i diskussionen om släpvagnsaxel bladfjädrar kontra en torsionsaxel, låt oss lägga lite teknik bakom debatten. Jag vill inte ändra åsikter, men jag skulle vilja erbjuda perspektiv. Jag har inte sett den här typen av analys på andra ställen, så kanske det hjälper dig också? Ett mer perspektiv på ” varför och när man ska välja en stil över den andra.”
Om du spenderar tid runt släpvagnar, hör du förmodligen en del debatt om olika traileraxelstilar. Det verkar finnas ett ganska starkt läger som föredrar en fjäderstil (vanligtvis bladfjädrar) och en liknande stark sinnad grupp som föredrar torsionsaxeln. Vem har rätt?
frågan borde inte vara ” vem har rätt?”, men snarare ” när är det rätt?”att använda en typ över den andra?
låt oss titta på några av argumenten.
Bladfjäderaxlar
även om det finns många fjäderstilaxelkonfigurationer är bladfjädrar överlägset vanligast. Vi lämnar forskningen om andra vårtyper åt dig.
Namnet kommer från bladfjädrarna (flera staplade, platta fjäderstål ”blad”) mellan axeln och släpvagnen. Bilden här visar detta bra, och även en ganska standard axelkonfiguration med bladfjädrar. Bilder från dexteraxle.com
För bladfjäderaxlar är dessa de normala argumenten:
- mer robust axelstöd.
- system är billigare-ursprungligen, liksom för reparation.
- mer användbar och mycket mer tillgänglig om du någonsin behöver något.
- inget inre gummistycke för att bli styvt och förfallna med åldern.
- när bladfjädersystem bär, kan du se det hända och vidta korrigerande åtgärder innan de misslyckas.
- högre lastkapacitet.
- enklare lastning på helljuset där axeln ansluter.
- finns i dussintals konfigurationer och val, ofta direkt från hyllan.
Dexter och många andra ger en mängd släpvagnsaxelalternativ och konfigurationer. Intressant är bladfjädertyper de vanligaste axlarna överallt. (Jag antar att det finns en anledning till det.)
Torsionsaxel
namnet torsionsaxel kommer från motståndet mot en momentbelastning inuti Släpvagnens axelrör. I grund och botten monteras varje släpvagnshjul på en kort bakre arm som svänger runt huvudaxelröret. Rotationen av bakarmen motstås av en uppsättning elastomerstavar (många kallar dem sladdar) som visas på bilden nedan (från Kendon).
själva axeln vrids inte som en torsionsstång för fordon, så namnet är lite vilseledande, men det finns ett vridmoment, och det finns rotationsmotstånd, så namnet fastnar.
dessa bilder visar bara en typisk konfiguration av en torsionsaxel. Det finns många andra, men principen är i allmänhet densamma.
för en Torsionsaxel är det de stora anledningarna:
- de tenderar att vara tystare i aktion.
- oberoende hjulrörelse.
- mer mottaglig för små stötar-vilket ger en trevligare åktur.
- på grund av gummit dämpar de vibrationer bättre.
- ofta motstår metallbehandlingen av rören korrosion bättre (i frätande miljöer).
- vissa hävdar att däckslitage är bättre (det kan ha mindre att göra med axeln).
- enklare montering, direkt till ramen.
- vissa konfigurationer erbjuder lite mer markfrigång än med bladfjäderstilaxlar.
precis som med vårstilaxlar finns det många tillverkare som gör torsioner. Vissa har justerbara armpositioner, vissa inte. vissa har högre fästen eller andra specialfunktioner. Sammantaget är en torsion trailer axel dyrare och ofta måste du specialbeställa dem för din applikation.
så vem har rätt? Vilket är bättre?
Vi kunde spendera lite tid och debunkera eller argumentera punkterna ovan (för båda Släpvagnens axeltyper), men det är inte vår poäng. Personligen hävdar jag att båda sidor har rätt — inom deras räckvidd. Med andra ord, det finns rätt tider och situationer för varje släpvagn axel stil.
för att lära dig mer om detaljerna i båda stilarna (och andra), Läs artikeln om axlar 101.
Släpvagnsaxellastning
ur ett tekniskt perspektiv är en stor anledning till släpvagnsaxelval i lastningen — från två perspektiv.
först, när vi undersöker släpvagnsramen i det område där axeln monteras, är lastning på släpvagnsramen helt annorlunda för en torsionsaxel jämfört med en bladfjäderstil. Se nedan.
För det andra, när du använder flera axlar, ”laddar inte torsioner”. Det betyder att när du går över en bump kan hjulet upp på bulten sluta bära nästan all vikt, med de andra axlarna bär mycket mindre. Det är bara en kort överbelastning, men kanske allvarlig — och om den är fulladdad kan den faktiskt dyka däck! Läs mer om flera axlar.
det är 2 stora bitar om lastning, nu ska vi titta djupare på det.
Engineering FEA (Finita Element analys)
bladfjäder Trailer axel
för bladfjädrar är laddningen effektivt vertikal, på fyra platser på ramen. Dessa platser (2 på vardera sidan av ramen) bär vardera ungefär 1/4 av den totala axellasten. Detta gör lastning till släpvagnens huvudbalkar enkel och spänningar är lätta att hantera. Bilden visar spänningsfördelningen på en släpvagnsram helljus när man stöder en bladfjäderstilaxel. (Andra delar av ramen, som sängen, finns inte i bilden för enkelhet.)
läs inte för mycket i dessa bilder. De röda fläckarna betyder inte misslyckande, de visar bara de högre stressområdena. Typen av stål i axelspindlar och fjädrar är också mycket starkare än en typisk rambalk. Dessa bilder och analyser visar helt enkelt hur olika rambelastningen är när man jämför bladfjädrar med en torsionsaxel. Anteckningen och pilen i varje bild anger de områden som är särskilt viktiga.
värt att notera, axelbladets fjäderlängd har också en effekt, men mycket mindre signifikant.
