Dans la discussion des ressorts à lames d’essieu de remorque par rapport à un essieu de torsion, mettons un peu d’ingénierie derrière le débat. Je ne veux pas changer d’opinion, mais je voudrais offrir une perspective. Je n’ai pas vu ce genre d’analyse ailleurs, alors peut-être que cela vous aidera aussi? Une perspective de plus sur « Pourquoi et quand choisir un style plutôt qu’un autre. »
Si vous passez du temps avec les gens de la remorque, vous entendez probablement un débat sur les différents styles d’essieux de la remorque. Il semble y avoir un camp assez fort qui préfère un style à ressort (généralement des ressorts à lames), et un groupe d’esprit tout aussi fort qui préfère l’essieu de torsion. Qui a Raison ?
La question ne devrait pas être « Qui a raison? », mais plutôt « Quand est-ce juste? »utiliser un type par rapport à l’autre?
Examinons certains des arguments.
Essieux à ressorts à lames
Bien qu’il existe de nombreuses configurations d’essieux de remorque à ressorts, les ressorts à lames sont de loin les plus courants. Nous vous laisserons la recherche sur d’autres types de ressorts.
Le nom vient des ressorts à lames (plusieurs « feuilles » en acier à ressort plat empilées) entre l’essieu et la remorque. L’image ici le montre bien, ainsi qu’une configuration d’essieu assez standard utilisant des ressorts à lames. Images de dexteraxle.com
Pour les essieux à ressort à lames, ce sont les arguments normaux:
- Support d’essieu plus robuste.Les systèmes
- sont moins chers — à l’origine, ainsi que pour la réparation.
- Plus réparable, et beaucoup plus disponible si jamais vous avez besoin de quelque chose.
- Pas de pièce interne en caoutchouc pour devenir rigide et pourrir avec l’âge.
- Lorsque les systèmes de ressorts à lames s’usent, vous pouvez le voir se produire et prendre des mesures correctives avant qu’ils ne tombent en panne.
- Capacité de charge plus élevée.
- Chargement plus simple sur la poutre principale où l’essieu se connecte.
- Disponible dans des dizaines de configurations et de choix, souvent directement sur l’étagère.
Dexter et bien d’autres offrent une multitude d’options et de configurations d’essieux de remorque. Fait intéressant, les types de ressorts à lames sont les essieux les plus courants partout. (Je suppose qu’il y a une raison à cela.)
Essieu de torsion
Le nom essieu de torsion vient de la résistance à un moment de charge à l’intérieur du tube d’essieu de la remorque. Fondamentalement, chaque roue de remorque se monte sur un bras de remorquage court qui pivote autour du tube de l’essieu principal. La rotation du bras de fuite est résistée par un ensemble de tiges en élastomère (beaucoup de gens les appellent des cordes) comme indiqué dans l’image ci-dessous (de Kendon).
L’essieu lui-même ne se tord pas comme une barre de torsion de véhicule, donc le nom est un peu trompeur, mais il y a un couple, et il y a une résistance à la rotation, donc le nom colle.
Ces images ne montrent qu’une configuration typique d’un essieu de torsion. Il y en a beaucoup d’autres, mais le principe est généralement le même.
Pour un essieu de torsion, ce sont les grandes raisons:
- Ils ont tendance à être plus silencieux en action.
- Mouvement de roue indépendant.
- Plus sensible aux petites bosses – ce qui donne une conduite plus agréable.
- En raison du caoutchouc, ils amortissent mieux les vibrations.
- Souvent, le traitement métallique des tubes résiste mieux à la corrosion (dans des environnements corrosifs).
- Certains prétendent que l’usure des pneus est meilleure (cela peut avoir moins à voir avec l’essieu).
- Montage plus facile, directement sur le cadre.
- Certaines configurations offrent un peu plus de garde au sol qu’avec des essieux à ressort à lames.
Comme pour les essieux à ressort, de nombreux fabricants fabriquent des torsions. Certains ont des positions de bras réglables, d’autres non. Certains ont des supports plus élevés ou d’autres caractéristiques spéciales. Dans l’ensemble, un essieu de remorque à torsion est plus cher et vous devez souvent les commander spécialement pour votre application.
