kun puhutaan perävaunun akselin lehtijousista vs. vääntöakseli, laitetaan keskustelun taakse jotain insinööritaitoa. En halua muuttaa mielipiteitä, mutta haluan tarjota perspektiiviä. En ole nähnyt vastaavaa analyysia muualla, joten ehkä se auttaa sinuakin? Vielä yksi näkökulma ”miksi ja milloin valita yksi tyyli yli muiden.”
jos viettää aikaa traileriväen kanssa, kuulee varmaan jonkin verran keskustelua eri perävaunun akselistotyyleistä. Siellä tuntuu olevan melko vahva leiri, joka suosii jousitustyyliä (yleensä Lehtijouset), ja vastaavasti vahva ryhmä, joka suosii vääntöakselia. Kuka on oikeassa?
kysymyksen ei pitäisi olla ”Who’ s right?”, mutta pikemminkin ” milloin se on oikein?”käyttää yhtä tyyppiä yli muiden?
tarkastellaan joitakin perusteluja.
Lehtijousitusakselit
vaikka jousityyppisiä perävaunuakselikokoonpanoja on monia, ovat lehtijouset ylivoimaisesti yleisimpiä. Jätämme muiden kevättyyppien tutkimuksen sinulle.
nimi tulee lehtijousista (useita pinottuja, litteitä jousiteräksisiä ”lehtiä”) akselin ja perävaunun välissä. Kuvassa tämä näkyy hyvin, ja myös melko vakioakselikokoonpano käyttäen lehtijousia. Kuvat dexteraxle.com
lehtijousiakselien osalta nämä ovat normaalit argumentit:
- vankempi akselituki.
- järjestelmät ovat halvempia — alun perin sekä korjattavia.
- käyttökelpoisempi, ja paljon enemmän saatavilla, jos joskus tarvitsee jotain.
- ei sisäkumikappaletta, joka jäykistyisi ja hajoaisi iän myötä.
- kun lehtijousitusjärjestelmät kuluvat, näkee sen tapahtuvan ja ryhtyy korjaaviin toimenpiteisiin ennen kuin ne pettävät.
- suurempi kantavuus.
- yksinkertaisempi kuormaus kaukovalolle, jossa akseli yhdistyy.
- saatavilla kymmenissä kokoonpanoissa ja valinnoissa, usein suoraan hyllystä.
Dexter ja monet muut tarjoavat joukon perävaunun akselivaihtoehtoja ja kokoonpanoja. Mielenkiintoista on, että lehtijouset ovat yleisimpiä akseleita kaikkialla. (Oletan, että on syy siihen.)
Vääntöakseli
nimi vääntöakseli tulee perävaunun akseliputken sisällä olevan momenttikuorman vastuksesta. Periaatteessa jokainen perävaunun pyörä kiinnittyy lyhyeen vetovarteen, joka kääntyy pääakselin putken ympäri. Peräänajovarren pyörimistä vastustavat elastomeeritangot (monet kutsuvat niitä nyöreiksi), kuten alla olevassa kuvassa (kendonilta) on esitetty.
itse akseli ei kierrä kuin ajoneuvon vääntöpalkki, joten nimi on hieman harhaanjohtava, mutta vääntöä on ja pyörimisvastusta on, joten nimi tarttuu.
näissä kuvissa näkyy vain yksi tyypillinen vääntöakselin konfiguraatio. On monia muitakin, mutta periaate on yleensä sama.
Vääntöakselille nämä ovat isot syyt:
- ne ovat yleensä hiljaisempia toiminnassa.
- itsenäinen pyörän liike.
- reagoi paremmin pieniin töyssyihin — antaa mukavamman kyydin.
- kumin takia ne vaimentavat tärinää paremmin.
- usein putkien metallikäsittely kestää korroosiota paremmin (syövyttävissä ympäristöissä).
- jotkut väittävät renkaiden kulumisen olevan parempi (sillä voi olla vähemmän tekemistä akselin kanssa).
- helpompi asennus, suoraan runkoon.
- tietyissä kokoonpanoissa on hieman enemmän maavaraa kuin lehtijousityylisissä akseleissa.
jousityyppisten akselien tapaan on monia valmistajia, jotka tekevät torsioita. Joissakin on säädettävät käsivarsiasennot, joissakin ei. joissakin on korkeammat kiinnikkeet tai muita erityispiirteitä. Kaiken kaikkiaan vääntöperävaunuakseli on kalliimpi ja usein sinun on tilattava ne käyttöösi.
