Рама шасси грузовиков Scania. Руководство - часть 3

Силы и движение 

 

11:01-01 

9 

Силы и движение 

 
Во время езды на раму шасси и на корпус воздействуют статические и динамические силы. 
 

Статические силы 

Статические силы вызваны массой (мертвым весом) 
грузовика. 
 Эти силы действуют на грузовик  и вызывают 
сгибающий момент в раме. 
Создаваемый сгибающий момент,  в свою очередь, 
вызывает напряжения. 
Напряжения от статических сил можно рассчитать 
для различных типов грузовиков и корпусов. 
Примеры того, как сгибающий момент 
распределяется вдоль рамы, показаны на рисунках. В 
тех местах, где величина момента наибольшая, 
напряжение также максимально. 

Силы и движение 

 

11:01-01 

10 

Динамические силы 

Динамические силы возникают при движении 
грузовика; причиной их возникновения является  в 
основном  неровность дорожной поверхности. 
Величина этих сил и их воздействие на шасси зависит 
от таких факторов, как скорость и состояние дорожной 
поверхности. В значительной степени на них влияют 
также тип шасси и другие элементы конструкции 
автомобиля. 
Изменение одного из этих факторов может означать 
полное изменение условий нагрузки. Усталостная 
прочность шасси  рассчитывается так, чтобы 
выдерживать динамические нагрузки. 

 
 
Величина динамических сил зависит от 
таких факторов, как скорость и состояние 
дорожной поверхности. 

Боковая сила 

Рама шасси может подвергаться мощному воздействию 
боковой силы. Особенно это относится к грузовикам с 
удлиненной колесной базой, а также к трехосным 
грузовикам и к грузовикам с длинной нависающей 
задней частью и трейлерам. 
Большая боковая нагрузка возникает в грузовиках с 
двухосной тележкой при повороте, особенно на крутых 
поворотах на дорогах с покрытием и дорогах с 
колеями, когда  сильно   возрастает нагрузка на оси. 
Причина этого в том, что двухосная тележка все еще 
стремится двигаться прямо, даже когда передние 
колеса поворачивают автомобиль в другом 
направлении. 
В грузовике-тягаче с трейлером боковая сила возникает 
в нависающей задней части при повороте  автомобиля.  
Подвесная буксировочная балка также вызывает 
определенное скручивание нависающей части \вылета\. 
Трейлер является причиной вертикальных сгибающих 
нагрузок в нависающей части, особенно во время 
торможения. 
 

 
 
 
 
 
Боковая сила при торможении 

Силы и движение 

 

11:01-01 

11 

Сила кручения 

На неровных дорогах рама подвергается воздействию 
силы скручивания. Передняя часть рамы гибкая, тогда 
как ближе к заднему мосту или к двухосной тележке 
рама жесткая. 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
Кручение в раме шасси 

Гибкость достигается применением  U –образной 
формы сечения боковин и поперечин  и тем, как они 
крепятся друг к другу, благодаря чему не 
ограничивается гибкость открытого U-образного 
профиля. 
Это также обеспечивает шасси хорошую 
маневренность и позволяет превосходно выдерживать 
напряжения. 
Рама частично выполняет функции подвески, если 
автомобиль имеет неполную подвеску. 

 
 
 
Поперечина, прикрепленная к 
боковине 

 
Тяжелые компоненты, такие как топливные баки и 
компрессоры, прикрепленные к боковинам рамы, 
становятся источниками больших местных 
скручивающих сил. Скручиванию препятствуют, 
устанавливая дополнительные поперечины или 
укосины. 
Разница между давлением правого и левого колес на 
каждую ось не должна превышать 3% общей нагрузки 
на ось. 
Силы, воздействующие на раму шасси, вызывают 
напряжения кручения и сжатия элементов конструкции 
рамы. 

Сила скручивания в боковине рамы 

 
 

Распределение напряжений в элементах конструкции рамы 

 

11:01-01 

12 

Распределение напряжений в элементах конструкции 
рамы 

Рисунки показывают распределение напряжений, когда 
рама подвергается воздействию сил, стремящихся 
согнуть ее. 
Стрелки на элементах показывают величину и 
направление напряжений при вертикальном сгибании. 
Напряжение наибольшее на фланцах, уменьшаясь к оси 
симметрии, где оно нулевое. Выше оси симметрии 
элемент подвергается напряжению растяжения; ниже 
оси действует напряжение сжатия. 
 
 
 
 

 
 
 
 
Распределение напряжения при 
вертикальном изгибании 

При сгибании по горизонтали максимальное 
напряжение создается на открытой части фланца, 
уменьшаясь до нуля по оси симметрии. Та область 
балки от оси до края, что ближе к нам, испытывает 
напряжение сжатия, дальняя - напряжение растяжения. 
Элементы рамы одновременно подвергаются 
вертикальному и горизонтальному изгибанию. 
Напряжения обоих видов складываются вместе. 
Элементы рамы испытывают также напряжения 
скручивания. 
Рисунок показывает, что фланцы, особенно с открытой 
стороны, подвергаются большим по величине 
напряжениям. Поэтому важно никоим образом не 
ослаблять фланцы. 

 
 
 
 
 
Распределение напряжений при 
горизонтальном изгибании 

ВНИМАНИЕ! Никогда не сверлите отверстия и не 
производите сварку на фланцах и в стенках балки 
близко к фланцам. 
Даже очень маленькие отверстия могут вызвать 
усталостный излом и серьезные последствия.