Способ изготовления рамы тран-спортного средства

 

ОПИСАНИЕ

H30>pETEHH >846363

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (6«) Дополнительное к авт. свид-ву (22) «аявлеио 260979 (2«) 2858832/27-11 (53)М. КЛ. с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 62 0 21/02

Государственный комитет

СССР но лелам изобретений и открытий (53) УДК 629 113 011 ° .2 (088.8) Опубликовано 150781. Бюллетень КЯ 26

Дата опубликования описания 150781 (72) Авторы изобретения

M.Ñ.Áàáèöêèé и В.И.Юшко (7«) Заявители

Институт проблем надежности н долговечности машин

АН Белорусской CCP и Мннский автомобильный» завод (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАМЫ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к способам изготовления рам грузовых автомобилей.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления рамы транспортного средства, заключающийся в соединении лонжеронов с поперечинами, геометрические размеры которых обеспечивают сборку рамы без деформаций лонжеронов и поперечин(1)

Однако данный способ характеризуется недостаточной долговечностью вследствие отсутствия в элементах рамы предварительных напряжений сжатия, которые в результате суммирования с переменными эксплуатационными напряжениями растяжения снижают напряжения, действующие в материале элементов рамы и тем саьым повышают ее долговечность. В конструкциях рам, изготовленных известным способом, в наиболее нагруженных ее элементах переменными напряжениями растяжения происходят преждевременные усталостные разрушения в основном от края полок лонжеронов, поперечин и их соединений.

Цель изобретения †.повышение долговечности раьтт путем создания предварительных напряжений сжатия со стороны края полок лонжеронов, в промежуточных поперечинах и их соединениях. .Поставленная цель достигается тем, что согласно способу лонжероны устанавливают один относительно другого на расстоянии, соответствую«О щем длине,по крайней мере, одной поперечинй, а остальные поперечины, длины которых выбраны отличными от соответствунзцих расстояний между лонжеронами в местах их крепления к поперечинам, длины указанной поперечины, располагают с зазорами относительно лонжеронов, после чего лонжероны подвергают упругому изгибу до устранения этих зазоров и крепят к поперечинам.

Этот способ ебеспечивает создание предварительных напряжений сжатия со стороны края полок лонжеронов, в промежуточных поперечинах и их .соединениях, что приводит к повыше« нию долговечности указанных элементов, а следовательно, и раей в целом.

Йа фиг. 1 и 2 изображены примеры реализации способа при изготовлении раей с параллельным расположением

ЗО лонжеронов; на фиг. 3 и 4 — то же, 846363 для рамы с непараллельным расположе,нием лонжеронов; на фиг. 5 и 6 — то же, для рамы с криволинейными лонжеронами; на фиг. 7 — узел крепления лонжерона с поперечиной; на фиг. 8 расчетная схема закрепления и нагрузки лонжерона: форма упругой линии и эпюры предварительных напряжений сжатия.

Рама транспортного средства (фиг.1-7) содержит лонжероны 1 и поперечины 2, соединенные между собой крепежом 3. Геометрические размеры элементов рамы выбраны, исходя из условия, необходимого для реализации способа: наличия зазоров, за исключением, по крайней мере, одной поперечины, между остальными поперечинами и соответствующими расстояниями между лонжеронами в исходном состоянии (на фиг.1-6 изображены пунк-! тиром) в местах их крепления к указанным поперечинам. При этом зазоры обеспечиваются как путем измененной конфигурации лонжерона 1 (фиг.1, 3 и 5), так и длин поперечин 2 (фиг.2, 4 и 6), а также возможна их комбинация.

Предлагаемый способ состоит в следующем.

Предварительно лонжероны 1 в исходном состоянии (на фиг.1-6 изобра.жены пунктиром) устанавливают один относительно другого на расстоянии, соответствующем длине, по крайней мере, одной поперечины 2. При этом между лонжеронами и остальными поперечинами в местах их крепления к лонжеронам образуются зазоры. Затем лонжероны подвергают упругому изгибу до устранения указанных зазоров и в таком виде крепят. к поперечинам.

Последовательность крепления лонжеронов к поперечинам безразлична и зависит от удобства сборки конкретной конструкции рамы. Например, предварительно поперечины могут быть прикреплены к одному лонжерону, а затем крепят второй лонжерон минимум к одной из поперечин (в изображенных на фиг.1-6 рамах может осуществляться предварительно крепление к двум промежуточным поперечинам) с образованием зазоров между остальными поперечинами. После этого лонжероны подвергаются упругому изгибу до устранения зазоров между поперечинами и лонжероном, а затем лонжерон крепят к этим поперечинам.

После изготовления раьы ее элементы находятся в упруго-деформированном состоянии. При этом в лонжероне 1 (фиг.7) вследствие крепления

его в упруго-изогнутом виде к поперечинам 2, например заклепками, со стороны края полки 4 имеют место предварительные напряжения сжатия (Gc ), а также в поперечине (6 1„„) и усилия сжатия в заклепочном соединении.

Пример. Расчет зазоров между крайними поперечинами 2 и лонжероном

1 в исходном состоянии, исходя из требуемых напряжений сжатия и конструктивных размеров (фиг.2).

Лонжероны 1 и поперечины 2 выполнены из швелера Р 12 и Р 10 (Г(СТ

8240-56). Момент инерции сечения лонжеронаотносительно нейтральной оси х I „= 34, 4 см . Расстояние от (О найтральной оси до края полки лонжерона Х = 3,81 см. Площадь сечения поперечины S = 11,7 см2. Модуль упругости материала раме Е =

2,1 104 кг/cM 2.

Расстояние между поперечинами (фиг.8) а = 100 см и 1 = 150 GM.

Максимальное предварительное напряжение сжатия в крае полки 4 лонжерона 1 б = -500 кг/см2. сжл

6сжл 1х

Изгибакщий момент М

-500 < 34,4

-4514 кгсм.

t . М -4514

Изгибающая сила P

-45, 14 кг требуемый прогиб лонжерона в точке приложения силы P:

30 Н вЂ” м — — — 0,68 см.

Ра (2а + 31) Х

Напряжение в поперечине

P -45 14

6,. п- 5 — 11-7 — -3, 8 кг/см

< и изменение длины поперечины р <се -3,8

Е 2,1 10

40 . = -0,0002 см.

Учитывая, что в нашем случае

P В, то необходимый зазор между лонжероном и крайней поперечиной

45 УУ У + 2 (д ) = 0,68 + 2 х0,0002

0,6804 см.

По результатам расчета (фиг.8) построена по длине лонжерона эпюра предварительных напряжений сжатия щ в крае полок лонжерона.

Предлагаемый способ изготовления рамы транспортного .средства обеспечивает в области изгиба лонжеронов и в их опасных зонах, т.е. краях полок лонжеронов, а также в проме55 жуточных поперечинах и их местах крепления, напряжений сжатия, которые, суммируясь с напряжением, воз- никатацими в процессе эксплуатации, соответственно уменьшают значения

g3 напряжений растяжения и тем саввам приводят к повыаению долговечности

< рамы °

Формула изобретения

Способ изготовления рамы транс портного средства путем соединения

846363

Put.1

Фиг.1 г иг5

Составитель Л.Смольская

Техред T. Маточка КорректорС.Корниенко

Редактор М.Петрова

Заказ.5353/26 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПроЕктная, 4 лонжеронов с поперечинами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности рамы путем создания в ней предварительных напряжений сжатия, лонжероны устанавливают один относительно другого 5 на расстоянии, соответствукщем длине., по крайней мере, одной поперечины, а остальные поперечины, длины

В которых выбраны отличными от длины указанной поперечины, располагают с зазорами относительно лонжеронов,. после чего лонжероны подвергают упругому изгибу до устранения этих зазоров и крепят к поперечинам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лельчук Л;М. и др. Испытания и ремонт автомобильных рам (HHHAT).

М., "Транспорт", 1974, с. 5-27 (прототип) .