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Sobrechassi interativo
Descrição
Descrição
Um sobrechassi interativo é uma construção na qual a ancoragem faz com que os
quadros incluídos interajam como um único quadro do chassi em vez de dois quadros
separados.
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Um sobrechassi interativo tem uma resistência muito maior à deflexão do que um sobrechassi não interativo. Essa resistência muito maior à deflexão pode ser utilizada
das seguintes maneiras:
Diferença entre sobrechassis interativos e não interativos.
• Para permitir que um sobrechassi interativo suporte uma carga maior
• Para reduzir as dimensões e, assim, reduzir o peso
O sobrechassi interativo é recomendado para veículos sensíveis à deflexão do quadro
e nos quais é necessário ter pouco peso.
Para que um sobrechassi interativo tenha as melhores características possíveis, a ancoragem entre os quadros incluídos deve ser rígida, ou seja, ter juntas de fixação e
estar apertada entre os suportes do quadro. Ele pode ser comparado a um chassi auxiliar não interativo que tem uma ancoragem mais flexível com uma maior distância
entre os suportes do quadro.
Por exemplo, um caminhão betoneira pode precisar de um sobrechassi interativo para
reduzir a deflexão do quadro e facilitar para os mancais do caminhão.
357 584
Com o sobrechassi interativo, determinados chassis podem ser construídos com um
quadro único do tipo F800 ou F950, em vez do quadro duplo do tipo F957 ou F958,
sem reduzir a resistência ou a rigidez verticais. Do mesmo modo, um sobrechassi interativo mais fraco pode ser combinado com o F957 ou o F958.
Exemplo de suporte de adaptação da carroceria para sobrechassi interativo.
Entre em contato com sua concessionária Scania para obter mais informações e recomendações.
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IMPORTANTE!
Se o chassi tiver uma resistência do quadro inferior à permitida pelas especificações
padrão de fábrica, será preciso enviar à Scania um cálculo que confirme o nível de
tensão no quadro do chassi antes de iniciar qualquer conversão. É necessário conversar com um vendedor para selecionar o chassi correto em combinação com o chassi
auxiliar desejado.
Vantagens
A resistência e a rigidez do quadro completo aumentam graças a um maior número
de suportes, os quais são equipados com rebites ou parafusos.
Uma maior rigidez da fixação do chassi auxiliar significa que os quadros interagem
para que possam controlar uma carga maior com a mesma deflexão, ou seja, a resistência da combinação completa do chassi é maior. Dessa maneira, uma combinação
de um quadro do chassi mais fraco e um sobrechassi interativo suporta a mesma carga que a combinação normal de quadro do chassi com chassi auxiliar não interativo.
Além disso, o centro de gravidade da carga é diminuído com um sobrechassi interativo mais baixo.
Mais informações sobre o balanço traseiro estão disponíveis no documento Reforços.
A escolha de um quadro único em vez de um quadro duplo permite que o peso total
do chassi seja reduzido em 200 a 300 kg, possibilitando, desse modo, que a carga útil
seja aumentada sem alteração do peso bruto do veículo.
Desvantagens
Redução do amortecimento no chassi e, portanto, aumento da sensibilidade a oscilações do chassi.
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Fixação com juntas de fixação
Use uma junta de fixação para obter uma ancoragem rígida.
Em uma junta de fixação, são as superfícies de contato do parafuso ou rebite contra
a borda do orifício que seguram as peças.
Mais informações sobre juntas de fixação estão disponíveis no documento Juntas
aparafusadas.
As juntas de fixação são feitas com rebites ou parafusos. Quando usar parafusos, é
necessário um orifício totalmente escareado em toda a junta.
Use um diâmetro de 13,8 mm para a furadeira e um diâmetro de 14H8 para o escareador ao abrir novos orifícios para parafusos M14.
Instale os suportes no quadro do chassi com um espaçamento de, no mínimo, dez parafusos M14 por metro da longarina do chassi. O número deve ser maior em áreas
com grandes forças transversais. Os suportes também podem ser rebitados ao quadro
do chassi.
Ao usar orifícios de 14,8 mm prontos de fábrica, podem ser usados rebites ou parafusos M16. Use um diâmetro de 15,8 mm para a furadeira e um diâmetro de 16H8
para o escareador para parafusos M16.
Os suportes devem ser soldados ao chassi auxiliar ou fixados com parafusos.
IMPORTANTE!
Preste especial atenção à carga lateral ao usar o quadro F950.
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Sobrechassi interativo
Teoria
Teoria
Momento de inércia para duas vigas interativas ideais em que a parte inferior do
chassi auxiliar segue a parte superior do quadro do chassi como se estivessem unidas
na superfície de contato:
tps
Itot = Ic + Is + Ac a2 + As b2
tp
c
b
tptot
tpc
Eixo do centro de gravidade
Quadro do chassi
Chassi auxiliar
Momento de inércia
Área da seção transversal
a
330 448
Momento de inércia para duas vigas que não interagem, de modo que a parte inferior
do chassi auxiliar pode se mover livremente e sem atrito longitudinalmente em relação à parte superior do quadro do chassi. Pressupõe-se que haja contato por toda a
superfície.
s
I
A
=
=
=
=
=
Itot = Ic + Is
Comparação entre os dois momentos de inércia:
Ic + Is + Ac a2 + As b2 > Ic + Is
Isso mostra que o momento de inércia dos dois quadros interativos é maior do que o
momento dos dois não interativos. Observe que as fórmulas se aplicam somente aos
casos ideais.
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Distribuição de tensão
Distribuição de tensão
tps
tps
b
b
tptot
tptot
a
O diagrama mostra a distribuição de tensão no quadro do chassi e no chassi auxiliar
para o chassi auxiliar não interativo.
a
361 979
tpc
361 978
tpc
O diagrama mostra a distribuição de tensão para o sobrechassi interativo.
Ao comparar as amplitudes das tensões nos diagramas, é mostrado que, com um sobrechassi interativo, a tensão no quadro do chassi é reduzida em aproximadamente
50%. No entanto, a tensão no chassi auxiliar aumenta. Selecione um chassi auxiliar
que tenha a mesma resistência que o quadro do chassi, ou seja, um limite de tração
de pelo menos 500 MPa.
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Diagrama
Diagrama
Tensão de deflexão vertical na longarina do chassi
para diferentes formas de conexão do chassi auxiliar (ax80x6) ao quadro do chassi.
Um sobrechassi interativo de aço de 160x80x6 mm no F950 proporciona a mesma
resistência do chassi que um chassi auxiliar de 180x80x6 que não interage com o
F957.
Um sobrechassi interativo economiza 47 kg por metro de quadro na área do reforço
da longarina.
Para obter a mesma resistência com um chassi auxiliar não interativo no F950, é necessária uma altura do chassi auxiliar de 290 mm.
Nota:
Um sobrechassi interativo já baixo proporcionará uma redução considerável na tensão.
A linha pontilhada em 100% é o limite para a tensão de deflexão vertical relativa permitida.
= F950 com chassi auxiliar não interativo
%
200
F950
180
F950
F957
160
140
120
100
80
60
40
20
0
h
0
= F957 com chassi auxiliar não interativo
50
100
150
200
160 180
250
300
290
350
361 980
= F950 com sobrechassi interativo
Tensão de deflexão vertical relativa (%) para a longarina do chassi, como uma função da altura do chassi auxiliar, a (mm)
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Diagrama
Rigidez de deflexão vertical na longarina do chassi
para diferentes formas de conexão do chassi auxiliar (ax80x6) ao quadro do chassi.
Um sobrechassi interativo de aço de 70x80x6 mm no F950 já proporcionará a mesma
rigidez do chassi que um chassi auxiliar de 180x80x6 que não interage com o F957.
12000
I
10000
Para obter a mesma rigidez com um chassi auxiliar não interativo no F950, é necessária uma altura do chassi auxiliar de 290 mm.
Nota:
Um sobrechassi interativo já baixo proporcionará um aumento considerável de rigidez.
= F950 com chassi auxiliar não interativo
F957
F950
Um sobrechassi interativo economiza 47 kg por metro de quadro dentro da área do
reforço da longarina.
F950
8000
6000
4000
= F950 com sobrechassi interativo
= F957 com chassi auxiliar não interativo
2000
0
50
70
100
150
200
180
250
300
290
350 h
361 981
0
Momento de inércia I (cm4), como uma função da altura do chassi auxiliar a (mm).
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Exemplo de cálculo
Exemplo de cálculo
Nota:
Os argumentos a favor dos chassis auxiliares não interativos são teóricos, pois um
chassi auxiliar padrão é aparafusado ao quadro do chassi, o que contribui de certa maneira com o momento de inércia.
F950 com sobrechassi interativo 70x80x6
Os valores do momento de inércia, área e peso para os quadros de chassis podem ser
encontrados no documento Quadros de chassi.
F950 com chassi auxiliar não interativo
70x80x6
Para o quadro do chassi:
Ic = IF950 = 3.877 cm4
F957 com chassi auxiliar não interativo
180x80x6
Para o quadro do chassi:
Ic = IF957 = 5.953 cm4
Para o chassi auxiliar:
Is = I70x80x6 = 108 cm4
Para o chassi auxiliar:
Is = I180x80x6 = 964 cm4
Quando o chassi auxiliar e o quadro do chassi interagem:
Quando o chassi auxiliar e o quadro do chassi não
interagem:
Quando o chassi auxiliar e o quadro do chassi não
interagem:
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
Para o quadro do chassi:
Ic = IF950 = 3.877 cm4
AF950 = 39,4 cm²
Para o chassi auxiliar:
Is = I70x80x6 = 108 cm4
A70x80x6 = 13,1 cm²
Para essa combinação, as distâncias do centro de
gravidade dos perfis até o centro de gravidade
comum são calculadas como:
a = 4,2 cm
b = 12,8 cm
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Exemplo de cálculo
Com o quadro do chassi F950 e o sobrechassi interativo 70x80x6, o momento de
inércia aumentou em 6.826/3.985 = 1,71, ou seja, 71% em comparação com um chassi auxiliar não interativo.
Para obter um momento de inércia aproximado do F950 com o sobrechassi interativo
70x80x6 em comparação com o chassi auxiliar e o quadro do chassi F957, é necessário um chassi auxiliar com as dimensões 180x80x6.
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Exemplo de cálculo
Economia de peso
Peso:
Quadro do chassi
F950 = 30,7 kg/m
F957 = 50,7 kg/m
Chassi auxiliar
70x80x6: 10,2 kg/m
180x80x6: 15,4 kg/m
Quando há dois membros do chassi, é obtida uma economia de peso de 2x20 kg por
metro de quadro do chassi. Se o 70x80x6 for comparado ao 180x80x6, é obtida uma
economia de peso adicional de 2x5,2 kg por metro de chassi auxiliar. Por exemplo,
um caminhão com Ad 4.700 (o reforço estica 5,5 m) produzirá uma economia de
peso de 5,5x2x20 = 220 kg.
Se a economia do chassi auxiliar é adicionada à mesma distância, serão obtidos
5,5x2x5,2 = 57,2 kg adicionais, ou seja, uma economia de peso total de 277 kg.
Isso se aplica a um caminhão com um quadro do chassi F950 e um chassi auxiliar
com as dimensões 70x80x6 em comparação com um caminhão com um quadro do
chassi F957 e um chassi auxiliar de 180x80x6.
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