Kuka siis on oikeassa? Kumpi on parempi?
voisimme käyttää jonkin aikaa ja kyseenalaistaa tai väitellä edellä mainituista kohdista (molempien perävaunuakselityyppien osalta), mutta se ei ole meidän pointtimme. Henkilökohtaisesti väitän, että molemmat osapuolet ovat oikeassa — niiden soveltamisalalla. Toisin sanoen jokaiselle perävaunun akselistolle on oikeat ajat ja tilanteet.
lisätietoa molempien tyylien (ja muiden) yksityiskohdista on Axles 101: n artikkelissa.
Perävaunun akselipaino
insinöörin näkökulmasta suuri syy perävaunun akselivalintaan on kuormauksessa — kahdesta näkökulmasta.
ensin tarkastellessamme perävaunun runkoa alueella, jossa akselit kiinnittyvät, perävaunun runkoon kohdistuva kuormitus on vääntöakselille aivan erilaista verrattuna lehtijousityyliin. Katso alta.
toiseksi, käytettäessä useita akseleita, vääntö ei ”kuormaa Jaa”. Tämä tarkoittaa, että kun menet yli kolahtaa, pyörä ylös kolahtaa voi päätyä kuljettaa lähes kaikki paino, kun toinen akseli(t) kuljettaa paljon vähemmän. Se on vain lyhyt aika ylikuormitus, mutta ehkä vakava — ja jos täysin ladattu, se voi todella pop renkaat! Lue lisää useista akseleista.
siinä on 2 isoa kappaletta lataamisesta, nyt katsotaan syvemmältä.
Engineering FEA (Finite Element Analysis)
lehtijousien perävaunuakseli
lehtijousien osalta kuormitus on käytännössä pystysuorassa, neljässä kohdassa runkoa. Näissä kohdissa (2 kummallakin puolella runkoa) on suurin piirtein 1/4 kokonaisakselikuormitus. Näin perävaunun pääpalkkien kuormaaminen on helppoa, ja rasituksia on helppo käsitellä. Kuvassa näkyy Perävaunun rungon kaukovalon rasitusjakauma tukiessaan lehtijousityylistä akselia. (Kehyksen muut osat, kuten sänky, eivät ole kuvassa yksinkertaisuuden vuoksi.)
älä lue liikaa näihin kuviin. Punaiset täplät eivät tarkoita epäonnistumista, ne vain osoittavat korkeammat stressialueet. Myös akselivälien ja jousien terästyyppi on paljon vahvempaa kuin tyypillinen runkopalkki. Nämä kuvat ja analyysi osoittavat yksinkertaisesti, kuinka erilainen runkolataus on verrattaessa lehtijousia vääntöakseliin. Jokaisen kuvan nuotti ja nuoli osoittavat erityisen tärkeät alueet.
huomioitavaa on, että myös akselilehtijousen pituudella on vaikutusta, joskin huomattavasti vähemmän.
Vääntöperävaunun akselit
vääntöakseli on hyvin erilainen, koska vääntövarsi (tai vääntövarsi) kohdistuu akselipalkkiin, perävaunun runkoon. ”Hetki”, kuten kutsumme sitä tekniikan puheessa, aiheuttaa monimutkaisemman kuormituksen akselin kiinnityspisteessä ja aiheuttaa ylimääräistä stressiä. Koska perävaunun kummallakin puolella on vain yksi liitosalue, akselikokoonpano käyttää voimaa, joka on 1/2 pystysuuntaisesta akselikuormituksesta ja perään kohdistuvan varren momenttikuormituksesta.
maallikon termein ilmaistuna se tarkoittaa, että vääntöakselin runkoon kohdistuva kuormitus on noin 3 kertaa suurempi kuin Lehtijousen rakenne yksittäisessä liitoskohdassa. Kolme kertaa niin paljon kuulostaa vakavalta, mutta mitä se oikeasti tarkoittaa? Koska, kiinnike vääntöakselin on paljon suurempi kuin suluissa Jouset.
käytännön vaikutukset
haluan olla selvillä, yllä oleva keskustelu ja analyysi eivät osoita ”hyvää” tai ”huonoa” valintaa. Tietojen tarkoituksena on yksinkertaisesti osoittaa, että perävaunun akselia valittaessa on otettava huomioon muitakin tärkeitä asioita kuin itse akseli.
