Määritelmät Määritelmät Päällirakenteen oikea kiinnitys on tärkeää, koska virheellinen kiinnitys voi aiheuttaa vaurioita päällirakenteeseen, kiinnikkeisiin ja alustarunkoon. Vääntöherkät päällirakenteet Vääntöherkän päällirakenteen vääntövastus on pieni. Se tarkoittaa, että päällirakenteen ja alustarungon liikkeet mukautuvat hyvin toisiinsa epätasaisilla ajoalustoilla, jolloin alustaan kohdistuu suuria vääntöliikkeitä. Esimerkkejä vääntöherkistä päällirakenteista: ABC 123 Kiintolavat Kippilavat Betonisekoittimet Esimerkkejä vääntöliikkeistä 314 293 04:10-01 Painos 2 fi-fi 1 (10)
Määritelmät Vääntöjäykkä ja erittäin vääntöjäykkä päällirakenne Vääntöjäykällä päällirakenteella on suuri vääntövastus ja erittäin jäykällä päällirakenteella on erittäin suuri vääntövastus. Se asettaa suuria vaatimuksia alustarunkoon kiinnitykselle. TÄRKEÄÄ! Päällirakenteen kiinnitys on suunniteltava niin, että alustarungon vääntöliikkeet eivät aiheuta suuria paikallisia pistekuormituksia epätasaisilla ajoalustoilla ajettaessa. Esimerkkejä vääntöjäykistä päällirakenteista: Vaihtolavat Nostodumpperit Betonipumput Umpikorit Esimerkkejä erittäin vääntöjäykistä päällirakenteista: Säiliöautot Massatavarakorit Lieteimurit Esimerkkejä vääntöjäykistä päällirakenteista: 357 607 04:10-01 Painos 2 fi-fi 2 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa alustarungossa ja päällirakenteessa Ajon aikana Runkoon ja päällirakenteeseen kohdistuu ajon aikana sekä staattisia että dynaamisia voimia. 1 2 3 357 864 1. Staattiset voimat 2. Dynaamiset voimat 3. Staattiset ja dynaamiset voimat yhdessä 04:10-01 Painos 2 fi-fi 3 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa Staattiset voimat Staattisia voimia saavat aikaan ajoneuvon (oman painon) ja sen kuorman massat. Ajoneuvon seisoessa paikallaan siihen ei kohdistu muita voimia. Erityyppisten ajoneuvojen ja päällirakenteiden staattisista voimista aiheutuvat rasitukset lasketaan eri tavoin. 357 854 Korkeat paikalliset kuormitukset tulee jakaa tasaisemmin alustarunkoon apurungon avulla. Vetoauto raskaasti kuormitetulla vetopöydällä on esimerkki tästä. Vetoautoissa, joita ajetaan hyvissä ajo-olosuhteissa, kannattaa käyttää kiinnityskorvakkeita apurungon sijasta. Lisätietoja kiinnityskorvakkeista ja vetopöydistä on annettu asiakirjassa Vetopöydän asentaminen. 357 853 04:10-01 Painos 2 fi-fi 4 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa Dynaamiset voimat Dynaamisia voimia syntyy ajon aikana ja ne johtuvat useimmiten epätasaisesta ajoalustasta. Näiden voimien suuruus ja vaikutus ajoneuvorakenteen vahvuuteen riippuvat seuraavista tekijöistä: Ajonopeus Tienpinnan laatu Alustan valinta Päällirakenteen valinta Yhden tekijän muutos saattaa muuttaa kuormitusolosuhteet täysin. Dynaamiset voimat vaikuttavat väsymislujuuteen ja siten myös näitä voimia vastaanottavien rakenneosien käyttöikään. 359 099 Dynaamisten voimien laskenta on paljon vaikeampaa ja monimutkaisempaa kuin staattisten voimien laskenta. Laskelmissa joudutaan yleensä laskemaan voimia vertailemalla aiemmin tehdyistä testeistä saatuihin tuloksiin. 04:10-01 Painos 2 fi-fi 5 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa Sivuttaisvoimat Runkoon kohdistuu suuria sivuttaisvoimia seuraavissa tilanteissa: pitkä akseliväli, teli tai pitkä takaylitys kytketyllä perävaunulla. Erittäin pitkän akselivälin ajoneuvo vaatii erityisen hyvää sivuttaisjäykkyyttä. Jos ajoneuvo ei ole riittävän jäykkä, se saattaa joutua kiemurtelevaan liikkeeseen. Alustarungon jäykkyys riippuu sekä akselivälistä että päällirakenteen tyypistä. Poikkipalkit, jotka estävät sivupalkkien siirtymistä toistensa suhteen, jäykistävät runkoa. Telillä varustetuissa ajoneuvoissa muodostuu suuria sivuttaisvoimia kaarre- ja siirtelyajossa. Näin on varsinkin silloin, kun ajetaan suurilla akselipainoilla ja käännytään jyrkästi päällystetyillä teillä tai uraisella tienpinnalla. Tämä johtuu siitä, että teli pyrkii kulkemaan suoraan eteenpäin vaikka etupyörät kääntyvät eri suuntaan. Kun autoon on kytketty perävaunu, takaylitykseen kohdistuu kaarreajossa sivuttaisvoimia. Alle asennettu vetopalkki voi myös vääntää ajoneuvon takaosaa. 