Kuinka valita saranan asennusasento rungon sivulle saranan estämiseksi

Yhteiskunnan kehityksen ja ihmisten elintason parantamisen myötä autojen kysyntä mukavana kuljetusvälineinä on lisääntynyt. Kuluttajat kiinnittävät nyt enemmän huomiota turvallisuuteen ja laadun kestävyyteen ostaessaan autoja sen sijaan, että keskittyisivät vain herättäviin uusiin muotoihin. Auton luotettavuussuunnittelun tarkoituksena on varmistaa, että autoosat voivat suorittaa toimintojensa tehokkaasti käyttäjien tarpeiden tyydyttämiseksi auton käyttöikäyntiin. Itse osien voimalla ja jäykkyydellä on tärkeä rooli auton käyttöajan määrittämisessä.

Yksi tärkeimmistä kehon komponenteista, joihin auton ostajat usein kiinnittävät huomiota, on moottorin suoja. Moottorin kansi palvelee useita toimintoja, mukaan lukien moottoritilan eri osien helpottaminen, komponenttien suojaaminen, moottorin melun eristäminen ja jalankulkijoiden turvallisuuden varmistaminen. Huppu saranalla, pyörivä rakenne konepellin kiinnittämiseksi ja avaamiseksi, on tärkeä rooli moottorin kannen toiminnassa. Hood -saranan voimakkuuden ja jäykkyyden avulla on suuri merkitys konepellin sileälle toiminnalle.

26 000 km: n ajoneuvojen luotettavuustietestillä tunnistettiin ongelma moottorin konepellin saranan kehon sivukantalla. Kiinnike rikkoi ja moottorin huppu -sivusarana erotettiin vartalon saranasta, mikä aiheutti moottorin konepellin kyvyttömyyden kiinnittämistä kunnolla ja vaarantaa ajoturvan.

Ajoneuvon yleinen suorituskyky saavutetaan eri osien välisellä suhteessa ja vastaavuudella. Valmistus- ja kokoonpanoprosessien aikana virheitä voi tapahtua tekijöiden, kuten valmistuksen, työkalujen ja ihmisen toiminnan vuoksi. Nämä virheet kerääntyvät ja voivat johtaa yhteensopimattomuuteen ja ongelmiin tien testien aikana. Rikkoutuneen saranan tapauksessa havaittiin, että auton konepeitteen lukkoa ei ollut lukittu kunnolla, mikä johti värähtelyihin X- ja Z -ohjeita tien testin aikana, mikä johtaa väsymisvaikutuksiin kehon puolella saranoissa.

Suunnittelukäytännössä osilla on usein reikiä tai rakorakenteita rakenteellisten tai toiminnallisten vaatimusten vuoksi. Kokeet ovat kuitenkin osoittaneet, että osan muodon äkilliset muutokset voivat johtaa stressipitoisuuteen ja halkeamiin. Rikkoutuneen saranan tapauksessa murtuma tapahtui akselin tapin kiinnityspinnan ja saranan rajan kulman risteyksessä, missä osan muoto muuttuu äkillisesti, mikä johtaa korkeaan jännityspitoisuuteen. Tekijät, kuten osan materiaalin lujuus ja rakennesuunnittelu, voivat myös vaikuttaa osan rikkoutumiseen.

Kyseinen rungon puoli on valmistettu SAPH400 -teräsmateriaalista, jonka paksuus on 2,5 mm. Teräslevyn mekaaniset ja teknologiset ominaisuudet ovat määritettyjen arvojen sisällä, mikä osoittaa, että materiaalin valinta oli sopiva. Väsymysvaurioita voi kuitenkin tapahtua autoosissa tienkuormien alla. Kehon puolen saranan suurin jännitysarvo laskettiin olevan 94,45mPa, joka on SAPH400: n alhaisempi saantolujuus. Tämä viittaa siihen, että saranamateriaali oli sopiva ja stressipitoisuus rakoon oli pääasiallinen syy saranamurtumaan.

Saranarakenteen suunnittelulla oli myös rooli saranan epäonnistumisessa. Saranan asennuspinnan välinen kulma rungon puolella ja X -akselilla asetettiin alun perin 30 °, mikä vaikeutti kotelon ja lokasuojan välisen raon säätämistä asennuksen jälkeen. Lisäksi voiman epätasapainoinen tuki lisäsi murtumisriskiä. Saranan akselin tapin leveys ja paksuus vaikuttivat myös jännityksen jakautumiseen. Vertailu samanlaisiin rakenteisiin osoitti, että murtuma tapahtui, kun mitat ylittivät 6 mm.

Näiden kysymysten ratkaisemiseksi ehdotettiin useita suunnitteluparannuksia. Saranan kiinnityspinta rungon puolelle on asennettava mahdollisimman vaakasuoraan tai ainakin hallittuun alueelle 15 °. Saranan asennuspisteet ja akselitappi tulisi järjestää tasaviranomaiseen kolmioon voimansiirron optimoimiseksi. Rakenne tulisi optimoida stressipitoisuuden ja väsymisvaikutusten vähentämiseksi. Asennuspinnan tulisi olla leveämpi ja vähentynyt kaarevuus saranan voimakkuuden ja kestävyyden parantamiseksi.

CAE: n vahvuusanalyysiohjelmiston avulla arvioitiin useita suunnittelujärjestelmiä ja verrattiin. Kaavio 3, joka sisälsi keskimmäisen kylkiluun poistamisen, fileen säteen lisäämisen ja rajamekanismin optimoinnin, osoittivat parhaat tulokset stressin jakautumisessa. Se validoitiin edelleen tietestien kautta. Optimoitu muotoilu ei vain parantanut saranan voimakkuutta ja kestävyyttä, vaan myös varmisti moottorin hupun jalankulkijoiden suojaustoiminnon.

Yhteenvetona voidaan todeta, että konepellin saranan suunnittelu on ratkaisevan tärkeää moottorin kannen asianmukaiselle toiminnalle ja turvallisuudelle. Huolellisen analyysin ja optimoinnin avulla saranan rakennesuunnittelua voidaan parantaa stressipitoisuuden ja väsymisvaikutusten vähentämiseksi. Tämä kasvaa