Popis Popis je konstrukce, v níž díky ukotvení mohou rámy, které ji tvoří, působit nikoli jako dva samostatné rámy, ale jako jeden rám podvozku. vykazuje mnohem větší odpor proti průhybu než pomocný rám bez vzájemného působení. Větší odpor proti průhybu lze využít těmito způsoby: ponese větší zatížení Zmenší se rozměry a tím i hmotnost Rozdíl mezi vzájemně působícím a vzájemně nepůsobícím pomocným rámem. 330 446 se doporučuje pro vozidla, která jsou citlivá na průhyb rámu a u nichž se vyžaduje nízká hmotnost. Aby měl vzájemně působící pomocný rám nejlepší možné charakteristiky, ukotvení mezi jeho rámy musí být tuhé, to znamená, že mezi držáky rámů musí být svěrné spoje a malá vzdálenost. Lze jej porovnat se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem s pružnějším ukotvením a větší vzdáleností mezi držáky rámů. Při použití vzájemně působícího pomocného rámu lze některé podvozky sestavit s jedním rámem typu F800 nebo F950 namísto dvojitého rámu typu F957 nebo F958, aniž by se snížila pevnost nebo tuhost ve svislém směru. Podobně lze spolu s typem F957 a F958 použít slabší vzájemně působící pomocný rám. Například u domíchávače betonu lze pomocí vzájemně působícího pomocného rámu snížit průhyb rámu a odlehčit ložiska. Příklad držáku přizpůsobení nástavby pro vzájemně působící pomocný rám. 357 584 Další informace a rady vám poskytne váš prodejce společnosti Scania. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 1 (10)
Popis DŮLEŽITÉ! Pokud podvozek vykazuje menší pevnost rámu, než dovoluje standardní tovární specifikace, před jakoukoli přestavbou je nutné předat společnosti Scania výpočet, který potvrzuje úroveň napětí v rámu podvozku. Výběr správného podvozku v kombinaci s požadovaným pomocným rámem je nutné prodiskutovat s prodejcem. Výhody Díky tomu, že se používá větší počet držáků a že se držáky montují pomocí nýtů nebo pevnostních šroubů, se zvyšuje pevnost a tuhost rámu jako celku. Přínosem tužšího připevnění pomocného rámu je to, že rámy díky vzájemnému působení odolávají většímu zatížení při stejném průhybu, takže pevnost celé sestavy rámu je větší. Pak může kombinace slabšího rámu podvozku a vzájemně působícího pomocného rámu snést stejné zatížení jako běžná kombinace rámu podvozku a vzájemně nepůsobícího pomocného rámu. Při použití nižšího vzájemně působícího pomocného rámu se také sníží těžiště nákladu. Další informace o zadním přesahu naleznete v dokumentu Zesílení. Výběrem jednoduchého rámu namísto dvojitého lze snížit celkovou hmotnost podvozku o 200 300 kg, takže je možné zvýšit užitečné zatížení a přitom zachovat celkovou hmotnost vozidla. Nevýhody Méně účinné tlumení v podvozku a tím i vyšší citlivost na vibrace podvozku. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 2 (10)
Popis Upevnění pomocí svěrných spojů K dosažení tuhého ukotvení se používá svěrný spoj. Ve svěrném spoji zajišťují nehybnost dílů styčné plochy šroubu nebo nýtu a okraje otvoru. Další informace o svěrných spojích naleznete v dokumentu Šroubové spoje. Svěrné spoje se vytvářejí pomocí nýtů nebo pevnostních šroubů. V případě použití pevnostních šroubů jsou nutné plně vystružené otvory procházející celým spojem. Při vrtání nových otvorů pro pevnostní šrouby M14 použijte vrták o průměru 13,8 mm a výstružník 14H8. Držáky montujte na rám podvozku s hustotou minimálně 10 pevnostních šroubů M14 na metr boční příčky rámu. Na místech s velkými příčnými silami je nutné tento počet zvýšit. Držáky je také možné s rámem podvozku snýtovat. Pokud budete pracovat s otvory 14,8 mm vyvrtanými předem ve výrobním závodě, můžete použít nýty nebo pevnostní šrouby M16. Pro pevnostní šrouby M16 použijte vrták s průměrem 15,8 mm a výstružník 16H8. Držáky se musí k pomocnému rámu přivařit nebo přišroubovat pevnostními šrouby. DŮLEŽITÉ! Při použití rámu F950 věnujte zvláštní pozornost příčnému zatížení. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 3 (10)
Teorie Teorie Moment setrvačnosti u 2 optimálně vzájemně působících příček, kde dolní strana pomocného rámu sleduje horní stranu rámu podvozku, jako by byly spojeny v místě styčného povrchu: tp s tp = Těžiště nápravy I tot = I c + I s + A c a 2 + A s b 2 c = Rám podvozku b s = Pomocný rám I = Moment setrvačnosti Moment setrvačnosti u 2 příček, které vzájemně nepůsobí, takže se dolní strana tptot A = Plocha průřezu pomocného rámu může volně a bez tření pohybovat podélně vzhledem k horní a straně rámu podvozku. Dotyk se předpokládá po celé ploše povrchu. tp c I tot = I c + I s 330 448 Porovnání dvou momentů setrvačnosti: I c + I s + A c a 2 + A s b 2 > I c + I s To znamená, že moment setrvačnosti u 2 vzájemně působících rámů je větší než u 2 rámů bez vzájemného působení. Tyto vzorce platí pouze v optimálních případech. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 4 (10)
Rozložení napětí Rozložení napětí tp s tp s b b tp tp c tot a tp tp c tot a 361 978 361 979 Graf znázorňuje rozložení napětí v rámu podvozku a pomocném rámu podvozku u vzájemně nepůsobícího pomocného rámu. Graf znázorňuje rozložení napětí u vzájemně působícího pomocného rámu. Při porovnání rozkmitů napětí v grafech je zřejmé, že při použití vzájemně působícího pomocného rámu se napětí v rámu podvozku sníží přibližně o 50 %. Zvýší se však napětí v pomocném rámu. Vyberte pomocný rám, který vykazuje stejnou pevnost jako rám podvozku, to znamená mez pevnosti v tahu alespoň 500 MPa. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 5 (10)
Graf Graf Svislé napětí při průhybu v boční příčce rámu u různých způsobů spojení pomocného rámu (hx80x6) s rámem podvozku. Vzájemně působící ocelový pomocný rám 160x80x6 mm u typu F950 zajišťuje stejnou pevnost podvozku jako pomocný rám 180x80x6 bez vzájemného působení s typem F957. Vzájemně působící pomocný představuje úsporu 47 kg na metr rámu v místech zesílení boční příčky. Pro dosažení stejné pevnosti se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem u typu F950 je vyžadována výška pomocného rámu 290 mm. 200 180 160 140 120 % F950 F957 F950 Poznámka: 100 I nízký vzájemně působící pomocný rám zajistí značné snížení napětí. 80 Přerušovaná čára na úrovni 100 % představuje mez přípustného relativního napětí při průhybu ve svislém směru. 60 40 = F950 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem 20 = F950 se vzájemně působícím pomocným rámem = F957 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem 0 h 0 50 100 150 160 200 250 180 300 350 290 Relativní napětí při průhybu ve svislém směru (%) u boční příčky rámu jako funkce výšky pomocného rámu h (mm) 361 980 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 6 (10)
