800
5 100
2 610
4 666
6 455
9 205
17 389
13 611
31 000
Paino ohjaavilla akseleilla
Ohjaavilla etuakseleilla
Luistoraja, asfaltti
Luistoraja, soratie
316 999
Esimerkkituloksia akselipainolaskelmista:
Etuosa
Alustapaino
6445
Lisäpaino
0
Päällirakennepaino
1146
Paino 1–4
0
Päällirakennelaitteet
2135
Ajopaino
9726
Kuorma 0
3885
Kuorma 1–4
0
Kuorman paino
3885
Tyhjäpaino
9756
Kuorman paino
3885
Ajoneuvon kokonaispaino
13 611
Maksimipaino
14 200
Painomarginaali
589
955
66 %
43 %
31 %
18 %
04:20-01 Painos 1 fi-FI
3 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Vipusääntö
Vipusääntöä voidaan kuvata seuraavalla esimerkillä (oletetaan, että esimerkin kärry
on painoton).
100 kg
Kärryä tukee toisessa päässä pyörä ja toisessa kärryn päätä nostava henkilö. Kun
kuorma asetetaan lähelle henkilöä, tämä kantaa kuormasta suuren osan ja pyörä kevyemmän osan.
317 000
70 kg
Siirtämällä kuormaa lähemmäksi pyörää tämän kuormitus kasvaa ja henkilön kantama kuorma kevenee.
100 kg
317 001
20 kg
Jos paino siirretään pyörän keskikohdan etupuolelle, miehen täytyy painaa kahvoja
alaspäin, jotta vaunu ei kaadu eteenpäin.
100 kg
317 002
10 kg
04:20-01 Painos 1 fi-FI
4 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Henkilölle tuleva kuormitus vaihtelee suhteessa kärryllä olevan kuorman sijaintiin.
Kun järjestelmä ei liiku, kaikkien voimien ja momenttien summa on 0. Kun momentit ovat tasapainossa pyörän keskikohdan ympärillä, voidaan käyttää seuraavaa kaavaa.
=
=
=
=
Kuorma
Kuorma (kuorman vastavoima henkilöön)
Etäisyys pyörän keskustasta kuorman painopisteeseen
Tukien (pyörän keskusta ja henkilö) välinen etäisyys
TR (kg)
C
A
U · C = TR · A
317 003
U
TR
C
A
U (kg)
Kuorma · sen vipu = kuorma· sen vipu
04:20-01 Painos 1 fi-FI
5 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Käsite ja laskelmat
AB
BL/2
BL/2
U
Akselipaino- ja päällirakennelaskelmat perustuvat staattiseen tasapainoon.
• Alaspäin vaikuttavien voimien summa on yhtä suuri kuin ylöspäin vaikuttavien
voimien summa. Tämä tarkoittaa sitä, että kuorma-auton kaikkien komponenttien
paino ja sen kuorma yhteensä on yhtä suuri kuin kuorma-auton akselipainojen
summa.
• Painovoimien momenttien summa tietyn kohdan ympärillä on sama kuin vastavoimien momenttien summa saman kohdan ympärillä. Tätä periaatetta kuvattiin
vipusäännöllä edellisessä jaksossa. Edellisen esimerkin kärrynpyörät vastaavat
kuorma-auton etupyöriä ja mies takapyöriä.
Mitat
AB
Q
LL
L
AT
BL
K
C
Selitys
Ensimmäisen etuakselin ja ensimmäisen vetävän akselin välinen
etäisyys
L002 Etuakselin ja päällirakenteen välinen etäisyys
L012.1 Etuakselien välinen etäisyys
Ensimmäisen etuakselin ja molempien etuakselien teoreettisen
kuorman keskipisteen välinen etäisyys
L014 Ensimmäisen vetävän taka-akselin ja telin teoreettisen kuorman
keskipisteen välinen etäisyys
L015 Teoreettinen akseliväli, mitattuna etumaisen ja takimmaisen teoreettisen kuorman keskipisteen välillä
Kuormalavan ulkoinen pituus
Kuormalavan keskikohdan ja kuorman ja päällirakenteen painopisteen välinen etäisyys
Etumaisen kuorman keskipisteen ja kuorman ja päällirakenteen
tai ylimääräisen painon painopisteen välinen etäisyys
04:20-01 Painos 1 fi-FI
TF
TR
K
C
AT
A
L
317 004
Scania BEP
A
L011
6 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Painot ja kaavat
Painotyyppi:
T
W
N
U
=
=
=
=
Kuormatun ajoneuvon kokonaispaino
Alustapaino
Lisäpaino, esimerkiksi nosturi
Kuorma ja päällirakenteen paino
Jaettu paino
Etuosa
Takaosa
TF
TR
WF
WR
NF
NR
UF
UR
Käytä seuraavaa kaavaa:
T=W+N+U
C · U = AT · UR
Tai eri muodossa:
C =
AT · UR
U
U = UF + UR
Jotta saavutetaan tasapainotila, kuorman ja päällirakenteen kokonaispainon U kerrottuna vivulla C tulee antaa sama tulos kuin U:n osuuden, joka on taka-akselin painopisteen varassa, UR, kerrottuna teoreettisella akselivälillä AT.
Laske C, jotta voit laskea kuormaustason BL. Kuormaustason BL sijainti määritetään
yleensä siten, että poikkeamaksi K saadaan luku, joka on mahdollisimman lähellä
nollaa.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
7 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Selvitä seuraavat tiedot:
• Sallittu akselipaino
• Ajoneuvopainot ja akseliväli
• Päällirakenteen ja muun lisävarustuksen paino
Laskenta
Etuosan paino
(kg)
Kuormatun ajoneuvon kokoTF
naispaino
Alustapaino
WF
Lisäpaino
NF
Kuorma + päällirakenne
=
UF
Takaosan
paino (kg)
TR
Kokonaispaino (kg)
T
=
=
WR
NR
UR
W
N
U
Tässä on viisi laskelmaesimerkkiä.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
8 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki 1: Vetoauto, jonka pyöräkokoonpano on 6x4
Laskelman tarkoitus on selvittää vetopöydän (C) sijoitus, jolla saavutetaan optimaalinen akselipaino.
U
Aloita laskelma selvittämällä seuraavat tiedot:
• Suurin sallittu akselipaino
• Ajoneuvopainot ja akseliväli
TF
AT = A + L = 4977,5 mm
Laskenta
A
Etuosan paino
(kg)
TF = 7000
- WF = 4790
= UF = 2210
Kokonaispainoa
Alustapaino
Kuorma + vetopöytä
Takaosan paino
(kg)
TR = 19 000
- WR = 3350
= UR = 15 650
Kokonaispaino (kg)
T = 26 000
- W = 8140
= U = 17 860
TR
C
AT
L
317 005
A = 4300 mm
L = 677,5 mm
a. Kuormattu ajoneuvo
Laske C seuraavan laskutoimituksen avulla:
C=
AT · UR
U
=
4977,5 · 15 650
17 860
= 4362 mm
Jotta suurimmat sallitut akselipainot voidaan hyödyntää, vetopöytä tulee sijoittaa
4350 mm etuakselin taakse. K on tällöin 0.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
9 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki 2: Kuorma-autot taakse asennetulla nosturilla ja pyöräkokoonpanolla 6x2
Laskelman tarkoitus on selvittää nosturin painon jakautuminen etu- ja taka-akseleille.
N
Aloita laskelma selvittämällä seuraavat tiedot:
• Suurin sallittu akselipaino
• Ajoneuvopainot ja akseliväli
• Nosturin paino ja painopiste
=
=
=
=
=
4600 mm
612 mm (6x2)
A + L = 4600 + 612 = 5212 mm
7400 mm
2500 kg
NF
A
L
NR
AT
C
04:20-01 Painos 1 fi-FI
317 006
A
L
AT
C
N
10 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Vipusääntöä käyttämällä voidaan suorittaa seuraava laskelma:
NR =
N·C
AT
=
2500 · 7400
5212
= 3550 kg
NR = 3550kg sillä ehdolla, että:
NF = N - NR = 2500 - 3550 = -1050 kg
NF = - 1050 kg
Huomaa, että etuakselin paino on negatiivinen, toisin sanoen etuakselin kannattama
paino kevenee.
