РАМА

Рама является остовом автомобиля. Она воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобиля.

Требования, предъявляемые к рамам:

  • • необходимые жесткость и прочность;
  • • минимальная масса;
  • • рациональная форма, допускающая низкое расположение центра тяжести автомобиля, значительные ходы подвески и большие углы поворота управляемых колес.

Рамы бывают лонжеронные и хребтовые (центральные). Лонжерон-ная рама (рис. 15.1) состоит из двух лонжеронов 1 (продольных балок), которые соединены между собой поперечинами 2. Такая рама называется лестничной. Лонжероны и поперечины имеют швеллерное сечение. Полки швеллера обращены внутрь. Толщина листовой стали, идущей на изготовление лонжеронов, составляет 5—10 мм. В качестве материала выбираются хорошо штампуемые в холодном состоянии низкоуглеродистые стали. Иногда применяются титанистые стали, позволяющие благодаря их более высоким механическим свойствам снизить (на 15—20 %) массу рамы. Лонжероны могут располагаться параллельно друг другу или сходиться в передней части для создания свободного пространства для поворота передних колес. В соответствии с нагружением рамы для двухосных автомобилей наибольшее сечение

Лонжеронная рама грузового автомобиля (а) и буксирное устройство (б)

Рис. 15.1. Лонжеронная рама грузового автомобиля (а) и буксирное устройство (б): 1 — лонжерон; 2, 4 — поперечины; 3 — буксирное устройство; 5 — буфер; 6 — крюк; 7 — колпак; 8 — гайка; 9, 20 — упорные шайбы; 10 — упругий элемент; 11 — корпус; 12 — поперечина рамы; 13 — собачка; 14— шплинт; 15— ось; 16— цепочка; 17— защелка; 18— крюк; 19— крышка

лонжерона находится в средней части рамы, а к краям оно уменьшается, что способствует уменьшению массы рамы, сохраняя ее прочность, и обеспечивает более удобную установку передних и задних рессор. Кроме того, такая конфигурация лонжерона дает возможность снизить высоту центра тяжести автомобиля.

Для понижения центра тяжести балку иногда выгибают над осями в вертикальной плоскости (у легковых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности).

Жесткость рамы повышают косынками и раскосами. К раме крепят кронштейны для рессор, амортизаторов, крыльев, подножек и других деталей.

Лонжероны с поперечинами соединяются клепкой в холодном состоянии или сваркой. Сварные рамы отличаются большей жесткостью. Их недостатками являются сложность ремонта и остаточные (монтажные) напряжения после сварки, которые снижают прочность рамы. Поперечины крепятся к полкам лонжеронов и их стенкам. Места расположения поперечин и форма их поперечного сечения (коробчатая, 7-об-разная и др.) выбираются исходя из равнопрочности рамы.

Поперечины обязательно устанавливаются в месте крепления кронштейнов рессор, двигателя, бензобаков, в местах установки оси балансирной рессоры (для трехосных автомобилей), а сами лонжероны в этих местах часто усиливаются специальными вставками.

Поперечины штампуются из той же листовой стали, что и лонжероны. При сложной форме поперечин используются высокопластичные стали.

Для рам автомобилей большой и особо большой грузоподъемности применяются прокатные профили из малоуглеродистых низколегированных сталей. Материал прокатных профилей имеет более высокие механические характеристики, чем листовая сталь. Однако масса таких рам больше, так как лонжероны по всей длине имеют одинаковое сечение.

На переднем конце рамы устанавливаются буфер и буксирные крюки. Буфер предназначен для восприятия толчков и ударов при наездах и столкновениях. В задней части рамы грузового автомобиля расположено буксирное устройство.

На усиленную переднюю поперечину устанавливают переднюю опору двигателя.

На легковых автомобилях кроме лонжеронных рам применяются Х-образные рамы (рис. 15.2), периферийные и хребтовые.

Х-образная рама позволяет увеличить углы поворота управляемых колес, тем самым уменьшить радиус поворота автомобиля и улучшить его маневренность. Эта рама обеспечивает понижение пола кузова, центра тяжести автомобиля и, следовательно, повышение устойчивости.

Лонжероны периферийной рамы проходят по периферии пола кузова автомобиля и создают ему естественный порог. Это увеличивает со-

Рамы легковых автомобилей

Рис. 15.2. Рамы легковых автомобилей: а — лестничная; б — Х-образная; в — периферийная; г — хребтовая; 1,8 — лонжероны; 2, 6 — кронштейны; 3, 10 — поперечины; 4, 7 —

вилки; 5, 9 — балки

противление кузова при боковых ударах. Свободная средняя часть рамы позволяет опустить пол кузова и тем самым повысить устойчивость автомобиля.

