Mga Paksa:
- Kalkulahin ang axle load gamit ang VLS
- Kalkulahin ang front axle load
- Pagkakaiba sa pagitan ng timbang at masa
- Kalkulahin ang rear axle load
- Kalkulahin ang bigat ng ilong
- Kalkulahin ang impluwensya ng bigat ng ilong sa rear axle
Kalkulahin ang axle load gamit ang VLS:
Ang mga axle load ng isang sasakyan ay maaaring kalkulahin gamit ang isang schematic drawing at ang data ng sasakyan. Ang isang kotse na may kaugnay na puwersa ay maaaring iguhit gamit ang isang VLS (Free Body Diagram) (tingnan ang larawan sa ibaba). Ang mga kondisyon ng isang VLS ay ang ibabaw ng kalsada ay hindi iginuhit. Kahit na ang sasakyan ay nasa burol, ang sasakyan ay hindi dapat iguhit sa isang anggulo, ngunit isang pahalang na puwersa na may direksyon ay dapat iguhit sa VLS.
Ang bentahe ng pagtatrabaho sa isang VLS ay ang mga hindi kinakailangang bagay ay naiiwan. Halimbawa, kapag kinakalkula ang mga panloob na sandali o axle load ng isang trailer, kapaki-pakinabang na iguhit lamang ang trailer sa halip na isang kotse na may trailer. Sa pamamagitan lamang ng pagguhit ng kung ano ang kinakailangan, maiiwasan mong magkamali (sa pamamagitan ng pagsasama ng napakaraming horizontal/vertical na pwersa sa pagkalkula na hindi kabilang).
Una, dapat kalkulahin ang timbang gamit ang gravitational acceleration na kumikilos sa sasakyan. Nakadepende ang gravity sa kung saan matatagpuan ang sasakyan sa Earth. Sa Netherlands ang gravitational acceleration ay 9,81m/s.
Ang masa ng sasakyan ay dapat na i-multiply sa gravity. Iyon ay nagbibigay ng: 1500 x 9.81 = 14.715N (Ang yunit ng puwersa ay Newton). Dapat tandaan na kung minsan ang gravitational acceleration ay tinatawag ding gravitational acceleration, gravitational constant o fall velocity. Ang bilang na 9,81 ay minsan ding ni-round off bilang 9,8 o halos 10. Ito ay mas madaling kalkulahin (1500 / 10 ay mas madaling kalkulahin sa pamamagitan ng puso kaysa 1500 / 9.81) ngunit ang huling sagot ay tiyak na hindi tumpak. Samakatuwid, palaging gumamit ng 9,81m/s, maliban kung iba ang nakasaad sa isang tanong sa pagsusulit, halimbawa.
Ang kabuuang puwersa kung saan idiniin ang sasakyan sa ibabaw ng kalsada ay 14.715 Newtons. Ang puwersang ito ay ipinamamahagi sa magkabilang ehe ng kotse.
Ang axle load ay madalas na mas mataas sa harap dahil doon matatagpuan ang makina. Ito ay makikita sa imahe sa pamamagitan ng sentro ng grabidad, na kung titingnan mula sa gitna, ay nasa harap. Ang sentro ng grabidad ay isang haka-haka na pivot point. Kung ang sentro ng grabidad na ito ay eksaktong nasa gitna, ang axle load sa magkabilang axle ay magiging pareho (hatiin ang masa ng sasakyan sa 2). Dahil ang mga distansya ng mga gulong, ang lokasyon ng sentro ng grabidad at ang kabuuang masa ng sasakyan ay kilala, ang mga naglo-load ng ehe sa harap at likuran ay maaaring kalkulahin.
