Автомобили, эксплуатируемые на дорогах общего пользования, должны отвечать ряду требований, которые устанавливают отраслевые (ОСТ), государственные (ГОСТ) и международные стандарты, Правила и Директивы, а также другие нормативные документы.
К числу основных параметров АТС, которые регламентируются указанными документами, прежде всего, относятся:
- габаритные размеры;
- осевые нагрузки;
- полная масса.
В настоящее время предельные значения указанных параметров дорожных автомобилей определяет «Инструкция по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом Российской Федерации», которая вступила в силу с 1 сентября 1996 года.
Согласно «Инструкции…» все дорожные автомобили в зависимости от осевой массы (т.е. массы, приходящейся на ось) подразделяются на две группы: А и Б.
К группе А относятся АТС с предельной осевой массой наиболее нагруженной оси свыше 6 т до 10 т включительно, предназначенные для эксплуатации на дорогах 1-3 категории, а также на дорогах 4 категории, одежды которых построены или усилены под осевую массу 10 т.
|
|
Группу Б составляют АТС с осевыми массами наиболее нагруженной
оси до 6 т включительно, предназначенные для эксплуатации на всех дорогах России (табл. 3.1.).
Таблица 3.1
Предельная осевая масса на каждую ось двухосных АТС
и двухосных тележек, тонн
Расстояния между осями, м | Группа | |
А | Б | |
Свыше 2,00 | 10,0 | 6,0 |
Свыше 1,65 до 2,00 включительно | 9,0 | 5,7 |
Свыше 1,35 до 1,65 включительно | 8,0 | 5,5 |
Свыше 1,00 до 1,35 включительно | 7,0 | 5,0 |
До 1,00 | 6,0 | 4,5 |
Полная масса и габариты дорожных АТС не должны превышать значений. приведенных в таблице 3.2. и 3.3.
Таблица 3.2
Предельные полные массы дорожных АТС, тонн
Виды АТС | Число осей | Группы | Расстояние между крайними осями АТС группы А не менее, м | |
А | Б | |||
Одиночные автомобили | Две | 3,0 | ||
Три | 16,5 | 4,5 | ||
Седельные автопоезда | Две | 7,5 | ||
Три | 8,0 | |||
Четыре | 11,2 | |||
Пять и более | 28,5 | 12,2 | ||
Прицепные автопоезда | Три | 10,0 | ||
Четыре | 11,2 | |||
Пять и более | 28,5 | 12,2 | ||
Двухзвенные сочлененные автобусы | - | 10,0 |
Допускается увеличение осевой массы:
а) у городских и пригородных двухосных автобусов при расстоянии между осями свыше 2,0 метров:
- для группы А - до 11,5 тонн;
- для группы Б - до 7 тонн.
б) у АТС группы А при расстоянии между осями двухосной тележки свыше 1,35 до 1,65 метра включительно - до 9 тонн, если осевая масса, приходящаяся на смежную ось, не превышает 6.0 тонн.
в) для контейнеровозов - 9.0 м.
Таблица 3.3
Предельные габариты дорожных АТС
Параметры АТС | Россия | Зарубежные аналоги |
Ширина, м | 2,5 | 2,5-2,6 |
Высота, м | 4,0 | 3,8-4,0 |
Длина, м | ||
- одиночные АТС | 12,0 | 11,0-12,4 |
- двухзвенные автопоезда | 20,0 | 15-24 |
- двухзвенные сочлененные автобусы | 18,0 | 15-20 |
для рефрижераторов и изотермических фургонов ширина - 2,6 м
|
|
Ограничения осевых нагрузок и полной массы автотранспортных средств обусловлены тем, что многократные динамические воздействия колес на дорогу приводят к накоплению пластических деформаций в дорожной одежде, нарушению внутренних связей между ее слоями и ее постепенному разрушению.
Чем больше масса АТС и осевая нагрузка, тем больше величина динамических нагрузок и меньше срок службы дороги и инженерных сооружений (мостов, эстакад, путепроводов).
Регламентация предельно допустимых габаритных размеров АТС направлена, прежде всего, на обеспечение безопасности дорожного движения.
Так, например, ограничение длины и ширины автомобилей и автопоездов имеет целью облегчение их обгонов по параллельной полосе движения.
Ограничение высоты необходимо для беспрепятственного проезда автомобилей под мостами, путепроводами, арками зданий, линиями электропередач.
АТС, у которых полная масса (с грузом или без груза), осевая нагрузка или габариты превышают значения, указанные в таблицах 1-3. относятся к внедорожным АТС.