Alors, Qui a raison ? Quel est le meilleur?
Nous pourrions passer du temps et démystifier ou argumenter les points ci-dessus (pour les deux types d’essieux de remorque), mais ce n’est pas notre point. Personnellement, je soutiens que les deux parties ont raison — dans leur champ d’application. En d’autres termes, il y a des moments et des situations appropriés pour chaque style d’essieu de remorque.
Pour en savoir plus sur les détails des deux styles (et d’autres), veuillez lire l’article sur les essieux 101.
Chargement par essieu de la remorque
D’un point de vue technique, une grande raison pour le choix de l’essieu de la remorque réside dans le chargement — à partir de deux perspectives.
Tout d’abord, lorsque nous examinons le cadre de la remorque dans la zone où l’essieu se monte, la charge sur le cadre de la remorque est très différente pour un essieu de torsion par rapport à un style de ressort à lames. Voir ci-dessous.
Deuxièmement, lors de l’utilisation de plusieurs essieux, les torsions ne « partagent pas la charge”. Cela signifie que lorsque vous passez sur une bosse, la roue sur la bosse peut finir par supporter presque tout le poids, l’autre essieu (s) en portant beaucoup moins. Ce n’est qu’une surcharge de courte durée, mais peut—être grave – et si elle est complètement chargée, elle peut réellement faire éclater les pneus! En savoir plus sur les essieux multiples.
C’est 2 gros morceaux sur le chargement, maintenant regardons plus en profondeur.
Ingénierie FEA (Analyse par éléments finis)
Essieu de remorque à ressort à lames
Pour les ressorts à lames, le chargement est effectivement vertical, à quatre endroits sur le châssis. Ces emplacements (2 de chaque côté du cadre) supportent chacun environ 1 / 4ème de la charge totale par essieu. Cela simplifie le chargement sur les poutres principales de la remorque et les contraintes sont faciles à manipuler. L’image montre la répartition des contraintes sur une poutre principale de cadre de remorque lors du support d’un essieu de type ressort à lames. (D’autres parties du cadre, comme le lit, ne sont pas à l’image pour plus de simplicité.)
Ne lisez pas trop ces images. Les taches rouges ne signifient pas d’échec, elles montrent simplement les zones de stress les plus élevées. En outre, le type d’acier dans les axes d’essieu et les ressorts est beaucoup plus résistant qu’une poutre de cadre typique. Ces images et ces analyses montrent simplement à quel point la charge du cadre est différente lorsque l’on compare des ressorts à lames à un essieu de torsion. La note et la flèche de chaque image indiquent les zones d’importance particulière.
À noter, la longueur du ressort à lames de l’essieu a également un effet, bien que beaucoup moins important.
Essieux de remorque à torsion
L’essieu de torsion est très différent en raison du couple appliqué par le bras de remorquage (ou bras de torsion), à la poutre d’essieu, au châssis de la remorque. Le « moment » comme nous l’appelons en ingénierie, provoque une charge plus complexe au point de fixation de l’essieu et cela provoque des contraintes supplémentaires. Fondamentalement, comme il n’y a qu’une seule zone de connexion de chaque côté de la remorque, l’ensemble essieu exerce une force égale à 1/2 de la charge verticale par essieu PLUS une charge de moment du bras de remorquage.
En termes simples, cela signifie que la charge sur le châssis d’un essieu de torsion est environ 3 fois supérieure à celle de la conception du ressort à lames au point de connexion unique. OK, 3 fois plus cela semble grave, mais qu’est-ce que cela signifie vraiment? Parce que le support de l’essieu de torsion est beaucoup plus grand que les supports pour les ressorts.
Implications pratiques
Je veux être clair, la discussion et l’analyse ci-dessus n’indiquent PAS un « bon” ou un « mauvais” choix. L’information est simplement de montrer qu’il y a des choses importantes à prendre en compte lors du choix d’un essieu de remorque — plus que l’essieu lui-même.
