Автокран

Рамы прицепов большей частью выполняют сварными из штампованных, гнутых и прокатанных профилей. Обычно применяется ручная дуговая сварка.

Основной причиной поломки рам являются усталостные разрушения в сечениях, ослабленных концентраторами напряжений (отверстия, сварные швы). Предел выносливости штампованных и гнутых профилей на 25—35% выше чем у прокатанных. Сварные швы обладают пределом выносливости в 4—5 раз меньшим листового материала и требуют упрочения зоны шва. Для упрочения применяют чеканку, местное пластическое обжатие или нагрев вблизи концов шва.

В табл. приведены геометрические характеристики некоторых наиболее распространенных профилей, применяемых для изготовления элементов рам. Все профили имеют одинаковую толщину стенки и одинаковую длину средней линии, т. е. равную площадь поперечного сечения и следовательно равный вес на единицу длины. Сопротивление изгибу определяется экваториальными моментами, которые возрастают с увеличением отношения.

Наибольшее сопротивление кручению имеет кольцевой профиль, полярные моменты которого приняты за 100%. Сопротивление кручению открытых профилей, как видно из таблицы, мало.

По условиям компоновки автомобиля ширина рамы в передней части часто делается меньше, чем в задней. Сужение рамы над передней осью необходимо для обеспечения достаточного угла поворота управляемых колес. Увеличение ширины в задней части

целесообразно по условиям монтажа кузова и увеличения расстояния между рессорами, что повышает сопротивление подвески боковому крену автомобиля. Сужение рамы достигается за счет выгиба лонжеронов в плане.

С производственной точки зрения преимущества имеют прямые лонжероны. Выгиб лонжеронов в горизонтальной и вертикальной плоскостях уменьшает прочность за счет появления дополнительных скручивающих моментов и возможных технологических дефектов в местах изгиба: Для усиления рамы в ослабленных местах или увеличивают ширину полок в месте сужения рамы или устанавливают усилители. При закрытом профиле лонжеронов отпадает необходимость делать их прямыми из соображений прочности.

На рисунке показаны три варианта соединения лонжеронов с поперечинами. Крепление поперечин к полкам (а) создает наиболее жесткий узел. Такой узел при кручении рамы препятствует депланации сечения и в материале возникают напряжения стесненного кручения. Наличие отверстий в полках под заклепки приводит к концентрации напряжений и к снижению усталостной прочности узла.

Рис. Способы соединения поперечин с лонжеронами

При креплении к стенке и одной полке отверстия выполняются в той полке, которая при изгибе лонжерона подвергается сжатию. Крепление поперечины к стенке лонжерона уменьшает напряжения, возникающие при кручении рамы, но одновременно снижает ее угловую жесткость.

Рамы, применяемые для легковых автомобилей с закрытыми кузовами, должны обладать высокой жесткостью. Требования к жесткости рам грузовых автомобилей значительно ниже. Кабины устанавливаются на раме на пружинных или резиновых опорах, которые предохраняют их от перенапряжений при перекосах рамы.

Для самосвалов применяют более жесткие рамы. При опрокидывании кузова на раму действуют сосредоточенные нагрузки и ее деформации могут привести к опрокидыванию автомобиля.