в чем измеряется осевая нагрузка

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:

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.

Источник

Нагрузка на ось

Грузоперевозки — неотъемлемый аспект торговых отношений. Если несколько десятков лет назад грузовой транспорт в большинстве своем принадлежал государству, то в современной России им, как правило, владеют физические лица и частные предприниматели.

Эксплуатация данного вида транспорта накладывает на его владельца и водителя строгие требования. Одно из них — разрешенная нагрузка на ось автомобиля и недопущение перегруза.

Разрешенная нагрузка

Осевой нагрузкой называют нагрузку от массы транспортного средства, передаваемую на дорожную поверхность колесами одной оси.

Дороги во время проектирования и строительства рассчитываются на определенную нагрузку.

Следовательно, если на дороге установлена нагрузка не более 10 тонн на ось, превышение показателя будет нарушением. Это связано с тем, что при повышенной нагрузке дорожное полотно быстрее портится.

Именно поэтому во многих населенных пунктах запрещено движение грузовиков (то есть им нельзя въезжать в поселки и т.п.).

В большинстве случаев грузовая платформа (самая тяжелая часть, груз) располагается в задней части автомобиля. Нагрузка на оси может быть неравномерной, но все-таки следует стремиться к тому, чтобы она была максимально одинаковой.

Что это означает

Для каждого грузовика есть разрешенная максимальная осевая нагрузка. Это понятие означает нагрузку от полной массы ТС, приходящуюся на самую нагруженную ось или тележку. Этот показатель указывают на дорожных знаках, которые запрещают проезд по определенным участкам.

Но максимальная нагрузка и разрешенная (допустимая) — это разные вещи. Под разрешенной понимается нагрузка, передаваемая на дорожное полотно колесами одной оси. Этот параметр используется во время проектирования транспорта.

Пример: в ПТС указано, что масса автомашины — 9 тонн, а разрешенная максимальная масса — 25 тонн. Это значит, что перевозить на грузовике можно не более 16 тонн (25-9=16).

Чем регулируются нормы

Контроль за большегрузами производится на основании:

Данные акты устанавливают:

ВАЖНО! Если ТС превышает допустимую массу более чем на 2%, то необходимо иметь разрешение на передвижение. Исключение составляет транспорт Вооруженных Сил РФ. Для получения разрешения перевозчик обязан согласовать маршрут движения и возместить вред (компенсировать), причиняемый дорожному полотну.

Установлены следующие нормы допустимой массы для одиночных грузовиков:

Чтобы перевезти свыше установленного, нужно получить разрешение. Оно выдается на срок до трех месяцев.

На какие автомобили распространяется

Нормы распространяются на разные виды грузовых автомобилей: на автопоезда и одиночные авто. Одиночный грузовик — это неделимый транспорт без прицепа или полуприцепа (например, самосвал). Автопоезд — это два или более сочлененных ТС (прицепов, полуприцепов). Автопоезда также делятся на две категории: седельные (седельный тягач + полуприцеп) и прицепные (грузовик +прицеп(ы)).

Кем проверяется

Проверку проводит инспектор ГИБДД на специальных постах весового контроля: они бывают передвижными и стационарными.

Если масса грузовика с грузом составляет более 80 тонн, то инспекция составляет специальный маршрут, с учетом допустимости проезда по особым участкам трассы и мостам (а также иным дорожным сооружениям). Перегруженный транспорт хуже поддается маневрированию, поэтому он представляет повышенную опасность как для водителя, так и для других участников дорожного движения.

Как правильно рассчитать нагрузку

Нагрузка рассчитывается по двум параметрам:

Масса ТС (снаряженная или полная) и нагрузки его оси связаны соотношением: Мтс = Нпо + Нзо, что означает Масса ТС = Нагрузка на переднюю ось + Нагрузка на заднюю ось. Эта формула применяется к двухосному транпсорту. Для трехосного есть другая: Мтс = Нпо + Нзт (нагрузка на заднюю тележку).

Узнать нагрузку, имея вес машины, прицепа и груза будет сложнее. Для этого нужно действовать по следующему алгоритму:

ВНИМАНИЕ! Любой расчет будет приблизительным, а не точным.

Существующие виды весового контроля

Весовой контроль бывает двух видов (то есть производится двумя способами):

Какая максимальная нагрузка на ось грузового автомобиля в России

В России законодательно приняты следующие показатели максимальной нагрузки на ось грузового транспортного средства:

Большое значение имеет то, по какому маршруту будет следовать грузовик, поскольку дорога рассчитана на определенную нагрузку. Например, где-то может быть запрещено движение тяжеловесного ТС.