Lors de l’utilisation d’un essieu, le cadre de la remorque doit être conçu pour supporter les charges attendues — non seulement le chargement réel de la remorque, mais aussi la charge dynamique et la charge d’impact qui peuvent se produire pendant le déplacement de la remorque. Frapper une bosse, ou un trou de pot par exemple, ajoutera une charge beaucoup plus élevée pendant une courte période. Ces charges dynamiques sont beaucoup plus élevées que les charges statiques. Les fabricants d’essieux ont déjà pris en compte les charges dynamiques lors de la conception de leurs essieux. Cependant, en tant que bricoleur, c’est votre travail d’être sûr que le cadre le manipulera.
Pour un essieu de torsion, le cadre doit être plus solide dans les zones autour du montage de l’essieu. Les charges supplémentaires nécessitent simplement une résistance accrue.
Pour les essieux à ressort à lames, il y a également des aménagements à noter. Regardez attentivement les images, et vous verrez qu’il y a localement une contrainte plus élevée là où les supports à ressort sont montés. Pour une meilleure fonction et performance, des précautions doivent également être prises dans chacun de ces domaines. Dans nos plans de remorque, nous traitons cela avec une courte section de matériau ajouté — de sorte que les supports à ressort sont soudés à la pièce ajoutée, puis que celle-ci est fixée au cadre. Cela soulage les contraintes localement plus élevées sur le cadre et empêche le soudage sur les zones les plus hautes ou les plus basses de la poutre principale. Évitez de souder dans les zones à fortes contraintes. Lisez ceci à propos des essieux de montage pour plus d’informations.
Nos recommandations
Pour une répartition propre et uniforme des contraintes, nous recommandons presque toujours un essieu de remorque à ressort à lames.
Pour les remorques légères nécessitant une conduite douce, un essieu de torsion est un bon choix. Une remorque pour transporter votre vélo de spectacle en est un bon exemple. En général, nous ne recommandons pas les essieux de torsion pour les remorques de plus de 3000 # GTW. Pour les remorques plus lourdes, les ressorts à lames offrent une conduite raisonnable lorsque la remorque est pleine. Ensuite, lorsque la remorque est légèrement chargée, laissez un peu d’air sortir des pneus pour obtenir la qualité de conduite souhaitée. (Soyez intelligent ici. Ne courez pas avec une pression de pneu très basse.)
Lorsque vous utilisez un essieu de torsion, assurez-vous que le cadre de la remorque est renforcé pour supporter le chargement supplémentaire. Ce n’est pas une blague. J’ai vu des cadres pliés. (Cependant, la flexion n’est généralement pas le problème. Au contraire, c’est généralement de la fatigue.)
La plupart de nos plans ne montrent pas d’essieux de torsion, bien que nous en ayons certains. Pour la plupart des applications, nous préférons les ressorts à lames. Cependant, si vous voulez un essieu de torsion, il suffit de doubler la poutre principale pour environ 4 pieds (essieu simple uniquement) pour obtenir la force nécessaire. Cet article montre comment renforcer le cadre de la remorque de différentes manières.
Pas en tandem
Nous ne recommandons PAS l’utilisation d’essieux de torsion pour les remorques à essieux multiples. Ne le fais pas. Il existe de meilleures façons d’accomplir une grande partie de l’effet sans les possibilités de surcharge et de défaillance potentielles. Veuillez lire l’explication complète sur Pourquoi ne pas Avoir de Torsions en Tandem, y compris le raisonnement d’ingénierie pour la déclaration ci-dessus. Ensuite, pour encore plus d’informations, nous avons également un article de mécanicien sur les essieux multiples.
MISE À JOUR: Découvrez cette conception pour les essieux de torsion en tandem, y compris un prototype en action dans cette vidéo.
Mots finaux de l’essieu de remorque
Je suis sûr que cet article ne changera pas la perspective ou les plaisanteries sur les types d’essieux de remorque. J’ai vu des remorques construites avec toutes les configurations que je ne recommande pas. Beaucoup d’entre eux semblent très bien fonctionner, alors qui suis-je pour discuter? Cependant, j’ai également vu de gros problèmes pour les remorques construites contrairement à ces recommandations. Pour avoir les meilleures chances de succès, c’est ce que l’expérience m’a appris. Si vous en savez plus, veuillez partager les commentaires. Nous accueillons toujours des points de vue et des opinions différents.
Merci de votre visite.
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