Правда о нагрузках на ось грузовых автомобилей. Как и зачем измеряют нагрузки а ось?

Задача перевозчика грузов стара как мир — перевозчик хочет за рейс привезти как можно больше груза, лишь бы лошадь выдержала. Все логично и понятно — больше перевёз, больше заработал, но дорога, по которой он везет груз (тундру не берем) тоже стоит денег: ее кто-то проектировал, строил и теперь о ней нежно заботится.

Раз дорога — техническое сооружение, есть и условия ее использования — нормативы и правила. Качество инженеров, материалов и количество денег, потраченных на проектирование и строительство, в различных странах и территориях очень разное, разное и качество дорог. И правила везде свои. В международных перевозках нормативы нагрузок на оси грузовика очень острый вопрос, потому что груз идет через разные страны. В каждой стране и даже регионе полиция или транспортная инспекция сурово смотрит в даль и стережет свои дороги, не дает выезжать на танках (они ее немного портят) и взвешивает проходящий транспорт. Дорожная полиция сурово наказывает те грузовые машины, которые портят родные дороги — превышают нагрузки на оси. При международных грузоперевозках, на границах ведется очень строгий контроль веса и габаритов транспортных средств. Ни одна страна не хочет пускать чужаков, которые за дороги не платили (не платили налогов в этой стране), а проезжая по ним, портить их будут. Основные ограничения касаются общей массы транспортного средства и нагрузки на каждую ось в отдельности.

Перевозчик, понятное дело, хочет штрафов и прочих гонений избежать и узнать нагрузки на ось, до того как попадется в лапы полиции.

 

Как же узнать нагрузку на ось автомобиля?

Нагрузка на ось — это сила, с которой ось грузовика давит на весы, измеренная в килограммах или тоннах. Детский вопрос — как узнать вес? Надо просто взвесить. На словах, сидя в уютном офисе, все очень просто. Переходим к практике и тяжелее жить становится все легче и легче.... ведь вам надо взвесить не 100 гр. ирисок, а 19 метровую штуку весом примерно 40 тонн, на бабушкином безмене это сделать затруднительно.

В грузовых перевозках, особенно в России, роль весовщика — «крайнего» отводят водителю. Ты там, милый, контролируй погрузку и если что, грузи так, чтоб перегруза не было. Водители грузовиков народ немногословный, голос подают лишь в крайних случаях. На любой вопрос отвечают бровями, да и возможностей для контроля у водителя, надо признать, немного. Поэтому никому ничего они не сообщают и грузят «как получится», потому как видят — офисные работнички от проблемы постоянно убегают.

 

Итог есть тягач, есть полуприцеп, вот он груз — как определить нагрузки на оси чтоб не стать жертвой транспортного контроля? Для этого есть несколько шаманских способов:

• Самый загадочный — прыгать вокруг костра, дубасить в бубен и просто угадать или «на глаз».
• Самый простой — заехать на пункт весового контроля и взвесится. Но этот пункт еще надо найти, до него тоже надо ехать по дороге а не лететь по воздуху и если по дороге вас не поймали за взвешивание возьмут мзду. Как ни странно, этот простой способ применяется крайне редко. Вот Вы часто ходите в поликлинику измерять с какой силой давите на весы? Итог такой: взвешивать грузовые автомобили долго, дорого, и самое "приятное", что таких весов нет на месте погрузки. А когда груз загружен и вы выехали на дорогу — уже и не особо интересно (поздняк метаться).
• Самый цивильный — при покупке заказать тягач, оборудованный системой мониторинга за нагрузками на оси.
  
  Обычно такое делают только на тягачах, прицепы часто перецепляют и они редко согласуются с электроникой тягачей. Конечно все меняется и есть системы которые называются «Система мониторинга распределения веса». Эта система показывает фактическую нагрузку на ось всего автопоезда. На дисплее бортового компьютера можно отобразить значения вертикальной силы на каждую ось и вес груза. Для расчета значения нагрузки используется датчик давления воздуха встроенный в пневмоподушку. Производители грузовых транспортных средств заявляют, что для получения информации о нагрузке на оси полуприцепа достаточно чтобы прицеп был оснащен электронной тормозной системой EBS (на практике этого недостаточно). «Система мониторинга распределения веса» очень удобна в использовании, но как часто бывает в технике, широкого распространения не получила.
  