mitä tahansa akselia käytettäessä perävaunun runko on suunniteltava kestämään odotettavissa olevat kuormitukset — ei ainoastaan perävaunun todellinen kuormitus, vaan myös dynaaminen ja törmäyskuormitus, joka voi tapahtua perävaunun kulkiessa. Töyssyyn tai esimerkiksi potanreikään osuminen lisää huomattavasti suurempaa kuormitusta lyhyeksi ajaksi. Nämä dynaamiset kuormitukset ovat paljon suurempia kuin staattiset kuormitukset. Akselivalmistajat ovat jo ottaneet dynaamiset kuormat huomioon suunnitellessaan akseleitaan. Mutta tee-se-itse-er, on sinun tehtäväsi olla varma, että runko hoitaa sen.
vääntöakselin rungon on oltava vahvempi akselikiinnitystä ympäröivillä alueilla. Lisätyt kuormat vaativat yksinkertaisesti lisää voimaa.
lehtijousityyppisissä akseleissa on myös huomioitavaa. Katso kuvia tarkkaan, niin huomaat, että jousen kiinnikkeet ovat paikallisesti korkeampia. Parhaan toiminnan ja suorituskyvyn vuoksi on huolehdittava myös näistä alueista. Peräkärrysuunnitelmissamme käsittelemme tätä lyhyellä lisätyn materiaalin pätkällä — joten jousikiinnikkeet hitsataan lisättyyn kappaleeseen, joka sitten kiinnitetään runkoon. Joka lievittää paikallisesti suurempia rasituksia runkoon, ja pitää hitsaus korkein tai alin alueilla kaukovalon. Vältä hitsausta korkean rasituksen alueilla. Lue tämä asennusakselit lisätietoja.
suosituksemme
puhtaaseen ja tasaiseen jännitysjakaumaan suosittelemme lähes aina lehtijousiperävaunun akselia.
pehmeää kyytiä kaipaaviin kevytperävaunuihin vääntöakseli on hyvä valinta. Esittelypyörän vetämiseen tarkoitettu perävaunu on hyvä esimerkki. Yleisesti ottaen emme suosittele vääntöakseleita yli 3000# GTW: n perävaunuihin. Raskaammissa perävaunuissa lehtijouset tarjoavat kohtuullisen kyydin, kun perävaunu on täynnä. Silloin, kun perävaunu on kevyesti kuormattu, anna renkaista hieman ilmaa, jotta saat haluamasi ajolaadun. (Ole fiksu täällä. Älä aja todella alhaisilla rengaspaineilla.)
käytettäessä vääntöakselia varmista, että perävaunun runko on vahvistettu kestämään lisäkuormitusta. Tämä ei ole vitsi. Olen nähnyt taipuneita kehyksiä. (Taivutuksesta ei kuitenkaan yleensä ole kyse. Pikemminkin se on yleensä väsymystä.)
useimmissa suunnitelmissamme ei ole vääntöakseleita, vaikka niitä on jonkin verran. Useimmissa sovelluksissa suosimme lehtijousia. Kuitenkin, jos haluat vääntöakselin, yksinkertaisesti kaksinkertaistamalla kaukovalon 4 tai niin jalat (yhden akselin vain) voi saavuttaa tarvittavan lujuuden. Tässä postauksessa näytetään, miten vaunun runkoa voi vahvistaa parilla eri tavalla.
Ei Tandem
emme suosittele vääntöakselien käyttöä moniakselisissa perävaunuissa. Älä tee sitä. On parempiakin tapoja saavuttaa suuri osa vaikutuksesta ilman mahdollisia ylikuormitus-ja epäonnistumismahdollisuuksia. Lue täydellinen selitys siitä, miksi ei ole Torsions rinnakkain myös engineering päättely edellä lausuman. Sitten vielä lisää tietoa, meillä on myös mekaanikon virka noin useita akseleita.
päivitys: Tutustu tähän tandem Vääntöakselien suunnitteluun, mukaan lukien prototyyppi toiminnassa tässä videossa.
Perävaunuakselin Loppusanat
olen varma, että tämä viesti ei muuta perspektiiviä tai höpinää perävaunuakselityypeistä. Olen nähnyt trailereita, joissa on kaikki sellaiset kokoonpanot, joita en suosittele. Monet niistä näyttävät toimivan hyvin,joten kuka minä olen väittelemään? Olen kuitenkin nähnyt isoja ongelmia myös suositusten vastaisesti rakennetuissa perävaunuissa. Parhaasta onnistumisen mahdollisuudesta kokemus on opettanut. Jos tiedät enemmän, kerro kommenteissa. Otamme aina vastaan erilaisia näkemyksiä ja mielipiteitä.
Kiitos käynnistä.
Jaa juttu:
