シャーシを通る応力の流れの管理

Oct 12, 2023

現代の生活には多くのストレスが伴います。 シャーシのレールやシャーシのはしごに取り付けられた構造部材が故障したときに、オペレータはその一部を感じます。

機械的応力は重量と路面からの力によって発生します。 機械的応力は重量点から始まり、車軸とタイヤを介して道路に伝わる構造内を流れます。

設計のコツは、応力を比較的低いレベルに保ち、部材の破損を避けることです。 少なくとも 3 の静荷重に基づく安全率を設定することをお勧めします。

この記事は、シャーシの設計者と改造者が全員のストレスを制限内に保つことで、シャーシの故障の可能性を最小限に抑える方法について説明します。

改造トラックを購入するオペレーターに、車両改造業者に何を求め、何を要求すべきかを知らせることができれば幸いです。

出発点は、トラックやトレーラーの「背骨」に当たるシャーシのはしごです。 これは、トラックの通常 C 形鋼である 2 本の長い構造レールと、シャーシ レールのウェブにボルトで固定されたクロスメンバーによって形成されたはしごの形をしています。

トラックのシャーシ レールは、多くの場合、後部車軸グループの取り付け部分に C 形鋼または L 形鋼を挿入して補強されています。

一部の大型トラックでは、レール インサートが前から後ろに通っています。 図 1 は、シャーシのラダーの概念を示しています。 原動機を除くほぼすべてのトラックが改造されています。

改造は国家大型車両改造コード VSB6、またはトラックメーカーの車体製造業者のガイドラインに準拠する必要があります。

ボディビルダーは通常、ボディの下にサブフレームを取り付け、それをシャーシレールに取り付けます。 サブフレームはボディ下部の強度を高めます。

アタッチメントの柔軟性によって、サブフレームとボディの剛性がどれだけシャーシラダーに伝達されるかが決まります。

トラックは道路を移動します。 シャーシのはしごは、ホイール サスペンションが剛性の高い構造物に対して機能するのに十分な剛性が必要です。 無限に硬い場合、一部の車輪は横断斜面で道路に追従しません。

最高のロードハンドリングは、前面から背面まで完全にインサート補強されたシャーシレールから得られます。 道路に沿って進むには、シャーシのはしごをひねる必要があります。 最も安全な配置は、シャーシラダーがフロントアクスルグループとリアアクスルグループの間で均一にねじれるようにすることです。

エンジンとトランスミッションはシャーシラダーの前部を強化します。 ボディサブフレームとリアアクスルグループは、シャシーラダー後部の剛性を強化します。

したがって、シャーシのねじれのほとんどは、キャビンの後部とボディサブフレームの前部の間で発生するのが一般的です。

シャーシ レールの亀裂が最も発生しやすい場所は、トランスミッションとボディ サブフレームの開始部分の間の短いシャーシ スペースです。

ルール 1:両側の 2 つのフロント ボディ アタッチメントにフレキシブル マウントを取り付けます。

フレキシブル マウントを図 2 に示します。別のオプションは、エンジンとボディ サブフレームの間のシャーシを補強することです。

シャーシのはしごは、スプリング ハンガーで (つまりサスペンションを介して) 加わる路面からの衝撃を受けます。 したがって、シャーシ レールはサスペンション スプリング ハンガー領域を通して補強する必要があります。 三角形のスプリングハンガーが荷重を分散します。

ルール 2:スプリング ハンガーで荷重を分散し、他の負荷がかかるスプリング ハンガーから遠ざけてください。

図 3 は、スプリング ハンガーが荷重を分散せず、キャビン マウントがこの位置にさらに荷重を加えた一例を示しています。

その結果、4 つのボルト穴 (シャーシ レール フランジを貫通する下部の 1 つを含む) を貫通する垂直亀裂が発生しました。 シャーシ レールのフランジは通常、C セクションです。

中型トラックのレールは、多くの場合 350 ～ 400 MPa グレードの材料です (グレードは降伏強度を報告します)。 大型トラックには、700 ～ 800 MPa グレードの材質のシャーシ レールが使用されていることがよくあります。

シャーシ レール フランジは耐荷重強度とねじり剛性の多くを提供するため、透明である必要があります。

ルール 3:シャーシ レール フランジに穴を開けたり、溶接したりしないでください。 これは VSB 6 の要件です。一部のトラック メーカーがシャーシのリアル フランジに穴を開けていることを認めます。

クロスメンバーフランジにリベット留めするか、フランジ補強材にリベット留めします。 このため、穴が高応力領域にある場合、フランジは疲労亀裂が発生しやすくなります。

素材を最大限に活用するには、強度を段階的に調整する必要があります。

ルール 4:負荷の大きい場所では、必ず構造強度を段階的に調整してください。 段階的手段は、テーパー形状や補強材を使用して強度を段階的に変化させます。

図 4 は、強度の大幅な変化によって非強化部分の応力がどのように上昇するかを示しています。

この例では、シャーシ レールのねじれが重い取り付けプレートを通過できませんでした。

2013 日野500シリーズ - FE

124,900ドル

ニューサウスウェールズ州マックスビル

2023 AAA 45' ドロップデッキワイドナー 2.5-3.5M ランプとエアバッグサスペンション付き

90,000ドル

ニューサウスウェールズ州ヘレンズバラ

2023 AAA 32000L スプレー水タンク

85,000ドル

ニューサウスウェールズ州ヘレンズバラ

2017 スカニア R620

145,900ドル

ニューサウスウェールズ州マックスビル

2020 ふそうキャンター 515

55,000ドル

ダンデノン サウス、ビクトリア州

2022 OUT PK 18 280 CRONER クローナー

201,000ドル

クイーンズランド州ハリスタウン

ISUZU FSR 140-260

152,000ドル

ビクトリア州レザー

2013 いすゞ FSR850

169,900ドル

ニューサウスウェールズ州マックスビル

2019 ホールマーク エクステンダブル フラット トップ

143,000ドル

ビクトリアポイント、クイーンズランド州

2023 日野レンジャー - FC1124

162,810ドル

防波堤、ビクトリア州

2009 いすゞ FVY1400

144,900ドル

ニューサウスウェールズ州マックスビル

2022 FUSO CANTER 515 アロイトレイ 在庫切れ!!!!

61,990ドル

ローズニース、クイーンズランド州