Nella discussione delle molle a balestra dell’asse del rimorchio contro un asse di torsione, mettiamo un po ‘ di ingegneria dietro il dibattito. Non voglio cambiare opinione, ma vorrei offrire una prospettiva. Non ho visto questo tipo di analisi in altri luoghi, quindi forse ti aiuterà anche tu? Un’altra prospettiva su ” Perché e quando scegliere uno stile rispetto all’altro.”
Se trascorri del tempo in giro per la gente del rimorchio, probabilmente sentirai un dibattito su diversi stili di assi del rimorchio. Sembra che ci sia un campo piuttosto forte che preferisce uno stile a molla (di solito molle a balestra), e un gruppo di mentalità altrettanto forte che preferisce l’asse di torsione. Chi ha ragione?
La domanda non dovrebbe essere “Chi ha ragione?”, ma piuttosto ” Quando è giusto?”usare un tipo sull’altro?
Diamo un’occhiata ad alcuni degli argomenti.
Assi a balestra
Sebbene ci siano molte configurazioni dell’asse del rimorchio a molla, le molle a balestra sono di gran lunga le più comuni. Lasceremo la ricerca su altri tipi di primavera per te.
Il nome deriva dalle molle a balestra (diverse “foglie” impilate e piatte in acciaio per molle) tra l’asse e il rimorchio. L’immagine qui mostra questo bene, e anche una configurazione dell’asse piuttosto standard utilizzando molle a balestra. Immagini da dexteraxle.com
Per gli assi a balestra, questi sono gli argomenti normali:
- Supporto assale più robusto.
- I sistemi sono meno costosi — in origine, così come per la riparazione.
- Più utile e molto più disponibile se hai bisogno di qualcosa.
- Nessun pezzo di gomma interno per diventare rigido e decadere con l’età.
- Quando i sistemi a balestra si indossano, puoi vederlo accadere e intraprendere azioni correttive prima che falliscano.
- Maggiore capacità di carico.
- Caricamento più semplice sul fascio principale dove si collega l’asse.
- Disponibile in decine di configurazioni e scelte, spesso a destra fuori dallo scaffale.
Dexter e molti altri forniscono una serie di opzioni e configurazioni dell’asse del rimorchio. È interessante notare che i tipi di molle a balestra sono gli assi più comuni ovunque. (Suppongo che ci sia una ragione per questo.)
Asse di torsione
Il nome assale di torsione deriva dalla resistenza ad un carico di momento all’interno del tubo dell’asse del rimorchio. Fondamentalmente, ogni ruota del rimorchio si monta su un braccio posteriore corto che ruota attorno al tubo dell’asse principale. La rotazione del braccio finale è resistita da una serie di barre di elastomero (molte persone li chiamano corde) come mostrato nell’immagine qui sotto (da Kendon).
L’asse stesso non si attorciglia come una barra di torsione del veicolo, quindi il nome è un po ‘ fuorviante, ma c’è una coppia, e c’è una resistenza rotazionale, quindi il nome si attacca.
Queste immagini mostrano solo una configurazione tipica di un asse di torsione. Ce ne sono molti altri, ma il principio è generalmente lo stesso.
Per un asse di torsione, queste sono le grandi ragioni:
- Tendono ad essere più silenziosi in azione.
- Movimento ruota indipendente.
- Più reattivo ai piccoli urti — dando un giro più bello.
- A causa della gomma, smorzano meglio le vibrazioni.
- Spesso, il trattamento dei metalli dei tubi resiste meglio alla corrosione (in ambienti corrosivi).
- Alcuni sostengono che l’usura dei pneumatici sia migliore (che potrebbe avere meno a che fare con l’asse).
- Montaggio più facile, direttamente al telaio.
- Alcune configurazioni offrono un po ‘ più di altezza da terra rispetto agli assi stile balestra.
Come con gli assi a molla, ci sono molti produttori che realizzano torsioni. Alcuni hanno posizioni del braccio regolabili, altri no. Alcuni hanno staffe più alte o altre caratteristiche speciali. Nel complesso un asse del rimorchio di torsione è più costoso e spesso è necessario ordinare loro speciale per la vostra applicazione.
Quindi, chi ha ragione? Quale è meglio?
Potremmo passare un po ‘ di tempo e sfatare o discutere i punti sopra (per entrambi i tipi di assi del rimorchio), ma non è questo il nostro punto. Personalmente, sostengo che entrambe le parti hanno ragione — nel loro ambito di applicazione. In altre parole, ci sono tempi e situazioni giuste per ogni stile di asse del rimorchio.
Per saperne di più sui dettagli di entrambi gli stili (e altri), si prega di leggere l’articolo sugli assi 101.
Carico dell’asse del rimorchio
Dal punto di vista ingegneristico, una grande ragione per la scelta dell’asse del rimorchio è nel carico — da due prospettive.
In primo luogo, quando esaminiamo il telaio del rimorchio nella zona in cui l’asse monta, carico sul telaio del rimorchio è molto diverso per un asse di torsione rispetto ad uno stile molla a balestra. Vedi sotto.
In secondo luogo, quando si utilizzano più assi, le torsioni non “caricano la condivisione”. Ciò significa che, mentre si supera un urto, la ruota sull’urto può finire per trasportare quasi tutto il peso, con l’altro asse(s) porta molto meno. È solo un breve sovraccarico di tempo, ma forse grave — e se completamente caricato, può effettivamente scoppiare le gomme! Per saperne di più su più assi.
Sono 2 pezzi grossi sul caricamento, ora diamo un’occhiata più in profondità.
Engineering FEA (Finite Element Analysis)
Balestra rimorchio asse
Per balestre, il carico è effettivamente verticale, in quattro posizioni sul telaio. Queste posizioni (2 su ciascun lato del telaio) trasportano ciascuna circa 1/4 del carico totale sull’asse. Ciò rende il caricamento ai fasci principali del rimorchio semplice e gli sforzi sono facili da maneggiare. L’immagine mostra la distribuzione di sforzo su un fascio principale della struttura del rimorchio quando sostiene un asse di stile della molla a balestra. (Altre parti del telaio, come il letto, non sono nell’immagine per semplicità.)
Non leggere troppo in queste immagini. Le macchie rosse non significano fallimento, mostrano solo le aree di stress più elevate. Inoltre, il tipo di acciaio nei mandrini e nelle molle dell’asse è molto più forte di una trave tipica del telaio. Queste immagini e analisi mostrano semplicemente quanto sia diverso il caricamento del telaio quando si confrontano le molle a balestra con un asse di torsione. La nota e la freccia in ogni immagine indicano le aree di particolare importanza.
Degno di nota, la lunghezza della molla a balestra dell’asse ha anche un effetto, anche se molto meno significativo.
Assi del rimorchio a torsione
L’asse di torsione è molto diverso a causa della coppia applicata attraverso il braccio di trascinamento (o braccio di torsione), alla trave dell’asse, al telaio del rimorchio. Il “momento”, come lo chiamiamo in ingegneria parlare, provoca un carico più complesso nel punto di attacco dell’asse e che provoca qualche ulteriore stress. Fondamentalmente, poiché c’è solo un’area di connessione su ciascun lato del rimorchio, il gruppo assale esercita una forza pari a 1/2 del carico verticale dell’asse PIÙ un carico momentaneo del braccio di trascinamento.
In parole povere, significa che il carico sul telaio per un asse di torsione è circa 3 volte quello del disegno della molla a balestra nel singolo punto di connessione. OK, 3 volte tanto suona grave, ma cosa significa veramente? Perché, la staffa dell’asse di torsione è molto più grande delle staffe per le molle.
Implicazioni pratiche
Voglio essere chiaro, la discussione e l’analisi di cui sopra NON indicano una scelta “buona” o “cattiva”. Le informazioni sono semplicemente per dimostrare che ci sono cose importanti da considerare quando si sceglie un asse rimorchio — più che solo l’asse stesso.
