Wankstabilität und Kippstabilität. Allgemeines

Transkript

1 Allgemeines Allgemeines Es gibt verschiedene Arten von Wankstabilität und Kippstabilität. Hierzu gehören vor allem: Wankstabilität während der Fahrt Wankstabilität beim Kippvorgang Wankstabilität bei Einsatz eines Krans Fahrzeuge mit Aufbau mit einem hohen Schwerpunkt haben ein größeres Kipprisiko als Fahrzeuge mit einem niedrigen Schwerpunkt. In den folgenden Situationen ist zum Beispiel ein Kippen zur Seite ist möglich: Bei Kurvenfahrt Beim Transport von beweglichen Ladungen, zum Beispiel Flüssigkeiten oder unzureichend befestigtem Stückgut Beim Kippen, wenn sich das Fahrzeug am Hang oder auf weichem Untergrund befindet. Die Steifigkeit des Fahrzeugs beeinflusst die Wankstabilität. Eine hohe Steifigkeit verbessert die Wankstabilität zur Seite, zum Beispiel beim Kippen. Hohe Steifigkeit ist nicht der einzige Faktor das Gleichgewicht zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des Fahrgestells trägt ebenfalls bei. Für optimale Wankstabilität während der Fahrt ist das Zusammenspiel zwischen hoher Stabilität und gutem Gleichgewicht wichtig. Der beste Weg, Wankstabilität und Kippstabilität zu erhöhen ist es normalerweise, die Steifigkeit an vorderen Ende zu erhöhen, da es meist schwächer ist, als das hintere Ende. Der Schwerpunkt des Aufbaus und der Ladung beeinflusst ebenfalls Wankstabilität und Kippstabilität. Aus diesem Grund empfiehlt es sich stets, den Schwerpunkt so niedrig wie möglich zu halten. 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 1 (13)

2 Allgemeines Prüfen Sie Wankstabilität und Kippstabilität bei einem Fahrzeug mit höchstzulässigem Gesamtgewicht von über 40 Tonnen und einem hohen Schwerpunkt. 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 2 (13)

3 Allgemeines Im Allgemeinen ist die Wankstabilität annehmbar, wenn der Winkel zwischen der Fahrbahn und der gedachten Linie vom Schwerpunkt zur halben Spurbreite weniger als 70 beträgt, siehe Abbildung. Ein Scania Händler hilft Ihnen dabei, mit einem ADR-Berechnungsprogramm die Wankstabilität zu analysieren. 1. ADR-Anforderungen sind strenger als die obige allgemeine Richtlinie. Das Programm basiert auf spezifischen Einstellungen, wie Doppelachse, Federung und Stabilisator und kann für alle Lkw-Typen mit Ausnahme von Sattelzugmaschinenkombinationen eingesetzt werden. Weiterhin berechnet das Programm die maximal zulässige Höhe für den Aufbauschwerpunkt, um den ADR-Anforderungen für maximale Beladung zu entsprechen. Stabilität für ADR-Fahrzeuge WICHTIG! Bei ADR-Fahrzeugen des Typs FX, OL, AT, die der ADR-Sicherheitsvorschrift R111 entsprechen müssen, ist eine Berechnung und ein Test erforderlich, um zu verifizieren, dass die Stabilitätsanforderungen erfüllt werden. Unterstützung für diese Berechnungen ist bei Scania Händlern erhältlich. Δ = Delta EU-Richtlinie zur Beförderung von Gefahrgut auf der Straße. 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 3 (13)

4 Stabilität beim Kippvorgang Stabilität beim Kippvorgang Im Normalbetrieb muss eine Gefährdung durch Umkippen des Kippers ausgeschlossen sein. Die Stabilität des Fahrzeugs muss durch Berechnungen und Fahrzeugtests unter realen Betriebsbedingungen abgesichert werden. Die Stabilität des Fahrzeugs beim Kippvorgang hängt von folgenden Faktoren ab: Untergrundtragfähigkeit Position des Schwerpunkts Wanksteifigkeit des Fahrgestells Torsionssteifigkeit des Aufbaus Stabilisierende Ausrüstung, z. B. Blockierung des Achsaggregats Praktische Handhabung beim Kippvorgang 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 4 (13)