316 002 359 098 04:10-01 Painos 2 fi-fi 6 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa Pystyvoimat Perävaunu aiheuttaa pystysuoria taivutusvoimia ajoneuvon takaosaan varsinkin jarrutuksissa. Perälautanostin ja taakse asennettu nosturi aiheuttavat myös pystyvoimia. Ajoneuvon takaosan lujuuden ja jäykkyyden varmistamiseksi siihen tulee asentaa riittävä määrä poikkipalkkeja. Jos takaylitys on erityisen pitkä, voi olla suositeltavaa vahvistaa sitä ristikkäisvahvikkeella. Lisätietoja taakse asennetuista nostureista on annettu asiakirjassa Nosturit. Lisätietoja takaylityksestä on annettu asiakirjassa Vahvistukset. Lisätietoja perälautanostimista on annettu asiakirjassa Perälautanostimet. Poikkipalkkien ja ristikkäisvahvikkeiden käyttötarve määräytyy seuraavien tekijöiden perusteella: Takaylityksen pituus Miten paljon päällirakenne lujittaa ajoneuvon takaosaa Vetolaitteen käyttötarve 04:10-01 Painos 2 fi-fi 7 (10)
alustarungossa ja päällirakenteessa Vääntövoimat Epätasaisilla ajoradoilla ajettaessa ajoneuvon runkoon kohdistuu voimakkaita vääntövoimia. Rungon etuosa ohjaamon takana vääntyy herkästi, mutta takaosa on vääntöjäykkä taka-akselin tai telin kohdalta. Siten ajoneuvolla on hyvä etenemiskyky ja myös hyvä lujuus. Vääntöherkkyys saadaan aikaan valmistamalla sivu- ja poikkipalkit U-profiileista ja kiinnittämällä ne toisiinsa siten, että avoimen U-profiilin vääntöherkkyys ei rajoitu. Rungon vääntyminen 316 004 316 003 Poikkipalkin asennus sivupalkkiin Sivupalkkeihin kiinnitettävät painavat komponentit, esimerkiksi polttoainesäiliöt ja kompressorit, aiheuttavat suuria vääntövoimia ja paikallisia kuormituksia. Lisäpoikkipalkkien tai ristikkäispalkkien asennus ehkäisee sivupalkkien vääntymisen. Runkopalkkiin kohdistuva vääntövoima 316 005 04:10-01 Painos 2 fi-fi 8 (10)
Jännitysten jakautuminen runkosivupalkeissa Jännitysten jakautuminen runkosivupalkeissa Alustarunkoon vaikuttavat voimat aiheuttavat veto- ja puristusjännityksiä runkosivupalkkeihin. Kuva näyttää jännitysten jakautumisen pystysuorassa taivutuksessa. Palkin nuolet näyttävät jännitysten suuruuden ja suunnan. Jännityksiä esiintyy lähinnä laipoissa ja ne vähenevät palkin symmetrialinjaa kohti, jossa jännitys on nolla. Symmetria-akselin yläpuolella palkki altistuu vetojännitykselle ja alapuolella puristusjännitykselle. Jännitysten jakautuminen pystysuuntaisessa taivutuksessa 316 006 Kuva näyttää jännitysten jakautumisen vaakasuorassa taivutuksessa. Jännitys on suurin laipan ulkoreunassa. Jännitys vähenee nollaan neutraalitasossa. Neutraalitason tällä puolella palkkiin kohdistuu puristusjännityksiä. Sivupalkkeihin kohdistuu samanaikaisesti pysty- ja vaakasuuntaista taivutusta. Molempien taivutusvoimien jännitykset kumuloituvat. Lisäksi runkosivupalkit altistuvat kiertymiselle. Jännitysten jakautuminen vaakasuuntaisessa taivutuksessa 316 007 04:10-01 Painos 2 fi-fi 9 (10)
Jännitysten jakautuminen runkosivupalkeissa Suurin jännitys muodostuu laipoissa, varsinkin laipan ulkoreunassa (kuva). Tämä osa on erityisen herkkä vaurioille, esim. murtumille ja kuonasulkeutumille hitsauksen jälkeen. Kaikki päällirakenteen ja komponenttien kiinnitykset alustarunkoon tulee siksi toteuttaa pulttiliitoksilla runkosivupalkkien uumaan. Kuormitusten keskittymistä palkin uumaan tulee rajoittaa poraamalla reiät minimietäisyydelle laipasta ja toisista rei'istä. Uumasta poratun palkin vaakasuuntainen taipuminen 316 008 Lisätietoja hitsauksesta on annettu asiakirjassa Hitsaaminen. Lisätietoja porauksesta on annettu asiakirjassa Poraaminen. 04:10-01 Painos 2 fi-fi 10 (10)