1. No category

PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Kuvaus
Kuvaus
Yhteisvaikutteinen apurunko on rakenne, jossa kiinnitys saa sisältyvät rungot toimimaan yhdessä yhtenä alustarunkona kahden erillisen rungon sijasta.
330 446
Yhteisvaikutteisen apurungon taivutusvastus on paljon suurempi kuin yhteisvaikutteettoman apurungon. Suurempaa taivutusvastusta voidaan hyödyntää seuraavin tavoin:
• Antamalla yhteisvaikutteisen apurungon ottaa suurempi kuormitus
• Pienentämällä mittoja ja alentamalla samalla painoa
Yhteisvaikutteettoman ja yhteisvaikutteisen apurungon ero.
Yhteisvaikutteista apurunkoa suositellaan ajoneuvoille, jotka ovat herkkiä rungon
taipumiselle ja kun vaaditaan kevyttä painoa.
Jotta yhteisvaikutteisen apurungon ominaisuudet olisivat parhaat mahdolliset, sisältyvien runkojen välisten kiinnitysten on oltava jäykkiä, ts. niiden on oltava muotoliitoksia ja runkokiinnikkeiden on oltava tiheässä. Sitä voidaan verrata
yhteisvaikutteettomaan apurunkoon, jossa kiinnitys on joustavampi ja runkokiinnikkeiden väli on suurempi.
Esimerkiksi betoniauto saattaa tarvita yhteisvaikutteisen apurungon rungon taipuman pienentämiseksi ja betoniauton laakeroinnin helpottamiseksi.
357 584
Vuorovaikutteisen apurungon kanssa joihinkin alustoihin voidaan rakentaa F800 tai
F950-tyyppinen yksipalkkinen runko tai F957- tai F958-tyyppinen kaksoispalkkirunko pystysuuntaisen lujuuden tai jäykkyyden heikentymättä. Heikompaa yhteisvaikutteista apurunkoa voidaan käyttää samalla tavalla yhdessä F957:n ja F958:n
kanssa.
Esimerkki päällirakennekiinnikkeistä yhteisvaikutteista apurunkoa varten.
Lisätietoja ja neuvoja saat Scania-jälleenmyyjältä.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
1 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
Yhteisvaikutteinen apurunko
PGRT
Kuvaus
TÄRKEÄÄ!
Laskelma, joka vahvistaa, että alustarungon jännitystaso on lähetettävä Scanialle ennen muutoksen aloittamista, jos alustan runkolujuus on alhaisempi kuin tehtaan vakioerittely sallii. Oikean alustan valinnasta halutulle apurungolle on keskusteltava
myyjän kanssa.
Edut
Valmis runko on lujempi ja jäykempi kiinnikkeiden suuremman määrän ansiosta ja
siksi, että kiinnikkeet on asennettu niiteillä tai soviteruuveilla.
Apurungon jäykempi kiinnitys tarkoittaa, että rungot toimivat yhdessä siten, että ne
yhdessä pystyvät kannattamaan suuremman kuormituksen samalla taipumalla, ts.
valmis runkoyhdistelmä on lujempi. Siten heikomman alustarungon ja yhteisvaikutteisen apurungon yhdistelmä kestää yhtä suuren kuormituksen kuin tavallinen alustarungon ja yhteisvaikutteettoman apurungon yhdistelmä. Lisäksi kuorman
painopiste on matalammalla matalassa yhteisvaikutteisessa apurungossa.
Lisätietoja takaylityksestä on annettu asiakirjassa Vahvistukset.
Jos valitaan yksipalkkinen runko kaksoispalkkirungon sijasta, alustan kokonaispainoa saadaan vähennettyä 200–300 kg, minkä ansiosta kantavuus paranee ajoneuvon
kokonaispainon pysyessä samana.
Haitat
Alustan alentunut vaimennus ja samalla suurempi herkkyys alustan värähtelyille.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
2 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
Yhteisvaikutteinen apurunko
PGRT
Kuvaus
Kiinnitys muotoliitoksilla
Käytä muotoliitosta jäykän kiinnityksen saamiseksi.
Lisätietoja muotoliitoksista on annettu asiakirjassa Ruuviliitokset.
Muotoliitoksissa ruuvin tai niitin kosketuspinnat reiän reunaa vasten pitävät osat paikallaan.
Muotoliitokset tehdään niiteillä tai soviteruuveilla. Soviteruuveja käytettäessä vaaditaan täysin avarrettu reikä koko liitoksen läpi.