Graf Tuhost při průhybu ve svislém směru v boční příčce rámu při různých způsobech spojení pomocného rámu (hx80x6) s rámem podvozku. Vzájemně působící ocelový pomocný rám už při rozměrech 70x80x6 mm u typu F950 zajišťuje stejnou tuhost podvozku jako pomocný rám 180x80x6 bez vzájemného působení s typem F957. Vzájemně působící pomocný představuje úsporu 47 kg na metr rámu v místech zesílení boční příčky. Pro dosažení stejné tuhosti se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem u typu F950 je vyžadována výška pomocného rámu 290 mm. Poznámka: I nízký vzájemně působící pomocný rám zajistí značné zvýšení tuhosti. I 12000 10000 8000 6000 F950 F957 F950 = F950 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem = F950 se vzájemně působícím pomocným rámem = F957 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem 4000 2000 0 0 50 70 100 150 200 250 300 350 h 180 290 361 981 Moment setrvačnosti I (cm 4 ) jako funkce výšky pomocného rámu h (mm). 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 7 (10)
Příklad výpočtu Příklad výpočtu Poznámka: Argumenty pro vzájemně nepůsobící pomocné rámy jsou teoretické, protože standardní pomocný rám je k rámu podvozku přišroubován, což do jisté míry zvyšuje moment setrvačnosti. Hodnoty momentu setrvačnosti, plochy a hmotnosti rámů podvozku jsou uvedeny v dokumentu Rámy podvozku. F950 se vzájemně působícím pomocným rámem 70x80x6 F950 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem 70x80x6 F957 se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem 180x80x6 Pro rám podvozku: Pro rám podvozku: Pro rám podvozku: I c = I F950 = 3 877 cm 4 I c = I F950 = 3 877 cm 4 I c = I F957 = 5 953 cm 4 A F950 = 39,4 cm² Pro pomocný rám: Pro pomocný rám: Pro pomocný rám: I s = I 70x80x6 = 108 cm 4 I s = I 70x80x6 = 108 cm 4 I s = I 180x80x6 = 964 cm 4 A 70x80x6 = 13,1 cm² U této kombinace jsou vypočítané vzdálenosti těžiště profilů od společného těžiště tyto: a = 4,2 cm b = 12,8 cm Když pomocný rám a rám podvozku vzájemně působí: Když pomocný rám a rám podvozku vzájemně nepůsobí: Když pomocný rám a rám podvozku vzájemně nepůsobí: I tot = I F950 + I 70x80x6 + A F950 a 2 + A 70x80x6 b 2 = = 3 877 + 108 + 39,4 4,2 2 + 13,1 12,8 2 = = I tot = I c + I s = 3 877 + 108 = 3 985 cm4 I tot = I c + I s = 5 953 + 964 = 6 917 cm4 6826cm 4 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 8 (10)
Příklad výpočtu Při použití rámu podvozku F950 a vzájemně působícího pomocného rámu 70x80x6 se moment setrvačnosti zvýšil 6 826/3 985 = 1,71 krát, tj. o 71 % ve srovnáním se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem. Pro dosažení přibližně stejného momentu setrvačnosti jako u typu F950 se vzájemně působícím pomocným rámem 70x80x6 ve srovnání se vzájemně nepůsobícím pomocným rámem a rámem podvozku F957 je vyžadován pomocný rám s rozměry 180x80x6. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 9 (10)
Příklad výpočtu Úspory hmotnosti Hmotnost: Rám podvozku F950 = 30,7 kg/m F957 = 50,7 kg/m Pomocný rám 70x80x6: 10,2 kg/m 180x80x6: 15,4 kg/m Pokud se použijí 2 příčky rámu, bude dosaženo úspory hmotnosti 2x20 kg na metr rámu podvozku. Při porovnání rozměrů 70x80x6 a 180x80x6 bude dosaženo další úspory hmotnosti 2x5,2 kg na metr pomocného rámu. Například u nákladního vozidla s Ad 4 700 (délka zesílení 5,5 m) bude dosaženo úspory hmotnosti 5,5x2x20 = 220 kg. Pokud se úspora u pomocného rámu přičte ke stejné délce, bude dosaženo dalších 5,5x2x5,2 = 57,2 kg, takže celková úspora hmotnosti bude 277 kg. To platí pro nákladní vozidlo s rámem podvozku F950 a pomocným rámem srozměry 70x80x6 ve srovnání s nákladním vozidlem s rámem podvozku F957 a pomocným rámem 180x80x6. 04:10-03 Vydání 3 cs-cz 10 (10)