アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 アクスル荷重計算の概要 トラックを使用する輸送形態のすべてにおいて、トラックシャシに何らかの形の ボディワークを取り付ける必要があります。 アクスル荷重計算の目的はシャシおよびボディワークの位置を最適化することで す。 法的要件および技術的限度を考慮に入れて、最大許容アクスルおよびボギー荷重 を超えないで最大限の荷物を輸送できることが重要です。 荷重の最適化を行うには、シャシ重量、ディメンションなどの情報が必要です。 • 同一軸の左右ホイール間の荷重の差は、アクスル総荷重の 3 % を超えてはなり ません。不均一な荷重は車両を片方へ傾かせることになります。 • 車両の操舵性を良好に維持するため、車両重量の少なくとも 20 % がステアド (操舵)アクスルにかかる必要があります。しかし、地域の法規によっては異な る配分を指定する場合もあります。 04:20-01 発行 1 ja-JP 1 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 場合によっては、トラックがフル積載より部分積載の方がアクスル荷重が大きく なることがあります。図は、トラックが約 65% 積載時にフロントアクスル荷重が 最大に達していることを示しています。 この場合、最大フロントアクスル荷重は 65% 積載で許容値より高くなり、フル積 載では許容値より低くなっています。 例えば、廃棄物車両の計算を行う場合、状況は逆転します。これらの車両では積 載がリヤから行われるため、フル積載より少ない量でリヤアクスル荷重が高くな ることがあります。 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 % フロントアクスル荷重 (kg) 最大フロントアクスル荷重 フロントアスクルの荷重曲線 リヤアスクルの荷重曲線 荷降ろし時のフロントアクスル荷重最大値 車両がリヤ部から荷降ろしされている状態 リヤアクスル荷重 (kg) 最大積載に対するパーセントとしての積載量 316 998 2 8 000 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 12 000 11 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 04:20-01 発行 1 ja-JP 2 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 スカニアディストリビュータおよびディーラーには PC(コンピュータ)ベースの 負荷最適化プログラムが備えられ、アクスル荷重計算をサポートします。 955 6 500 3 250 1 210 アクスル荷重計算結果の例: 追加重量 リヤ 合計 6 445 2 585 9 030 0 0 0 1 146 3 404 4 550 0 0 0 ボディワーク装備機器 2 135 -135 2 000 装備重量 9 726 5 854 15 580 荷重 0 3 885 11 535 15 420 荷重 1 – 4 0 0 0 貨物重量 無積載重量 3 885 9 756 11 535 5 854 15 420 15 580 貨物重量 3 885 11 535 15 420 総積載重量 13 611 17 389 31 000 最大重量 14 200 19 000 32 000 重量の余裕 589 1 611 1 000 操舵アクスルにかかる重量 66 % フロント操舵アクスル 43 % スキッドリミット、アスファ ルト 31 % スキッドリミット、砂利道 18 % ボディワーク重量 重量 1-4 1 495 800 5 100 2 610 4 666 6 455 9 205 17 389 13 611 31 000 04:20-01 発行 1 ja-JP 316 999 シャシ重量 15 420 フロント 3 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 テコの原理 テコの原理は以下の例で説明できます(例中の手押し車は無重量と仮定されま す)。 100 kg 手押し車の 2 個の地上の支点は片端の車輪と他端を持ち上げる人とから成り立っ ています。荷重が人の近くに置かれるとき、人は大きな分量の荷重を、車輪は小 さな分量の荷重を担うことになります。 317 000 70 kg 荷重を車輪の方へ近づけると、車輪にかかる荷重は増し、人は軽い方の荷重を担 えばよくなります。 100 kg 317 001 20 kg 荷重が車輪の中心より前方に置かれるとき、人は手押し車が前方に傾かないよう にハンドルを押し下げる必要があります。 100 kg 317 002 10 kg 04:20-01 発行 1 ja-JP 4 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 人にかかる荷重は手押し車上の荷重の位置に比例して変わります。 システムが動いていないとき、すべての力とトルクの総和は 0 に等しくなります。 車輪の中心周りにトルクの均衡が存在する場合、以下の式が成り立ちます。 = 荷重 TR C = 荷重(人にかかる荷重の反力) = 車輪の中心から荷重の重心までの距離 A = 地上の支点(車輪の中心と人)間の距離 TR (kg) C U · C = TR · A A 317 003 U U (kg) 荷重(荷物)· 関連するテコの長さ = 負荷 · 関連するテコの長さ 04:20-01 発行 1 ja-JP 5 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 概念と計算 AB BL/2 BL/2 U アクスル荷重とボディワークの計算は静的均衡を基に成り立ちます。 • 下向きの力の合計は上向きの力の合計に等しくなります。これはすなわち、ト ラックの全コンポーネントと積載重量の総計はトラックのアクスル荷重の総計 に等しいということを意味します。 • ある一点で重力の力によって発せられたトルクの合計は、同一点で働く反作用 によって発せられるトルクに等しくなります。これは前セクションのテコの原 理で説明されています。前の例のホイールをトラックのフロントホイールに、 人をリアホイールに置き換えることができます。 寸法 BEP 説明 A L011 第一フロントアクスルと第一ドライビングアクスル間の距離 AB L002 フロントアクスルからボディワークまでの距離 Q L012.1 フロントアクスル間の距離 LL - 第一フロントアクスルから、両フロントアクスルの理論的荷重 中心までの距離 L L014 第一ドライビングリヤアクスルからボギーの理論的荷重中心ま での距離 AT L015 理論的ホイールベース、フロントおよびリヤの理論的荷重中心 間の距離 BL K - ロードキャリアの外部的長さ ロードキャリアの中心点から荷重およびボディワークの重心ま での距離 C - フロント荷重中心から荷重およびボディワークまたは追加重量 の重心までの距離 TF 04:20-01 発行 1 ja-JP TR K C AT A L 317 004 Scania 6 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 重量および公式 重量のタイプ: 重量の分配 フロント リヤ T = 積載車両総重量 TF TR W N = シャシ重量 = 追加重量、例えばクレーン WF NF WR NR U = 荷重およびボディワーク重量 UF UR 以下の式を使用します: T = W + N + U C · U = AT · UR または書形式で: C = AT · UR U U = UF + UR 均衡を得るには、負荷とボディワークの総重量 U にそのテコ C をかけたものが、 リアアクスルの重量の中心にかかる U の比率 UR に理論上のアクスル距離 AT を かけたものと等しくならなければなりません。 積載面 BL を計算できるように、先ず C を計算します。積載面 BL の位置は一般 的に偏差 K によって決まります。この偏差はできる限り 0 に近いことが必要です。 04:20-01 発行 1 ja-JP 7 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 以下の情報を獲得します: • 許容アクスル重量 • トラック重量およびホイールベース • ボディワークおよび追加機器の重量 計算 フロント重量 (kg) 積載車両総重量 リヤ重量 (kg) TF 総重量 (kg) TR T シャシ重量 - WF - WR - W 追加重量 - NF - NR - N 荷重 + ボディワーク = UF = UR = U ここに 5 つの計算例があります。 04:20-01 発行 1 ja-JP 8 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 1: ホイール構成 6x4 のトラクター 計算の目的は、最適なアクスル荷重を得るためにあるべきカプラー (C) の位置を 見つけることです。 次の事実を得て計算を開始します: U • 最大許容アクスル荷重 • トラック重量およびホイールベース A=4,300 mm L = 677.5 mm 計算 フロント重量 (kg) 総重量a リヤ重量 (kg) 総重量 (kg) A AT TF = 7,000 TR = 19,000 TR C L 317 005 TF AT = A + L = 4,977.5 mm T = 26,000 シャシ重量 - WF = 4,790 - WR = 3,350 - W = 8,140 荷重 + カプラー = UF = 2,210 = UR = 15,650 = U = 17,860 a. 積載車両 以下の計算を使用して C を計算します: AT · UR C = = U 4 977,5 · 15 650 = 4,362 mm 17 860 最大許容アクスル荷重を利用するには、カプラーをフロントアクスル後方 4,350 mm の位置に置く必要があります。その場合、K は 0 です。 04:20-01 発行 1 ja-JP 9 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 2: リヤマウントクレーンおよびホイール構成 6x2 装備のトラック 計算の目的は、フロントまたはリヤの各アクスル上のクレーンの重量配分を決定 することにあります。 