Расчет для одиночного транспортного средства
1) В модели, реализованной в алгоритме расчета каждое одиночное транспортное средство считается абсолютно жесткой балкой, находящейся на двух опорах. Расстояние между опорами обозначается как ТКБ (Теоретическая колесная база).
Для грузовых автомобилей, тягачей и прицепов передняя опора находится в центре передней оси, а задняя - в центре задней оси (если оси сдвоенные, строенные и т.д. - берется геометрический центр тележки)
Для полуприцепов передней опорой считается шкворень седельно-сцепного устройства.
2) Транспортное средство имеет снаряженную массу(собственная масса; масса порожнего ТС) - Mc, которая распределяется на переднюю (Mc1) и заднюю опоры (Mc2). Эти величины являются константами, определяемыми конструкцией конкретного ТС.
3) На транспортное средство также воздействует нагрузка (Мг) вызванная находящимся на нём грузом или полуприцепом через ССУ (другим ТС через ОСУ).
У нагрузки Мг есть величина (тонны) и точка приложения нагрузки (ТН). Для седельного тягача точкой нагрузки считается шкворень сцепного устройства, для полуприцепа – центр тяжести груза. Положение точки нагрузки (Xг) считается от задней опоры ТС.
Нагрузка Мг также распределяется на переднюю (Mг1) и заднюю опоры (Mг2).
4) Для любого одиночного транспортного средства суммарная нагрузка на переднюю опору (Мп1) рассчитывается как:
Мп1 = Мс1 + Мг1 = Мс1 + Мг × Xг / ТКБ,
а суммарная нагрузка на заднюю опору (Мп2) как:
Мп2 = Мс2 + Мг2 = Мс2 + Мг × (1 - Xг / ТКБ).
Далее, для вычисления осевых нагрузок, суммарные нагрузки Мп1 и Мп2 делятся на количество осей в соответствующей тележке.
Расчет для автопоезда
В модели, реализованной в алгоритме расчета, автопоезд считается комбинацией одиночных транспортных средств, т.е. любой автопоезд представляется в виде системы из балок на двух опорах и нагрузок (Мг).
Расчет производится последовательно, начиная от транспортных средств с грузом.
Если вычисленная нагрузка Мп1 или Мп2 приходится на другое ТС – она используется как нагрузка Мг для него и расчет повторяется, если на дорогу – расчет останавливается.
Пример №1
Для автопоезда тягач + полуприцеп, в алгоритме:
1) Вычисляются суммарные нагрузки опор полуприцепа
Мп1п/пр. = Мс1 + Мг × Xг / ТКБ,
Мп2п/пр. = Мс2 + Мг × (1 - Xг / ТКБ),
где:
Мг – масса груза;
Мс1, Мс2 – распределение снаряженной массы полуприцепа
Xг – расстояние от ЦТ груза до задней опоры;
ТКБ – теоретическая колесная база полуприцепа
2) Для задней тележки полуприцепа
осевые нагрузки = Мп2п/пр./ 3;
3) Вычисляются суммарные нагрузки опор тягача
Мп1тяг. = Мс1 + Мп1п/пр. × Xг / ТКБ,
Мп2 тяг. = Мс2 + Мп1п/пр. × (1 - Xг / ТКБ),
где:
Мп1п/пр. – суммарная нагрузка на переднюю опору полуприцепа (т.е. нагрузка на седло);
Мс1, Мс2 – распределение снаряженной массы тягача
Xг – расстояние от шкворня ССУ до задней опоры тягача; ТКБ – теоретическая колесная база тягача
4) Для передней оси тягача осевая нагрузка = Мп1тяг. ;
5) Для задней тележки тягача осевые нагрузки = Мп2тяг../ 2.
Для всех других типов автопоездов расчет производится аналогично.
Автоматически строится система из связанных балок на двух опорах, при этом нагрузка Мг формируется из массы груза либо из распределённой нагрузки на опору от "верхней" балки:
Пример №2
Пример №3
Пример №4
Пример №5
Данные для расчета:
Тягач 3 оси (снаряженная масса 9,6 т);
распределение снаряженной массы: на переднюю ось: 5 т.; на заднюю тележку: 4,6 т;
положение шкворня ССУ относительно базы: 0,3 м.
Полуприцеп 3 оси (снаряженная масса 12 т);
распределение снаряженной массы: на сцепное устройство: 5 т.; на заднюю тележку: 4,6 т.
Межосевые расстояния (м): 2,9 – 1,4 – 9,7 – 1,31 – 1,31
Груз:
ЖБИ блок ригеля мостовой опоры: 19,6 т, (Д×Ш×В, м): 8,05 × 1,7 × 0,7
расстояние от груза до заднего габарита полуприцепа (края погрузочной площадки): 3 м.
Ввод общих данных
Эти данные вводятся всегда, для каждой перевозки, вне зависимости от того, нужно ли делать расчет нагрузок. Поэтому, при реальной работе с программой, они обычно уже введены.
1 При создании новой перевозки выбираем нужный автопоезд из справочника конфигураций.
2 В группе полей "Параметры осей" вводим межосевые расстояния
3 В группе полей "Параметры транспортного средства" вводим снаряженную массу каждого ТС, массу и габариты груза.
4 Зададим продольное положение груза. Для этого перейдем в раздел "Схема автопоезда", в выпадающем списке Инспектора объектов выберем Полуприцеп (а), раскрываем список параметров Груз (б) и вводим значение "задний свес" (в).
Отрицательное значение параметра "задний свес" - расстояние от крайней точки груза до заднего края погрузочной площадки, положительное значение - свес груза за задний габарит транспортного средства.
Ввод специфических данных и расчет
Перейдем в раздел программы "Расчет осевых нагрузок".
1 Зададим для транспортных средств распределение снаряженной массы (достаточно задавать по одному значению, второе вычислится автоматически);
2 Введем положение ССУ для тягача;
3 Для груза выберем, что положение его ЦТ (центра тяжести) будет указано относительно геометрического центра груза;
4 Поскольку груз представляет из себя симметричный бетонный блок, его ЦТ совпадает с геометрическим центром, вводим расстояние = 0;
5 Расчет нагрузок будет производится автоматически при изменении любого значения, влияющего на нагрузки или при перемещении мышью/стрелками клавиатуры маркеров 
/ 
.
Рассчитанные нагрузки можно сразу ввести в программу при помощи кнопки в заголовке группы "Расчет осевых нагрузок"
Расчет нагрузок на оси автопоезда производится на основании межосевых расстояний, распределения снаряженной массы транспортных средств и положения центра тяжести груза/нагрузки на ССУ (или распределения полной массы ТС).
Для проведения расчета перейдите в раздел программы "Расчет осевых нагрузок".
Предварительно необходимо ввести межосевые расстояния автопоезда, снаряженные массы всех транспортных средств и массу груза (раздел "Бланки документов").
Необходимые данные:
Для каждого транспортного средства необходимо ввести:
1 распределение снаряженной массы между передней и задней осью (тележкой), для полуприцепов – между сцепным устройством и задней тележкой;
2 положение центра тяжести груза или положение сцепного устройства (для седельных тягачей) относительно любой оси или базы ТС
Здесь же отображаются ранее введенные общие данные:
3 Масса груза
4 Снаряженная масса тягача
5 Снаряженная масса полуприцепа
Дополнительно выводится:
6 Подсказка о не введенных данных
Расчет
Расчет осевых нагрузок производится «на лету», по мере ввода/изменения данных.
Результаты расчета выводятся графически в виде схемы распределения нагрузок:
1 Рассчитанные осевые нагрузки: Кол-во осей × Нагрузка;
2 Нагрузка на тележки (красным), в т.ч. распределенная масса груза (зеленым) и распределенная снаряженная масса (синим);
3 Распределение снаряженной массы тягача;
4 Распределение снаряженной массы полуприцепа;
5 Положение ССУ тягача и процентное распределение нагрузки на седло;
6 Величина нагрузки на седло, в т.ч. распределенная масса груза (зеленым) и распределенная снаряженная масса (синим);
7 Положение ЦТ груза и процентное распределение массы груза на седло и заднюю тележку тягача;
Дополнительно поддерживается интерактивный ввод распределения снаряженной массы и массы груза/положения ССУ. Для этого выделите мышью соответствующий маркер (вокруг него появится красная рамка): синий – распределение снаряженной массы, зеленый – положение ЦТ груза или шкворня ССУ
… и передвигайте его при помощи мыши или стрелками влево/вправо на клавиатуре.
8 Чтобы ввести результаты расчета как фактические нагрузки нажмите кнопку "Ввести рассчитанные нагрузки".
Откуда взять данные для расчета?
Распределение снаряженной массы можно узнать:
- из технической документации на транспортные средства;
- из встроенного в программу справочника параметров ТС (при наличии);
- в Интернет, на специализированных сайтах;
- из бумажных справочников;
- по запросу у предприятия – производителя ТС;
- взвесить порожнее ТС на автомобильных весах.
Положение центра тяжести груза
На практике точно определить положение центра тяжести возможно только у однородного груза простой формы (куб, параллепипед, цилиндр, шар и т.д.).
В этом случае центр тяжести будет в геометрическом центре груза (на пересечении осей симметрии).
Примеры: бетонный блок, цилиндрический резервуар, катушка с кабелем.
Если груз сложной формы или неоднороден по плотности, можно попробовать найти координаты его ЦТ в документации на груз.