Лонжерон рамы транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B62D21/02 

(54) ЛОНЖЕРОН РАМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве лонжеронов рам мощных промышленных тракторов, а также в других отраслях промышленности, например в строительстве в качестве конструктивного элемента.

Известен лонжерон рамы транспортного средства переменной по его длине высоты, имеюш;ий коробчатое сечение, образованное двумя швеллерными элементами, полки одного из которых выполнены с продольными уступами, соединенными с полками второго элемента внахлестку. Сечение этого лонжерона образовано четырьмя элементами, соединенными по меньшей мере четырьмя угловыми швами 1.

Недостатками указанной конструкции являются повышенная трудоемкость изготовления из-за необходимости механической обработки полок и стенок лонжерона и сварки четырех швов, а также снижение усталостной прочности конструкции из-за наличия четырех угловых сварных швов.

Наиболее близким к предлагаемому является лонжерон рамы транспортного средства, имеюший коробчатое сечение и переменную по его длине высоту, образованный двумя швеллерными элементами, установленными с перекрытием их полок друг другом и приваренными один к другому двумя швами. Указанные элементы лонжерона установлены внахлестку, при этом два сварных шва расположены на участках сопряжения полок швеллерных элементов 2.

Однако известная конструкция не может быть использована в качестве лонжерона МО1ЦНОГО трактора ввиду высокой кон10центрации напряжений в угловом шве, соединяющем полки швеллерных элементов, что ведет к недостаточной долговечности лонжерона.

Цель изобретения - повышение долго15вечности лонжерона.

Цель достигается тем, что в лонжероне полки одного из указанных элементов выполнены с продольными уступами, имеющими высоту, равную толщине полок второго20элемента, размещенных в этих уступах, а указанные швы выполнены стыковыми и каждый из Них расположен между кромкой полки второго элемента и поверхностью переходной части уступа первого элемента. В изготовленном таким образом сечении двойная толщина полок в пределах ширины уступов обеспечивает получение необходимых геометрических характеристик сечения лонжерона при конструктивно ограниченной ширине в том случае, когда отношение ширины уступа к толщине полок первого элемента составляет не более 10. На фиг. 1 изображен лонжерон промышленного трактора переменной по длине высоты, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г. Лонжерон рамы транспортного средства образован первым швеллерным элементом 1, полки которого выполнены с продольными уступами Б, шириной В и высотой ft, равной толщине t полок второго щвеллерного элемента 2, выполненного с плоскими полками Г. Полки элемента 2 соединены с полками элемента 1 внахлестку и сварены двумя стыковыми сварными швами 3 и 4, каждый из которых выполнен между кромкой плоской полки Г элемента 2 и поверхностью переходной части уступа Б элемента 1. Отношение щирины уступа Г к толщине t полки преимущественно должно быть не более 10. Элементы 1 и 2 лонжерона изготовлены из листов одинаковых по толщине; при необходимости они могут быть выполнены и из листов различных толщин. Использование листа больщей толщины (Например, в 1,5 раза) для элемента 2 имеет преимущества, так как в этом случае обеспечивается технологичность изготовления элементов и увеличивается суммарная прочность и жесткость конструкции лонжерона за счет глубины уступов элемента 1 и высоты стыковых сварных швов. Геометрические характеристики предлагаемого лонжерона не ниже геометрических характеристик прототипа и практически имеют равный вес. Например, прототип выполнен со стенками толщиной 8 мм, а полки - толщиной 20 мм, при этом момент инерции в сечении лонжерона по оси крепления рессоры 1х 15000 см. При изготовлении элементов лонжерона предлагаемой конструкции из листов толщиной 10 мм момент инерции в этом же сечении лонжерона тот же: Ijj 15000 см-, а вес увеличивается не более, чем на , при общем снижении металлоотходов до 10% и сохранении перечисленных преимуществ. Положительный эффект изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что при сохранении геометрических параметров снижается расход металла за счет исключения отходов на механическую обработку, примерно на 10%; существенно снижается трудоемкость обработки деталей (гибка вместо фрезерования); в два раза уменьшается длина сварных швов и увеличивается их долговечность за счет более благоприятного очертания и их расположения в сечении (в зонах с меньшей концентрацией напряжений), а также за счет повышения их качества, так как швы 3 и 4 (фиг. 2) являются стыковыми, а не угловыми, т. е. имеющими меньший коэффициент концентрации напряжений. Кроме того, данная конструкция лонжерона позволяет выполнять оба шва автоматической сваркой одновременно двумя сварочными головками, что резко улучшает качество сварных швов и сокращает продолжительность операции по сборке и сварке изделия. Формула изобретения Лонжерон рамы транспортного средства, преимущественно промышленного трактора, имеющий коробчатое сечение и переменную по его длине высоту, образованный двумя швеллерными элементами, установленными с перекрытием их полок друг другом и приваренными один к другому двумя швами, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности лонжерона, полки одного из указанных элементов выполнены с продольными уступами, имеющими высоту, равную толщине полок второго элемента, размещенных в этих уступах, а указанные щвы выполнены стыковыми и каждый из них расположен между кромкой полки второго элемента и поверхностью переходной части уступа первого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3912295, кл. 280-106, 1975, фиг. 1 и 2. 2.Патент ФРГ № 1430673, кл. 63 с 37, 1971, фиг. 3 (прототип).

А

1А1.г

В

г