Lastbilar som har en påbyggnation, såsom en tippbil, sopbil eller lastbil med kran, behöver ha en hjälpram fastsatt på sin chassiram för att kunna säkerställa lastbilens form och funktion. Dessa chassiramar och hjälpramar sätts ihop med olika typer av fästen. Generellt sett används stela fästen längre bak på ramen, samt flexibla fästen längre fram på ramen. Syftet med de flexibla fästena är att försöka få chassiramen att röra sig som en del av fordonets fjädringssystem, för att bland annat minska komfortstörande vibrationer. Examensarbetets syfte var att på uppdrag av Scania utreda dessa flexibla fästelement. Utifrån syftet formulerades tre huvudfrågeställningar. Den första var om det på ett analytiskt sätt gick att ta fram för- och nackdelar med de olika typer av flexibla fästelement som i nuläget används. Den andra frågeställningen var gällande åtdragningsmomentet på fästena. Skruven som sammanfogar fästet på chassiramen med fästet på hjälpramen sätts med ett väldigt lågt moment, för att undvika att fästet böjs sönder då de sätts med en glipa mellan varandra. Frågan var då hur kritiskt detta låga åtdragningsmoment var, och vad som händer om montören råkar dra åt lite för hårt. Slutligen så var den tredje frågeställningen hur mycket fästena kunde röra sig från varandra innan låsning uppkom, för att studera risken för att byrålådseffekt uppstår i fästet. För att få fram svar på dessa frågor gjordes det faktasökande i Scanias påbyggarhandbok, samt annan litteratur. För att öka förståelsen för Scanias fästen, utfördes intervjuer med personal från olika avdelningar. Det gjordes även FEM-analyser på ett vinkelfäste för att få ut spänningsbilder vid olika åtdragningsmoment. Gällande den första frågeställningen så gav faktasökande och intervjuer inte heltäckande information. Faktasökandet gav inte den sökta teoretiska bakgrunden. Intervjuerna gav en god överblick, men inte den detaljinformation som krävdes för att få ut ett adekvat resultat. Det är inte uteslutet att den detaljkunskapen finns på andra delar av Scania. Således rekommenderas vidare intervjuer och undersökning för att besvara frågan gällande inbördes för- och nackdelar mellan de flexibla fästelementen. Angående den andra frågeställningen, hur kritiskt åtdragningsmomentet var, gav FEM-analyserna spänningsbilder som visar att en viss felmarginal kan tillåtas, men inte mycket. Enligt Scanias monteringsanvisningar ska åtdragningsmomentet vara 25 Nm. Vid en ökning med 30 % på detta låga moment gick minsta säkerhetsfaktorn från 4 till 2,2. En oförsiktig montör kan nästan halvera minsta säkerhetsfaktorn i fästet. Dras däremot skruven mellan de båda vinkelfästena åt med samma moment som används för att fästa dem i ramen, 170 Nm, uppstår plastisk deformation och en vertikal förskjutning som förstör fästets flexibilitet. Angående den tredje frågeställningen, om låsning i fästet uppstår, löstes det geometriskt med hjälp av CAD-ritningar i CREO. Enligt anvisningar från Scania sätts fästena med ett lodrätt avstånd på 10 ± 5 mm mellan varandra. Detta gav två extremvärden, 5 mm samt 15 mm. Låsning uppstod fortare i fallet med 5 mm. Detta fall tillät en längsgående rörelse på 6,4 mm samt en rörelse på 5 mm i sidled innan en låsning uppstod i fästet. Det är många olika typer av dynamiska krafter som verkar på ramarna vid körning och användning av lastbilen, samt det är flera olika fästen på rad med varierande avstånd. På grund av dessa faktorer anses resultatet vara svårtolkat och således rekommenderas ytterligare utredningar samt experiment för att svara på om oönskad låsning och byrålådseffekt uppstår. / Trucks that have a superstructure, such as a dump truck, garbage truck or truck with a crane, need to have a subframe attached to their chassis frame, to be able to ensure the truck's shape and function. These chassis frames and subframes are assembled with different types of brackets. Generally, rigid brackets are used further back on the frame, as well as flexible brackets further forward on the frame. The purpose of these flexible mounts is to try to get the chassis frame to move as part of the vehicle's suspension system, to, among other things, reduce comfort-disturbing vibrations. The purpose of the thesis was to investigate these flexible mounts on behalf of Scania. Three main issues were formulated based on the purpose. The first was whether it was possible in an analytical way to identify advantages and disadvantages with the different types of flexible mounts that are currently used. The second issue was regarding the tightening torque on the brackets. The screw that joins the bracket on the chassis frame with the bracket on the subframe is set with a very low torque, to avoid the bracket being bent as they are inserted with a gap between each other. The question then was how critical this low tightening torque was, and what happens if the fitter happens to tighten a little too hard. Finally, the last question was how much the brackets could move apart before locking occurred, to study the risk of the drawer effect occurring in the bracket. To obtain answers to these questions, a fact-finding was made in Scania's bodybuilder instructions, as well as other literature. To gain an understanding of Scania's mounts, interviews were conducted with staff from various departments. FEM analysis were also performed on an angle bracket to obtain tension images at different tightening torques. Regarding the first question, fact-finding and interviews did not provide comprehensive information. The fact-finding did not provide the theoretical background that was sought after. The interviews provided a good overview, but not good enough detailed information to obtain an adequate result. It is not excluded that this detailed knowledge is available in other parts of Scania. Thus, further interviews and research is recommended to answer questions regarding advantages and disadvantages between the flexible mounts. Regarding the second question, how critical the tightening torque was, the FEM analysis provided tension images that show that a certain margin of error can be allowed, but not much. According to Scania's installation instructions, the tightening torque should be 25 Nm. With an increase of 30% at this low torque, the minimum safety factor went from 4 to 2.2. A careless fitter can almost halve the minimum safety factor in the bracket. If, on the other hand, the screw between the two angle brackets is tightened with the same torque used to fasten them to the frame, 170 Nm, plastic deformation and a vertical displacement occur which destroys the flexibility of the bracket. Regarding whether locking in the bracket occurs, it was solved geometrically with the help of CAD drawings in CREO. According to instructions from Scania, the brackets are placed at a vertical distance of 10 ± 5 mm between each other. This gave two extreme values, 5 mm and 15 mm. Locking occurred faster in the case of 5 mm. This case allowed a longitudinal movement of 6.4 mm and a lateral movement of 5 mm before a locking occurred in the bracket. There are many different types of dynamic forces that act on the frames when driving and using the truck, and there are several different mounts in a row with varying distances. Due to these factors, the results are considered difficult to interpret and thus further investigations and experiments are recommended to answer whether unwanted locking and the drawer effect occur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-172694 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Malmrud, Johan |
| Publisher | Linköpings universitet, Maskinkonstruktion |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0021 seconds