N 次の事実を得て計算を開始します: • 最大許容アクスル荷重 • トラック重量およびホイールベース • 重量およびクレーンの重心 = 4,600 mm L AT = 612 mm (6x2) = A + L = 4,600 + 612 = 5,212 mm C = 7,400 mm N = 2,500 kg NF A L NR AT C 04:20-01 発行 1 ja-JP 317 006 A 10 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 テコの原理を用いることで、以下の計算ができます: NR = N · C AT = 2 500 · 7 400 5 212 = 3,550 kg NR = 3,550 kg 以下の条件下で: NF = N - NR = 2,500 - 3,550 = -1,050 kg NF = - 1,050 kg フロントアクスルにかかる重量は負になります。すなわちフロントアクスルにか かる荷重が低減されます。 車両全体の計算のため、続く計算では NF と NR が対応する重量の中心に挿入され ます。 04:20-01 発行 1 ja-JP 11 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 3: キャブ背後のクレーンおよびホイール構成 4x2 装備のトラック AB 計算の目的は、フロントおよびリヤの各アクスル上のクレーンの重量配分とボ ディワーク用の適切なプラットフォームの長さを決定することにあります。 BL N BL/2 BL/2 次の事実を得て計算を開始します: U • 最大許容アクスル荷重 • トラック重量およびホイールベース • 重量およびクレーンの重心 アクスル上のクレーンの重量配分計算については例 2 を参照してください。 = AT = 4,300 mm AB = クレーンの仕様および計算によれば、少なくとも 1,100 mm WF = 4,260 kg WR = 1,848 kg N = 1,950 kg 計算 TF TR C A フロント重量 (kg) 総重量a リヤ重量 (kg) TF = 7,500 総重量 (kg) TR = 11,000 シャシ重量 - WF = 4,260 - 設備機器、クレーン - NF = 1,586 荷重 + ボディワーク = UF = 1,654 J 317 007 A T = 18,500 WR = 1,848 - W = 6,108 - NR = 364 - N = 1,950 = UR = 8,788 = U = 10,442 a. 積載車両 04:20-01 発行 1 ja-JP 12 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 以下の計算を使用して C を計算します: C = AT · UR U C = 4 300 · 8 788 10 442 = 3,619 mm 最適アクスル荷重配分の下での可能な限り最長の積載面 (BL) を得るために、可能 な限り最短の AB を入力します。 C = AB + BL/2 3 619 = 1 100 + BL/2 BL/2 = 2 519 mm 最適アクスル荷重配分の下での可能な限り最長の積載面 (BL) は 5,038 mm です。 標準長さ 4,400 mm を持つチッパーボディを使用してください。前出の計算では、 チッパーボディはクレーンの背後に空間があることを示しています。 04:20-01 発行 1 ja-JP 13 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 最適長さおよび許容可能なリヤオーバーハングを持つチッパーボディを選択でき るように、寸法 AB を計算します。 C = AB + BL/2 3 619 = AB + 2,200 AB = 1,419 mm フロントアクスルからチッパーボディの最後部位置までは: C + BL/2 = 3,619 + 2,200 = 5,819 mm リヤアクスル背後のオーバーハング (J) は以下のようになります: (C + BL/2) - A = 5,819 - 4,300 = 1,519 mm ダンピングアクスルがリヤアクスルの背後 1,000 mm にある場合、ダンピングアク スルの背後に 519 mm のオーバーハングがあります。これは許容できる値ですか ら、長さ 4,400 mm のチッパーボディの選択は変更する必要がありません。 04:20-01 発行 1 ja-JP 14 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 4: ホイール構成 8x4*4 のチッパートラック AB BL/2 計算の目的は、最大許容アクスル重量を超過せずに適切な長さの積載エリア (BL) とその取り付け位置を得ることにあります。またこの場合、選択された長さで、 ダンプ操作時の良好な安定が得られるよう適切なオーバーハングのもたらされる 必要があります。 BL/2 C K U 次の事実を得て計算を開始します: • 最大許容アクスル荷重 • トラック重量およびホイールベース • ボディワークおよび追加機器の重量 このチッパートラックの例では、計算は均一に配分された荷重で行われます。 寸法 (AB) はフロントアクスルとボディワークフロント部分の間で一般的に求めら れます。異なる長さのキャブに対する最小許容 AB 寸法が示されています。14 キャ ブ用の最小 AB 寸法は 320mm と示されています。 A = 3,350 mm K = 0 L = 1,256 mm AT = A + L = 4,606 mm (ICD によって) 計算 総重量a L A AT フロント重量 (kg) リヤ重量 (kg) TF = 7,100 TR 317 008 TF 総重量 (kg) TR = 24,000 T = 31,100 シャシ重量 - WF = 4,870 - WR = 4,585 - W = 9,455 荷重 + ボディワーク = UF = 2,230 = UR = 19,415 = U = 21,645 a. 積載車両 04:20-01 発行 1 ja-JP 15 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 C の計算用に以下の公式を使用します: C = AT · UR U C = 4 606 · 19 415 21 645 = 4 131 以下の公式を使用して、最適アクスル荷重配分の下での最長ボディワーク (BL) を 計算します: C + K = AB + BL/2 4,131 = 320 + BL/2 BL = 7,622 mm 最適アクスル荷重配分の下での最長ボディワークは 7,622 mm です。 04:20-01 発行 1 ja-JP 16 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 標準長さ 6,200 mm を持つチッパートラックを使用します。以下の計算は選択され たチッパーボディに対して十分なスペースがあるを示しています。どのプラット ホームが許容可能なリヤオーバーハングを与えるかを見るため、寸法 AB を計算し ます。 C = AB + BL/2 4 131 = AB + 6,200/2 AB = 1,031 mm 積載面 (BL)6,200 mm のチッパープラットホームについて、フロントアクスルから チッパープラットホーム再後部位置までは以下の通りです: C + BL/2 4,131 + 3,100 = 7,231 mm ボギーのホイールベースは 1,355 + 1,305 です。これは車両の ICD に示されてい ます。 最後尾アクスル後方のオーバーハングは: (C + BL/2) - (A + 1,355 + 1,305) = (4,131 + 3,100) - (3,350 + 1,355 + 1,305) = 7,231 - 6,010 = 1,221 mm ダンピングアクスルが最後尾リヤアクスルの背後 550 mm にある場合、1 221 - 550 = 671 mm のオーバーハングがダンピングアクスルの背後にあります。これは許容 できる値ですから、長さ 6,200 mm のチッパーボディの選択は変更する必要があり ません。 04:20-01 発行 1 ja-JP 17 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 例 5: C ホイール構成 8x4 のコンクリートミキサー車 U 計算の目的は最大許容アクスル荷重時のコンクリートミキサー車の最適位置を得 ることにあります。 AB 次の事実を得て計算を開始します: • 最大許容アクスル荷重 • トラックシャシ重量およびホイールベース • ボディワークおよび追加装備の重量とそれら各々の重心 (CG)。 = 4,005 mm CG = 2,941 mm、ボディワークのフロント端からの寸法 計算 フロント重量 (kg) 総重量a リヤ重量 (kg) TF = 13,000 総重量 (kg) TR = 19,000 T = 32,000 シャシ重量 - WF = 6,385 - WR = 2,720 - W = 9,105 荷重 + ボディワーク = UF = 6,615 = UR = 16,280 = U = 22,895 TR TF Q C AT a. 積載車両 A 04:20-01 発行 1 ja-JP 317 009 AT 18 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden アクスル負荷計算 アクスル荷重計算の概要 フロント荷重の中心に対してあるべき重心の位置を見つけるために、C を計算しま す。 C = AT · UR U = 4 005 · 16 280 22 895 = 2,848 mm 第一フロントアクスルに対するコンクリートミキサー車の位置を決定するするた めに、寸法 AB を計算します。C はフロント荷重の中心、フロントホイールベース の半分の位置、から計るので、この場合、1 940/2 = 970 mm が使用されます。 AB = C - CG + フロントホイールベースの半分 = 2,848 - 2,941 + 970 = 877 mm コンクリートミキサー車の位置は第一フロントアクスルの後ろ 877 mm です。 04:20-01 発行 1 ja-JP 19 (19) © Scania CV AB 2010, Sweden
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