Fot. CTS, Toyota

Kompletne oprzyrządowanie do prostowania ramy. Łańcuch pionowy zabezpiecza ramę przed wyrwaniem ramy z uchwytów, a gruby biały koc zapobiega skutkom zerwania łańcucha ciągnącego

Większość produkowanych obecnie urządzeń do powypadkowych napraw nadwozi samonośnych umożliwia również prostowanie odkształconych podwozi pojazdów o konstrukcji ramowej, np. samochodów dostawczych i terenowych.

Niezależna rama, łącząca wszystkie główne zespoły pojazdu, była pierwszą konstrukcją nośną, stosowaną w pionierskich modelach samochodów wyposażanych w rozmaite rodzaje nadwozi. Do dzisiaj stosowana jest niemal we wszystkich seryjnie produkowanych ciężarówkach, ciągnikach siodłowych, przyczepach i naczepach, a także, choć już stosunkowo rzadko, w samochodach terenowych i niektórych dostawczych.

Spośród licznych dawniej odmian samochodowych ram nośnych obecnie rozwiązaniem dominującym pozostaje konstrukcja belkowa, nazywana też drabinową. Składa się ona z dwu równoległych podłużnic i łączących je belek poprzecznych. Podłużnice i belki poprzeczne mogą mieć postać ceowników, dwuteowników lub profili zamkniętych o wielokątnym (najczęściej prostokątnym) przekroju. Przy jednostkowej lub małoseryjnej produkcji pojazdów znajdują niekiedy zastosowanie ramy jednorurowe (zwane centralnymi) i przestrzenne w formie klatek lub krzyżujących się przęseł. Sztywność każdego takiego układu uzależniona jest od wymiarów i kształtu jego elementów, wytrzymałości ich połączeń i, oczywiście, od materiału, z którego zostały one wykonane.

Przednie sekcje nowszych typów niezależnych ram posiadają strefy kontrolowanego zgniotu, absorbujące energię zderzeń czołowych. Część środkowa, wykonana z bardzo wytrzymałej stali, chroni pasażerską przestrzeń nadwozia przed poziomym zgnieceniem wzdłużnym lub bocznym.

W pojazdach o ramowej konstrukcji nośnej nadwozie lub kabina zbudowane są podobnie jak ich odpowiedniki samonośne, a z ramą łączy je 8-12 śrub z elastycznymi podkładkami zapobiegającymi przenoszeniu drgań i nieznacznych odkształceń sprężystych. W przypadku kolizyjnego uszkodzenia tak skonstruowanego pojazdu nadwozie trzeba najpierw odłączyć od ramy (niektóre połączenia są zwykle zerwane na skutek działania siły odkształcającej), a następnie każdą z tych części naprawiać oddzielnie: pierwszą tak samo, jak nadwozie samonośne, a drugą nieco odmiennie, lecz z wykorzystaniem tych samych urządzeń naprawczych.

Powypadkowe odkształcenia ram

Podczas kolizji drogowych ramy mogą ulegać: zgięciu w pionie lub poziomie, przekoszeniu (deformacji zmieniającej prostokątne pola pomiędzy belkami w romby) oraz skręceniu, będącemu równoczesnym zgięciem w pionie i poziomie. Charakter i stopień tych odkształceń ustala się za pomocą systemu pomiarowego, porównując rzeczywiste usytuowanie (w układzie trzech współrzędnych) punktów kontrolnych ramy z ich pozycją prawidłową, zaznaczoną w karcie pomiarowej danego modelu pojazdu.

Przy odkształceniach pionowych zmieniają się w porównaniu z danymi fabrycznymi wysokości punktów bazowych w poszczególnych częściach ramy.

Gdy odkształcenie polega na pojedynczym zgięciu środkowej części podłużnicy, zmienia się też (skraca) odległość pomiędzy jej skrajnymi punktami, a jeśli dotyczy ono tylko jednej z podłużnic (lub obu w nierównym stopniu), różne staną się także przekątne całej ramy.

