Calcoli del carico sugli assali. Informazioni generali sui calcoli del carico assale

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1 Informazioni generali sui calcoli del carico assale Per tutti i tipi di trasporti effettuati con gli autocarri è necessario che il telaio sia integrato da una qualche forma di sovrastruttura. Lo scopo dei calcoli del carico assale è di ottimizzare la posizione del telaio e dell'allestimento. È importante essere in grado di trasportare il carico utile massimo senza superare il peso massimo consentito di assale e carrello, prendendo in considerazione i requisiti legali e le limitazioni tecniche. Al fine di ottimizzare il carico, sono necessarie informazioni relative ai pesi e alle misure del telaio. La differenza di carico tra le ruote sul lato destro e quelle sul lato sinistro di ciascun assale non deve superare il 3% del carico totale degli assali. Un carico non uniforme farà inclinare il veicolo su un lato. Al fine di garantire una buona sterzata del veicolo, almeno il 20% del peso del veicolo deve ricadere sugli assali sterzanti. Le normative locali, potrebbero, tuttavia, indicare una distribuzione differente. 04:20-01 Edizione 1 it-it 1 (19)

2 Esempio In alcuni casi i pesi dell'assale più elevati si verificano quando un autocarro è parzialmente carico e non quando è completamente carico. La figura mostra che il peso massimo dell'assale anteriore viene raggiunto quando l'autocarro è carico a circa il 65%. In questo caso, il peso massimo sull'assale anteriore è superiore a quello ammesso a 65% del carico, nonostante sia inferiore a pieno carico. Quando si effettuano i calcoli per i veicoli per la raccolta dei rifiuti, ad esempio, le condizioni sono invertite. Poiché vengono caricati dal retro, può verificarsi un peso superiore dell'assale posteriore per carichi inferiori al pieno carico. 1 F R Carico sull'assale anteriore 2. Peso assale anteriore massimo 3. Curva di carico per l'assale anteriore 4. Curva di carico per l'assale posteriore 5. Carico più alto sull'assale anteriore durante lo scaricamento 6. Mostra come il veicolo viene scaricato dal retro 7. Carico sull'assale posteriore 8. Le dimensioni del carico come percentuale del carico massimo % :20-01 Edizione 1 it-it 2 (19)

3 I distributori e le concessionarie Scania hanno in dotazione un programma di calcolo basato su PC per ottimizzare il carico, che consente di calcolare il peso sugli assali Esempio di risultato di un calcolo del peso sull'assale: Anteriore Posteriore Totale Peso telaio Peso extra Peso allestimento Peso Equipaggiamento allestimento Peso in ordine di marcia Carico Carico Peso del carico Peso a vuoto Peso del carico Peso totale a pieno carico Peso massimo Margine di peso Peso sugli assali sterzanti 66 % Sugli assai anteriori sterzanti 43 % Limite di slittamento, asfalto 31 % Limite di slittamento, strade con ghiaia 18 % 04:20-01 Edizione 1 it-it 3 (19)

4 Il principio della leva Il principio della leva può essere descritto con il seguente esempio (si presume che il carrello nell'esempio sia senza peso). I due supporti al suolo del carrello consistono di una ruota a un'estremità e una persona che solleva l'altra estremità del carrello. Quando un carico viene posto vicino alla persona, questa deve sostenere gran parte del carico, mentre la ruota sostiene una parte inferiore. 100 kg 70 kg Spostando il carico più vicino alla ruota, il carico sulla ruota aumenta e la persona deve sostenere meno carico. 100 kg 20 kg Se il peso viene posto davanti al centro della ruota, la persona deve premere la maniglia del carrello per impedire che il carrello si rovesci in avanti. 100 kg 10 kg :20-01 Edizione 1 it-it 4 (19)

