Узел соединения кузова с рамой транспортного средства

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Сециаммстичеснмк

Республик (iii921929

1 (SI ) Дополнмтельное к авт. свил-ву (51)M. Кл. (22)Зая

В 62 0 21/04

В 62 D 27/00

9вударстакааыб квинтет

СССР ав дваам кмбрвтений и открытий (2З) Приоритет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень № 15 (53) УДК629 113. .011.2(088.8) Дата опубликования описания 23. 04. 82 (72) Авторы изобретения

Ю.Н. Петер, В.Н. Барун и П.Д. Павле

11Й . л .Лi"

Камское объединение по производству боль е фу йЖФ"! äÕ l:"- ". автомобилей (КамАЗ) 1 (71) Заявитель (Ц4) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КУЗОВА С РАМОЙ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к автомоби лестроению, а именно к узлам сопряже ния платформ с рамой автомобиля.

В конструкции грузового автомобиля одним из ответственных узлов является узел соединения грузовой платформы (или кузова) с рамой автомобиля. Платформа автомобиля испытывает напряжения как от массы перевозимого груза, так и от нагрузок, возникаюю щих при действии кососимметричных сил, которые являются преобладающими, особенно при езде по неровной дороге.

Элементы, соединяющие раму с плат15 формой, испытывают преимущественно знакопеременные нагрузки, вследствие чего на них появляются усталостные трещины.

Известны узлы соединения кузова с рамой автомобиля, в которых элементы; соединяющие кузов с рамой, допускают перемещения кузова при упругих деформациях рамы (1).

В указанной конструкции исключается передача знакопеременных нагрузок на элементы кузова.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к изобретению является узел соединения кузова с рамой транспортного средства, содержащий сопрягаемую с траверсой открытого профиля и лонжероном стойку> закрепленную на них посредством сварных швов, один из которых, соединяю" щий траверсу со стойкой, выполнен по внешней кромке последней (2 ).

В указанной конструкции траверса соединена с лонжероном не только посредством стоек, но и посредством сварного шва, выполненного. непосредственно на стыке траверсы с лонжероном, а также посредством усиливающего элемента, предназначенного для восприятия боковых нагрузок, действующих на платформу, например, при заносе и повороте автомобиля. Усили.

92192

3 вающий элемент приварен. к траверсе сопряженной с ней кромкой, .что при1 водит к неравномерному изменению жесткости rio всей длине траверсы, в результате чего у концов усиливающе- 5 го элемента на траверсе возникает .высокая концентрация напряжений. Указанное соединение траверсы с лонжероном обладает значительной жесткостью и не поддается упругим деформациям 16 при знакопеременных нагрузках, вследствие этого также возникает концентрация напряжений на траверсе в зоне крепления, которая приводит к появлению трещин и разрушению траверсы.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение конструкции соединения при уменьшении жесткости и повышении упругих характеристик..

Указанная цель достигается тем, что сварной шов каждой стойки с лонжероном выполнен П-образным, при этом ширина горизонтальной кромки стойки, сопряженной с траверсой,равна. 3/7-2/5 высоты профиля последней.

С целью снижения концентрации напряжений в стойках, концы П-образного сварного шва расположены относительно кромок .стоек с зазором.

Кроме того, концы сварного шва, соединяющего стенку траверсы со стойкой по ее внешней кромке, расположены относительно полок траверсы на расстоянии 1/5--1/6 высоты профиля посЛедней.

На фиг. 1 показано транспортное

35 средство с установленной на его раме платформой кузова, общий вид; на фиг. 2 — узел соединения платформы с рамой транспортного средства, аксо49 нометрия, на фиг. 3 — стойка узла соединения с траверсой.

Траверса 1 установлена на лонжероне 2 и соединена с ним стойками 3 и

4. Стойка 3 соединена с траверсой 1 сварным швом 5, а стойка 4 - швом б.

