of 34/34
Noseće konstrukcije vozila i karoserije vozila Zadaci noseće konstrukcije vozila su: objedinjavanje svih komponenti u jednu funkcionalnu celinu – vozilo, prijem opterećenja koje nastaju u korišćenju vozila. Noseće konstrukcije vozila se dele u tri grupe, u zavisnosti od integrisanosti karoserije i nosećeg sistema: noseći ili osnovni ram – šasija, kod teretnih vozila i terenskih putničkih vozila, vozila, samonoseća karoserija, kod putničkih automobila i lakih teretnih vozila na platformama putničkih automobila, prostorne rešetkaste konstrukcije, kod autobusa.

Nose će konstrukcije vozila i karoserije vozilamehanizacija.ftn.uns.ac.rs/.../04-MV-opterecenja-nosece-konstrukcije.pdf · Nose će konstrukcije vozila i karoserije vozila Zadaci

  • View
    77

  • Download
    3

Embed Size (px)

Text of Nose će konstrukcije vozila i karoserije...

  • Noseće konstrukcije vozila i karoserije vozila

    Zadaci noseće konstrukcije vozila su:• objedinjavanje svih komponenti u jednu funkcionalnu celinu – vozilo,• prijem opterećenja koje nastaju u korišćenju vozila.

    Noseće konstrukcije vozila se dele u tri grupe, u zavisnosti od integrisanosti karoserije i nosećeg sistema:

    • noseći ili osnovni ram – šasija, kod teretnih vozila i terenskih putničkih vozila,vozila,

    • samonoseća karoserija, kod putničkih automobila i lakih teretnih vozila na platformama putničkih automobila,

    • prostorne rešetkaste konstrukcije, kod autobusa.

  • Noseći ram

    U konstrukcijama sa posebnim nosećim ramom, moguće je izvesti različite verzije nadgradnji i karoserija za isti donji postroj na jednostavniji način.

    U poređenju sa samonosećim karoserijama koje se koriste u putničkim automobilima, • projektovanje i izrada su jednostavniji, • karoserija/nadgradnja je manje izložena opterećenjima kojima

    je izloženo vozilo

    Na noseći ram se pričvršćuju svi ostali elementi vozila: karoserija, motor i transmisija, sistem za oslanjanje i drugo

    je izloženo vozilo • vozilo je robusnije, ali je i teže.

  • Noseći ram - šasija

    Noseći ram

    Profil može biti promenjive veličine po dužini šasije (na N2 i N3) ili jednak, dok krakovi mogu biti pravi ili zakrivljeni u horizontalnoj ili vertikalnoj ravni, da bi se dobio prostor za hod sistema za oslanjanje, zakretanje upravljačkih točkova, smeštaj motora i sl.

  • Poprečni presek profila nosećeg rama: čelični U-profil na većim kamionima (N2 i N3), a kod vrste N1 mogu biti i zatvoreni.

  • Samonoseće karoserije

    Kod samonosećih karoserija, noseća struktura vozila je integrisana sa karoserijom - prostorom za smeštaj putnika, motorskim prostorom i prtljažnim/teretnim prostorom.

    Zadaci samonoseće karoserije, su pored objedinjavanja komponenti vozila i prijema opterećenja i:

    •obezbeđivanje ergonomičnog prostora za smeštaj putnika, •obezbeđivanje ergonomičnog prostora za smeštaj putnika,

    •zadovoljenje estetskih zahteva,

    •aerodinamičnost,

    •mehanička, zvučna i toplotna zaštita prostora za putnike,

    •smanjenje mogućnosti povreda pešaka pri sudaru.

    Dodatni zahtevi su mala masa, tehnologičnost, niska cena izrade, reciklabilnost, zadovoljavajući vek trajanja...

  • Samonoseće karoserije

    Školjka karoserije: Body-in-White

  • Pogled odozdo na platformu samonoseće karoserije

  • Zahtevi koje karoserije putničkih automobila treba da zadovolje propisani su ECE regulativama:

    R 11 – Brave i šarke, R 14 – Priključci pojaseva, R 17 – Čvrstoća sedišta i priključaka sedišta, R 26 – Isturenost spoljašnjih delova, R 26 – Isturenost spoljašnjih delova, R 32 – Sudar odpozadi, R 33 – Čeoni sudar, R 94 – Zaštita putnika u slučaju sudara sa prednje strane, R 95 – Zaštita putnika u slučaju sudara sa bočne strane

  • Noseća struktura autobusa

  • Karoserija autobusa

  • Karoserija autobusa

  • Karoserije i unutrašnja oprema autobusa treba da zadovolje uslove postavljene regulativama ECE R 36 - Konstrukcija autobusa sa više od 22 sedišta, R 52 - Konstrukcija autobusa malog kapaciteta (do 22 sedišta), R 66 - Čvrstoća konstrukcije autobusa sa više od 22 sedišta, R 107 - Dvospratni autobusi u pogledu opšte konstrukcije

    13

  • Opterećenja noseće konstrukcije i karoserije vozila

    Opterećenja nosećih konstrukcija motornih vozila prema karakteru mogubiti- dinamička- statička.

    Statička opterećenja uvek postoje.

    Dinamička opterećenja su promenljiva tokom korišćenja vozila, utiču navrednosti statičkih opterećenja (superponiranje) ili stvaraju opterećenja na

    14

    vrednosti statičkih opterećenja (superponiranje) ili stvaraju opterećenja nadrugim statički neopterećenim mestima.