Käytä 13,8 mm:n poraa ja halkaisijaltaan 14H8 kalvinta, kun teet uusia reikiä M14soviteruuveille.
Asenna kiinnikkeet alustarunkoon siten, että etäisyys on vähintään kymmenen M14sovitepulttia runkopalkin metriä kohti. Määrää on lisättävä alueilla, joissa poikittaisvoimat ovat suuria. Kiinnikkeet voidaan myös niitata alustarunkoon.
Kun käytetään tehtaalla valmiiksi tehtyjä 14,8 mm:n reikiä, voidaan käyttää niittejä
tai M16-soviteruuveja. Käytä 15,8 mm:n poraa ja halkaisijaltaan 16H8 kalvinta
M16-soviteruuveille.
Kiinnikkeet on hitsattava apurunkoon tai kiinnitettävä soviteruuveilla.
TÄRKEÄÄ!
Kiinnitä erityisesti huomiota sivuttaiskuormitukseen, kun käytössä on F950.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
3 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Teoria
Teoria
Kahden optimaalisesti yhteisvaikutteisen palkin hitausmomentti, missä apurungon
alasivu seuraa alustarungon yläsivua ikään kuin ne olisi liitetty yhteen kosketuspinnoistaan:
tps
Itot = Ic + Is + Ac · a2 + As · b2
tp
c
b
Kahden yhteisvaikutteettoman palkin hitausmomentti, missä apurungon alasivu pääsee liikkumaan vapaasti ja ilman pitkittäiskitkaa suhteessa alustarungon yläsivuun.
Kosketuksen oletetaan tapahtuvan koko pinnalla.
tptot
tpc
Painopisteakseli
Alustarunko
Apurunko
Hitausmomentti
Poikkipinta-ala
a
330 448
Itot = Ic + Is
s
I
A
=
=
=
=
=
Kahden hitausmomentin vertailu:
Ic + Is + Ac · a2 + As · b2 > Ic + Is
Tämä näyttää, että kahden yhteisvaikutteisen rungon hitausmomentti on suurempi
kuin kahden yhteisvaikutteettoman rungon hitausmomentti. Huomaa, että kaavat pätevät vain optimaalisissa tapauksissa.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
4 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Jännityksen jakaantuminen
Jännityksen jakaantuminen
tps
tps
b
b
tptot
tptot
a
Kaaviossa on esitetty jännityksen jakaantuminen alustarungossa ja apurungossa
yhteisvaikutteettomalle apurungolle.
a
361 979
tpc
361 978
tpc
Kaaviossa on esitetty jännityksen jakaantuminen yhteisvaikutteiselle apurungolle.
Verrattaessa kaavioiden jännitysten amplitudeja nähdään, että yhteisvaikutteisessa
apurungossa alustarungon jännitys on noin 50 % pienempi. Apurungossa jännitys
kuitenkin kasvaa. Valitse apurunko, jonka lujuus on sama kuin alustarungon, ts.
myötöraja on vähintään 500 MPa.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
5 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
Yhteisvaikutteinen apurunko
PGRT
Kaavio
Kaavio
Pystysuuntainen taivutusjännitys rungon sivupalkissa apurungon (hx80x6) eri liitostavoille alustarunkoon.
160x80x6 mm yhteisvaikutteinen teräsapurunko F950:ssä antaa saman alustalujuuden kuin 180x80x6 apurunko, joka ei ole yhteisvaikutteinen F957:n kanssa.
Yhteisvaikutteinen apurunko säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella.
Saman lujuuden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä, apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm.
%
200
F950
180
F950
F957
160
140
120
100
Huom!
Jo valmiiksi matala apurunko vähentää jännitystä merkittävästi.
80
Katkoviiva 100 %:n kohdalla on raja sallitulle suhteelliselle pystysuuntaiselle taivutusjännitykselle.
= F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
60
40
20
0
h
0
= F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
50
100
150
200
160 180
250
300
290
350
361 980
= F950 yhteisvaikutteisella apurungolla
Suhteellinen pystysuuntainen taivutusjännitys (%) rungon sivupalkille apurungon
korkeuden, h (mm), funktiona
04:10-03 Painos 3 fi-FI
6 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
Yhteisvaikutteinen apurunko
PGRT
Kaavio
Pystysuuntainen taivutusjäykkyys rungon sivupalkissa apurungon (hx80x6) eri liitostavoille alustarunkoon.
Jo 160x80x6 mm yhteisvaikutteinen teräsapurunko F950:ssä antaa saman alustajäykkyyden kuin 180x80x6 apurunko, joka ei ole yhteisvaikutteinen F957:n kanssa.