Koko ajoneuvon laskelmia varten NF ja NR sijoitetaan vastaaviin painopisteisiin jatkolaskelmissa.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
11 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki 3: Kuorma-auto ohjaamon taakse asennetulla nosturilla ja pyöräkokoonpanolla 4x2
AB
BL
N
Laskelman tarkoitus on selvittää nosturin painon jakautuminen etu- ja taka-akseleille
sekä sopiva lavan pituus päällirakennetta varten.
BL/2
Aloita laskelma selvittämällä seuraavat tiedot:
BL/2
U
• Suurin sallittu akselipaino
• Ajoneuvopainot ja akseliväli
• Nosturin paino ja painopiste
Katso esimerkistä 2, miten nosturin painon jakautuminen akseleille lasketaan.
=
=
=
=
=
AT = 4300 mm
Vähintään 1100 mm nosturin kuvauksen ja laskelman perusteella
4260 kg
1848 kg
1950 kg
Laskenta
Etuosan paino
(kg)
a
TF = 7500
Kokonaispaino
Alustapaino
- WF = 4260
Varustelu, nosturi
- NF = 1586
Kuorma + päällirakenne = UF = 1654
Takaosan
paino (kg)
TR = 11 000
- WR = 1848
- NR = 364
= UR = 8788
TF
TR
C
A
J
317 007
A
AB
WF
WR
N
Kokonaispaino
(kg)
T = 18 500
- W = 6108
N = 1950
= U = 10 442
a. Kuormattu ajoneuvo
04:20-01 Painos 1 fi-FI
12 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Laske C seuraavan laskutoimituksen avulla:
C =
AT · UR
U
C=
4 300 · 8 788
10 442
= 3619 mm
Sijoita lyhyin mahdollinen AB-mitta, jotta saat pisimmän kuormaustason (BL), joka
voidaan saavuttaa optimilla akselipainojakaumalla.
C = AB + BL/2
3619 = 1100 + BL/2
BL/2 = 2519 mm
Pisin mahdollinen kuormaustaso (BL) optimaalisella akselipainojakaumalla on 5038
mm. Käytä kippilavaa, jonka pituus on normaali 4400 mm. Edellinen laskelma osoittaa, että kippilavalla on tilaa nosturin takana.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
13 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Laske mitta AB, jotta voit valita optimaalisen pituisen kippilavan, jossa on hyväksyttävä takaylitys.
C = AB + BL/2
3619 = AB + 2200
AB = 1419 mm
Kippilavan takimmainen kohta etuakselista katsottuna on:
C + BL/2 = 3619 + 2200 = 5819 mm
Taka-akselin takana oleva ylitys (J) on tällöin seuraava:
(C + BL/2) - A = 5819 - 4300 = 1519 mm
Jos kippiakseli on 1000 mm taka-akselin takana, takaylitykseksi saadaan 519 mm
kippiakselin takana. Tämä on hyväksyttävä arvo, eikä 4400 mm:n pituisen kippilavan valintaa tarvitse vaihtaa.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
14 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki 4: Kippiauto, jonka pyöräkokoonpano on 8x4*4
AB
BL/2
Laskelman periaatteena on saavuttaa sopiva kuorma-alan pituus (BL) ja sijoitus ylittämättä suurinta sallittua akselipainoa. Valitun pituuden pitäisi myös taata sopiva takaylitys, jotta saavutetaan hyvä kippausvakavuus tässä tapauksessa.
BL/2
C
K
U
Aloita laskelma selvittämällä seuraavat tiedot:
• Suurin sallittu akselipaino
• Ajoneuvopainot ja akseliväli
• Päällirakenteen ja lisävarustuksen paino
Tässä kippiautoesimerkissä laskelma suoritetaan tasaisesti jakautuneen kuorman perusteella
A
K
L
AT
=
=
=
=
Etuosan paino
(kg)
a
TF = 7100
Kokonaispaino
Alustapaino
- WF = 4870
Kuorma + päällirakenne = UF = 2230
L
A
AT
3350 mm
0
1256 mm
A + L = 4606 mm (ICD:n mukaan)
Laskenta
TF
Takaosan paino
(kg)
TR = 24 000
- WR = 4585
= UR = 19 415
TR
317 008
Yleensä halutaan selvittää mitta (AB) etuakselin ja päällirakenteen etuosan välillä.