5 Stabilität beim Kippvorgang Stabilitätstests für Kipper In bestimmten Ländern müssen vor der Inbetriebnahme von Kippern Stabilitätstests durchgeführt werden. Kipper-Stabilitätstests wie folgt durchführen: 1. Einen Frontlader o. ä. an einer geeigneten Position so anordnen, dass er den Kipper während des Tests abstützt, falls dieser umzukippen droht. 2. Kipper bis zum Erreichen des höchstzulässigen Gesamtgewichts beladen. 3. Mit einer Fahrzeugseite auf eine 200 mm hohe Rampe (siehe Abb.) fahren oder Fahrzeug auf einer Fläche positionieren, die eine seitliche Neigung von ca. 5 aufweist. 4. Ladeklappe öffnen, Aufbau in verschiedene vordefinierte Neigungswinkel bewegen und folgende Daten aufnehmen: Auslenkung der Ladefläche Federdruck Winkel- und Parallelversatz im Grundrahmen 5. Test und Testergebnisse protokollieren :20-02 Ausgabe 4 de-de 5 (13)

6 Stabilität beim Kippvorgang Verbesserung der Kippstabilität des Fahrzeugs Die Grundlagen der Kippstabilität beim Abschütten und beim Fahren unterliegen den selben Prinzipien. Die folgenden Empfehlungen gelten somit ebenso für Wankstabilität beim Fahren. Die Bedingungen beim Kippen sind sehr unterschiedlich: Sie hängen von der Schräge des Untergrunds, der Tragfähigkeit sowie der Konstruktion des Aufbaus des Fahrzeugs ab. Die Grundvoraussetzung für eine gute Kippstabilität ist eine ausgewogene Torsionsfestigkeit des vorderen und hinteren Teils des Fahrgestells. Das Kippgelenk macht eine hohe Torsionssteifigkeit des hinteren Teils erforderlich, jedoch darf die Torsionssteifigkeit des vorderen Teils in Bezug auf den hinteren Teil nicht zu gering sein. Fahrzeugspezifikation Vordere und hintere Federn unter Berücksichtigung von Traktion und Fahrkomfort so steif wie möglich auslegen. Der vordere Stabilisator erhöht die Kippstabilität. Er trägt aber auch - was noch wichtiger ist - zu guten Fahreigenschaften des Kippers bei. Stabilisatoren hinten sind empfehlenswert, wenn diese Option ab Werk verfügbar ist. Ein verwindungssteifer Endträger muss am hinteren Rahmenende eingebaut werden. Empfehlungen hinsichtlich des Aufbaus Der Abstand zwischen hinterer Kipptragachse und hinterstem Stützpunkt des Fahrgestellrahmens (hinterer Federhalter hinter der Feder, Halter der Nachlaufachse oder Ausgleichs-Doppelachsaggregat) muss so kurz wie möglich sein. Ein kurzer Abstand kombiniert mit einem Rahmen mit Kreuzstreben sorgt für einen Überhang, der Biege- und Torsionskräften widersteht und ein seitliches Versetzen der Ladefläche beim Kippen verhindert. Bei Fahrzeugen mit Blattfederaufhängung muss eine Blockierung des Achsaggregats vorgesehen werden. 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 6 (13)

7 Um bei Fahrzeugen mit Luftfederung eine gute Kippstabilität zu gewährleisten, müssen die hinteren Luftfederbälge vor dem Kippvorgang entlüftet werden. Kippstabilisator verwenden. Falls kein torsionssteifer Träger ab Werk spezifiziert worden ist, muss dieser vom Aufbauhersteller eingebaut werden. Die Verantwortung für die Durchführung der Stabilitätstests und die Ausstellung des Zertifikats trägt der Kranmonteur. Die Stabilität bei Kranarbeiten hängt von folgenden Faktoren ab, die sowohl für Fahrzeuge mit am Heck als auch hinter dem Fahrerhaus montierten Kränen gelten: Konstruktion des Fahrgestells Kranlast Position des Kranauslegers im Arbeitsbereich Form und Konsistenz der Oberfläche Stabilitätsfaktor Folgendes Grundprinzip ist auf alle Hebevorgänge mit Kränen anwendbar: Stabilisierendes Moment: Alle Gewichte, die auf die Fahrzeugseite der Kipplinie wirken, verstärken das stabilisierende Moment (Ts). Kippmoment: Alle Gewichte, die auf die Kranseite der Kipplinie wirken, verstärken das Kippmoment (Tt) :20-02 Ausgabe 4 de-de 7 (13)

