Gerenciando o fluxo de estresse através de um chassi

Oct 12, 2023

Há muito estresse envolvido na vida moderna. Parte dela é sentida pelos operadores quando o trilho do chassi ou um membro estrutural preso a uma escada do chassi falha.

O estresse mecânico surge do peso e das forças da estrada. A tensão mecânica flui através da estrutura começando nos pontos de peso e entrando na estrada através dos eixos e pneus.

A arte do projeto é manter a tensão em níveis relativamente baixos para evitar a quebra dos membros. É aconselhável um fator de segurança baseado em cargas estáticas de pelo menos 3.

Este artigo é sobre como os projetistas e modificadores de chassi podem minimizar a chance de falha do chassi, mantendo o estresse de todos dentro dos limites.

Esperançosamente, os operadores que compram caminhões modificados podem ser informados sobre o que procurar e o que insistir no modificador do veículo.

O ponto de partida é a escada do chassi, que é a 'coluna vertebral' de qualquer caminhão ou reboque. Ele assume a forma de uma escada formada por dois longos trilhos estruturais que geralmente são de seção C de aço em caminhões e travessas que são aparafusadas através da alma dos trilhos do chassi.

Os trilhos do chassi do caminhão geralmente são reforçados por seção de aço em C ou em L através da instalação do grupo de eixo traseiro.

Alguns caminhões pesados ​​têm inserções de trilho que vão da frente para trás. A Figura 1 ilustra o conceito de escada do chassi. Quase todos os caminhões, exceto os motores principais, são modificados.

As modificações devem estar em conformidade com o Código Nacional de Modificação de Veículos Pesados ​​VSB6 ou com as diretrizes do fabricante de carrocerias do caminhão.

O construtor da carroceria geralmente instala um chassi auxiliar sob a carroceria e o prende aos trilhos do chassi. O chassi auxiliar acrescenta força sob a carroceria.

A flexibilidade dos acessórios determina quanto do chassi auxiliar e da rigidez da carroceria é transferido para a escada do chassi.

Caminhões se movem nas estradas. A escada do chassi deve ser rígida o suficiente para permitir que as suspensões das rodas funcionem contra uma estrutura rígida. Se fosse infinitamente rígido, algumas rodas não seguiriam a estrada em uma inclinação transversal.

O melhor manuseio na estrada vem dos trilhos do chassi com reforços completos da frente para trás. Para seguir uma estrada, a escada do chassi deve torcer. A disposição mais segura é a escada do chassi torcer uniformemente entre os grupos de eixo dianteiro e traseiro.

O motor e a transmissão enrijecem a frente da escada do chassi. A subestrutura da carroceria e o grupo de eixos traseiros reforçam a rigidez na parte traseira da escada do chassi.

Portanto, é comum que a maior parte da torção do chassi ocorra entre a parte traseira da cabine e a frente do chassi auxiliar da carroceria.

O local mais vulnerável para rachaduras no trilho do chassi é o espaço curto do chassi entre a transmissão e o início do chassi auxiliar da carroceria.

Regra 1:Encaixe os suportes flexíveis nas duas fixações frontais do corpo em cada lado.

Um suporte flexível é mostrado na Figura 2. Outra opção é reforçar o chassi entre o motor e o chassi auxiliar da carroceria.

A escada do chassi sofre choques de estrada que são aplicados nos ganchos de mola (ou seja, através das suspensões). Portanto, os trilhos do chassi precisam ser reforçados através da região dos ganchos das molas de suspensão. Um gancho de mola de formato triangular distribuirá a carga.

Regra 2:Espalhe as cargas nos suspensores de mola e mantenha outras cargas impostas longe dos suspensores de mola.

A Figura 3 mostra um exemplo em que um suspensor de mola não espalhou a carga e onde o suporte da cabine carregou ainda mais esse local.

A consequência foi uma rachadura vertical passando por quatro orifícios de parafuso (incluindo um na parte inferior através do flange do trilho do chassi). As flanges dos trilhos do chassi geralmente são de seção C.

Os trilhos em caminhões médios geralmente são materiais de grau de 350 a 400 MPa (relatórios de grau de resistência ao escoamento). Caminhões pesados ​​geralmente têm trilhos de chassi de material de grau 700 – 800 MPa.

Os flanges do trilho do chassi devem ser transparentes porque fornecem grande parte da resistência de carga e rigidez torcional.