5 Il carico per la persona varia a seconda della posizione del carico sul carrello. Quando il sistema non è in movimento, la somma di tutte le forze e le coppie equivale a 0. Quando vi è un equilibrio di coppia intorno al centro della ruota, si applica la seguente equazione. U U = Carico TR = Il carico (la forza di reazione del carico sulla persona) C = La distanza dal centro della ruota al centro di gravità del carico A = La distanza tra i supporti sul suolo (centro della ruota e la persona) C TR U x C = TR x A A Il carico (cargo) x la leva = il carico x la leva 04:20-01 Edizione 1 it-it 5 (19)

6 Concetto e calcoli AB BL/2 BL/2 I calcoli del peso degli assali e dell'allestimento si basano su un equilibrio statico, ossia U la somma delle forze discendenti è pari alla somma delle forze ascendenti. Ciò significa che la somma del peso di tutti i componenti dell'autocarro e relativo carico è pari al peso sugli assali dell'autocarro. La somma delle coppie esercitate dalle forze di gravità attorno ad un punto, corrisponde alla somma delle coppie esercitate dalle forze di reazione attorno allo stesso punto. Tale concetto viene descritto dal principio della leva nella sezione precedente. Le ruote nell esempio precedente possono essere sostituite dalle ruote anteriori dell'autocarro e la persona dalle ruote posteriori. Dimensioni Scania BEP Spiegazione TF C K TR A L011 Distanza tra il primo assale anteriore e il primo assale di trazione AB L002 Distanza tra l assale anteriore e l'allestimento Q L012.1 Distanza tra gli assali anteriori A AT L LL - Distanza tra il primo assale anteriore e il centro del carico teorico per entrambi gli assali anteriori L L014 Distanza tra il primo assale di trazione posteriore e il centro del carico teorico per il carrello AT L015 Distanza assale teorico, distanza tra il centro del carico teorico anteriore e posteriore BL - Lunghezza esterna dell'allestimento per il trasporto del carico K - Distanza tra il punto centrale dell'allestimento e il centro di gravità per il carico e l'allestimento C - Distanza tra il centro del carico anteriore e il centro di gravità del carico e l'allestimento o peso aggiuntivo 04:20-01 Edizione 1 it-it 6 (19)

7 Pesi e formule Tipo di peso: Peso distribuito Anteriore Posteriore T = Peso totale del veicolo carico TF TR W = Peso telaio WF WR N = Peso aggiuntivo, per esempio gru NF NR U = Carico e peso della sovrastruttura UF UR Utilizzare le seguenti formule: T = W + N + U C x U = AT x UR O in forma scritta: C = AT x UR U = UF + UR U Al fine di ottenere una condizione di equilibrio, il peso totale del carico e della sovrastruttura U moltiplicato per la sua leva C dovrebbe dare lo stesso risultato della parte di U che poggia sul centro di gravità dell assale posteriore, UR, moltiplicato per la distanza assali teorica, AT. Calcolare C in modo da poter poi calcolare la superficie di carico BL. L'ubicazione della superficie di carico, BL, viene generalmente determinata dalla deviazione, K, che deve essere il più vicino possibile a 0. 04:20-01 Edizione 1 it-it 7 (19)

8 Ottenere le seguenti informazioni: il peso dell'assale consentito i pesi e la distanza degli assali dell autocarro il peso della sovrastruttura e di qualsiasi attrezzatura aggiuntiva Calcolo Ecco cinque esempi di calcolo. Peso anteriore Peso posteriore Peso totale Peso totale del veicolo carico TF TR T Peso telaio - WF - WR - W Peso extra - NF - NR - N Carico + allestimento = UF = UR = U 04:20-01 Edizione 1 it-it 8 (19)

9 Esempio 1: trattore con configurazione ruote 6x4 Lo scopo del calcolo è di scoprire dove va situata la ralla (C), per ottenere il peso assale ottimale. Iniziare il calcolo determinando i seguenti fattori: U Peso assale massimo consentito i pesi e la distanza degli assali dell autocarro A = mm L = 677,5 mm AT = A + L = 4.977,5 mm TF A C L TR Calcolo Peso anteriore Peso posteriore Peso totale Peso totale a TF = TR = T = Peso telaio - WF = WR = W = Carico + ralla = UF = = UR = = U = AT a. Veicolo carico Calcolare C usando il seguente calcolo: C = AT x UR = 4 977, = mm U Per utilizzare i pesi degli assali massimi consentiti, la ralla deve trovarsi mm dietro l assale anteriore, K quindi è 0. 04:20-01 Edizione 1 it-it 9 (19)

