Нагрузка на ось колесного транспортного средства — это общая нагрузка на проезжую часть для всех колес, соединенных с данной осью . Нагрузка на ось является важным фактором проектирования при проектировании автомобильных и железных дорог, поскольку и те, и другие рассчитаны на максимальный вес на ось (нагрузку на ось); превышение максимальной номинальной нагрузки на ось приведет к повреждению проезжей части или железнодорожных путей .
На железных дорогах заданный участок пути рассчитан на максимальную нагрузку на ось. Максимальная нагрузка на ось определяется скоростью поезда, весом рельсов , плотностью шпал и креплений, количеством и стандартом балласта , а также прочностью мостов и земляных работ. Более высокие рабочие скорости могут быть достигнуты за счет снижения нагрузки на ось и увеличения грузоподъемности. Эксплуатация сверх указанной нагрузки может привести к катастрофическому отказу компонентов пути. [ необходима цитата ] Диаметр колес также влияет на максимальную нагрузку на ось вагона Talgo RD.
Стандартный вес рельса для британских железных дорог теперь составляет 113 фунтов/ярд (56,1 кг/м). До 1990-х годов большинство тепловозов строились с максимальной нагрузкой на ось 19 длинных тонн (19,3 тонны ; 21,3 коротких тонны ), поэтому максимальный вес локомотива составлял 76 длинных тонн (77,2 тонны; 85,1 коротких тонны) для четырехосного локомотива и 114 длинных тонн (115,8 тонны; 127,7 коротких тонны) для шестиосного. Теперь разрешены более высокие нагрузки на ось, например, локомотив класса 67 — это четырехосная машина весом 90 тонн (88,6 длинных тонны; 99,2 коротких тонны), что дает 22,5 тонны (22,1 длинных тонны; 24,8 коротких тонны) на каждую ось. [ необходима цитата ]
Железная дорога Фортескью использует рельсы весом 68 килограммов на метр (140 фунтов/ярд) на бетонных шпалах и имеет максимальную нагрузку на ось 40 тонн (39 длинных тонн; 44 коротких тонны), что по состоянию на 2008 год [обновлять]было самой высокой нагрузкой на ось среди всех железных дорог в мире. [1] В 2011 году было предложено увеличить нагрузку на ось железной дороги до 42 тонн (41 длинная тонна; 46 коротких тонн). [2] [ требуется обновление ] [3]
В 2022 году компания CRRC поставила шестнадцать новых локомотивов метровой колеи с осевой нагрузкой 12,5 тонн, 14 тонн и 18 тонн соответственно.
Мосты могут нести несколько локомотивов или вагонов одновременно, особенно на более длинных пролетах; в этом случае они требуют отдельного расчета максимально допустимой нагрузки на ось. Слабый мост может ограничивать нагрузку на ось всей линии. Теодор Купер разработал систему нагрузки E10 для расчета прочности мостов. [ необходима цитата ]
Термин «нагрузка на ось» также применим к грузовикам , и этот контекст усложняется тем, что некоторые грузовики имеют более двух колес на ось. Нагрузка на ось остается прежней, но нагрузка, приходящаяся на отдельные колеса, уменьшается за счет большей площади контакта (больше колес, большие шины, меньшее давление в шинах) для распределения нагрузки. [4]