Eri ohjaamopituuksille on olemassa AB:n pienin sallittu mitta. AB:n pienin sallittu
mitta 14-ohjaamolle on 320 mm.
Kokonaispaino (kg)
T = 31 100
- W = 9455
= U = 21 645
a. Kuormattu ajoneuvo
04:20-01 Painos 1 fi-FI
15 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Laske C seuraavan kaavan avulla:
C=
AT · UR
U
C=
4606 · 19 415
21 645
= 4131
Laske seuraavan kaavan avulla, mikä on päällirakenteen enimmäispituus (BL), jolla
akselipaino jakautuu vielä optimaalisesti:
C + K = AB + BL/2
4131 = 320 + BL/2
BL = 7622 mm
Pisin päällirakenne optimaalisella akselipainojakaumalla on 7622 mm.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
16 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Käytä kippilavaa, jonka pituus on normaali 6200 mm. Seuraava laskelma osoittaa, että valittua kippilavaa varten on tarpeeksi tilaa. Selvitä laskemalla mitta AB, millä lavan pituudella takaylitys on hyväksyttävä.
C = AB + BL/2
4131 = AB + 6200/2
AB = 1031 mm
Kun kippilavan kuormaustaso (BL) on 6200 mm, kippilavan takimmainen kohta etuakselista on seuraava:
C + BL/2
4131 + 3100 = 7231 mm
Telin akseliväli on 1355 + 1305, mikä näkyy ajoneuvon alustapiirustuksesta (ICD).
Ylitykseksi viimeisen akselin jälkeen saadaan seuraava:
(C + BL/2) - (A + 1355 + 1305) = (4131 + 3100) - (3350 + 1355 + 1305) = 7231 - 6010 = 1221 mm
Jos kippiakseli on 550 mm viimeisen taka-akselin takana, ylitykseksi saadaan 1221
- 550 = 671 mm kippiakselin takana. Tämä on hyväksyttävä arvo, eikä 6200 mm:n
pituisen kippilavan valintaa tarvitse vaihtaa.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
17 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Esimerkki 5: Betoniauto, jonka pyöräkokoonpano on 8x4
Laskelman tarkoituksena on selvittää betoninsekoittimen sijoitus suurimmalla sallitulla akselipainolla.
U
AB
Aloita laskelma selvittämällä seuraavat tiedot:
• Suurin sallittu akselipaino
• Kuorma-auton alustapaino ja akseliväli
• Päällirakenteen ja lisävarustuksen paino sekä niiden painopisteet (PP).
AT = 4005 mm
PP = 2941 mm päällirakenteen etureunasta mitattuna
Etuosan paino
(kg)
a
Kokonaispaino
TF = 13 000
Alustapaino
- WF = 6385
Kuorma + päälliraken- = UF = 6615
ne
Takaosan paino
(kg)
TR = 19 000
- WR = 2720
= UR = 16 280
Kokonaispaino (kg)
T = 32 000
- W = 9105
= U = 22 895
TR
TF
Q
C
AT
A
a. Kuormattu ajoneuvo
04:20-01 Painos 1 fi-FI
317 009
Laskenta
18 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden
Akselipainolaskelmat
Yleistä tietoa akselipainolaskelmista
Laske C, jonka avulla voit selvittää, missä painopisteen tulee olla suhteessa etumaiseen kuorman keskipisteeseen.
C=
AT · UR
U
=
4005 · 16 280
22 895
= 2848 mm
Betonisekoittimen sijainti suhteessa ensimmäiseen etuakseliin määritetään laskemalla mitta AB. Koska C alkaa etumaisesta kuorman keskipisteestä, etuakseliväli puolitetaan, eli tässä tapauksessa käytetään mittaa 1940/2 = 970 mm.
AB = C - CG + puolet etuakselivälistä = 2848 - 2941 + 970 = 877 mm
Sijoita betonisekoitin 877 mm ensimmäisen etuakselin taakse.
04:20-01 Painos 1 fi-FI
19 (19)
©
Scania CV AB 2010, Sweden