10 Esempio 2: Autocarro con gru montata sul retro e configurazione ruote 6x2 Lo scopo del calcolo è di determinare la distribuzione del peso della gru sugli assali anteriore e posteriore rispettivamente. N Iniziare il calcolo determinando i seguenti fattori: Peso assale massimo consentito i pesi e la distanza degli assali dell autocarro il peso e centro di gravità della gru A = mm L = 612 mm (6x2) AT = A + L = = mm NF A L NR C = mm AT N = kg C :20-01 Edizione 1 it-it 10 (19)

11 Usando il principio della leva si può effettuare il calcolo seguente: NR = N x C = = kg AT 5212 NR = kg a condizione che: NF = N - NR = = kg NF = kg Si noti che il peso sull assale anteriore diventa negativo, in altre parole il peso sull assale anteriore viene ridotto. Per i calcoli sull intero veicolo, NF e NR vengono inseriti nel relativo centro di gravità nel calcolo che segue. 04:20-01 Edizione 1 it-it 11 (19)

12 Esempio 3: Autocarro con gru dietro la cabina e configurazione ruote 4x2 Lo scopo del calcolo è di determinare la distribuzione del peso della gru sugli assali anteriore e posteriore rispettivamente e una lunghezza della piattaforma adeguata per l'allestimento. Iniziare il calcolo determinando i seguenti fattori: AB N BL/2 BL U BL/2 Peso assale massimo consentito i pesi e la distanza degli assali dell autocarro il peso e centro di gravità della gru Vedere esempio 2 per il calcolo della distribuzione del peso della gru sugli assali. A = AT = mm AB = Almeno mm in base alla descrizione della gru e al calcolo WF = kg TF C A TR J WR = kg N = kg Calcolo Peso totale a Peso anteriore Peso posteriore Peso totale TF = TR = T = Peso telaio - WF = WR = W = Attrezzatura, gru - NF = NR = N = Carico + allestimento = UF = = UR = = U = a. Veicolo carico 04:20-01 Edizione 1 it-it 12 (19)

13 Calcolare C usando il seguente calcolo: C = AT x UR C = U = mm Inserire la misura AB più corta possibile per ottenere la superficie di carico più lunga (BL) possibile con la distribuzione ottimale del peso sugli assali. C = AB + BL/ = BL/2 BL/2 = mm La superficie di carico più lunga possibile (BL) con distribuzione ottimale del peso sugli assali è di mm. Usare il cassone ribaltabile che ha una lunghezza standard di mm. Il calcolo precedente mostra che il cassone ribaltabile presenta uno spazio dietro la gru. 04:20-01 Edizione 1 it-it 13 (19)

14 Calcolare la dimensione AB per essere in grado di selezionare il cassone ribaltabile con la lunghezza ottimale e una sporgenza posteriore accettabile. C = AB + BL/ = AB AB = mm Il punto più arretrato del cassone ribaltabile rispetto all assale anteriore è: C + BL/2 = = mm. La sporgenza (J) dietro l'assale posteriore è come indicata di seguito: (C + BL/2) - A = = mm Se l'assale ribaltabile è 1000 mm dietro l'assale posteriore, vi è una sporgenza di 519 mm dietro l assale ribaltabile. Questo è un valore accettabile e la scelta di un cassone ribaltabile con una lunghezza di mm non deve essere modificata. 04:20-01 Edizione 1 it-it 14 (19)

