Поломки рам автомобиля

26.03.2018

В связи с широким применением швеллерного сечения для элементов рам появляется необходимость определения оптимального соотношения между высотой сечения, шириной полки и толщиной сечения. Если бы момент сопротивления сечения был единственным критерием, стремились бы штамповать швеллер из тонкого листа, так как это даёт теоретическое уменьшение веса при заданной прочности и жёсткости. Однако при чрезмерно малой толщине сечения балка становится неустойчивой. Изучение случаев поломок рам с явно неблагоприятным соотношением размеров сечения показало, что обычной причиной поломки являются усталостные трещины, появляющиеся в верхней сжатой полке. При симметричном сечении напряжение в обеих полках должно быть одинаковым, а так как все материалы имеют большую прочность на сжатие, чем на растяжение, то следовало бы ожидать появления разрушения сначала в нижней полке. Объяснение кажущегося противоречия заключается в том, что при малой толщине сечения сжатая полка выпучивается, и это выпучивание, меняющееся при дорожных толчках, создаёт дополнительные повторные напряжения, вызывающие усталость материала.

Когда деталь недостаточно прочна, её усиливают применением материала более высокого качества; для рам таким материалом является легированная термообработанная сталь. Замена материала не уменьшит выпучивания верхней полки, так как модуль упругости не повысится, однако вследствие увеличения предела упругости можно ожидать повышения усталостной прочности и, следовательно, срока службы. Ищете качественные мотозапчасти? Загляните в интернет магазин запчасти скутер. Здесь представлен широкий ассортимент товаров по доступным ценам.

Более эффективным и менее дорогим средством является увеличение толщины сечения с одновременным уменьшением ширины полки (для экономии веса), что исключает возможность выпучивания. Тщательное изучение причин разрушения при поломках рам часто даёт возможность усилить слабое место без затраты дополнительного материала.