W przypadku odkształcenia bocznego następują zmiany (zróżnicowanie) długości przekątnych. Z tym samym zjawiskiem mamy do czynienie wówczas, gdy nastąpi jednostronne ściśnięcie podłużnicy, czyli jej wielokrotne zgięcie, połączone z poprzecznym rozciągnięciem ścianek profilu jej belki. Przy uderzeniu bocznym podobne ściskanie może dotyczyć belek poprzecznych. Jeśli podłużnica nie ma strefy kontrolowanego zgniotu, wraz z jej wzdłużnym ściśnięciem lub wręcz zamiast niego następuje przekoszenie całej ramy, czyli zmiana jej pól prostokątnych w romboidalne. Zwykle ten rodzaj odkształcenia łączy się ze skręceniem ramowej konstrukcji nośnej, która na skutek tego przybiera kształt lotniczego śmigła.

Prostowanie odkształconej ramy

Operacja ta opiera się na takich samych zasadach, jak stosowane w przypadku samonośnego nadwozia. Pracę zaczyna się więc od poprawnego zamocowania wymontowanej z pojazdu ramy do urządzenia naprawczego z użyciem odpowiednich uchwytów współpracujących z miejscami zaznaczonymi na karcie pomiarowej pojazdu. Uchwyty zaciskane na krawędziach progów zwykle się do tego celu nie nadają.

Dla pełnego bezpieczeństwa wykonywanych operacji prostowaną ramę zabezpiecza się dodatkowo w tej pozycji łańcuchami, ale nie mogą one stanowić mocowania głównego, gdyż nie zapewniają stabilności położenia we wszystkich kierunkach działania sił prostujących. Ponadto przy dużych wartościach tych sił strefy ramy kontaktujące się z łańcuchami mogłyby ulec miejscowym odkształceniom wtórnym.

Jeśli chodzi o deformacje samego materiału w odkształconych elementach ramy, przybierają one formę zgięcia lub skręcenia. Zgięcie ma charakter ciągły i gładki, a rozmiary czasem tak nieznaczne, iż nie można go stwierdzić poprzez oględziny wizualne. Zgięty materiał może być przywrócony do pierwotnego kształtu, bez pozostawienia trwałych śladów uszkodzenia. Skręcenie polega na silnym, więc łatwo zauważalnym, pofałdowaniu powierzchni elementu na niewielkim jej obszarze. Tak uszkodzone elementy ramy powinny zostać wymienione.

Ze względu na zaawansowane technologie metalurgiczne i galwanotechniczne wykorzystywane w przygotowywaniu materiałów stalowych na nowoczesne ramy samochodowe niedopuszczalne jest stosowanie jakichkolwiek zabiegów termicznych w trakcie prostowania odkształconych elementów.

Wprowadzanie do odkształconej ramy sił prostujących może polegać zarówno na ciągnięciu odkształceń wklęsłych za pomocą łańcuchów z odpowiednimi zaczepami, jak i na dociskaniu odkształceń wypukłych specjalnymi trzpieniami. Naciągi i dociski wywierane są przez siłowniki hydrauliczne dozerów lub wież stanowiska naprawczego, a w niektórych operacjach także przez hydrauliczne rozpieracze albo warsztatowe dźwigniki pomocnicze.

Podstawowe warianty wypychania i naciągania odkształceń przedstawione zostały na załączonych ilustracjach. Żaden z nich nie jest w stanie doprowadzić do całkowitego wyprostowania odkształconej ramy. Przeważnie konieczne jest zastosowanie kilku takich zabiegów równocześnie lub w kolejnych fazach, pomiędzy którymi postęp prac jest sprawdzany przez system mierniczy ustalający aktualne pozycje punktów kontrolnych i ich zgodność z danymi karty pomiarowej.

Tweet

Toni Seidel
Prezes CTS sp. z o.o.