Quando si utilizza un asse qualsiasi, il telaio del rimorchio deve essere progettato per gestire i carichi previsti, non solo il carico effettivo del rimorchio, ma anche il carico dinamico e di impatto che può verificarsi durante il viaggio del rimorchio. Colpire un urto, o una buca per esempio, aggiungerà un carico molto più alto per un breve periodo. Questi carichi dinamici sono molto più alti dei carichi statici. I produttori di assali hanno già preso in considerazione i carichi dinamici in quanto hanno progettato i loro assi. Tuttavia, come fai-da-te ‘ er, è il tuo lavoro per essere sicuro che il telaio lo gestirà.
Per un asse di torsione, il telaio deve essere più forte nelle aree intorno al montaggio dell’asse. I carichi aggiunti richiedono semplicemente una maggiore forza.
Per gli assi a molla a balestra, ci sono anche sistemazioni da notare. Guardate attentamente le immagini, e vedrete che c’è localmente maggiore stress dove le staffe a molla montare. Per la migliore funzione e le prestazioni, la cura deve essere data a ciascuna di queste aree troppo. Nei nostri piani di rimorchio, gestiamo questo con una breve sezione di materiale aggiunto-in modo che le staffe a molla sono saldati al pezzo aggiunto, poi che è attaccato al telaio. Ciò allevia le sollecitazioni localmente più elevate sul telaio e impedisce la saldatura sulle aree più alte o più basse del fascio principale. Evitare la saldatura nelle aree ad alto stress. Per ulteriori informazioni, leggere questo articolo sul montaggio degli assi.
Le nostre raccomandazioni
Per una distribuzione pulita e uniforme delle sollecitazioni, consigliamo quasi sempre un asse del rimorchio a molla a balestra.
Per i rimorchi leggeri che hanno bisogno di un giro morbido, un asse di torsione è una buona scelta. Un rimorchio per trasportare la tua show bike è un buon esempio. In generale, non raccomandiamo gli assi di torsione per i rimorchi oltre 3000 # GTW. Per i rimorchi più pesanti, le molle a balestra forniscono un giro ragionevole quando il rimorchio è pieno. Quindi, per i momenti in cui il rimorchio è leggermente caricato, lascia uscire un po ‘ d’aria dalle gomme per ottenere la qualità di guida desiderata. (Sii intelligente qui. Non correre con una pressione dei pneumatici molto bassa.)
Quando si utilizza un asse di torsione, assicurarsi che il telaio del rimorchio sia rinforzato per gestire il carico aggiuntivo. Questo non è uno scherzo. Ho visto cornici piegate. (Tuttavia, la piegatura di solito non è il problema. Piuttosto, di solito è la fatica.)
La maggior parte dei nostri piani non mostrano assi di torsione, anche se ne abbiamo alcuni. Per la maggior parte delle applicazioni, preferiamo le molle a balestra. Tuttavia, se si desidera un asse di torsione, semplicemente raddoppiando il fascio principale per 4 o giù di lì piedi (solo asse singolo) può realizzare la forza necessaria. Questo post mostra come rafforzare il telaio del rimorchio in un paio di modi diversi.
Non in tandem
Si sconsiglia l’utilizzo di assali di torsione per rimorchi a più assi. Ma non farlo. Ci sono modi migliori per realizzare gran parte dell’effetto senza le potenziali possibilità di sovraccarico e guasto. Si prega di leggere la spiegazione completa sul perché non avere torsioni in tandem incluso il ragionamento ingegneristico per la dichiarazione di cui sopra. Quindi, per ulteriori informazioni, abbiamo anche un post di un meccanico su più assi.
AGGIORNA: Dai un’occhiata a questo design per gli assi di torsione tandem, incluso un prototipo in azione in questo video.
Parole finali dell’asse del rimorchio
Sono sicuro che questo post non cambierà la prospettiva o le battute sui tipi di assi del rimorchio. Ho visto rimorchi costruiti con tutte le configurazioni che non consiglio. Molti di questi sembrano funzionare bene, quindi chi sono io per discutere? Tuttavia, ho anche visto grossi problemi per i rimorchi costruiti in contrasto con queste raccomandazioni. Per le migliori possibilità di successo, questo è ciò che l’esperienza mi ha insegnato. Se si sa di più, si prega di condividere nei commenti. Accogliamo sempre opinioni e opinioni diverse.
Grazie per la visita.
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