Лонжерон рамы транспортного средства

 

ОП NCAHNE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)996252

Союз Советсних

Социалистических

Респубпин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.03.81 (21) 3285430/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. KJI 3

В 62 D 21/02

Гппуюпрстпепкьй кемитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6 (53) УДК 629.113. .011.31 (088.8) пе аппям кзябретеккк и еткрмтий

Дата опубликования описания 25.02.83

Е. А. Тихонов, В. И. Раевский, 1О. М. Нестеров, В. Г. Дубовик, А. Я. Следков и Л. А (72) Авторы изобретения бф(рсщ® т1 Е11ТД0

ы4,д вод го % 4 :Р - И " ИЦ1,1Щщуц(Производственное объединение «Челябинский трак им. В. И. Ленина» и Челябинское отделение Центра исследовательского и проектного института металлоконструкций «ЦНИИпроектстальк (71) Заявители (54) ЛОНЖЕРОН РАМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве лонжеронов рам мощных промышленных тракторов, а также в других отраслях промышленности, например в строительстве в качестве конструктивного эле- s мента.

Известен лонжерон рамы транспортного средства переменной по его длине высоты, имеющий коробчатое сечение, образованное двумя швеллерными элементами, полки одного из которых выполнены с продольными уступами,. соединенными с полками второго элемента внахлестку. Сечение этого лонжерона образовано четырьмя элементами, соединенными по меньшей мере четырьмя угловыми швами (1). !

Недостатками указанной конструкции являются повышенная трудоемкость изготовления из-за необходимости механической обработки полок и стенок лонжерона и сварки четырех швов, а также снижение усталостной прочности конструкции из-за зо наличия четырех угловых сварных швов.

Наиболее близким к предлагаемому является лонжерон рамы транспортного средства, имеющий коробчатое сечение и пере2 менную по его длине высоту, образованный двумя швеллерными элементами, установленными с перекрытием их полок друг другом и приваренными один к другому двумя швами. Указанные элементы лонжерона установлены внахлестку, при этом два сварных шва расположены на участках сопряжения полок швеллерных элементов (2).

Однако известная конструкция не может быть использована в качестве лонжерона мощного трактора ввиду высокой концентрации напряжений в угловом шве, соединяющем полки швеллерных элементов, что ведет к недостаточной долговечности лонжерона.

Цель изобретения — повышение долговечности лонжерона.

Цель достигается тем, что в лонжероне полки одного из указанных элементов выполнены с продольными уступами, имеющими высоту, равную толщине полок второго:. элемента, размещенных в этих уступах, а указанные швы выполнены стыковыми и каждый из них расположен между кромкой полки второго элемента и поверхностью переходной части уступа первого элемента.

996252

25

3

В изготовленном таким образом сечении двойная толщина полок в пределах ширины уступов обеспечивает получение необходимых геометрических характеристик сечения лонжерона при конструктивно ограниченной ширине в том случае, когда отношение ширины уступа к толщине полок первого элемента составляет не более 10.

На фиг. 1 изображен лонжерон промышленного трактора переменной по длине высоты, вид сбоку; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l.

Лонжерон рамы транспортного средства образован первым швеллерным элементом

1, полки которого выполнены с продольными уступами Б, шириной В и высотой Ь, равной толщине t полок второго швеллерного элемента 2, выполненного с плоскими полками Г.

Полки элемента 2 соединены с полками элемента 1 внахлестку и сварены двумя стыковыми сварными швами 3 и 4, каждый из которых выполнен между кромкой плоской полки Г элемента 2 и поверхностью переходной части уступа Б элемента 1. Отношение ширины уступа Г к толщине t полки преимущественно должно быть не более

10. Элементы 1 и 2 лонжерона изготовлены из листов одинаковых по толщине; при необходимости они могут быть выполнены и из листов различных толщин.

Использование листа большей толщины (Например, в 1,5 раза) для элемента 2 имеет преимущества, так как в этом случае обеспечивается технологичность изготовления элементов и увеличивается суммарная прочность и жесткость конструкции лонжерона за счет глубины уступов элемента 1 и высоты стыковых сварных швов.

Геометрические характеристики предлагаемого лонжерона не ниже геометрических характеристик прототипа и практически имеют равный вес. Например, прототип выполнен со стенками толщиной 8 мм, а полки — толщиной 20 мм, при этом момент инерции в сечении лонжерона по оси крепления рессоры I 15000 см .

При изготовлении элементов лонжерона предлагаемой конструкции из листов толщиной 10 мм момент инерции в этом же сечении лонжерона тот же: I„= 15000 см4, а вес увеличивается яе более, чем на Зо/о, при общем снижении металлоотходов до

10О/0 и сохранении перечисленных преимуществ.

Положительный эффект изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что при сохранении геометрических параметров снижается расход металла за счет исключения отходов на механическую обработку, примерно на 10 /о, существенно снижается трудоемкость обработки деталей (гибка вместо фрезерования); в два раза уменьшается длина сварных швов и увеличивается их долговечность за счет более благоприятного очертания и их расположения в сечении (в зонах с меньшей концентрацией напряжений), а также за счет повышения их качества, так как швы 3 и 4 (фиг. 2) являются стыковыми, а не угловыми, т. е. имеющими меньший коэффициент концентрации напряжений.

Кроме того, данная конструкция лонжерона позволяет выполнять оба шва автоматической сваркой одновременно двумя сварочными головками, что резко улучшает качество сварных швов и сокращает продолжительность операции по сборке и сварке изделия.

Формула изобретения

Лонжерон рамы транспортного средства, преимущественно промышленного трактора, имеюший коробчатое сечение и переменную по его длине высоту, образованный двумя швеллерными элементами, установленными с перекрытием их полок друг другом и приваренными один к другому двумя швами, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности лонжерона, полки одного из указанных элементов выполнены с продольными уступами, имеющими высоту, равную толщине полок второго элемента, размешенных в этих уступах, а указанные швы выполнены стыковыми и каждый из них расположен между кромкой полки второго элемента и поверхностью переходной части уступа первого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3912295, кл. 280 — 106, 1975, фиг. 1 и 2.

2. Патент ФРГ № 1430673, кл. 63с 37, 1971, фиг. 3 (прототип).

996252

Редактор H. Киштулинец

Заказ 817/28

Составитель Л. Смольская

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4