• Самый практичный — если у вас пневмоподвеска и на тягаче и на полуприцепе, то несложно самому встроить обычные манометры в магистраль пневморессоры на каждой оси. Потом придется самому заняться юстировкой этих манометров: определить какое положение стрелки соответствует какому весу, это не трудно, но опять же мало кто делает. На мой взгляд это самый простой, дешёвый, оперативный и очень практичный способ, ведь манометры стоят недорого и показания снимаются оперативно, в процессе погрузки. Трудность этого способа определять нагрузки на оси в том, что передние (рулевые) оси тягачей крайне редко оснащают пневматической подвеской: манометр встраивать некуда.
• Самый рукодельный — это приделать к грузовику специальные датчики. Сами датчики и электронные контроллеры к ним продают множество компаний. Датчики бывают электронные и электро-механические. Электронные встраивают как манометры в пневмосистему, они передают сигнал в контроллер, который этот сигнал обрабатывает и показывает на экране контроллера полученную нагрузку. Электромеханический датчик похож на кран «уровня пола», этот датчик крепят на раму тягача или полуприцепа, а подвижную тягу крепят на мост. Трудности этого способа: надо купить датчики и контроллер, протянуть проводку, встроить датчики, оттарировать всю систему ... морока, в итоге получаем самопал. Этот способ применяется в основном в карьерных самосвалах, там электронный контроллер не только фиксирует нагрузки на оси но еще и передает показания веса груза с помощью сотовой связи в диспетчерскую службу, ведь в насыпных грузах процветают космические приписки, там это очень актуально.
• Самый элегантный — называется «по шашечкам»:
  
  Грузовое колесо размерности 22.5 дюйма обычно имеет по периметру 48 шашечек. В полуприцеп загружено 17,5 тонн груза, как видно на фотографии, в контакт с дорогой вступают 4 «шашечки». Задача: определите, сколько шашечек вступят в контакт с дорогой при критической нагрузке 24 тонны? Можно догадаться и посчитать количество шашечек в контакте при пустом прицепе и во второй раз когда в прицеп загрузят известное количество груза,  определить сколько «весит» одна шашечка. Если на колесе нет шашечек (вы пилотируете болид «формулы 1»), то можно в места контакта колеса с дорогой положить два отрезка обязательно красной проволоки и померить расстояние межу ними рулеткой для пустого и груженого прицепа после чего определить сколько «весит» один сантиметр.
• Самый ленивый — обратиться за помощью к знакомому физику, сообщить ему вес тягача, вес полуприцепа, координаты центров тяжести, что давление в колесе 9 атмосфер, количество колес на оси 2 или 4 штуки, и он за 5 минут все легко посчитает. На то он и физик, а не водитель кобылы. Способ прекрасный, но применимость его невелика, возить с собой в кабине живой калькулятор дороговато.
• Самый «правильный» — уметь рассчитывать нагрузки на оси автопоезда ДО погрузки. Ежу понятно, что расчет нагрузки на ось необходим именно до загрузки, потому что только так можно решить проблему перегруза и штрафов. Все перечисленные выше шаманские способы определения нагрузки носят исключительно исторический характер и только контрольные функции, ведь груз уже в грузовом отсеке и чтобы что то изменить надо груз либо двигать (если есть куда) либо выгружать. Именно поэтому эти способы непопулярны и производители грузовой техники не уделяют им большого внимания, контроль это инструмент водителя а не менеджера (организатора) перевозки. И вот, в акте расчета нагрузки на ось появляется еще один персонаж — менеджер перевозки он же диспетчер, логист, организатор перевозки. Что характерно для организатора перевозки, он решает как загружать груз и общается с отправителями до того как груз попадет в грузовое пространство полуприцепа. Организатор перевозки заранее узнает габариты и вес грузов, у него под рукой параметры транспортного средства и он может рассчитать нагрузки на оси (а может и не рассчитать). Организатор перевозки в процессе переговоров вескими аргументами может «подушить» заказчика, до того пока ни каких перегрузов  не случилось. Поэтому логист — это вершина пищевой транспортной цепочки, айсберг логистики, он не верит в черную кошку и гороскопы, умеет пользоваться компьютером и читать мысли водителей и заказчиков.

 

Вот мы взвесили свой тягач:

Вот результат взвешивания автопоезда с грузом:

 

 

Почему нагрузки на задних осях полуприцепа не одинаковы? Причин этому может быть несколько:

• Неисправность или конструктивная особенность подвески полуприцепа.
• Грузовая площадка полуприцепа может быт не горизонтальной.
• Прицеп может прогибаться под весом груза.

 

 

Вот как написал нам Дмитрий: «Скорость проезда по весам была не одинаковой при наезде на датчик 3 осью а затем 4,5, либо материал пневморессор 3 оси автопоезда менее эластичен, чем 4 и 5 оси. (другой производитель пневмоэлементов).»
 

Данные о весах

Согласно Руководству по эксплуатации весов для статического взвешивания М 014.060.00 РЭ предел допускаемой погрешности при взвешивании объектов:

• эксплуатации от 200 кг до 5 000 кг составляет +/- 10 кг,.
• от 5 000 кг до 15 000 кг - +/- 20 кг;

 

Как бывает?

 

 

 

Калькулятор для расчета нагрузок на оси грузового автопоезда в составе седельного тягача и полуприцепа.