車輪付き車両の車軸荷重とは、特定の車軸に接続されたすべての車輪が路面に受ける総重量です。車軸荷重は、道路や鉄道の設計において重要な考慮事項です。なぜなら、どちらも車軸あたりの最大重量(車軸荷重)を許容するように設計されているからです。最大定格車軸荷重を超えると、道路や鉄道の線路に損傷が発生します。
鉄道では、特定の線路区間は最大軸重を支えるように設計されています。最大軸重は、列車の速度、レールの重量、枕木や固定具の密度、バラストの量と規格、橋梁や土塁の強度によって決まります。軸重を軽減し、荷重支持力を高めることで、運行速度を向上させることができます。規定の荷重を超えて運行すると、線路部品に重大な損傷が生じる可能性があります。また、タルゴRD貨車の最大軸重は、車輪の直径によっても影響を受けます。
イギリス鉄道の標準レール重量は現在、113ポンド/ヤード(56.1kg/m)です。1990年代以前は、ほとんどのディーゼル機関車は最大軸重19ロングトン(19.3トン、21.3ショートトン)で製造されていたため、4軸機関車では最大機関車重量は76ロングトン(77.2トン、85.1ショートトン)、6軸機関車では114ロングトン(115.8トン、127.7ショートトン)でした。現在ではより高い車軸荷重が許可されており、たとえばクラス 67機関車は 4 車軸の機械で重量は 90 トン (88.6 長トン、99.2 ショートトン) で、車軸ごとに 22.5 トン (22.1 長トン、24.8 ショートトン) になります。
フォーテスキュー鉄道は、コンクリート枕木の上に68キログラム/メートル(140ポンド/ヤード)のレールを使用しており、最大軸重は40トン(39ロングトン、44ショートトン)で、2008年時点では世界の鉄道の中で最高の軸重でした。[ 1 ] 2011年には、鉄道の軸重を42トン(41ロングトン、46ショートトン)に増やすことが提案されました。[ 2 ] [ 3 ]
2022年に、車軸荷重がそれぞれ12.5トン、14トン、18トンの 新しいメートルゲージ機関車16両がCRRCから供給されました。
橋は、特にスパンが長い場合、複数の機関車や貨車を同時に通行させる必要がある場合があります。その場合、最大許容軸重を個別に計算する必要があります。橋の強度が弱いと、全線での軸重が制限される可能性があります。セオドア・クーパーは、橋の強度を計算するための E10荷重システムを開発しました。
車軸荷重という用語はトラックにも適用されますが、一部のトラックでは車軸あたり2輪以上の車輪を備えているため、この文脈はより複雑になります。車軸荷重は同じですが、個々の車輪にかかる荷重は、荷重を分散させるために接触面積を増やす(車輪数を増やす、タイヤを大きくする、タイヤの空気圧を下げる)ことで軽減されます。[ 4 ]