Yhteisvaikutteinen apurunko. Kuvaus PGRT

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Yhteisvaikutteinen apurunko. Kuvaus PGRT"

Karoliina Järvinen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Kuvaus Kuvaus on rakenne, jossa kiinnitys saa sisältyvät rungot toimimaan yhdessä yhtenä alustarunkona kahden erillisen rungon sijasta. Yhteisvaikutteisen apurungon taivutusvastus on paljon suurempi kuin yhteisvaikutteettoman apurungon. Suurempaa taivutusvastusta voidaan hyödyntää seuraavin tavoin: Antamalla yhteisvaikutteisen apurungon ottaa suurempi kuormitus Pienentämällä mittoja ja alentamalla samalla painoa Yhteisvaikutteettoman ja yhteisvaikutteisen apurungon ero Yhteisvaikutteista apurunkoa suositellaan ajoneuvoille, jotka ovat herkkiä rungon taipumiselle ja kun vaaditaan kevyttä painoa. Jotta yhteisvaikutteisen apurungon ominaisuudet olisivat parhaat mahdolliset, sisältyvien runkojen välisten kiinnitysten on oltava jäykkiä, ts. niiden on oltava muotoliitoksia ja runkokiinnikkeiden on oltava tiheässä. Sitä voidaan verrata yhteisvaikutteettomaan apurunkoon, jossa kiinnitys on joustavampi ja runkokiinnikkeiden väli on suurempi. Vuorovaikutteisen apurungon kanssa joihinkin alustoihin voidaan rakentaa F800 tai F950-tyyppinen yksipalkkinen runko tai F957- tai F958-tyyppinen kaksoispalkkirunko pystysuuntaisen lujuuden tai jäykkyyden heikentymättä. Heikompaa yhteisvaikutteista apurunkoa voidaan käyttää samalla tavalla yhdessä F957:n ja F958:n kanssa. Esimerkiksi betoniauto saattaa tarvita yhteisvaikutteisen apurungon rungon taipuman pienentämiseksi ja betoniauton laakeroinnin helpottamiseksi. Esimerkki päällirakennekiinnikkeistä yhteisvaikutteista apurunkoa varten Lisätietoja ja neuvoja saat Scania-jälleenmyyjältä. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 1 (10)

Suurempaa taivutusvastusta voidaan hyödyntää seuraavin tavoin: Antamalla yhteisvaikutteisen apurungon ottaa suurempi kuormitus Pienentämällä mittoja ja alentamalla samalla painoa

2 Kuvaus TÄRKEÄÄ! Laskelma, joka vahvistaa, että alustarungon jännitystaso on lähetettävä Scanialle ennen muutoksen aloittamista, jos alustan runkolujuus on alhaisempi kuin tehtaan vakioerittely sallii. Oikean alustan valinnasta halutulle apurungolle on keskusteltava myyjän kanssa. Edut Valmis runko on lujempi ja jäykempi kiinnikkeiden suuremman määrän ansiosta ja siksi, että kiinnikkeet on asennettu niiteillä tai soviteruuveilla. Apurungon jäykempi kiinnitys tarkoittaa, että rungot toimivat yhdessä siten, että ne yhdessä pystyvät kannattamaan suuremman kuormituksen samalla taipumalla, ts. valmis runkoyhdistelmä on lujempi. Siten heikomman alustarungon ja yhteisvaikutteisen apurungon yhdistelmä kestää yhtä suuren kuormituksen kuin tavallinen alustarungon ja yhteisvaikutteettoman apurungon yhdistelmä. Lisäksi kuorman painopiste on matalammalla matalassa yhteisvaikutteisessa apurungossa. Lisätietoja takaylityksestä on annettu asiakirjassa Vahvistukset. Jos valitaan yksipalkkinen runko kaksoispalkkirungon sijasta, alustan kokonaispainoa saadaan vähennettyä kg, minkä ansiosta kantavuus paranee ajoneuvon kokonaispainon pysyessä samana. Haitat Alustan alentunut vaimennus ja samalla suurempi herkkyys alustan värähtelyille. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 2 (10)

Edut Valmis runko on lujempi ja jäykempi kiinnikkeiden suuremman määrän ansiosta ja siksi, että kiinnikkeet on asennettu niiteillä tai soviteruuveilla.