12000
I
10000
Saman jäykkyyden saavuttamiseksi yhteisvaikutteettomalla apurungolla F950:ssä,
apurungon korkeudeksi vaaditaan 290 mm.
Huom!
Jo valmiiksi matala apurunko lisää jäykkyyttä merkittävästi.
F957
F950
Yhteisvaikutteinen apurunko säästää 47 kg runkometriä kohti sivupalkkivahvistuksen alueella.
F950
8000
6000
= F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
4000
= F950 yhteisvaikutteisella apurungolla
= F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
2000
0
50
70
100
150
200
180
250
300
290
350 h
361 981
0
Hitausmomentti I (cm4) apurungon korkeuden, h (mm), funktiona.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
7 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Laskentaesimerkki
Laskentaesimerkki
Huom!
Argumentit yhteisvaikutteettomille apurungoille ovat teoreettisia, sillä vakiomallinen apurunko on kiinnitetty pulteilla alustarunkoon, mikä antaa tietyn panoksen hitausmomenttiin.
F950 yhteisvaikutteisella apurungolla 70x80x6
Alustarungolle:
Ic = IF950 = 3 877 cm4
AF950 = 39,4 cm²
Apurungolle:
Is = I70x80x6 = 108 cm4
A70x80x6 = 13,1 cm²
Alustarunkojen hitausmomentin, pinta-alan ja painon arvot on annettu asiakirjassa
Alustarungot.
F950 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
70x80x6
Alustarungolle:
Ic = IF950 = 3 877 cm4
F957 yhteisvaikutteettomalla apurungolla
180x80x6
Alustarungolle:
Ic = IF957 = 5 953 cm4
Apurungolle:
Apurungolle:
Is = I70x80x6 = 108 cm
4
Is = I180x80x6 = 964 cm4
Tällä yhdistelmällä etäisyyksien profiilin painopisteestä yhteiseen painopisteeseen on laskettu olevan:
a = 4,2 cm
b = 12,8 cm
Kun apurunko ja alustarunko ovat yhteisvaikutuksessa:
Kun apurunko ja alustarunko eivät ole yhteisvaikutuksessa:
Kun apurunko ja alustarunko eivät ole yhteisvaikutuksessa:
Itot = IF950 + I70x80x6 + AF950 · a2 + A70x80x6 · b2 =
= 3 877 + 108 + 39,4 · 4.22 + 13,1 · 12,82 = = 6
826 cm4
Itot = Ic + Is = 3 877 + 108 = 3 985 cm4
Itot = Ic + Is = 5 953 + 964 = 6 917 cm4
04:10-03 Painos 3 fi-FI
8 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Laskentaesimerkki
Alustarungolla F950 ja yhteisvaikutteisella apurungolla 70x80x6 hitausmomentti on
kasvanut 6 826/3 985 = 1,71, ts. 71 % verrattuna yhteisvaikutteettomaan apurunkoon.
Jotta yhteisvaikutteettomaan apurunkoon ja alustarunkoon F957 saataisiin suunnilleen sama hitausmomentti kuin F950:ssä yhteisvaikutteisen apurungon 70x80x6
kanssa, apurungon mitoiksi vaaditaan 180x80x6.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
9 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden
PGRT
Yhteisvaikutteinen apurunko
Laskentaesimerkki
Painosäästöt
Paino:
Alustarunko
F950 = 30,7 kg/m
F957 = 50,7 kg/m
Apurunko
70x80x6: 10,2 kg/m
180x80x6: 15,4 kg/m
Kun runkopalkkeja on kaksi, saadaan painosäästöksi 2x20 kg alustarungon yhtä metriä kohti. Jos kokoa 70x80x6 verrataan kokoon 180x80x6, apurungon painossa säästetään ylimääräiset 2x5,2 kg metriä kohti. Esimerkiksi kuorma-autossa, jossa Ad 4
700 (vahvistus ulottuu 5,5 m), painosäästöksi tulee 5,5x2x20 = 220 kg.
Jos apurungon säästö lisätään samalle matkalle, saavutetaan ylimääräiset 5,5x2x5,2
= 57,2 kg, ts. painosäästö on yhteensä 277 kg.
Tämä koskee kuorma-autoa, jossa on F950-alustarunko ja mitoiltaan 70x80x6 apurunko verrattuna kuorma-autoon, jossa on F957-alustarunko ja 180x80x6 apurunko.
04:10-03 Painos 3 fi-FI
10 (10)
©
Scania CV AB 2015, Sweden