Какая нагрузка разрешена за рубежом

В каждой стране приняты свои нормы. Примеры допустимой массы (для двухосных авто):

В большинстве стран Европы максимальный вес для неведущей оси составляет 10 тонн. Однако, это не отменяет того факта, что при выезде за территорию Российской Федерации нужно изучать требования к перевозчикам грузов.

Поскольку везде разные правила, грузоперевозчикам, работающим за территорией России, следует внимательно изучать нормы, принятые в других государствах. Штрафы за пределами РФ будут назначаться не в рублях, а в евро, долларах и других единицах. Помимо этого, грузоперевозчика могут внести в черный список и тогда дорога в другое государство со своим грузом будет закрыта.

Штрафы за нарушение норм

Важными пунктами являются:

Это неполный перечень штрафных взысканий. Ответственность предусмотрена по статье 12.21.1 КоАП РФ.

Москва: +7 (499) 755-83-41
Санкт-Петербург: +7 (812) 917-23-31

Чтобы не получить штраф в «своей» или «чужой» стране, нужно внимательно изучать правила и обращаться за консультацией к логисту. При перегрузе необходимо иметь разрешение — оно обойдется намного дешевле, чем штрафы.

Источник

Лекция 6. ПРИНЦИПЫ КОНТРОЛЯ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ

Осевая нагрузка является важнейшим параметром режима бурения, т.-к. она обеспечивает внедрение резца породоразрушающего элемента в породу забоя скважины. При поверхностном контроле осевую нагрузку можно определить, только зная вес бурового инструмента, с участием которого она создается. Осевая нагрузка равна

, (6.1)

где – вес бурового инструмента, а – усилие подачи. При наиболее широко распространенном способе бурения с разгрузкой имеетвформуле (6.1) знак минус. Бурение с разгрузкой применяется, когда вес больше требуемой осевой разгрузки. Наоборот, если для создания необходимой осевой нагрузки веса бурового инструмента недостаточно (при забурке, или при небольшой глубине бурения), справедлив вариант формулы со знаком плюс. В этом случае ведется бурение с догрузкой,когда усилие подачи добавляется к весу. Бурение с разгрузкой характерно при использовании роторного вращателя, при котором бурение с догрузкой невозможно. При использовании шпиндельных вращателей (на твердые полезные ископаемые) применяются оба способа создания осевой нагрузки.

Осевая нагрузка на долото при вращательном бурении зависит главным образом от двух факторов. Это диаметр породоразрушающего инструмента и буримость (категория) пород. Таким образом осевая нагрузка , (6.2)

где – диаметр долота или коронки, а объединенный показатель буримости

Таблица 6.1 Исходные нормативы по параметрам режима бурения

Показатель буримости,	Группа пород по буримости	Удельная осевая нагрузка, , кН/м	Окружная скорость, , м/с	Скорость восходящего потока, , м/с
До 4.5	М	50 – 300	2.4 – 2.8	0.2 – 0.4
4.6 – 10.1	С	300 – 500	2.0 – 2.4	0.15 – 0.2
10.2 – 22.7	Т	500 – 800	1.6 – 2.0	0.1 – 0.15
22.8 – 51.2	К	800 – 2000	1.0 – 1.6	0.05 – 0.1

Примечание: В пределах одной и той же группы твердости с ростом категории буримости пропорционально увеличивают, и – уменьшают.

породы – критерий для определения ее категории. Для бурения шарошечными долотами данные по расчету осевой нагрузки (а также двух других режимных параметров) приведены в таблице 6.1. Реально-возможная нагрузка зависит еще от требования недопущения искривления скважины, а также от мощности привода вращателя.

Вес бурового инструмента в скважине определяется по формуле

, (6.3)

где – коэффициент, учитывающий соединения бурильных труб, – массы одного метра бурильных и утяжеленных труб, – длины скважины и УБТ, – плотности промывочной жидкости, материала бурильных труб (сталь или дюраль) и стали (материала УБТ), – соответственно зенитный угол (средняя величина по скважине) и коэффициент трения (также усредненный) бурового инструмента о стенки скважины.

Коэффициент трения можно определить экспериментальным путем. Член имеет знак минус, когда инструмент опускают на забой и плюс при взвешивании, откуда , (6.4)

где значения веса инструмента при взвешивании (когда сила трения направлена вниз), при опускании (когда она направлена вверх) и без учета трения (в неподвижном состоянии). Можно допустить, что . (6.5)

Подставив это значение в формулу (6.4) получим экспериментально найденное значение коэффициента трения (6.6)

Чтобы получить экспериментальным путем значение веса бурового инструмента без влияния трения, используют процедуру взвешивания. После завершения спуска и установки долота на забой, инструмент следует оторвать от забоя на 2 – 3 м и осуществить тщательную промывку скважины. Далее, включив вращение, осторожно опускают инструмент вниз и, не доходя до забоя, плавно затормаживают спуск до полной остановки. В этот момент измеритель веса покажет его наиболее близкое к истинному значение. (В формулах (6.4 ) – (6.6), в отличие от описанной процедуры, принято, что найдено путем отрыва вращающегося инструмента от забоя, а соответствует бурению).

Опускание верхнего конца бурильной колонны называется подачей бурового инструмента. В процессе бурения подача должна производиться с той же скоростью, с какой производится углубка забоя. Выполнение этого требования контролируется по постоянству положения стрелки на измерителе осевой нагрузки. Действительно, если верхний конец бурильной колонны опускается быстрее, чем углубляется забой, то прибор покажет непрерывный рост осевой нагрузки. Это может закончиться разрушением бурового инструмента. Наоборот, если верхний конец бурильной колонны опускается медленней, чем углубляется забой, то прибор покажет непрерывное падение осевой нагрузки, пока она не станет равной нулю. Наиболее распространены два способа подачи: подача с лебедки (“свободная” подача); и шпиндельная (чаще всего гидравлическая) подача.

Подача бурового инструмента с лебедки показана на рис. 6.1. Ведущий конец каната 4 закреплен на барабане лебедки 1. С барабана он поднимается на один из шкивов расположенного на вершине копра 15 кронблока 5, оттуда опускается на один из шкивов талевого блока 6 потом снова поднимается на кронблочный шкив, опять опускается и поднимается и, в конце концов заканчивается мертвым концом 8, закрепленным за балку основания буровой установки. Участки 7 каната, расположенные между кронблочными шкивами и шкивами талевого блока, называются подвижными струнами талевой оснастки, так как их длина может возрастать и сокращаться в зависимости от положения верхнего конца бурового инструмента (бурильных труб 12, УБТ 13 и долота 14). Чем больше число подвижных струн, тем меньшую часть от веса бурового инструмента (или усилия на крюке) составляет натяжение каната. (Во столько же раз скорость подъема крюка меньше скорости навивки ведущего конца на барабан).

Рис. 6.1. Подача бурового инструмента с лебедки

1 – лебедка; 2 – тормоз; 3 – рукоять; 4 – ведущий конец; 5 – кронблок; 6 – талевый блок; 7 – подвижные струны оснастки; 8 – мертвый конец каната; 9 – датчик (трансформатор давления прибора ГИВ); 10 – показывающий прибор; 11– ротор; 12 – бурильные трубы; 13 – УБТ; 14 – долото; 15 – копер; – усилие на крюке; – натяжение мертвого конца; – давление рабочей жидкости; – вес инструмента; – осевая нагрузка; — угол отклонения каната

Во время бурения вращаемый ротором 11 буровой инструмент подвешен на крюке, соединенном с талевым блоком. Осевая нагрузка зависит от силы прижатия тормозной ленты 2 к барабану лебедки 1, регулируемой бурильщиком с помощью рычага 3. Если тормоз зажать полностью, буровой инструмент всем своим весом повиснет на лебедке, и бурение прекратится. Если тормоз совсем отпустить, то буровой инструмент всем весом опустится на забой, и тогда возможна авария. Следовательно, подача инструмента с поддержанием заданной осевой нагрузки зависит от степени натяжения тормозов лебедки. Регулируя натяжение тормозной ленты, бурильщик поддерживает заданную осевую нагрузку. Он делает это, ориентируясь на измеритель осевой нагрузки и веса бурового инструмента 10.

В рассматриваемой схеме подачи возможно только бурение с разгрузкой. При взвешивании стрелка прибора 10, показывает значение веса (на схеме это 55-е деление). Когда долото ставят на забой и ведут бурение, стрелка возвращается назад, и показывает усилие на крюке при бурении (37-е деление) разница этих двух отсчетов и дает осевую нагрузку (18 делений). Зная верхний предел измерения прибора и то, что он составляет 100 делений (100% – так называемая процентная шкала), можно определить значение любого отсчета, сделанного в процентных делениях.