3 Kuvaus Kiinnitys muotoliitoksilla Käytä muotoliitosta jäykän kiinnityksen saamiseksi. Muotoliitoksissa ruuvin tai niitin kosketuspinnat reiän reunaa vasten pitävät osat paikallaan. Lisätietoja muotoliitoksista on annettu asiakirjassa Ruuviliitokset. Muotoliitokset tehdään niiteillä tai soviteruuveilla. Soviteruuveja käytettäessä vaaditaan täysin avarrettu reikä koko liitoksen läpi. Käytä 13,8 mm:n poraa ja halkaisijaltaan 14H8 kalvinta, kun teet uusia reikiä M14- soviteruuveille. Asenna kiinnikkeet alustarunkoon siten, että etäisyys on vähintään kymmenen M14- sovitepulttia runkopalkin metriä kohti. Määrää on lisättävä alueilla, joissa poikittaisvoimat ovat suuria. Kiinnikkeet voidaan myös niitata alustarunkoon. Kun käytetään tehtaalla valmiiksi tehtyjä 14,8 mm:n reikiä, voidaan käyttää niittejä tai M16-soviteruuveja. Käytä 15,8 mm:n poraa ja halkaisijaltaan 16H8 kalvinta M16-soviteruuveille. Kiinnikkeet on hitsattava apurunkoon tai kiinnitettävä soviteruuveilla. TÄRKEÄÄ! Kiinnitä erityisesti huomiota sivuttaiskuormitukseen, kun käytössä on F :10-03 Painos 3 fi-fi 3 (10)

Soviteruuveja käytettäessä vaaditaan täysin avarrettu reikä koko liitoksen läpi. Käytä 13,8 mm:n poraa ja halkaisijaltaan 14H8 kalvinta, kun teet uusia reikiä M14- soviteruuveille.

4 Teoria Teoria Kahden optimaalisesti yhteisvaikutteisen palkin hitausmomentti, missä apurungon alasivu seuraa alustarungon yläsivua ikään kuin ne olisi liitetty yhteen kosketuspinnoistaan: tp s tp = Painopisteakseli I tot = I c + I s + A c a 2 + A s b 2 c = Alustarunko b s = Apurunko I = Hitausmomentti Kahden yhteisvaikutteettoman palkin hitausmomentti, missä apurungon alasivu pääsee liikkumaan vapaasti ja ilman pitkittäiskitkaa suhteessa alustarungon yläsivuun. a tptot A = Poikkipinta-ala Kosketuksen oletetaan tapahtuvan koko pinnalla. tp c I tot = I c + I s Kahden hitausmomentin vertailu: I c + I s + A c a 2 + A s b 2 > I c + I s Tämä näyttää, että kahden yhteisvaikutteisen rungon hitausmomentti on suurempi kuin kahden yhteisvaikutteettoman rungon hitausmomentti. Huomaa, että kaavat pätevät vain optimaalisissa tapauksissa. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 4 (10)

vapaasti ja ilman pitkittäiskitkaa suhteessa alustarungon yläsivuun. a tptot A = Poikkipinta-ala Kosketuksen oletetaan tapahtuvan koko pinnalla.

5 Jännityksen jakaantuminen Jännityksen jakaantuminen tp s tp s b b tp tp c tot a tp tp c tot a Kaaviossa on esitetty jännityksen jakaantuminen alustarungossa ja apurungossa yhteisvaikutteettomalle apurungolle. Kaaviossa on esitetty jännityksen jakaantuminen yhteisvaikutteiselle apurungolle. Verrattaessa kaavioiden jännitysten amplitudeja nähdään, että yhteisvaikutteisessa apurungossa alustarungon jännitys on noin 50 % pienempi. Apurungossa jännitys kuitenkin kasvaa. Valitse apurunko, jonka lujuus on sama kuin alustarungon, ts. myötöraja on vähintään 500 MPa. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 5 (10)

Kaaviossa on esitetty jännityksen jakaantuminen yhteisvaikutteiselle apurungolle.

6 Kaavio Kaavio Pystysuuntainen taivutusjännitys rungon sivupalkissa apurungon (hx80x6) eri liitostavoille alustarunkoon. 160x80x6 mm yhteisvaikutteinen teräsapurunko F950:ssä antaa saman alustalujuuden kuin 180x80x6 apurunko, joka ei ole yhteisvaikutteinen F957:n kanssa. säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella. Saman lujuuden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä, apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm % F950 F957 F950 Huom! 100 Jo valmiiksi matala apurunko vähentää jännitystä merkittävästi. 80 Katkoviiva 100 %:n kohdalla on raja sallitulle suhteelliselle pystysuuntaiselle taivutusjännitykselle = F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla 20 = F950 yhteisvaikutteisella apurungolla = F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla 0 h Suhteellinen pystysuuntainen taivutusjännitys (%) rungon sivupalkille apurungon korkeuden, h (mm), funktiona :10-03 Painos 3 fi-fi 6 (10)

säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella. Saman lujuuden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä, apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm.

7 Kaavio Pystysuuntainen taivutusjäykkyys rungon sivupalkissa apurungon (hx80x6) eri liitostavoille alustarunkoon. Jo 160x80x6 mm yhteisvaikutteinen teräsapurunko F950:ssä antaa saman alustajäykkyyden kuin 180x80x6 apurunko, joka ei ole yhteisvaikutteinen F957:n kanssa. säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella. Saman jäykkyyden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä, apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm. Huom! Jo valmiiksi matala apurunko lisää jäykkyyttä merkittävästi. I F950 F957 F950 = F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla = F950 yhteisvaikutteisella apurungolla = F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla h Hitausmomentti I (cm 4 ) apurungon korkeuden, h (mm), funktiona. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 7 (10)

säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella. Saman jäykkyyden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä, apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm. Huom!

8 Laskentaesimerkki Laskentaesimerkki Huom! Argumentit yhteisvaikutteettomille apurungoille ovat teoreettisia, sillä vakiomallinen apurunko on kiinnitetty pulteilla alustarunkoon, mikä antaa tietyn panoksen hitausmomenttiin. Alustarunkojen hitausmomentin, pinta-alan ja painon arvot on annettu asiakirjassa Alustarungot. F950 yhteisvaikutteisella apurungolla 70x80x6 F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla 70x80x6 F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla 180x80x6 Alustarungolle: Alustarungolle: Alustarungolle: I c = I F950 = cm 4 I c = I F950 = cm 4 I c = I F957 = cm 4 A F950 = 39,4 cm² Apurungolle: Apurungolle: Apurungolle: I s = I 70x80x6 = 108 cm 4 I s = I 70x80x6 = 108 cm 4 I s = I 180x80x6 = 964 cm 4 A 70x80x6 = 13,1 cm² Tällä yhdistelmällä etäisyyksien profiilin painopisteestä yhteiseen painopisteeseen on laskettu olevan: a = 4,2 cm b = 12,8 cm Kun apurunko ja alustarunko ovat yhteisvaikutuksessa: Kun apurunko ja alustarunko eivät ole yhteisvaikutuksessa: Kun apurunko ja alustarunko eivät ole yhteisvaikutuksessa: I tot = I F950 + I 70x80x6 + A F950 a 2 + A 70x80x6 b 2 = = , ,1 12,8 2 = = 6 I tot = I c + I s = = cm4 I tot = I c + I s = = cm4 826 cm 4 04:10-03 Painos 3 fi-fi 8 (10)

Alustarunkojen hitausmomentin, pinta-alan ja painon arvot on annettu asiakirjassa Alustarungot.

9 Laskentaesimerkki Alustarungolla F950 ja yhteisvaikutteisella apurungolla 70x80x6 hitausmomentti on kasvanut 6 826/3 985 = 1,71, ts. 71 % verrattuna yhteisvaikutteettomaan apurunkoon. Jotta yhteisvaikutteettomaan apurunkoon ja alustarunkoon F957 saataisiin suunnilleen sama hitausmomentti kuin F950:ssä yhteisvaikutteisen apurungon 70x80x6 kanssa, apurungon mitoiksi vaaditaan 180x80x6. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 9 (10)

Jotta yhteisvaikutteettomaan apurunkoon ja alustarunkoon F957 saataisiin suunnilleen sama hitausmomentti

10 Laskentaesimerkki Painosäästöt Paino: Alustarunko F950 = 30,7 kg/m F957 = 50,7 kg/m Apurunko 70x80x6: 10,2 kg/m 180x80x6: 15,4 kg/m Kun runkopalkkeja on kaksi, saadaan painosäästöksi 2x20 kg alustarungon yhtä metriä kohti. Jos kokoa 70x80x6 verrataan kokoon 180x80x6, apurungon painossa säästetään ylimääräiset 2x5,2 kg metriä kohti. Esimerkiksi kuorma-autossa, jossa Ad (vahvistus ulottuu 5,5 m), painosäästöksi tulee 5,5x2x20 = 220 kg. Jos apurungon säästö lisätään samalle matkalle, saavutetaan ylimääräiset 5,5x2x5,2 = 57,2 kg, ts. painosäästö on yhteensä 277 kg. Tämä koskee kuorma-autoa, jossa on F950-alustarunko ja mitoiltaan 70x80x6 apurunko verrattuna kuorma-autoon, jossa on F957-alustarunko ja 180x80x6 apurunko. 04:10-03 Painos 3 fi-fi 10 (10)

Esimerkiksi kuorma-autossa, jossa Ad 4 700 (vahvistus ulottuu 5,5 m), painosäästöksi tulee 5,5x2x20 = 220 kg.

Samankaltaiset tiedostot

Apurungon valinta ja kiinnitys. Kuvaus. Suositukset

Apurungon valinta ja kiinnitys. Kuvaus. Suositukset Kuvaus Kuvaus Runko, apurunko ja vahvistus käsittelevät yhdessä erilaisia kuormituksia, joita ajoneuvoon kohdistuu käytön aikana. Apurungon mitoitus ja rakenne, kiinnitys ja vahvistus määräytyvät useiden