Masa ng sasakyan: 1500kg
Timbang: 14715N
Taas ng ibabaw ng kalsada – turn point: 60cm
Distansya F1 – baluktot na punto: 115cm
Distansya ng pivot point – F2: 160cm
Distansya F1 – F2: 115+160= 275cm (ito ang wheelbase)
Kalkulahin ang axle load F2 (rear axle):
14715 x 1,15 – F2 x 2,75 = 0
16922 – F2 x 2,75 = 0
F2 = 16922 / 2,75
F2 = 6154N
Ang pagkalkula ay detalyado sa ibaba:
- Upang kalkulahin ang F1 at F2, kailangan munang kalkulahin ang isa. Pinili naming kalkulahin muna ang F2.
Ginagawa namin ang pivot sa F1. Lahat ng clockwise ay positibo at lahat ng counterclockwise ay negatibo. Nangangahulugan ito na ang mga puwersa na nakadirekta pababa ay positibo, at ang puwersa F2 pataas ay negatibo. Pinupuno namin ang unang bahagi ng formula.
14715 x 1,15 – F2 x 2,75 = 0
(Ilagay ang huling 0 na ito bilang pamantayan, dahil sa bandang huli sa pagkalkula ay inililipat ang mga numero sa kaliwa at kanan ng "=" sign) - Force x arm: Ang bigat ng 14715 ay na-multiply sa layo na 1,15:
14715 1,15 x = 16922 - Ngayon ipinasok namin ito muli sa formula:
16922 – F2 x 2,75 = 0 - Ilipat ang 16922 sa kabilang panig kung saan ang 0 ay:
F2 x 2,75 = 16922 - Hatiin ang magkabilang panig ng 2,75 upang alisin ito sa kaliwa ng = sign:
F2 = 16922 / 2,75 - Nagreresulta iyon sa:
F2 = 6154N.
Pagkakaiba sa pagitan ng Timbang at Masa:
Tandaan na ang timbang ay hindi katulad ng masa. Ang bigat ng F2 sa nakaraang kalkulasyon ay 6154 Newtons. Ang isang masa ay palaging nasa kilo. Samakatuwid, dapat itong palaging nahahati sa gravitational acceleration na 9,81. (6154 / 9,81 = 627,3kg) Isipin lamang ang walang laman na masa ng sasakyan na nakasaad sa sertipiko ng pagpaparehistro. Ito ay palaging nakasaad sa kg. Upang linawin ang kwento sa itaas; Walang gravity sa kalawakan. Lahat ay lumulutang doon, gaano man ito kabigat. Ang lahat ay may timbang; kapag naghagis ka ng karton ng gatas laban sa isang bagay, o isang bato, magkakaroon ito ng ibang epekto. Ang karton ng gatas ay hindi madaling makapinsala sa anumang bagay kapag ito ay tumama sa dingding, halimbawa, ngunit ang bato ay tiyak na magdudulot ng pinsala. Ito ay dahil ang puwersa kung saan ang bagay ay huminto ay mas mataas para sa bato kaysa sa karton ng gatas. Ito ay nagpapatunay na ang timbang ay naroroon din sa kalawakan at mahalaga, ngunit ang masa ay hindi. Ang masa ay dahil sa gravitational pull ng Earth. Kaya ang bigat ng kotse ay hindi 1200kg, ngunit ang masa nito ay 1200kg. Maraming pagkakamali ang kadalasang ginagawa dito.
Kalkulahin ang axle load sa likuran:
Kapag nalaman ang kabuuang timbang at 1 axle load, ang 2nd axle load ay madaling makalkula sa pamamagitan ng pagbabawas ng dalawang ito sa isa't isa:
Kabuuang timbang – F2 = F1:
14715 – 6154 = 8561N.
Siyempre, ang F1 ay maaaring kalkulahin nang hiwalay. Ito ay halos kapareho ng unang pagkalkula:
14715 x 1,6 – F1 x 2,75 = 0
23544 – F1 x 2,75 = 0
F1 = 23544 / 2,75
F1 = 8561N
Ang puwersa na ginagawa ng gulong sa harap sa ibabaw ng kalsada ay 8561N at ang gulong sa likuran ay 6154N. Idinagdag na ito ay 14715N. Samakatuwid, ang kabuuang masa ng sasakyan ay 14715 / 9.81 = 1500kg.
Kalkulahin ang bigat ng ilong:
Sa parehong paraan tulad ng pagkalkula ng mga axle load ng kotse sa mga nakaraang kabanata, ang bigat ng ilong sa tow bar ng kotse ay maaari ding matukoy. Ang sandali ay puwersa x braso. Nangangahulugan ito na mas mahaba ang braso, mas malaki ang sandali. Ang rear axle load ay depende sa distansya sa pagitan ng F2 at F3 at ang bigat ng ilong ay depende sa distansya sa pagitan ng F3 at F4. At tiyak na ang puwersa sa 'the hinge point', o ang towbar ball, ang dapat kalkulahin.
Ang kotse ay 1500kg, at ang trailer ay 300kg. Una naming ibinalik ito sa Newton sa pamamagitan ng pagpaparami ng gravitational acceleration:
1500 x 9,81 = 14715N
300 x 9,81 = 2943N
Upang makalkula ang bigat ng ilong, mas madaling gumuhit lamang ng trailer. Ang kotse mismo ay hindi mahalaga sa pagkalkula.
Ang bigat ng ilong ay ipinahiwatig ng F3 at ang puwersa kung saan ang pagpindot ng gulong sa ibabaw ng kalsada ay F5.
Ang F3 ay nagiging pivot point at kakalkulahin namin ang puwersa F5. Ang sentro ng grabidad ay isang puwersang pababa, samakatuwid ay positibo. Ang puwersang kumikilos sa F5 ay isang pataas na puwersa, kaya ito ay negatibo (kaya ito ay may minus sign sa harap nito). Ang bigat ng trailer ay 4000N.
Kalkulahin ang puwersa F5:
4000 x 1,2 – F5 x 1,4 = 0
4800 – F5 x 1,4 = 0
F5 = 4800 / 1,4
F5 = 3429N
Kalkulahin ang bigat ng ilong (F3):
4000 – 3429 = 571N
571 / 9,81 = 58,2kg
Ang bigat ng ilong sa trailer na ito ay 58,2 kg.
Habang ang sentro ng grabidad ay gumagalaw sa likuran, bumababa ang bigat ng ilong. Upang makakuha ng ganitong insight at pagsasanay sa mga kalkulasyon, kapaki-pakinabang na dagdagan at bawasan ang distansya sa pagitan ng F3 at F4 at samakatuwid din sa pagitan ng F4 at F5 at isagawa muli ang pagkalkula.
Kalkulahin ang impluwensya ng bigat ng ilong sa rear axle:
Dahil alam na ngayon ang bigat ng ilong, maaaring kalkulahin kung ano ang impluwensya nito sa rear axle. Ang timbang ay hindi basta-basta maidaragdag, dahil ang distansya sa pagitan ng rear axle at ng tow ball ay napakahalaga (force x arm). Ginagamit namin ang parehong imahe ng kotse na may trailer muli.
Sa nakaraang kalkulasyon, nalaman na ang bigat ng ilong (F3) ay 571N. Ang F2 ay kilala na rin, na 6154N. Ang mga puwersa ay hindi maaaring idagdag nang magkasama, dahil ang distansya sa pagitan ng likurang gulong at ang ulo ng tow ball ay gumagana pa rin bilang isang braso. Gagawin naming muli ang buong formula, tulad ng sa pinakadulo simula ng page na ito. Sa formula na ito, idinagdag ang 571 x 3,65 (ang puwersa sa F3 kasama ang distansya mula F1 hanggang F3).
14715 x 1,15 + 571 x 3,65 – F2 x 2,75 = 0
19006 – F2 x 2,75 = 0
F2 = 19006 / 2,75
F2 = 6911N = 691kg.
Nangangahulugan ito na ang rear axle ay may bigat na 691 kg.