При определении соотношения натяжения мертвого конца 8 (которое, по сути дела, и измеряет установленный на мертвом конце датчик 9) и усилия на крюке следует пользоваться выражением , (6.7)

где – число подвижных струн талевой оснастки, а – КПД талевой оснастки.

, (6.8)

где – КПД одного шкива (кронблочного либо талевого) – обычно 0.95 – 0.98.

При бурении станками с гидравлической подачей (широко распространенными при разведке твердых полезных ископаемых) общая схема регулирования показана на рис. 6.2

На схеме представлено бурение с разгрузкой. Привод 3 вращает шпиндель 2 вместе с патронами 4 и 5, которые зажимают бурильную трубу 1. Насос 10 берет масло из бака 11 и подает его через дроссель 12 мимо запорной иглы 13 снова в бак. Хотя пространство над иглой с помощью золотника-переключателя 15 соединено с нижней (под поршнем 7) полостью гидроцилиндров 6, насос не может закачивать масло в это пространство, т. к. при бурении поршень опускается и даже сам вытесняет некоторое количество масла в бак.

Рис. 6.2. Гидравлическая подача бурового инструмента

1 – бурильная труба; 2 – шпиндель; 3 – привод шпинделя; 4 – гидравлический зажимной патрон; 5 – механический зажимной патрон; 6 – гидроцилиндр; 7 – поршень; 8 – шток; 9 – траверса; 10 – маслонасос; 11 – маслобак; 12 – дроссель; 13 – запорная игла; 14 – рукоятка; 15 – переключатель в положении разгрузки; 16 – переключатель в положении догрузки (пунктир); 17 – рукоятка поворота шкалы; 18 – положение стрелки при взвешивании; 19 – положение стрелки при бурении; – давление в системе

, (6.9)

Вращение рукоятки дросселя влево вызывает поднимание иглы и расширение прохода для масла. Давление падает, и вместе с ним падает разгружающее усилие и растет осевая нагрузка. Вращение в противоположную сторону уменьшает зазор, повышает давление и усилие разгрузки и уменьшает осевую нагрузку на ПРИ. При достаточно малом зазоре между иглой и корпусом это усилие станет больше веса бурового инструмента и тогда поршень 7 вместе со всей бурильной колонной двинется вверх, например с целью проведения расходки. Последняя представляет собой отрыв ПРИ от забоя и может служить средством проверки на отсутствие призабойного прихвата.

Когда поршень опустился в предельное нижнее положение, производят перехват патронов. Вращение останавливают и зажимные патроны 4 и 5 раскрепляют, так, чтобы буровой инструмент остался на забое, и только один шпиндель 2 поднялся бы в крайнее верхнее положение. Тогда патроны закрепляют снова и бурение продолжают на длину следующего хода шпинделя.

При бурении с догрузкой переключатель ставят в положение 16 и пространство над дросселем соединяется с верхней полостью гидроцилиндра, куда и подается создаваемое дросселем давление, создающее усилие догрузки

, (6.10)

где – диаметр штока 8. Это усилие имеет знак плюс (формула 6.1.))

Сравнивая формулы (6.9) и (6.10) можно видеть, что при бурении с догрузкой площадь, на которую действует давление, меньше, чем при бурении с разгрузкой (за счет наличия штоков в верхних полостях гидроцилиндров). Поэтому при том же давлении создаваемое при бурении с догрузкой усилие по абсолютной величине также меньше. В связи с такой особенностью показывающий прибор имеет две концентрически расположенные шкалы – для усилий разгрузки (наружная шкала) и для усилий догрузки (внутренняя). У этих шкал одинаковая цена деления по силе, но так-как фактически показывающий прибор представляет собой манометр (лишь пересчитанный на измерение силы), то угловое расстояние между делениями на шкале разгрузок меньше, чем на шкале догрузок. Соотношение этих расстояний – коэффициент шкал равен

, (6.11)

и если, деление на шкале разгрузок равно , то по шкале догрузок соответствующее угловое расстояние равно . (6.12)

Рекомендуемая литература: 4. с. 76-86

1. Как определяют необходимую осевую нагрузку и как ее задают?

2. Как осуществляется подача бурового инструмента с лебедки?

3. Как осуществляется подача бурового инструмента с гидроцилиндров?

Источник