Движение таких АТС по дорогам осуществляется только по специальному разрешению.
В странах Европейского Союза (ЕС) предельные значения параметров дорожных АТС регламентируют Директивы ЕС 85/3, 86/360. 88/212. 89/338 и другие (таблица 4...6).
При этом предельные осевые нагрузки для одиночной оси установлены в зависимости от ее типа и количества колес:
Таблица 3.4
Предельные габариты дорожных АТС
Параметры АТС | Значения |
Ширина, м для рефрижераторов и изотермических фургонов | 2,55 2,6 |
Высота, м | 4,0 |
Длина, м: - одиночные АТС - седельные автопоезда - седельные автопоезда с низким центром тяжести - автопоезда с одним прицепом - автопоезда с двумя прицепами | 16,5 18,75 25,9 |
Таблица 3.5
Предельные полные массы АТС, тонн
Вид АТС | Количество осей | Значения |
Одиночные автомобили | Две | |
Три | 25,0/26,0* | |
Четыре | 32,0 | |
Седельные автопоезда | Три | 28,0 |
Четыре | 36,0/38,0* | |
Пять | 40,0 | |
Шесть | 44,0** | |
Прицепные автопоезда | Четыре | 36,0 |
* – при наличии двойных шин и пневматической подвески
** – зарезервировано для комбинированных контейнеров ISO длиной 12 метров.
Таблица 3.6
Предельные нагрузки на тележку АТС, кН
Тип тележки | Расстояние между осями, м | Значения |
2-х-осная с близко расположенными осями | 1,02-1,05 | 162,6 |
1,05-1,20 | 172,8 | |
1,20-1,35 | 183,0 | |
1,35-1,50 | 188,0 | |
1,50-1,80 | 193,2 | |
1,80-1,85 | 200,0 | |
1,85-2,50 | 203,4 | |
3-х-осная | Менее 3,0 | 182,9 |
3,0-3,9 | 203,3 | |
3,9-4,6 | 223,6 | |
4,6 и более | 243,9 |
115 кН- для ведущей оси со сдвоенными колесами:
101,7 кН - для не ведущей оси со сдвоенными колесами;
92 кН - для ведущей оси с одинарными колесами;
71.2 кН - для одинарной оси с управляемыми колесами.
Для тележек АТС предельные нагрузки на них устанавливается в зависимости от расстояния между смежными осями (табл. 6).
Важное значение для эксплуатации автомобилей имеет не только распределение масс и нагрузки по осям, но и положение центра масс относительно осей и поверхности дороги.
Расстояния от центра масс самого автомобиля соответственно до переднего (а0) и заднего (b0) моста (тележки) можно определить по формулам:
, (3.1.)
, (3.2.)
где: L - база автомобиля;
М0 – масса автомобиля без груза, тонн;
М02 и М01- собственная масса автомобиля, приходящаяся соответственно на передней и заднюю оси, тонн.
У загруженного автомобиля положение центра масс отличается от незагруженного (порожнего). Его координаты можно найти по формулам:
, (3.3.)
, (3.4.)
Как видно из формул (3.3.) и (3.4.). значение а и в зависит не только от положения центра масс самого автомобиля (ао), ко и от массы (Мгр) и расположения (bгр) груза (рис.3.1.).
|
|
Высота центра тяжести (центра масс) автомобиля в загруженном состоянии (hцт) превышает высоту центра масс самого автомобиля (hо) и может быть найдена по формуле (3.5.)
(3.5.)
Значение hо ориентировочно составляет:
h0 = 0,50...0,60 метра - у легковых автомобилей;
h0 = 0,65...1,00 метр - у автобусов;
h0 = 0,75... 1,05 м - у грузовых автомобилей.
При эксплуатации автомобилей особую роль играет так называемая сцепная масса (Мφ), т.е. масса, приходящаяся на ведущие колеса.
Отношение сцепной массы (Мφ) к общей массе (Ма) автомобиля показывает долю нагрузки, приходящуюся на ведущие колеса, и называется коэффициентом сцепной массы (Кφ).
Для заднеприводного автомобиля значение Кφ можно определить по формуле
(3.6.)
Для отечественных грузовых автомобилей коэффициент сцепной массы при полной загрузке находится в пределах 0,62... 0,75, а при незагруженном состоянии в 1.5 - 2 раза меньше: 0,35...0,55.
Значение коэффициента сцепной массы (Кφ) для переднеприводного автомобиля находится аналогично:
(3.7.)
Значение коэффициента сцепной массы для полноприводных автомобилей находится как сумма двух коэффициентов:
(3.8.)