Рама. почему внедорожникам так необходима эта деталь?

Распространенные в РФ модели таких автомобилей

К числу наиболее доступных для жителей нашей страны внедорожников с рамной конструкцией можно отнести УАЗ Patriot, УАЗ Hunter. Спросом пользуются и китайские рамные внедорожники, так как их цена не слишком высокая, а проходимость удовлетворительная. Среди китайских моделей лидерами являются Hover H3 и Hover H5 от Great Wall. Среди «корейцев» можно выделить Ssang Yong Kyron, поскольку помимо отличной проходимости он покоряет оснащением.

Любителям престижных моделей подойдут Toyota Land Cruiser Prado, Nissan Patrol, Toyota Land Cruiser 200, Nissan Pathfinder, Land Rover Defender. Естественно, это далеко не полный список автомобилей, которые могут быть оценены любителями бездорожья.

Оси и подвеска полуприцепа Тверьстроймаш

Оси представляют собой важнейшие комплектующие полуприцепа. Устройство осей определяет ходовые качества полуприцепа, надежность, управляемость и безопасность. Также они влияют и на вес транспортного средства.

Чтобы обеспечить отличные функциональные характеристики мы устанавливаем оси только от ведущих мировых производителей. В числе наших основных поставщиков такие бренды, как SAF, GIGANT, BPW

Для производства сверхлегких полуприцепов серии Rapid Trailer нашей компанией совместно с GIGANT были специально подобраны осевые агрегаты этого бренда со сниженной собственной массой. Это позволяет значительно снизить вес транспортного средства.

Оси полуприцепов Тверьстромаш могут оснащаться системой принудительного поворота Tridec. Это значительно повышает управляемость транспортного средства даже в наиболее сложных условиях.

Наши специалисты разрабатывают продуманные и проверенные комбинации стационарных, поворотных (самоустанавливающихся) и подъемных осей. Благодаря этому владельцы транспортных средств получают возможность существенной экономии топлива и повышения срока службы резины.

Рамная конструкция

Рамные конструкции могут состоять как из прямолинейных, так и из криволинейных элементов. На рис. 395 показана дважды статически неопределимая плоская рама.
 

Рамные конструкции используются во многих зданиях, трансляционных башнях, мостах, кронштейнах самолетов и крыльях. Элементы рамной конструкции обычно воспринимают как изгиб-ные, так и осевые нагрузки. В этом разделе будет рассмотрено оптимальное проектирование плоских и трехмерных рамных конструкций, состоящих из жестко соединенных полых цилиндрических стержней.
 

Конструктивная схема печи беспламенного горения Омского нефтеперерабатывающего завода. / — блоки стен. 2 — ригельные блоки. 3 — блоки перевальных стен. 4 — подовые блоки. 5 — фундаментные блоки. 1 6 — теплоизоляция.

Рамные конструкции этих печей были выполнены из четырех видов жаростойкого бетона: 1) на портландцементе с тонкомолотым шамотом и шамотным заполнителем; 2) на глиноземистом цементе с шамотным заполнителем; 3) на жидком стекле с тонкомолотым магнезитом и шамотным заполнителем; 4) на жидком стекле с тонкомолотым шамотом и шамотным заполнителем.
 

Рамные конструкции могут состоять как из прямолинейных, так и из криволинейных элементов. На рис. 395 показана дважды статически неопределимая плоская рама.
 

Рамные конструкции, как и отдельные стержни, могут быть схематизированы в виде систем с конечным числом степеней свободы ( см. стр. Ниже даны сведения о расчетах свободных и вынужденных колебаний плоских рам, рассматриваемых как системы с распределенными параметрами. При этом предполагается, что каждый из стержней, входящих в состав рамы, имеет постоянное поперечное сечение с жесткостью EJ и равномерно распределенную массу интенсивностью га.
 

Рамные конструкции монтируют также и блочным способом.
 

Рамные конструкции образуются путем жесткого соединения горизонтальных балок ( ригеля) с вертикальными или наклонными опорами. Жесткость узлов обеспечивает равномерное распределение усилий и участие всей конструкции в восприятии нагрузок. В дощато-гвоздевой конструкции применяются сложные гвоздевые или болтовые соединения — Клееная рама может быть полностью выполнена из досок или цельных брусьев, склееных в углах. С художественной точки зрения представляет интерес форма углов, которые могут иметь либо плавное очертание, полученное гнутьем дерево-пакета, либо сопрягаться под прямым или тупым углом.
 

Рамная конструкция, показанная на Р ИС. Она состоит из двух замкнутых контуров.
 

Штампованные сварные узлы и сопряжения их элементов.

Рамные конструкции представляют собой систему жестко соединенных балок. Примером может служить конструкция сварного портала крупного поворотного крана ( рис. 76), в которой коробчатые сечения опорных колонн после сварки внутри заливают бетоном.
 

Схемы поперечных сечений ( половины моста крановых мостов общего назначения распространенных конструкций. а, б — решетчатых ( 6 — главная ферма — одностенчатая балка. в — коробчатых. г — рамных.

Рамная конструкция ( рис. 3.41, г) по трудоемкости и весу близка к коробчатой — обладает хорошей жесткостью и применяется как для малых, так и для больших грузоподъемностей.
 

Рамные конструкции, состоящие из жестко соединенных между собой стоек и ригелей, выполняют из сборного, сборно-монолитного и монолитного железобетона и стали. Пролет рам достигает 30 — 36 м и более.
 

Схемы рам.| Рама пролетом 48 м.

Конструкция лонжеронной рамы

Лонжеронная рама состоит из двух продольных штампованных балок швеллерного сечения — лонжеронов, связанных между собой несколькими поперечинами. Такая рама получила название лонжеронной. Поперечины обычно штампованные, служат не только для соединения между собой лонжеронов и придания всей конструкции необходимой жесткости, но и для крепления различных агрегатов автомобиля. Для изготовления элементов рамы обычно применяется низкоуглеродистая сталь. Соединение лонжеронов и поперечин чаще всего выполняется с помощью заклепок. В необходимых местах к лонжеронам и поперечинам, также заклепками или болтами, крепятся различные кронштейны и другие детали для установки агрегатов автомобиля.Сварка при изготовлении рам применяется довольно редко, поскольку конструкция лонжеронных рам грузовых автомобилейотносительно податливы на изгиб, и в особенности на кручение, и сварные швы в этих условиях являются источником образования трещин.Способность рамы деформироваться при скручивающихся нагрузках позволяет избежать излишне высокие напряжения в местах соединений.

Кабина грузового автомобиля закрепляется на раме в трех, четырех точках с помощью упругих устройств, и деформации рамы при движении автомобиля по неровной дороге не вызывают соответствующих деформаций кабины.

В редких случаях на грузовых автомобилях применяется так называемая хребтовая рама, представляющая собой стальную трубу большого диаметра, проходящую вдоль автомобиля по его продольной оси. В передней части рама раздваивается, образуя два продольных лонжерона, служащих для установки двигателя с коробкой передач. Внутри трубы размещается карданная передача. Ведущие мосты автомобиля в этом случае имеют подрессоренные редукторы, от которых крутящий момент подводится к колесам качающимися полуосями.

Конструкция рамы автомобиля КамАЗ-5320:

1 — кронштейн крепления переднего буфера; 2 — первая поперечина; 3 — правый лонжерон; 4 — кронштейн передней опоры двигателя; 5 — удлинительная вставка лонжерона переднего моста; 6 — две половины второй поперечины; 7— кронштейн задней опоры двигателя; 8 — кронштейн крепления поддерживающей опоры силового агрегата; 9 — две половины третьей поперечины; 10 — четвертая поперечина; 11 — удлинительная вставка лонжерона промежуточного моста; 12 — две половины пятой поперечины с усиливающими косынками; 13 — удлинительная вставка лонжерона заднего моста; 14 — шестая поперечина; 15 — раскос задней поперечины; 16 — усилительная накладка задней поперечины; 17— задняя поперечина; 18 — косынка раскоса; 19— стяжка раскоса задней поперечины; 20 — левый лонжерон; 21 — задний кронштейн передней подвески; 22 — кронштейн крепления верхнего ушка амортизатора; 23 — кронштейн крепления водяного радиатора; 24 — передний кронштейн подвески.

Комбинированная рама

К таким рамам относят вышеперечисленные виды рам, но в них существует немало вариаций, которые представляют собой комбинированную раму.

• Вильчатая рама — собрана из нескольких видов рам. В ее типе присутствуют основные элементы хребтового и лонжеронного вида рамы.
• Конструкция выглядит так: к передней и задней части рамы применяются продольные лонжероны, которые необходимы для крепления узлов автомобиля.
• В центральной части рамы установлена труба (неиспользуемая для приводных валов).
• Лонжероны и балка между собой жестко соединены. В конце надо отметить, что такая рама применяется только в авто определённых классов. Например, Сузуки Гранд Витара нового поколения. В предыдущих кузовах была просто рама.

Безрамная несущая система

Безрамная конструкция или как ее еще называют – кузовная, применяется на подавляющем большинстве легковых автомобилей и на небольших автобусах. Кузовная несущая система имеет некоторые преимущества перед рамной:

• намного меньшая масса автомобиля;
• более низкий центр тяжести, что обеспечивает повышенную устойчивость автомобиля;

Однако учитывая тот факт, что кузов является одновременно несущей конструкцией, то он воспринимает все нагрузки, воздействующие на автомобиль, а также вибрации от двигателя. Безрамная конструкция более трудоемка в изготовлении, а также в ремонте и обслуживании. Тем не менее, считается, что кузовная несущая система более совершенна в плане безопасности, хотя это весьма спорный вопрос.

Функционал лонжеронной рамы

Что такое лонжерон и как выглядит данная деталь мы рассказали. А теперь давайте поговорим о его предназначении в автомобиле.

Название детали в переводе с французского обозначает движение по длине чего-либо. Данный термин используется для обозначения многих инженерных конструкций подобного типа, к примеру, для названия деталей железнодорожного, авиационного и корабельного транспорта. Несущие конструкции этого типа имеются практически во всех автомобилях, за исключением тех авто, где в качестве основного несущего элемента выступает сама рама.

Устройство лонжерона

В классической конструкции легковых автомобилей лонжерон расположен по длине кузова и призван усиливать его в тех местах, где установлены водительское и пассажирские сиденья, а также закрепляются тяжёлые элементы ТС. В определенном смысле лонжеронная рама выполняет функцию демпфера между подвеской и кузовной частью – некоторое количество энергии, которая воспринимается от дороги и должна передаваться кузову, поглощается несущим элементом. Если бы у кузова была столь высокая жесткость изначально, то люди, находящиеся в салоне, воспринимали бы все удары намного сильнее, чем при наличии данной конструкции.

А потому для предотвращения подобного эффекта, лонжерон в автомобиле выполняется так, чтобы он мог смягчить удары, а не только полностью деформироваться от этого. Для решения данной задачи существуют особые конструктивные решения, обеспечивающие это разными способами:

1. Некоторые места лонжерона немного уменьшены в толщину, изменен размер сечения.
2. Высверливаются технологические отверстия в местах, переносящих наименьшую статичную нагрузку.
3. Делаются особые складки, позволяющие снять лонжеронную раму машины, например, при ДТП или сильном ударе. Поэтому меньше страдают детали кузова, где присутствуют люди. Несущей конструкцией поглощается кинетическая энергия и принимается вся нагрузка. Благодаря этому удар, передающийся кузову машины, ощущается намного слабее.

Передний лонжерон

Ремонт и замена

Если разговор заходит о ремонте лонжеронов, то обычно это относится к передним элементам, поскольку задние лонжероны деформируются гораздо реже. Для восстановления элемента требуется специальный стенд. Кроме того, потребуется разобрать большую часть автомобиля. Впрочем, даже очень опытным специалистам справиться с этой задачей бывает довольно сложно. При этом замена лонжеронного элемента тоже процедура долгая, трудоемкая и дорогая.

Если основная часть данного элемента сохранила нормальное состояние, заменить деформированные участки можно с использованием газосварки. Но не нужно питать иллюзий, что это позволит восстановить изначальные качества. Прочность лонжерона после данных действий значительно снижается, а значит, важнейшие функции будут выполняться намного хуже. Лонжерон с лестничной рамой поменять намного проще. А вот при сильно «ушедшем» лонжероне его замена бессмысленная – в этом случае придется заменить целый кузов.

Замена лонжерона

Если существует возможность отремонтировать или заменить лонжерон, крайне важно, чтобы новый элемент имел такие же габаритные параметры, что и испорченная деталь, не превышая их. https://www.youtube.com/embed/4PsYFGM_FoY

Хребтовая (центральная) рама.

Этот вид пришёл в индустрию из Чехии. Авто и его инженеры разработали и внедрили этот тип в свои автомобили. Труба, как главный элемент конструкции, соединяет картер заднего ведущего моста с двигателем и трансмиссией. Внутри трубы, которая несёт на себе всю нагрузку, находится вал без карданного шарнира, который передаёт момент на колёса. То есть, жёстким соединением, в отличии от современных автомобилей.

Основными преимуществами такого типа являются: высокая жёсткость на кручение и возможность создания многоосных полноприводных конструкций без особых сложностей. Недостаток – трудный доступ к агрегатам, которые встроены в раму.

Ранее эти рамы применялись на легковушках. На сегодняшний день грузовики-вездеходы марки «Татра» являются носителями такой конструкции. Такая машина становилась чемпионом в классе грузовиков на марафоне Париж-Дакар, и четыре раза получала серебро.

Основные тонкости обслуживания рамы

Каждый автовладелец, несомненно, уделяет немало внимания заботе о своем автомобиле. Однако, к сожалению, некоторые из наших соотечественников толком не знают, как именно нужно за ним ухаживать. Рассмотрим же, какими специфическими особенностями отличается обслуживание рамного авто, и о чем необходимо помнить владельцу подобного транспортного средства. На самом деле, ухаживать за рамой очень просто. Достаточно своевременно мыть ее (это можно делать одновременно с мытьем кузова), регулярно красить и внимательно следить, чтобы на раме не появились повреждения

Ну а если вы все-таки столкнетесь с трещинами или другими проблемами, важно незамедлительно обратиться в автосервис

Как устроена рамная конструкция автомобиля

Рамная конструкция автомобиля представляет собой несущую систему, на которой смонтирован двигатель внутреннего сгорания (ДВС), детали трансмиссии и подвески и, собственно, кузов. Такое устройство обеспечивает максимальную надежность машины при эксплуатации в реальных дорожных условиях. Не стоит забывать, что железнодорожный транспорт стал прототипом для автомобильных средств передвижения, и, соответственно, взаиморасположение элементов на первых порах перекочевало оттуда. Паровоз перемещал такие объемы груза, которые и не снились машине, поэтому рамная конструкция автомобиля имеет очень большой запас прочности.

Самые первые рамы в 20-х годах прошлого столетия изготавливались из металлических труб прямоугольного сечения. Они были универсальны и технологичны на производстве. К 1930-м годам в автостроении начался постепенный переход к интегрированию рамы и кузова. Стали появляться полурамные и несущие транспортные средства. В итоге, практика показала, что рамная конструкция автомобиля актуальна для тяжелых машин. Грузовики, тракторы, внедорожники, лимузины делаются по этому «рецепту». Особенно это касается бронированных лимузинов, огромный вес которых может удержать только полноценная рама, изготавливаемая, как правило, по отдельному заказу.

Рамная конструкция автомобиля четко подразделяет элементы на силовые и декоративные. Рама воспринимает нагрузки от мотора, трансмиссии и колес. Также она играет важную роль в пассивной безопасности автомобиля. Шасси – это совокупность рамы и силового агрегата с коробкой передач и подвеской. Оно, в принципе, может передвигаться и без кузова.

Кузовные панели формируют внешний облик и образуют кабину для водителя и пассажиров. Некоторые элементы кузова могут быть усилены дополнительным каркасом, но это касается, в основном, безопасности людей и не влияет на демпфирование нагрузок от мотора и от дорожного покрытия. Схема постоянно совершенствовалась, и со временем появилось несколько отдельных подвидов, характеризующих силовую структуру. Выделяют лонжеронные, хребтовые (в том числе вильчато-хребтовые), периферийные и решетчатые типы, особняком стоят несущие и полунесущие разновидности.

Их недостатки

Как говорится, у медали две стороны. И внедорожники рамной конструкции – не исключение. Они тоже обладают некоторыми недостатками (в сравнении с кузовными «собратьями»):

• Во-первых, имеют существенно увеличенную массу, так как рамы создаются из балок закрытого сечения. Управляемость тяжелым автомобилем осложнена такими моментами, как высокий центр тяжести и взаимно направленная деформация рамы и кузова. В связи с этим рамная конструкция уступает по показателям сопротивления на скручивание конструкции автомобилям, где роль несущего элемента выполняет кузов.
• Во-вторых, рамные внедорожники нуждаются в большем количестве топлива.
• В-третьих, полезный объем салона снижен.
• В-четвертых, рассматриваемые машины отличаются худшими показателями пассивной безопасности, которая обусловлена возможностью смещения кузова по отношению к раме и сложностью определения зон деформации.

Несмотря на наличие недостатков рамные внедорожники приобретают не только любители экстремальных видов спорта, рыболовы и охотники. Их предпочитают и обычные автомобилисты: от солидных мужчин до хрупких женщин.

Несущее днище

Несущее основание автомобиля — это промежуточный этап между рамной конструкцией и несущим кузовом. В этом варианте рама объединяется с полом кузова. Самым массовым и самым известным обладателем несущего днища является германский «Фолькваген Жук», у которого кузов крепился к плоской панели пола на болтах. Также по схожему принципу выполнен другой массовый автомобильчик из соседней Франции — Renault 4СV аналогичной с «Жуком» заднеприводной компоновки.

Такая конструкция достаточно технологична при крупносерийном производстве, и притом удается обеспечить низкий центр тяжести машины и низкий уровень пола в салоне. У большинства современных автобусов днище также является несущим, только кузов к нему приваривается, а не прикручивается.

https://youtube.com/watch?v=FskDsGQgZV4

Источник

Рама автомобиля: зачем нужна и что дает?

Рама автомобиля представляет собой балочную конструкцию, которая служит основой для крепления всех узлов и агрегатов транспортного средства. Благодаря несущей конструкции кузов обеспечивает необходимое пространство для размещения не только пассажиров, но и багажа

Кроме того, он также выполняет декоративную роль, что немаловажно. За счет использования рамы несущая часть автомобиля становится более прочной

Именно поэтому раму часто используют на внедорожниках и грузовиках. Помимо этого рама  обеспечивает возможность максимальной унификации механизмов и узлов между моделями разных классов.  По сути рама автомобиля — это его скелет. Рама воспринимает внешние нагрузки при движении, собственно поэтому к ней и предъявляются особые требования. Рама должна обладать достаточной прочностью и жесткостью, иметь небольшую массу и правильную форму. Последний пункт, в частности способствует рациональной работе всех элементов автомобиля. Среди отличий рамной конструкции от кузовной можно назвать то, что любую поломку в ней можно с легкостью устранить. Да и в случае езды на плохой  дороге, это не будет отражаться на кузове перекосами стоек, дверей и проемов.

Минусы жёсткой основы

Даже применение современных материалов не способно существенно облегчить раму или уменьшить её габариты — она всё равно будет утяжелять автомобиль, и вынуждать придавать ему большие размеры без существенного повышения полезного объёма внутри кузова. Следовательно, увеличиваются выбросы выхлопных газов и происходит нанесение существенного вреда окружающей среде

В масштабах узкого сегмента внедорожников это не очень важно, а если большинство легковых машин будет иметь подобную компоновку, все преимущества рамной конструкции автомобиля меркнут перед подобными проблемами. Кроме того, повышение массы означает увеличение нагрузки на ходовую часть

Пружины не всегда способны справиться с весом рамного транспорта, поэтому их зачастую заменяют более выносливыми, однако, не столь комфортабельными рессорами.

Стоит сказать и . При использовании рамы неразрушимой связи между ней и остальными частями кузова не существует. Соответственно, при возникновении очень сильного удара происходит взаимное смещение различных частей транспортного средства. Это приводит к очень серьёзным последствиям, в частности, получению травм пассажирами или даже к летальному исходу. Следовательно, основной причиной отказа большинства изготовителей от рамы является изменение требований к современному автомобилю, который должен быть максимально безопасным и экономичным.

Лонжерон: что он собой представляет?

Происхождение самого термина связывают со словом французского происхождения «longer» — глаголом, который служит для обозначения продольного движения. Поэтому лонжерон дословно переводится как «движение по длине автомобильной конструкции». Более того, этим термином пользуются, чтобы называть соответствующие части и других транспортных средств по типу самолетов, кораблей, мостов и многого другого. В первых моделях машин были предусмотрены отдельные лонжероны – они располагались параллельно друг к другу. Для их закрепления между собой применялись специальные перемычки. В результате образовывалось подобие лестницы. Далее конструкция служила для закрепления ходовой части, на которую, в свою очередь, устанавливалась кузовная часть.

В современном автомобилепроизводстве дела обстоят немного иначе. Сегодня лонжерон с уверенностью можно назвать одной из важнейших кузовных конструкций. Для его создания используются совершенно иные элементы, изготавливающиеся из легких, но при этом прочных металлических сплавов. В итоге удается снизить общий вес транспорта и сделать его более безопасным.

Необходимо осознавать, насколько важен лонжерон в автомобиле, ведь к нему крепят основные ходовые элементы машины. От того, насколько они будут слаженно, точно и сбалансированно работать, напрямую зависят эксплуатационные параметры наряду с безопасностью всех находящихся людей в салоне.

Лонжерон не составит труда увидеть на грузовом транспорте (нужно посмотреть в область между кузовом и кабиной). В случае с легковушкой же потребуется спуститься в смотровую яму, поскольку сверху его никак не получится увидеть.

Для чего необходим лонжерон: его предназначение

Автомобильный лонжерон выполняет сразу несколько задач:

• Он является усилительной деталью для днища кузова, поддерживает пол багажного отделения, а у габаритных машин лонжерон представляет собой главный корпусный силовой элемент.
• Данная конструкция используется и в качестве амортизатора – частично поглощает деформацию. Чтобы та кузовная область, где сидят люди, получала минимум ударов во время движения, необходимо смягчать их. С этой функцией прекрасно справляется передний лонжерон.

В последнее время инженеры, занимающиеся производством транспортных средств, делают кузов более тонким: толщина и сечения либо стенок уменьшается, создается несколько специальных отверстий в наиболее «безопасных местах», куда поступает минимум нагрузки. Также конструкторы используют складки во время штамповки деталей. Их задача – сложить лонжерон при аварии в гармошку, чтобы не произошло его переломление. Когда наблюдается столкновение, лонжерон берет на себя главный удар, из-за чего нередко подвергается деформации. Однако эта жертва является оправданной: значительно снижается кинетическая энергия, существенно уменьшается ударная сила по салону.