Управление потоком напряжений через шасси

Oct 12, 2023

В современной жизни присутствует много стрессов. Отчасти это ощущается операторами, когда выходит из строя направляющая шасси или элемент конструкции, прикрепленный к лестнице шасси.

Механическое напряжение возникает из-за веса и дорожных сил. Механическое напряжение проходит через конструкцию, начиная с точек нагрузки и попадая на дорогу через оси и шины.

Искусство дизайна состоит в том, чтобы поддерживать напряжение на относительно низком уровне, чтобы избежать поломки элементов. Рекомендуется коэффициент безопасности, основанный на статических нагрузках, не менее 3.

Эта статья о том, как разработчики и модификаторы шасси могут свести к минимуму вероятность отказа шасси, удерживая стресс каждого в определенных пределах.

Будем надеяться, что операторы, приобретающие модифицированные грузовики, будут проинформированы о том, на что обращать внимание и на чем настаивать при выборе модификатора транспортного средства.

Отправной точкой является лестница шасси, которая является «позвоночником» любого грузовика или прицепа. Он имеет форму лестницы, образованной двумя длинными структурными направляющими, которые на грузовиках обычно представляют собой сталь С-образного сечения, и поперечинами, которые прикреплены болтами к перемычке направляющих шасси.

Рельсы шасси грузовика часто усиливаются за счет стальных вставок C-образного или L-образного сечения при установке группы заднего моста.

Некоторые тяжелые грузовики имеют направляющие вставки, идущие спереди назад. На рис. 1 показана концепция лестницы шасси. Почти все грузовики, кроме тягачей, модифицированы.

Модификации должны соответствовать Национальному кодексу модификаций тяжелых транспортных средств VSB6 или рекомендациям производителя кузовов грузовиков.

Производитель кузова обычно устанавливает подрамник под кузовом и прикрепляет его к направляющим шасси. Подрамник добавляет прочности кузову.

Гибкость креплений определяет, какая часть жесткости подрамника и кузова передается лестнице шасси.

Грузовики движутся по дорогам. Лестница шасси должна быть достаточно жесткой, чтобы подвески колес могли работать с жесткой конструкцией. Если бы она была бесконечно жесткой, то некоторые колеса не следовали бы за дорогой на поперечном уклоне.

Наилучшую управляемость на дороге обеспечивают рельсы шасси с полным усилением вставок спереди назад. Чтобы двигаться по дороге, лестница шасси должна поворачиваться. Наиболее безопасным вариантом является равномерное скручивание лестницы шасси между передней и задней группами мостов.

Двигатель и трансмиссия придают жесткость передней части лестницы шасси. Подрамник кузова и группа задней оси усиливают жесткость задней части лестницы шасси.

Поэтому большая часть скручивания шасси обычно происходит между задней частью кабины и передней частью подрамника кузова.

Наиболее уязвимым местом для растрескивания направляющих шасси является короткое пространство шасси между коробкой передач и началом подрамника кузова.

Правило 1:Установите гибкие крепления на два передних крепления кузова с каждой стороны.

Гибкое крепление показано на рисунке 2. Другой вариант — усиление шасси между двигателем и подрамником кузова.

Лестница шасси испытывает дорожные удары, которые воздействуют на рессорные подвески (т. е. через подвеску). Поэтому направляющие шасси необходимо усилить в районе подвески пружины подвески. Пружинная подвеска треугольной формы распределит нагрузку.

Правило 2:Распределите нагрузку на пружинные подвески и держите другие действующие нагрузки подальше от пружинных подвесок.

На рис. 3 показан пример, когда пружинная подвеска не распределяла нагрузку, а крепление в кабине дополнительно нагружало это место.

Результатом стала вертикальная трещина, проходящая через четыре отверстия для болтов (в том числе одно внизу, через фланец направляющей шасси). Фланцы направляющих шасси обычно имеют С-образное сечение.

Рельсы на грузовых автомобилях средней грузоподъемности часто изготавливаются из материала с давлением 350–400 МПа (отчеты о пределе текучести). Тяжелые грузовики часто имеют направляющие шасси из материала класса 700–800 МПа.

Фланцы направляющих шасси должны быть прозрачными, поскольку они обеспечивают большую часть несущей способности и жесткости на кручение.