Anhängerachse: Federn verwenden? Oder Torsionsachse

Lassen Sie uns bei der Diskussion der Blattfedern der Anhängerachse im Vergleich zu einer Torsionsachse etwas Technik hinter die Debatte stellen. Ich möchte keine Meinungen ändern, aber ich möchte Perspektive bieten. Ich habe diese Art von Analyse an anderen Orten nicht gesehen, also hilft es Ihnen vielleicht auch? Eine weitere Perspektive auf „Warum und wann man einen Stil über den anderen wählt.“

Wenn Sie Zeit mit Trailer-Leuten verbringen, hören Sie wahrscheinlich eine Debatte über verschiedene Trailer-Achsstile. Es scheint ein ziemlich starkes Lager zu geben, das einen Federstil (normalerweise Blattfedern) bevorzugt, und eine ähnlich stark gesinnte Gruppe, die die Torsionsachse bevorzugt. Wer hat Recht?

Die Frage sollte nicht lauten: „Wer hat Recht?“, sondern „Wann ist es richtig?“ um einen Typ über den anderen zu verwenden?

Schauen wir uns einige der Argumente an.

Blattfeder Achsen

Obwohl es viele frühling stil anhänger achse konfigurationen, blattfedern sind durch weit die häufigste. Wir überlassen Ihnen die Erforschung anderer Federtypen.

Der Name kommt von den Blattfedern (mehrere gestapelte, flache Federstahl- „Blätter“) zwischen der Achse und dem Anhänger. Das Bild hier zeigt dies gut, und auch eine ziemlich Standard-Achskonfiguration mit Blattfedern. Bilder von dexteraxle.com

Für Blattfederachsen sind dies die normalen Argumente:

1. Robustere Achsträger.
2. Systeme sind weniger teuer – ursprünglich, sowie für die Reparatur.
3. Wartungsfreundlicher und viel verfügbarer, wenn Sie jemals etwas brauchen.
4. Kein inneres Gummistück, um steif zu werden und mit dem Alter zu verfallen.
5. Wenn sich Blattfedersysteme abnutzen, können Sie dies erkennen und Korrekturmaßnahmen ergreifen, bevor sie ausfallen.
6. Höhere Belastbarkeit.
7. Einfachere Belastung des Hauptträgers, wo die Achse verbindet.
8. Erhältlich in Dutzenden von Konfigurationen und Auswahlmöglichkeiten, oft direkt von der Stange.

Dexter und viele andere bieten eine Vielzahl von Optionen und Konfigurationen für Anhängerachsen. Interessanterweise sind Blattfedertypen überall die häufigsten Achsen. (Ich nehme an, es gibt einen Grund dafür.)

Torsionsachse

Der Name Torsionsachse leitet sich vom Widerstand gegen eine Momentbelastung im Inneren des Anhängerachsrohrs ab. Grundsätzlich ist jedes Anhängerrad an einem kurzen Längslenker befestigt, der um das Hauptachsrohr schwenkt. Der Drehung des Längslenkers wird durch einen Satz Elastomerstäbe (viele Leute nennen sie Schnüre) widerstanden, wie im Bild unten gezeigt (von Kendon).

Die Achse selbst verdreht sich nicht wie ein Fahrzeugtorsionsstab, daher ist der Name etwas irreführend, aber es gibt ein Drehmoment und einen Drehwiderstand, sodass der Name erhalten bleibt.

Diese Bilder zeigen nur eine typische Konfiguration einer Torsionsachse. Es gibt viele andere, aber das Prinzip ist im Allgemeinen dasselbe.

Für eine Torsionsachse sind das die großen Gründe:

1. Sie sind in der Regel leiser in Aktion.
2. Unabhängige Radbewegung.
3. Reagiert besser auf kleine Unebenheiten — für eine bessere Fahrt.
4. Durch den Gummi dämpfen sie Vibrationen besser.
5. Oft ist die Metallbehandlung der Rohre korrosionsbeständiger (in korrosiven Umgebungen).
6. Einige behaupten, der Reifenverschleiß sei besser (was möglicherweise weniger mit der Achse zu tun hat).
7. Einfachere Montage, direkt am Rahmen.
8. Bestimmte Konfigurationen bieten etwas mehr Bodenfreiheit als bei Blattfederachsen.

Wie bei Federachsen gibt es viele Hersteller, die Torsionen herstellen. Einige haben verstellbare Armpositionen, andere nicht. Einige haben höhere Klammern oder andere Besonderheiten. Insgesamt ist eine Torsionsanhängerachse teurer und oft müssen Sie sie speziell für Ihre Anwendung bestellen.

Wer hat also Recht? Was ist besser?

