Bewältigung des Spannungsflusses durch ein Gehäuse

Oct 12, 2023

Das moderne Leben ist mit viel Stress verbunden. Ein Teil davon ist für den Bediener zu spüren, wenn die Fahrgestellschiene oder ein an einer Fahrgestellleiter befestigtes Strukturelement versagt.

Mechanische Beanspruchung entsteht durch Gewichts- und Straßenkräfte. Mechanische Belastungen fließen durch die Struktur, beginnend an den Gewichtspunkten, und gelangen über die Achsen und Reifen auf die Straße.

Die Kunst des Designs besteht darin, die Spannung auf einem relativ niedrigen Niveau zu halten, um ein Brechen der Mitglieder zu verhindern. Ein Sicherheitsfaktor basierend auf statischen Belastungen von mindestens 3 ist empfehlenswert.

In diesem Artikel geht es darum, wie Chassis-Konstrukteure und -Modifizierer das Risiko eines Chassis-Ausfalls minimieren können, indem sie die Belastung für alle in Grenzen halten.

Wir hoffen, dass Betreiber, die modifizierte Lkw kaufen, darüber informiert werden können, worauf sie beim Fahrzeugmodifizierer achten und worauf sie bestehen müssen.

Ausgangspunkt ist die Fahrgestellleiter, die das „Rückgrat“ eines jeden Lkw oder Anhängers ist. Es hat die Form einer Leiter, die aus zwei langen Strukturschienen besteht, die bei Lastkraftwagen normalerweise aus Stahl mit C-Profil bestehen, und Querträgern, die durch den Steg der Fahrgestellschienen verschraubt sind.

Die LKW-Fahrgestellschienen werden häufig durch eingesetzten Stahl mit C- oder L-Profilen durch den Einbau der Hinterachsgruppe verstärkt.

Bei einigen Schwerlastkraftwagen verlaufen die Schieneneinsätze von vorne nach hinten. Abbildung 1 veranschaulicht das Chassis-Leiterkonzept. Fast alle Lkw, mit Ausnahme der Antriebsmaschinen, sind umgebaut.

Änderungen sollten dem National Heavy Vehicle Modification Code VSB6 oder den Aufbaurichtlinien des Lkw-Herstellers entsprechen.

Der Karosseriebauer baut in der Regel einen Hilfsrahmen unter der Karosserie ein und befestigt ihn an den Fahrgestellträgern. Der Hilfsrahmen erhöht die Stabilität unter der Karosserie.

Die Flexibilität der Anbauteile bestimmt, wie viel von der Hilfsrahmen- und Karosseriesteifigkeit auf die Fahrgestellleiter übertragen wird.

LKWs bewegen sich auf Straßen. Die Fahrgestellleiter muss steif genug sein, damit die Radaufhängungen gegen eine starre Struktur wirken können. Wenn es unendlich steif wäre, würden einige Räder der Straße bei Querneigung nicht folgen.

Das beste Straßenhandling wird durch Fahrgestellschienen mit durchgehenden Verstärkungen von vorne bis hinten erreicht. Um einer Straße zu folgen, muss sich die Fahrgestellleiter drehen. Die sicherste Anordnung besteht darin, dass sich die Fahrgestellleiter gleichmäßig zwischen der Vorder- und Hinterachsgruppe verdreht.

Motor und Getriebe versteifen die Vorderseite der Fahrgestellleiter. Der Karosserie-Hilfsrahmen und die Hinterachsgruppe verstärken die Steifigkeit im hinteren Bereich der Fahrgestellleiter.

Daher ist es üblich, dass die meisten Fahrwerksverwindungen zwischen der Rückseite des Fahrerhauses und der Vorderseite des Karosseriehilfsrahmens auftreten.

Die am stärksten gefährdete Stelle für Risse in den Fahrgestellschienen ist der kurze Fahrgestellraum zwischen dem Getriebe und dem Anfang des Karosserie-Hilfsrahmens.

Regel 1:Montieren Sie flexible Halterungen an den beiden vorderen Karosseriebefestigungen auf jeder Seite.

Eine flexible Halterung ist in Abbildung 2 dargestellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Chassis zwischen Motor und Karosserie-Hilfsrahmen zu verstärken.

Auf die Fahrgestellleiter wirken Stöße durch die Fahrbahn ein, die über die Federaufhänger (also über die Aufhängungen) wirken. Daher müssen die Fahrgestellschienen im Bereich der Aufhängungsfedern verstärkt werden. Ein dreieckiger Federbügel verteilt die Last.

Regel 2:Verteilen Sie die Lasten an den Federhängern und halten Sie andere Lasten von den Federhängern fern.

Abbildung 3 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Federaufhängung die Last nicht verteilte und die Kabinenhalterung diese Stelle zusätzlich belastete.

Die Folge war ein vertikaler Riss, der durch vier Schraubenlöcher verlief (darunter eines unten durch den Chassisschienenflansch). Die Flansche der Fahrgestellschienen haben normalerweise ein C-Profil.

Die Schienen mittelschwerer Lastkraftwagen bestehen häufig aus Material der Güteklasse 350–400 MPa (Güteklasse gibt die Streckgrenze an). Schwerlast-Lkw verfügen häufig über Fahrgestellschienen aus Materialien mit einer Festigkeit von 700–800 MPa.

Die Flansche der Fahrgestellschienen sollten frei sein, da sie für einen Großteil der Tragfähigkeit und Torsionssteifigkeit sorgen.

Regel 3: Vermeiden Sie Löcher oder Schweißnähte an den Chassisschienenflanschen. Dies ist eine Anforderung in VSB 6. Ich erkenne an, dass einige LKW-Hersteller Löcher in die Chassisflansche bohren.

Sie vernieten Querträgerflansche oder vernieten Flanschverstärkungen. Dies macht den Flansch anfällig für die Entstehung von Ermüdungsrissen, wenn sich das Loch in einem Bereich mit hoher Belastung befindet.

Die Stärke sollte immer abgestuft sein, um die Materialien optimal zu nutzen.

Regel 4: Messen Sie die Strukturfestigkeit immer an einem stark belasteten Standort. Graduierung bedeutet, durch die Verwendung konischer Formen oder Verstärkungen allmähliche Änderungen der Festigkeit vorzunehmen.

Abbildung 4 zeigt, wie eine wesentliche Änderung der Festigkeit zu einem Spannungsanstieg im unverstärkten Abschnitt führen kann.

In diesem Fall konnte die Verdrehung der Fahrgestellschiene nicht durch die schwere Befestigungsplatte geleitet werden.

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