8 Der Stabilitätsfaktor (n) ist der Quotient aus stabilisierendem Moment und Kippmoment. Eine gute Stabilität wird bei einem Stabilitätsfaktor von 1,4 oder höher erreicht. D Ts Tt = n Eine Berechnung ist kein hinreichender Nachweis. Sie muss durch einen Stabilitätstest verifiziert werden (in bestimmten Ländern gelten hierfür Ausnahmen). M1 G1 G2 E 90 Beispiel einer Berechnung des Stabilitätsfaktors A B Beispiel 1: Kran hinter dem Fahrerhaus G1 = Gesamtgewicht der Verlängerungsträger mit zwei Stützfüßen, Montageteilen und Öl G2 = Krangewicht ohne Stützfüße P = Max. Hebekapazität des Krans bei max. Auslegerlänge M1 = M2 = Auf die Vorderachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen Auf die Hinterachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen M2 C M1 D + G1 A + M2 C + G2 E = n P B 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 8 (13)

9 Beispiel 2: Hinter dem Fahrerhaus montierter Kran und zusätzliche Stützfüße an Fahrzeugen mit drei Achsen G1 = Gesamtgewicht der Verlängerungsträger mit zwei Stützfüßen, Montageteilen und Öl G2 = Krangewicht ohne Stützfüße G4 = Gewicht der zusätzlichen Stützfüße P = Max. Hebekapazität des Krans bei max. Auslegerlänge M1 = M2 = Auf die Vorderachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen Auf die Hinterachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen M1 G1 D E G2 A B 90 M1 D + G1 A + M2 C + G2 E + G4 F = n P B M2 G4 F C :20-02 Ausgabe 4 de-de 9 (13)

10 Beispiel 3: Hinter dem Fahrerhaus montierter Kran und zusätzliche Stützfüße an Fahrzeugen mit vier Achsen und Doppel-Vorderachsen D Gewicht M1 befindet sich zwischen den Vorderachsen. M1 E 90 G1 = Gesamtgewicht der Verlängerungsträger mit zwei Stützfüßen, Montageteilen und Öl G2 = Krangewicht ohne Stützfüße G4 = Gewicht der zusätzlichen Stützfüße P = Max. Hebekapazität des Krans bei max. Auslegerlänge M1 = M2 = Auf die Vorderachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen Auf die Hinterachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen M1 D + G1 A + M2 C + G2 E + G4 F = n P B G1 M2 G4 G2 A B Befinden sich G2 und E außerhalb der Kipplinie, wird G2 E wie folgt in den Nenner übernommen: C F M1 D + G1 A + M2 C + G4 F = n P B + G2 E 04:20-02 Ausgabe 4 de-de 10 (13)

11 Beispiel 4a: Heckkran M1 M1 D + M2 C = n P B + G2 E G1 kann nicht in die Berechnung einbezogen werden, da in diesem Beispiel die Kipplinie durch die Kranmitte verläuft. ACHTUNG! Kran niemals bei angehobener Nachlaufachse verwenden. WICHTIG! Das Heben schwerer Lasten nach hinten aus dem Fahrzeug kann zu extrem hohen Belastungen des Fahrgestellrahmens führen, da in dieser Richtung eine hohe Stabilität besteht. 90 G2 M2 G1 E C B D P :20-02 Ausgabe 4 de-de 11 (13)

12 Beispiel 4b: Heckkran G1 A + M2 C + G2 E P B = n M1 M1 kann nicht in die Berechnung einbezogen werden, da in diesem Beispiel die Kipplinie durch die Mitte der Vorderachse verläuft. C M2 E P G1 90 G2 A B :20-02 Ausgabe 4 de-de 12 (13)

13 Beispiel 5: Heckkran mit zusätzlichen Stützfüßen G1 = Gesamtgewicht der Verlängerungsträger mit zwei Stützfüßen, Montageteilen und Öl G2 = Krangewicht ohne Stützfüße G4 = Gewicht der zusätzlichen Stützfüße P = Max. Hebekapazität des Krans bei max. Auslegerlänge M1 = M2 = Auf die Vorderachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen Auf die Hinterachse wirkendes Fahrzeuggewicht im unbeladenen M1 G4 F D C M1 D + G1 A + M2 C + G2 E + G4 F = n P B M2 Befinden sich G2 und E außerhalb der Kipplinie, wird G2 E wie folgt in den Nenner übernommen: G1 G2 E 90 P A B M1 D + G1 A + M2 C + G4 F = n P B + G2 E :20-02 Ausgabe 4 de-de 13 (13)