Wir könnten einige Zeit damit verbringen, die obigen Punkte (für beide Anhängerachstypen) zu entlarven oder zu argumentieren, aber das ist nicht unser Punkt. Ich persönlich behaupte, dass beide Seiten Recht haben – in ihrem Rahmen. Mit anderen Worten, es gibt richtige Zeiten und Situationen für jeden Anhängerachsstil.

Um mehr über die Details beider Stile (und anderer) zu erfahren, lesen Sie bitte den Artikel auf Seite 101.

Beladung der Anhängerachse

Aus technischer Sicht liegt ein wichtiger Grund für die Wahl der Anhängerachse in der Beladung — aus zwei Perspektiven.

Wenn wir zunächst den Anhängerrahmen in dem Bereich untersuchen, in dem die Achse montiert ist, ist die Belastung des Anhängerrahmens für eine Torsionsachse im Vergleich zu einer Blattfeder ziemlich unterschiedlich. Siehe unten.

Zweitens „laden“ sich Torsionen bei Verwendung mehrerer Achsen nicht. Das heißt, wenn Sie über eine Unebenheit fahren, kann das Rad auf der Unebenheit fast das gesamte Gewicht tragen, während die anderen Achsen viel weniger tragen. Es ist nur eine kurze Überlastung, aber vielleicht schwer – und wenn es voll beladen ist, kann es tatsächlich Reifen platzen lassen! Lesen Sie mehr über mehrere Achsen.

Das sind 2 große Stücke über das Laden, jetzt schauen wir uns das genauer an.

Engineering FEA (Finite-Elemente-Analyse)

Blattfeder-Anhängerachse

Bei Blattfedern ist die Belastung an vier Stellen des Rahmens effektiv vertikal. Diese Stellen (2 auf jeder Seite des Rahmens) tragen jeweils etwa 1/4 der gesamten Achslast. Dieses macht das Laden zu den Anhängerhauptträgern einfach, und Belastungen sind einfach zu behandeln. Das Bild zeigt die Spannungsverteilung an einem Anhängerrahmen-Hauptträger bei der Abstützung einer Blattfederachse. (Andere Teile des Rahmens, wie das Bett, sind der Einfachheit halber nicht im Bild.)

Lesen Sie nicht zu viel in diese Bilder. Die roten Flecken bedeuten kein Versagen, sie zeigen nur die Bereiche mit höherer Belastung. Auch die Art des Stahls in Achsspindeln und Federn ist viel stärker als ein typischer Rahmenträger. Diese Bilder und Analysen zeigen einfach, wie unterschiedlich die Rahmenbelastung beim Vergleich von Blattfedern mit einer Torsionsachse ist. Die Notiz und der Pfeil in jedem Bild zeigen die Bereiche von besonderer Bedeutung an.

Bemerkenswert ist, dass die Blattfederlänge auch einen Effekt hat, wenn auch weit weniger signifikant.

Torsionsanhängerachsen

Die Torsionsachse ist aufgrund des Drehmoments, das über den Längslenker (oder Torsionsarm) auf den Achsträger und den Anhängerrahmen ausgeübt wird, sehr unterschiedlich. Das „Moment“, wie wir es in der Technik nennen, verursacht eine komplexere Belastung an der Stelle der Achsenbefestigung und das verursacht eine zusätzliche Belastung. Da es auf jeder Seite des Anhängers nur einen Verbindungsbereich gibt, übt die Achsanordnung grundsätzlich eine Kraft aus, die 1/2 der vertikalen Achslast PLUS einer Momentlast des Längslenkers beträgt.

Für Laien bedeutet dies, dass die Belastung des Rahmens für eine Torsionsachse ungefähr das 3-fache der Blattfederkonstruktion am einzigen Verbindungspunkt beträgt. OK, 3 mal so viel klingt schwer, aber was bedeutet das wirklich? Denn die Halterung der Torsionsachse ist viel größer als die Klammern für die Federn.

Praktische Implikationen

Ich möchte klarstellen, dass die obige Diskussion und Analyse KEINE „gute“ oder „schlechte“ Wahl anzeigt. Die Informationen sollen lediglich zeigen, dass bei der Auswahl einer Anhängerachse wichtige Dinge zu beachten sind — mehr als nur die Achse selbst.

Wenn eine Achse verwendet wird, muss der Anhängerrahmen so ausgelegt sein, dass er den erwarteten Lasten standhält — nicht nur der tatsächlichen Belastung des Anhängers, sondern auch der dynamischen und Stoßbelastung, die während der Fahrt des Anhängers auftreten kann. Wenn Sie beispielsweise eine Beule oder ein Topfloch treffen, wird für kurze Zeit eine viel höhere Last erzeugt. Diese dynamischen Lasten sind viel höher als die statischen Lasten. Achshersteller haben die dynamischen Belastungen bereits bei der Auslegung ihrer Achsen berücksichtigt. Als Heimwerker ist es jedoch Ihre Aufgabe, sicherzustellen, dass der Rahmen damit umgeht.