    Kretanje vozila stvara dinamička opterećenja koja utiču na pojavu zamoramaterijala tokom njegovog radnog veka, iako same vrednosti opterećenjakoje se javljaju u elementima karoserije ne prevazilaze izdržljivostmaterijala. Dinamička opterećenja nekog vozila najviše zavise od brzinekretanja i podloge po kojoj se vozilo kreće.Udarna opterećenja mogu biti tolika da dovedu do oštećenja.

  • Opterećenja noseće konstrukcije i karoserije vozila

    Osnovni izvori opterećenja noseće konstrukcije:• težine elemenata vozila (statička opterećenja, koncentrisana ili

    raspoređena po dužini i površini), najteži sklop je po pravilupogonski agregat, na specijalnim teretnim vozilima može bitineki radni organ, dizalica i sl.

    • pobuda od strane podloge pri kretanju vozila (dinamičkoopterećenje),

    15

    opterećenje),• težina i inercione sile tereta ili putnika,• reaktivna opterećenja na osloncima pogonskog agregata,• opterećenja od priključnog vozila,• ostala opterećenja: aerodinamične sile, sile radnih organa i dr.

  • Opterećenja noseće konstrukcije i karoserije vozila

    Prema mestu nastanka:- unutrašnja opterećenja: reakcije u osloncima pogonskog

    agregata, sila inercije tereta i teških komponenti- spoljašnja opterećenja: reakcije sistema za oslanjanje,

    aerodinamične sile

    Prema dejstvu:- koncentrisano opterećenje

    16

    - koncentrisano opterećenje- kontinualno linijsko ili površinsko opterećenje

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    17

    - zavarene veze- vijčane veze- lepljene veze- različiti materijali

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Osnovni zahtevi koji se postavljaju u pogledu čvrstoćesamonosećih karoserija su- krutost,- bez sklonosti ka vibracijama ,- zaštita putnika pri sudaru,- bez pojave zamora u toku radnog veka.

    18

    Torziona i savojna krutost: sprečavanje elastične deformacijekaroserije u zonama otvora vrata i poklopaca i da ne bi dolazilo dokinematskih promena u sistemu za oslanjanje.

    Povećanje krutosti = veća dinamička naprezanja karoserije.

    Teži se da sopstvena frekvencija bude što veća, preko 40 Hz.

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Savojna krutost karoserije je odnos između opterećenja nanetog nasredinu razmaka osovina i ugiba u toj tački.Tipične vrednosti su iznad 7.000 − 10.000 N/mm.Opterećenje odgovara opterećenju od strane putnika.Sila se saopštava na mestu sedišta ili na uzdužnim nosačima.

    19

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Savojna krutost karoserije je odnos između opterećenja nanetog nasredinu razmaka osovina i ugiba u toj tački.Tipične vrednosti su iznad 7.000 − 10.000 N/mm.Opterećenje odgovara opterećenju od strane putnika.Sila se saopštava na mestu sedišta ili na uzdužnim nosačima.

    20

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Primer: Ispitivanje savojne krutosti: 4 x 1000 N na mestu sedišta

    21

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Torziona krutost je odnos između momenta koji deluje na glavčine prednjihtočkova i posledičnog ugla uvijanja karoserije.Elastični elementi oslanjanja se zamenjuju krutim elementima.Moment uvijanja iznosi oko 1500-3000 Nm. Tipične vrednosti torzionekrutosti su 12.000 − 26.000 Nm/°.

    22

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Torziona krutost je odnos između momenta koji deluje na glavčine prednjihtočkova i posledičnog ugla uvijanja karoserije.Elastični elementi oslanjanja se zamenjuju krutim elementima.Moment uvijanja iznosi oko 1500-3000 Nm. Tipične vrednosti torzionekrutosti su 12.000 − 26.000 Nm/°.

    23

  • Opterećenja samonoseće karoserije

    Primer: Ispitivanje torzione krutosti: 1000 N na mestu oslonca prednjegamortizera

    24

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    Noseći ram teretnog vozila treba da bude torziono elastičan i elastičan uvertikalnom pravcu (za razliku od samonoseće karoserije putničkogautomobila), jer je predviđeno da ublažava udarna opterećenja kao vozilou celini.

    Noseći ram je poželjno da bude krut na smicanje u horizontalnoj ravni(paralelno pomeranje) krakova, da ne bi bilo uticaja na usmerenosttočkova. Po potrebi se ram ukrućuje unakrsnim elementima.

    25

    točkova. Po potrebi se ram ukrućuje unakrsnim elementima.

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    Vertikalna opterećenja potiču od težina elemenata i reakcija- oslonci sistema za oslanjanje- oslonci pogonskog agregata,- nadgradnja,- pritisak na sedlo tegljača ili na poteznicu kamiona pri vuči prikolice sacentralnom osovinom).

    26

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    Vertikalna opterećenja naprežu uzdužne krakove na savijanje i treba dadeluju u pravcu težišta profila da bi se izbeglo lokalno uvijanje profila. Akoto nije moguće, onda je potrebno obezbediti da u toj zoni bude poprečniprofil.

    27

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    Vertikalna opterećenja naprežu uzdužne krakove na savijanje i treba dadeluju u pravcu težišta profila da bi se izbeglo lokalno uvijanje profila. Akoto nije moguće, onda je potrebno obezbediti da u toj zoni bude poprečniprofil.

    28

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    Koncentrisana opterećenja se moraju (ako je moguće) rasporediti poosnovnom ramu primenom pomoćnog rama dovoljne dužine.

    Pomoćni ram i nadgradnja mogu da doprinesu čvrstoći cele konstrukcije,ali i da je dodatno opterete (zbog koncentracije napona).

    29

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    30

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    31

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    32

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila

    33

  • Opterećenja nosećeg rama teretnih vozila