15 Esempio 4: Autocarro ribaltabile con configurazione ruote 8x4*4 AB BL/2 BL/2 Lo scopo del calcolo è di ottenere una lunghezza adeguata per l area di carico (BL) e la posizione senza superare il peso dell'assale massimo consentito. In questo caso la lunghezza prescelta deve anche fornire una sporgenza adeguata per potere garantire una buona stabilità in fase di scaricamento. C U K Iniziare il calcolo determinando i seguenti fattori: Peso assale massimo consentito i pesi e la distanza degli assali dell autocarro il peso della sovrastruttura e di attrezzature aggiuntive In questo esempio con un autocarro ribaltabile, il calcolo viene fatto con un carico distribuito in modo uniforme In generale si ricerca la misura (AB) tra l assale anteriore e la parte anteriore dell'allestimento. La misura AB minima consentita è indicata per cabine con lunghezze differenti. La misura AB minima per la cabina 14 è 320 mm. TF A AT L TR A = mm K = 0 L = mm AT = A + L = mm (in base a ICD) Calcolo Peso totale a Peso anteriore Peso posteriore Peso totale TF = TR = T = Peso telaio - WF = WR = W = Carico + allestimento = UF = = UR = = U = a. Veicolo carico 04:20-01 Edizione 1 it-it 15 (19)

16 Usare la formula seguente per il calcolo di C: C = AT x UR C = U = Usare la formula seguente per calcolare quanto può essere lungo l'allestimento più lungo (BL) con una distribuzione ottimale del peso sugli assali: C + K = AB + BL/ = BL/2 BL = mm L'allestimento più lungo con una distribuzione ottimale del peso degli assali è di mm. 04:20-01 Edizione 1 it-it 16 (19)

17 Usare il cassone ribaltabile che ha una lunghezza standard di mm. Il calcolo seguente mostra che vi è spazio a sufficienza per un cassone ribaltabile. Calcolare la misura AB per vedere quale lunghezza della piattaforma dà una sporgenza posteriore accettabile. C = AB + BL/ = AB /2 AB = mm Per una piattaforma ribaltabile con una superficie di carico (BL) di mm, il punto più arretrato della piattaforma ribaltabile dall'assale anteriore è indicato di seguito: C + BL/ = mm La distanza assale per il carrello è , che viene mostrata sull'icd del veicolo. La sporgenza dietro all ultimo assale è: (C + BL/2) - (A ) = ( ) - ( ) = = mm Se l'assale ribaltabile è situato 550 mm dietro l'ultimo assale posteriore, vi è una sporgenza di = 671 mm dietro l assale ribaltabile. Questo è un valore accettabile e la scelta di un cassone ribaltabile con una lunghezza di mm non deve essere modificata. 04:20-01 Edizione 1 it-it 17 (19)

18 Esempio 5: Autocarro betoniera con configurazione ruote 8x4 Lo scopo del calcolo è di ottenere la migliore ubicazione dell'autocarro betoniera al peso assale più alto consentito. Iniziare il calcolo determinando i seguenti fattori: Peso assale massimo consentito Peso telaio dell'autocarro e distanza degli assali Peso dell'allestimento e attrezzatura aggiuntiva e rispettivi centri di gravità (CG). AB U AT = mm CG = mm, misura dal bordo anteriore dell'allestimento Calcolo Peso anteriore Peso posteriore Peso totale Peso totale a TF = TR = T = Peso telaio - WF = WR = W = Carico + allestimento = UF = = UR = = U = TF Q C AT TR a. Veicolo carico A :20-01 Edizione 1 it-it 18 (19)

19 Calcolare C per scoprire dove dovrebbe essere il centro di gravità rispetto al centro del carico anteriore. C = AT x UR = U = mm Per determinare l'ubicazione dell'autocarro betoniera rispetto al primo assale anteriore, calcolare la misura AB. Poiché C comincia dal centro del carico anteriore, metà della distanza dell'assale anteriore, in questo caso viene usato 1.940/2 = 970 mm. AB = C - CG + metà distanza assale anteriore = = 877 mm Posizionare la betoniera 877 mm dietro il primo assale anteriore. 04:20-01 Edizione 1 it-it 19 (19)