Для увеличения хода колес автомобиля лонжероны имеют выгибы в вертикальной плоскости над передним и задним мостами. Средняя часть рамы расположена ниже этих выгибов.

Хребтовая рама состоит из одной центральной продольной несущей балки 9, к которой прикреплены поперечины 10 и различные установочные кронштейны. Центральная балка, внутри которой размещается карданная передача, имеет трубчатое сечение. Если на легковых автомобилях хребтовая рама неразборная, на грузовых автомобилях центральная балка состоит из картеров отдельных агрегатов трансмиссии автомобиля, которые соединяются между собой специальными патрубками.

Между картерами и патрубками устанавливаются кронштейны для крепления кабины грузового кузова, двигателя и других агрегатов. Такая разъемная хребтовая рама универсальна, так как, изменяя ее длину, можно создавать семейство автомобилей с различным числом ведущих мостов и разными базами на одних и тех же унифицированных агрегатах. Хребтовая рама позволяет снизить массу автомобиля на 15—20 %, так как сами агрегаты трансмиссии образуют раму. Хребтовая рама обладает более высокой жесткостью, чем лонжеронная, однако такая рама требует использования легированных сталей для изготовления картеров агрегатов трансмиссии и соединительных патрубков, а также высокой точности при изготовлении. Кроме того, при техническом обслуживании и ремонте автомобиля затрудняется доступ к механизмам трансмиссии и требуется частичная, а иногда и полная разборка рамы.

Тягово-сцепное устройство предназначено для сцепки автомобилей-тягачей с прицепами и смягчения осевых толчков, возникающих при движении автопоезда.

Тягово-сцепное (буксирное) устройство (см. рис. 15.1, б) представляет собой стальной кованый крюк 18, на стержне которого между двумя упорными шайбами 9 и 20 установлен резиновый упругий элемент 10, поджимаемый гайкой 8. Стержень крюка в сборе с буфером размещен в корпусе 11, который вместе с крышкой 19 болтами прикреплен к задней поперечине рамы. Выступающий из стакана конец стержня с зашплинтованной на нем гайкой закрывается колпаком 7. Защелка 17 крюка стопорится собачкой 13, установленной на оси, а также шплинтом 14, соединенным цепочкой 16 и входящим в отверстие собачки 13.

Несущая система автомобилей-самосвалов кроме основной рамы включает еще дополнительную укороченную раму — надрамник, на который устанавливается грузовой кузов и крепятся устройства подъемного механизма кузова. Надрамник выполняется сварным из штампованной листовой стали. Он крепится к раме самосвала с помощью стремянок и болтовых соединений.

На рис. 15.3 показан надрамник автомобиля-самосвала марки «КамАЗ», который состоит из двух лонжеронов 3, соединенных поперечинами 2, 4, 8 и 11. В задней части, где возникают наибольшие нагрузки, надрамник имеет Х-образный усилитель 6, а его лонжероны снабжены усилителями 7. Поперечины 2 и 11 имеют корытообразное сечение, остальные поперечины имеют швеллерное сечение. К лонжеронам приварены кронштейны крепления надрамника к раме 10, огра-

11

Рис. 15.3. Надрамник автомобиля-самосвала марки «КамАЗ»: 1,5— опоры; 2, 4, 8, 11 — поперечины; 3 — лонжерон; 6, 7 — усилители; 9 — кронштейн; 10 — рама

ничители боковых перемещений надрамника, кронштейны резинометаллических опор / кузова и кронштейны 9 осей опрокидывания кузова. К поперечине // прикреплены нижняя опора гидроцилиндра подъемного механизма кузова, кран управления и клапан ограничения подъема кузова. На поперечине 2 установлена резинометаллическая опора 5, служащая для фиксации кузова в поперечном направлении. На поперечине 4 закреплен кронштейн страховочного троса ограничителя опрокидывания кузова.

Безрамные (кузовные) несущие системы рассматриваются в главе 19.

Контрольные вопросы

  • 1. Назовите преимущества рамных несущих систем и несущих кузовов.
  • 2. Какие требования предъявляются к рамам?
  • 3. Из каких элементов состоит лонжеронная рама?
  • 4. Назовите преимущества и недостатки хребтовых рам.
  • 5. Расскажите, что представляет собой тягово-сцепное устройство.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >