Мировая премьера: в грузовиках Actros от Mercedes-Benz держатели из пластика будут впервые использованы в качестве опорных элементов системы воздушного фильтра с начала следующего года. Носители состоят из полиамида Lanxess 66 Durethan AKV 50 H2.0, который усилен стекловолокном на 50%. Это доказывает, что полиамиды с высоким содержанием стекловолокна также подходят для замещения металлов в конструкции коммерческих автомобилей.
«Преимущество нашего конструкционного материала заключается в том, что он открывает заметные преимущества в стоимости по сравнению с предыдущей конструкцией компонентов из стали и в то же время отвечает высоким требованиям динамической долговременной прочности. Кроме того, вес компонентов может быть снижен в общей сложности на 2,9 килограмма и, таким образом, значительно более чем на 50 процентов », - говорит Юрген Хорстманн, менеджер по работе с ключевыми клиентами в отрасли коммерческих автомобилей в подразделении высокопроизводительных материалов в Lanxess.
Экономичный производственный процесс
Компоненты носителя производятся компанией BBP Kunststoffwerk Marbach Baier GmbH для Daimler Truck Nutzfahrzeuge. Завод-изготовитель, базирующийся в Марбах-на-Неккаре, преуспел в создании экономичного промышленного процесса их изготовления одновременно с разработкой носителя. Компания, базирующаяся в Марбах-на-Неккаре, разработала концепцию инструмента для геометрически сложных компонентов в своем собственном отделе изготовления пресс-форм. «Большое количество ядер в инструменте, например, требовало сложной, почти контурной конструкции системы охлаждения», - говорит Хорст Хауке, управляющий директор BBP.
Два держателя несут не только воздушный фильтр, но и крыло, прикрепленное внизу - который вместе весит около 7,9 кг. Во время работы вес может увеличиться из-за пыли в воздушном фильтре и грязи на дополнительных деталях в колесной арке. Кроме того, две балки подвергаются воздействию чрезвычайно высоких динамических нагрузок, таких как вибрации, вызванные глубокими выбоинами при движении на строительной площадке. Важным требованием при разработке компонентов было то, что пластиковые опоры имеют такую же жесткость, что и стальные держатели, использовавшиеся ранее.
Высокая жесткость и прочность
Чтобы проверить динамическую устойчивость и функциональность полиамидного носителя, срок службы транспортного средства был проверен на собственной неровной дороге компании с несколькими транспортными средствами. «Благодаря высокой прочности и жесткости нашего полиамида два структурных компонента прошли этот тест с уверенностью», - говорит эксперт Lanxess Хорстманн. Перевозчики также выдерживают высокую статическую нагрузку, когда водитель наступает на воздушный фильтр всем своим весом во время ремонтных работ; Тестовая нагрузка составила 100 кг.
Значительная экономия средств по сравнению со стальной версией заключается в том, что фильтр привинчивается непосредственно к держателю, поэтому нет необходимости во вводе. «В сотрудничестве с производителем винтов разработано решение, позволяющее несколько раз завинчивать фильтр, например, после технического обслуживания и замены. Усилия предварительного натяжения винтов в кронштейнах остаются настолько высокими, что корпус воздушного фильтра не может ослабнуть сам по себе », - объясняет Хорстманн.
Оптимизация топологии для самой дешевой структуры
В рамках своего предложения Hi Ant сервис Lanxess поддержал BBP в разработке компонентов. Итак, з. Б. проверил на этапе разработки концепции с технико-экономическим обоснованием того, может ли компонент быть реализован в полиамиде 66. Используя оптимизацию топологии, специалисты Lanxess определили самую дешевую конструкцию для балок с учетом указанного места установки, что приводит к максимальной жесткости при минимальном использовании материалов.
Они также заранее симулировали различные варианты нагрузки на компьютер. Они рассчитали динамическую несущую способность балок при 135 ° С и статическую нагрузку, превышающую нагрузку, исходя из веса водителя при -40 ° С и 150 ° С. Расчеты при более высоких температурах были необходимы, потому что носитель расположен близко к турбонагнетателю и нагревается соответствующим образом во время движения.
Результаты моделирования были учтены при проектировании компонентов. Кроме того, было проанализировано вибрационное поведение лучей, чтобы перемещать собственные частоты посредством конструктивных мер в диапазоне частот, который не стимулируется операцией движения, и, таким образом, избегать критических резонансов. (JV)
Файлы статей и ссылки на статьи
Ссылка: 2-я встреча пользователей по облегченной конструкции состоится 30 и 31 мая 2017 года в Вюрцбурге и предоставит информацию о материале, структуре и производстве облегченной конструкции. Вы можете найти программу здесь.