Обе стойки соединены с лонжероном 2 сварным П-образным швом 7 с горизонтальными участками АБ и ЬГ и с вертикальным участком БВ (фиг. 2). Горизонтальные участки сварного шва

АБ и ВГ расположены относительно кромок стоек с зазором, т.е. точки А и

Г отстоят от кромок на расстоянии

15-20 мм для того, чтобы не создавать концентрацию напряжений на кром- ках стоек и не допускать их разрушения. (Указанная величина установлена экспериментальным путем). Ширина 1

9 ф горизонтальной кромки каждой стойки(например, стойки 3) равна 3/7-2/5 высоты профиля траверсы, поскольку возможна упругая деформация открытого профиля траверсы, в результате которой ее стенки стремятся отойти от кромок стоек (фиг. 3) в направлении Х на величину d (фиг. 3), причем чем больше размер f, тем меньше напряжения в зоне шва при заданной деформации о . Однако максимальная величина размера 3 ограничена минимально допустимой жесткостью. У предлагаемого крепления размер равен

3/7-2/5 высоты стенки траверсы, для обеспечения равнопрочности ширина стойки уменьшается книзу под углом

",0- 15 . Оптимальная ширина стойки

0 подобрана экспериментально при стендовых испытаниях.

Наибольшие напряжения возникают на полках профиля, при удалении ot по-. лок к центру стенки напряжения убывают, поэтому, поскольку сварной шов является резким концентратором напряжений, его необходимо размещать. в зоне наименьших напряжений, т.е, смещать в направлении от полок траверсы. Однако это смещение ограни-. чено, поскольку необходимо обеспечить достаточную длину шва, обеспечивающую прочность соединения. Кроме этого,.н".. доведенные до кромок швы способствуют повышению усталостной прочности стоек. Это объясняется поддерживающим действием, прочность зависит не только от величины местных напряжений,но в значительной мере от того, чем окружено напряженное место. На кромке напряженное меСто более опасно, так как оно поддерживается только с одной стороны. Экспериментально при стендовых испытаниях установлен интервал расположения кон. цов сварного шва 5 относительно полок -траверсы .1, равный 1/5- 1/6 высоты стенок последней.

Предлагаемый узел соединения имеет простое конструктивное выполнение, значительно снижает динамические нагрузки, передаваемые к платформе,упр.,.-, свойства данного соединения обуславливают его способность выдерживать знакопеременные нагрузки длительное время без разрушения, что повысит эксплуатационную. надежность и долговечность транспортного средства.

921929

Формула изобретения

1. Узел соединения кузова с рамой транспортного средства, содержащий сопрягаемую с траверсой открытогопрофиля и лонжероном стойку, закрепленную на них посредстBQH cBBpHblx швов, один из которых, соединяющий.. траверсу со стойкой, выполнен по внешней кромке последней, о т л и " ч а ю шийся тем, что, .с.целью повышения надежности и упрощения конструкции соединения при уменьшении жесткости и повышении упругих характеристик, сварной шов каждой стойки с лонжероном выполнен П-образным, при этом ширина горизонтальной кромки стойки, сопряженной с траверсой, равна 3/7-2/5 высоты профиля последней.

2. Узел по и. 1, о т л и ч а ю" шийся тем, что, с целью сниже" ния концентрации напряжений в стойках, концы П-образного сварного шва расположены относительно кромок,сто" ек с зазором.

3. Узел по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концы сварного шва, .соединяющего стенку траверсы

1в со стойкой по ее внешней кромке, рас положены относительно полок траверсы на расстоянии 1/5-1/6 высоты профиля последней.

Источники информации, и принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 19353, кл. В 62 0 27/04, 1972.

2. Тесер E. Кузова большегрузных автомобилей. И., "Иашиностроение", 1979, с. 69-71 (прототип).

921929

Составитель И.Антропова

Техред И.Гайду Корректор О.Билак

Редактор И.Николайчук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. Заказ 2471/23 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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