Bei einer Torsionsachse muss der Rahmen in Bereichen um die Achsaufnahme herum stärker sein. Die zusätzlichen Lasten erfordern einfach zusätzliche Festigkeit.

Bei Blattfederachsen gibt es auch Unterkünfte zu beachten. Schauen Sie sich die Bilder genau an, und Sie werden sehen, dass die Federhalterungen lokal stärker beansprucht werden. Für die beste Funktion und Leistung muss auch auf jeden dieser Bereiche geachtet werden. In unseren Anhängerplänen behandeln wir dies mit einem kurzen Abschnitt von zusätzlichem Material — also werden die Federklammern an das hinzugefügte Stück geschweißt, dann wird das am Rahmen befestigt. Das entlastet die lokal höheren Belastungen des Rahmens und verhindert das Verschweißen der höchsten oder niedrigsten Bereiche am Hauptträger. Vermeiden schweißen in die hohe stress bereichen. Lesen Sie dies über die Montage von Achsen für weitere Informationen.

Unsere Empfehlungen

Für eine saubere und gleichmäßige Spannungsverteilung empfehlen wir fast immer eine Blattfeder-Anhängerachse.

Für leichte Anhänger, die eine weiche Fahrt benötigen, ist eine Torsionsachse eine gute Wahl. Ein Anhänger zum Schleppen Ihres Showbikes ist ein gutes Beispiel. Im Allgemeinen empfehlen wir keine Torsionsachsen für Anhänger über 3000 # GTW. Bei schwereren Anhängern sorgen die Blattfedern für eine angemessene Fahrt, wenn der Anhänger voll ist. Lassen Sie dann in Zeiten, in denen der Anhänger leicht beladen ist, etwas Luft aus den Reifen, um die gewünschte Fahrqualität zu erzielen. (Sei schlau hier. Laufen Sie nicht mit wirklich niedrigem Reifendruck.)

Wenn Sie eine Torsionsachse verwenden, stellen Sie sicher, dass der Anhängerrahmen verstärkt ist, um die zusätzliche Belastung zu bewältigen. Das ist kein Witz. Ich habe gebogene Rahmen gesehen. (Biegen ist jedoch normalerweise nicht das Problem. Vielmehr ist es in der Regel Müdigkeit.)

Die meisten unserer Pläne zeigen keine Torsionsachsen, obwohl wir einige haben. Für die meisten Anwendungen bevorzugen wir Blattfedern. Wenn Sie jedoch eine Torsionsachse wünschen, kann durch einfaches Verdoppeln des Hauptträgers für etwa 4 Fuß (nur eine Achse) die erforderliche Festigkeit erreicht werden. Dieser Beitrag zeigt, wie Sie den Anhängerrahmen auf verschiedene Arten verstärken können.

Nicht im Tandem

Wir empfehlen DIE Verwendung von Torsionsachsen NICHT für Mehrachsanhänger. Tu es einfach nicht. Es gibt bessere Möglichkeiten, einen Großteil des Effekts ohne die potenziellen Überlast- und Ausfallmöglichkeiten zu erzielen. Bitte lesen Sie die vollständige Erklärung darüber, warum nicht Torsionen im Tandem haben, einschließlich der technischen Begründung für die obige Aussage. Dann, für noch mehr Informationen, haben wir auch einen Mechaniker-Post über mehrere Achsen.

AKTUALISIEREN: Schauen Sie sich dieses Design für Tandem-Torsionsachsen an, einschließlich eines Prototyps in Aktion in diesem Video.

Anhängerachse Letzte Worte

Ich bin mir sicher, dass dieser Beitrag die Perspektive oder das Geplänkel über Anhängerachstypen nicht ändern wird. Ich habe Trailer mit allen Konfigurationen gesehen, die ich nicht empfehle. Viele davon scheinen gut zu funktionieren, also wer bin ich, um zu streiten? Ich habe jedoch auch große Probleme bei Anhängern gesehen, die entgegen diesen Empfehlungen gebaut wurden. Für die besten Erfolgschancen, das hat mich die Erfahrung gelehrt. Wenn Sie mehr wissen, teilen Sie es bitte in den Kommentaren mit. Wir freuen uns immer über unterschiedliche Ansichten und Meinungen.

Vielen Dank für Ihren Besuch.

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