Torsion Trailer axlar
torsionsaxeln är väldigt annorlunda på grund av vridmomentet som appliceras genom bakarmen (eller torsionsarmen), till axelstrålen, till släpvagnsramen. ”Ögonblicket” som vi kallar det inom teknik talar, orsakar en mer komplex belastning vid axelfästet och det orsakar ytterligare stress. I grund och botten, eftersom det bara finns ett Anslutningsområde på vardera sidan av släpvagnen, utövar axelaggregatet en kraft som är 1/2 den vertikala axellasten PLUS en momentbelastning på bakarmen.
i lekmanens termer betyder det att lastning på ramen för en torsionsaxel är ungefär 3 gånger den för bladfjäderdesignen vid den enda anslutningspunkten. OK, 3 gånger så mycket låter svårt, men vad betyder det egentligen? Eftersom fästet på torsionsaxeln är mycket större än fästena för fjädrarna.
praktiska konsekvenser
Jag vill vara tydlig, ovanstående diskussion och analys indikerar inte ett ”bra” eller ett ”dåligt” val. Informationen är helt enkelt för att visa att det finns viktiga saker att tänka på när man väljer en släpvagnsaxel — mer än bara själva axeln.
Vid användning av någon axel måste släpvagnsramen vara utformad för att hantera de förväntade belastningarna — inte bara den faktiska laddningen av släpvagnen utan också den dynamiska belastningen och slagbelastningen som kan uppstå när släpvagnen färdas. Att slå en bula, eller ett potthål till exempel, kommer att lägga till en mycket högre belastning under en kort tid. Dessa dynamiska belastningar är mycket högre än de statiska belastningarna. Axeltillverkare har redan tagit hänsyn till de dynamiska belastningarna eftersom de har utformat sina axlar. Men som en gör-det-själv-er är det ditt jobb att vara säker på att ramen kommer att hantera den.
för en torsionsaxel måste ramen vara starkare i områden runt axelmonteringen. De extra belastningarna kräver helt enkelt extra styrka.
För bladfjädertypaxlar finns det också Boende att märka. Titta noga på bilderna, och du ser att det finns lokalt högre stress där fjäderfästena monteras. För bästa funktion och prestanda måste man också ta hand om vart och ett av dessa områden. I våra trailerplaner hanterar vi detta med en kort del av tillsatt material — så fjäderfästena svetsas till det tillagda stycket, då är det fäst vid ramen. Det lindrar de lokalt högre spänningarna på ramen och håller sig från svetsning på de högsta eller lägsta områdena på helljuset. Undvik svetsning i områden med hög spänning. Läs detta om monteringsaxlar för mer information.
våra rekommendationer
För ren och jämn spänningsfördelning rekommenderar vi nästan alltid en bladfjädertraileraxel.
För lätta släpvagnar som behöver en mjuk körning är en torsionsaxel ett bra val. En släpvagn för att dra din showcykel är ett bra exempel. I allmänhet rekommenderar vi inte torsionsaxlar för släpvagnar över 3000# GTW. För tyngre släpvagnar ger bladfjädrarna en rimlig åktur när släpvagnen är full. Sedan, för tider när släpvagnen är lätt laddad, låt lite luft ut ur däcken för att få den körkvalitet du vill ha. (Var smart här. Kör inte med riktigt lågt däcktryck.)
När du använder en torsionsaxel, se till att släpvagnsramen är förstärkt för att hantera den extra belastningen. Detta är inte ett skämt. Jag har sett böjda ramar. (Men böjning är vanligtvis inte problemet. Snarare är det vanligtvis trötthet.)
de flesta av våra planer visar inte torsionsaxlar, även om vi har några. För de flesta applikationer föredrar vi bladfjädrar. Men om du vill ha en torsionsaxel, kan du bara fördubbla strålkastaren för 4 eller så Fötter (endast en axel) uppnå den nödvändiga styrkan. Det här inlägget visar hur man stärker släpvagnsramen på ett par olika sätt.
inte i Tandem
Vi rekommenderar inte att du använder torsionsaxlar för släpvagnar med flera axlar. Gör det bara inte. Det finns bättre sätt att uppnå mycket av effekten utan potentiella överbelastnings-och felmöjligheter. Läs hela förklaringen om varför inte ha torsioner i Tandem inklusive den tekniska resonemanget för ovanstående uttalande. Sedan, för ännu mer info, vi har också en mekaniker inlägg om flera axlar.
uppdatering: Kolla in denna design för Tandem Torsionsaxlar inklusive en prototyp i aktion i den här videon.
Trailer axel sista ord
Jag är säker på att det här inlägget inte kommer att ändra perspektivet eller bantering om släpvagn axeltyper. Jag har sett trailers byggda med alla konfigurationer som jag inte rekommenderar. Många av dem verkar fungera bra, så vem är jag att argumentera? Men jag har också sett stora problem för släpvagnar byggda i strid med dessa rekommendationer. För bästa chans att lyckas är det här erfarenheten har lärt mig. Om du vet mer, vänligen dela i kommentarerna. Vi välkomnar alltid olika åsikter och åsikter.
Tack för besöket.
dela artikeln:
