Что такое лонжерон в авто и можно ли его отремонтировать

Нет, это не французский аристократ и не пляж в Одессе. Хотя он может уйти, устать, треснуть и сгнить. Поговорим о нездешнем и непонятном слове, которое иногда становится очень актуальным для рядового автовладельца.

Если вас заинтересовал вопрос о лонжероне, то, скорее всего, у вашего авто серьезные проблемы с кузовом. Который, напомним, является самой дорогой частью любой машины. Скажем сразу – ремонтировать лонжероны можно, хотя это не всегда рентабельно и всегда непросто.

У несущего кузова лонжероны частично заменяют раму: к ним крепится силовой агрегат и элементы ходовой

Что это такое

Лонжерон в автомобиле – это прочная кузовная деталь, которая является частью силового каркаса. Лонжероны обычно расположены попарно вдоль кузова, ближе к бортам. Иначе говоря, это остатки несущей рамы, от которой конструкторы отказались в середине ХХ века в пользу несущего кузова. Без лонжеронов придать должную жесткость пространственной конструкции кузова невозможно.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Рихтовка кузова авто своими руками

Кроме того, на несущем кузове нужно иметь прочные места, к которым можно крепить определенные агрегаты – либо тяжелые, либо испытывающие значительные нагрузки. Поэтому именно к лонжеронам чаще всего крепят двигатель, коробку передач, рычаги подвески или ее подрамник. Внешне лонжерон представляет собой продольную деталь коробчатого или близкого к этому профиля, которая расположена в нижней части кузова, чаще всего – под днищем и в моторном отсеке. У небольших автомобилей А и В-класса сплошных лонжеронов по всему днищу может не быть, их роль играют усиленные пороги, а собственно лонжероны можно увидеть только под моторным отсеком и сзади, в местах крепления задней подвески.

Что с ними случается

Ржавеют. У автомобилей возрастом более 10-12 лет лонжероны могут проржаветь изнутри. На некоторых моделях недорогих брендов это может случаться и раньше. Это неприятная и даже опасная для движения проблема, ведь часто лонжерон “выгнивает” именно в местах крепления деталей подвески.

Оба лонжерона в паре (оба передние или оба задние) обычно ржавеют более или менее синхронно.

Лонжероны представляют собой закрытый объем, поэтому они ржавеют независимо от других кузовных деталей

Устают. Сколько бы мы не смеялись над уставшими мостами и лонжеронами как части несущих металлоконструкций, понятие усталости металла известно в такой науке, как сопромат (то есть о сопротивлении материалов). От постоянного воздействия сил металл не выдерживает и сделанная из него деталь теряет форму или разрушается.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Кузовной ремонт: цены на рихтовку

От усталости лонжерон может потрескаться в определенных, особенно нагруженных местах, может скрутиться он однообразных нагрузок, может банально согнуться. От этого ходовая часть может потерять свою геометрию, машину начнет тянуть в сторону, шины будут неравномерно изнашиваться.

Силовые элементы кузова трескаются в наиболее нагруженных местах. Если лонжерон не ржавый, его можно отремонтировать

Страдают в ДТП. Несмотря на то, что лонжерон – самая прочная часть кузова, в случае столкновений они также подвергаются повреждениям. Дело в том, что конструкторы умышленно делают их “мягкими”, чтобы они при фронтальном и кормовом столкновениях дозированно поглощали энергию удара. Иногда лонжерон не сминается, а смещается – рихтовщики говорят “ушел в сторону”. Хотя внешне деталь имеет вид “почти целой”, ремонт для ее восстановления нужен весьма серьезный, да и цена ремонта лонжерона в таком случае будет немаленькой.

Как его ремонтируют

Ремонт лонжерона осложняется тем, что к нему крепятся ответственные узлы. Так, нередко перед началом ремонта приходится демонтировать внешние кузовные детали, подвеску (частично или полностью) и порой даже силовой агрегат. Смещенный лонжерон можно “вытянуть” – то есть вернуть его контрольные точки на место с помощью специального стапеля (стенда), цепей, гидравлики и домкратов.

Чтобы отремонтировать лонжерон или установить новый, приходится демонтировать агрегаты, которые к нему крепятся

В ржавом лонжероне сварщики заменяют поврежденные фрагменты, также можно частично заменить участки с трещинами от усталости и морщинами от ДТП. Иногда получается дешевле заменить весь лонжерон целиком, тем более что они поступают в продажу, как и другие детали кузова.

Рекомендация Авто24

Если вы узнали, что у вашей машины какие-то проблемы с лонжеронами, вам стоит подробнее разобраться с этим вопросом. Ведь восстановление этой детали мало того, что недешевое, так еще и свидетельствует об определенных событиях в истории данного экземпляра авто. Машина либо очень старая, либо была в ДТП, либо эксплуатировалась с чрезмерными нагрузками. Другие признаки этих обстоятельств стоит поискать в машине, у которой обнаружены нелады с лонжероном – возможно, она настолько изношена, что вам нет смысла вкладываться в ремонт.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Можно ли рихтовать алюминиевый кузов

Что такое лонжерон в автомобиле? Роль лонжеронов

Когда мы пользуемся транспортным средством, порой не задумываемся, как это даже небольшой автомобиль способен выдерживать на себе такие тяжести. И главными элементами конструкции машины, благодаря которым это стало возможно, являются лонжероны. По сути это несущие части автомобиля, к которым в дальнейшем крепится все остальное.

Лонжерон автомобиля что это такое?

Первые модели автокаров предусматривали отдельные лонжероны, располагаемые параллельно друг к другу. Между собой они скреплялись специальными перемычками, образуя нечто наподобие лестницы. В дальнейшем к такой конструкционной раме крепилась ходовая часть, на которую «навешивался» кузов с салоном.

Современное автомобилестроение ушло несколько дальше в этом направлении. Теперь лонжероны являются неотъемлемой частью кузова машины. Для них используются специальный материал, изготовленный из легких, усиленной прочности металлических сплавов. Благодаря этому снижается общий вес транспортного средства, но повышается уровень его безопасности.

Нужно понимать важность лонжерона в машине. Ведь к нему крепятся ходовые элементы автотранспортного средства. И от их слаженности, точности, сбалансированной и четкой работы, зависят эксплуатационные характеристики, а также безопасность водителя и пассажиров.

Увидеть лонжерон можно и на грузовом транспорте (когда смотреть между кабиной и кузовом). На легковушке для этого может потребоваться спуститься в специальную смотровую яму – сверху его не видно.

Проблемы и их решения

Теперь немного о том, что же означают слова автомобильных мастеров, когда они говорят об «уходе», либо же трещинах, деформации, крене лонжерона. Для владельца транспортного средства это ничего хорошего не означает. И только потому, что эта часть изготавливается по особой технологии в заводских условиях, и отремонтировать ее даже в самой современной автомастерской может оказаться весьма проблематично. Не то чтобы здесь не было приспособлений все выровнять, заварить, поставить на место.

Дело в том, что после вмешательства в изначальную структуру лонжерона высока вероятность снижения его прочностных характеристик. Поэтому, если поврежден лонжерон несущей конструкции, автомобиль можно готовить к списанию. Шансы на ремонт остаются в случаях, если требуется заменить не несущую, а соединительную часть.

Идеальное и наиболее практичное решение менять ее новой и не стараться ремонтировать. Если Вы решились подравнять или проварить лонжероны – не забывайте о необходимости целостности всего строения. Здесь не должно быть каких-либо вставок.

Целесообразно также немного напомнить о конструктивных особенностях современных авто по части лонжеронов, чтобы наглядно объяснить опасность усиления и ремонта в кустарных условиях. Важно помнить, что передние и задние детали обычно специально изготавливаются менее прочными.

Либо же конструктивно делаются так, что лонжерон будет деформироваться при аварии или серьезном столкновении. Такой подход позволяет «забирать» практически всю кинетическую энергию удара на непрочные части, позволяя салону с пассажирами оставаться в безопасности даже в случае серьезного столкновения. Правда, после такой процедуры обычно автомобиль восстановлению уже не подлежит.

Забота о лонжероне

Также стоит серьезно относиться к проверке и диагностике транспортного средства после менее серьезных аварий и столкновений. Ведь, учитывая «хрупкость» передней и задней частей, велика вероятность, что лонжероны может «повести». В дальнейшем это чревато разбалансировкой работы всей системы, появлением конструктивных перекосов (например, отхода дверей, капота, щелей между деталями).

В местах повреждений резко возрастает нагрузка на ходовую. Автокар начинает терять мощность, «жрать» резину, больше потреблять топлива. Машиной становится труднее управлять, может вообще поменяться геометрия подвески. Наиболее уязвимой по повреждению различной степени оказывается передняя часть лонжерона. Именно ей следует уделять пристальное внимание, если решили купить железного коня «с рук».

Важно понимать, что даже несущественные повреждения лонжеронов, которые возможно вытянуть в мастерских, в будущем влияют на устойчивость и прочность всей структуры. Осторожно также следует относиться к самостоятельному усилению кузова и придания ему дополнительной прочности. Этим нельзя пренебрегать.

Ведь в этом случае вы рискуете снизить уровень защиты салона. Теперь в случае серьезной аварии кинетическая энергия не будет поглощаться на входе, а будет перераспределяться по всей конструкции, вызывая ее одновременное деформирование площади. А вот заменить лонжерон в гаражных условиях очень сложно. Поэтому отнеситесь к этой железной детали более скрупулезно.

Помните, на заводах создаются и проверяются различные условия эксплуатации транспорта в самых различных условиях. И потребителям предлагается самый оптимальный вариант. Теперь Вы знаете, что такое лонжерон в авто и для чего он собственно нужен!

Поделитесь информацией с друзьями:

Лонжерон — что это?

В конструкции автомобиля лонжерон является деталью основы кузова, обладающей очень высокой прочностью. Это очень крепкая конструкция в виде балки, к которой, как правило, и присоединены все остальные основные детали. Лонжероны являются некой основой кузова авто, и без кузова представляют собой простые коробы.

Лонжерон – это прочный профиль, произведённый из металла, или коробчатая балка прямоугольного сечения. Лонжероны проходят и через переднюю часть кузова и через заднюю. Как правило, они парные, слева и справа, иногда и вовсе сквозные, тянущиеся от самого переднего бампера и до заднего. Именно лонжероны, по сути, призваны постоянно выдерживать на себе все нагрузки от окружающих деталей, весь вес двигателя, кузова и пассажиров. Кроме того, на лонжероны также приходят и усилия от колёс.

Изначально лонжеронами называли те части рамы автомобиля, которые можно тянулись через весь корпус продольно. Такие части для усиления соединялись перемычками. В итоге, получалась конструкция, похожая на лестницу. Таким образом, создавали раму, которой раньше обладали все автомобили. Собственно, полученное установленное на колёса и оснащённое двигателем шасси вполне могло передвигаться самостоятельно даже без кузова. Кузов устанавливался позже сверху.

На сегодняшний день рама подобного лестничного типа отлично просматривается у многих грузовиков, например у той же Газели. Тем не менее, лонжероны грузовиков часто не коробчатого типа, а из профилей в виде положенной на бок буквы «П».

Также рамные конструкции включаются в модели многих внедорожников.

Что же касается большинства обычных легковушек, их сегодня строят также на основе продольных лонжеронов, но сегодня эти детали уже давно выполняются встроенными в пол кузова, соответственно, являются уже его частью. В начале применения таких идей с интеграцией лонжеронов в кузов, их называли «интегрированной рамой».

В любом случае, в каком-либо из видов, лонжероны обязательно присутствуют в конструкции любого авто. Тем не менее, чаще всего, вы не сможете их увидеть, по крайней мере, в полностью собранной легковушке, стоящей на колёсах. А вот если посмотреть на автомобиль снизу, тогда их видно очень хорошо.

Касательно технических характеристик, лонжерон обладает очень высокой степенью значимости в общей конструкции автомобиля и может оказывать значительное влияние на массу различных характеристик в случае своей деформации. Как и любая другая деталь, лонжероны также могут быть деформированы в следствие сильных ударов и столкновений, эти детали могут уставать и со временем трескаться.

Все эти повреждения будут иметь очень серьёзное значение для конструкции автомобиля в целом. Целостность лонжеронов определяет правильное положение всех ключевых агрегатных узлов, по отношению к кузову, подвески, двигателя, линии всех разъёмов кузовных панелей, крыльев, дверей и прочих деталей.

Так при повреждении двери или крыла, автомобиль может передвигаться дальше, но если повреждён лонжерон, все остальные конструктивные детали могут «поплыть» вслед за ним, могут появиться щели, которые нельзя будет устранить снаружи, геометрия подвески будет также нарушена, машина может совершенно перестать слушаться управления, скорее всего, будет наблюдаться очень быстрый износ резины. Кроме того, возникнет риск окончательного повреждения таких силовых конструкций, и лонжерон лопнет.

У некоторых моделей автомобилей китайского производства, во время краш-тестов, лонжероны иногда просто отрываются от пола. Машины с такими характеристиками, фактически, представляют собой очень большую опасность при эксплуатации.

Поэтому, при осмотре автомобилей, попавших в аварию, специалисты первым делом осматривают лонжероны, на предмет выявления их повреждений. Для того, чтобы точно определить целостность и сохранность формы лонжерона, используется специальная аппаратура в виде стенда для точных измерений. Повреждённый лонжерон можно заменить в принципе, но вряд ли при сварке даже на самом лучшем сервисе, возможно будет достигнуть той же прочности, что и при сборке на заводе.

Одним словом, как правило, если сильный удар значительно повредил лонжерон, скорее всего, это будет означать непригодность кузова для дальнейшей эксплуатации. При желании визуально можно будет всё восстановить, но это будет довольно сложно сделать, и при этом, изначальной прочности точно не будет.

что такое в автомобиле, устройство и схема

Характеристика

Что такое лонжерон? Это слово происходит от французского longer, что переводится как «двигаться вдоль». Лонжерон – это основной силовой элемент кузова, который располагается по всей его длине. Стоит отметить, что данное понятие встречается не только в автомобилестроении. Лонжероны являются частью таких инженерных сооружений, как мосты, вагоны, корабли и самолеты.

Если говорить про автомобиль, то данный элемент лежит по всей длине машины. В кузове всего имеется два лонжерона. Именно они составляют замену раме. Соединяются данные элементы при помощи перемычек. К конструкции также крепятся элементы подвески, двигатель и другие детали. Ввиду такого строения, лонжерон автомобиля в кругах автомобилистов называется лестничной рамой.

Основные проблемы, связанные с лонжеронами

Как и любая деталь, балка тоже имеет свой срок службы. Под воздействием интенсивных длительных нагрузок, а также с течением времени, элемент покрывается микроскопическими трещинами, которые со временем продолжают разрастаться и ставят под угрозу надежность крепления подвески или двигателя. Кроме того, ДТП и аварии, связанные со значительными деформациями передней или задней части, также оставляют свой «след». Есть трещину не видно сейчас, то через неделю она будет достаточных размеров, чтобы ставить вопрос о замене детали.

Многие балки страдают от коррозии, которая разъедает их изнутри, что со временем приводит к тому что, они просто начинают разваливаться. Вначале это будет трещина, а затем, изделие начнет покрываться серией таких дефектов. Пожалуй, это явление неизбежно.

Что грозит автомобилю с неисправным лонжероном. Это вопрос долго мучает всех водителей, которые впоследствии закрывают глаза на проблему и продолжают ездить на автомобиле с проблемными лонжеронами. При деформации этой детали, страдает положение некоторых деталей, например, дверей или элементов подвески. При этом сильно нарушается геометрия кузова, а управлять машиной становится намного сложнее, что ставит под угрозу безопасное движение.

Если на балке имеется трещина, то некоторые части авто могут просто отвалиться, например, двигатель. Кроме того, известно много случаев, когда машина просто разваливалась на ходу, что приводило к «неприятным» последствиям.

Функция, особенности

Какую функцию выполняет лонжерон? ВАЗ ли это или немецкая БМВ, задача этой детали одна — лонжерон призван выдерживать нагрузки от мотора, кузова и багажа. Это самая прочная деталь в автомобиле. Передний лонжерон ВАЗа выполняет также функцию амортизатора.

Он поглощает деформационные искажения в случае ДТП. Если данная конструкция будет жесткой (как рама на грузовиках), энергия не будет нивелироваться, а весь удар передастся на кузов и на водителя. Именно чтобы поглощать силу удара при авариях, передний лонжерон имеет деформируемые зоны. Они могут быть организованы несколькими способами:

1. Путем уменьшения толщины стенок. Минус такого решения – малая прочность силовой конструкции. К тому же при ударе кузов будет сминаться неравномерно. Поэтому такая схема реализации деформируемых зон сегодня практически не используется.
2. Путем создания складок в лонжероне. Эти складки позволяют сминать силовую конструкцию при ДТП в так называемую гармошку. В данном случае энергия удара максимально нивелируется. Такая конструкция есть не только на переднем, но и на заднем лонжероне. ВАЗ 2170 также не является исключением. Благодаря складкам существенно смягчается ударная сила как с тыльной, так и с фронтальной стороны.

Дополнительно лонжерон может ослабляться путем проделывания отверстий в нем. Но чаще всего они нужны для крепления навесных узлов и агрегатов. Такие отверстия присутствуют и на рамах грузовиков. Частично они тоже выполняют функцию деформируемых зон.

Лонжерон автомобиля, какие задачи возложены на эти элементы корпуса авто

Помимо всего сказанного выше, лонжерон является амортизатором переднего отдела кузова, поскольку расположен в районе поглощения деформации. Слишком прочная и жесткая конструкция кузова не способна поглотить энергию удара, в результате чего кузов фактически в полном объеме передает энергию пассажирам автомобиля.

Чтобы часть кузова, где находятся пассажиры, деформировалась минимально, нужно смягчить удар. Для этого в задней и передней частях кузова организованы деформируемые зоны, силовая структура которых сознательно ослабляется в продольном направлении. В частности, разными методами ослабляют лонжероны — в слабонагруженных местах выполняют специальные отверстия и сквозные прорези, уменьшают толщину их сечения или стенок, создают специальные складки при штамповке, которые предусматривают смятие лонжеронов при аварии и так далее. Эти части при столкновении подвергаются существенному разрушению, однако, одновременно с этим, поглощают большинство кинетической энергии, что уменьшает силу удара, который направлен в сторону салона.

Виды

Различаются данные элементы по месту расположения. В зависимости от типа автомобиля лонжероны могут находиться горизонтально, под углом, либо быть изогнутыми и располагаться в горизонтальной плоскости. На некоторых машинах данные элементы внедрены параллельно друг к другу. Это в основном коммерческий транспорт. На кроссоверах применяется схема с горизонтальным расположением и под углом.

Для чего это нужно? Делается это для максимального угла поворота колеса. На спортивных автомобилях лонжероны изгибаются вертикально. Это способствует более низкому центру тяжести. В таком кузове пол находится на максимально низком уровне, что дает машине хорошие характеристики управляемости. А горизонтально изогнутые лонжероны призваны повысить безопасность при боковом столкновении. Такая схема тоже понижает кузовной уровень пола.

Особенности конструкции и виды лонжеронов

Лонжероны в легковушках могут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными нужно понимать, что для определенной части кузова предназначены свои лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для укрепления днища салона) и сзади (усиление кормы кузова). Но поскольку типов кузовов – большое количество, то необязательно, что все указанные лонжероны могут использоваться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние или задние лонжероны, но передние есть всегда.

Объясняется это тем, что передок авто испытывает самые большие нагрузки – на него приходится вес силовой установки и трансмиссии, к нему крепиться подвеска.

Также в несущем кузове могут использоваться цельные лонжероны, тянущиеся вдоль всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, поскольку приходится придавать лонжеронам особую форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.

Но какие бы типы лонжеронов не применялись на авто, раздельные или цельные, они всегда парные и расположены параллельно друг относительно друга. Хотя в ряде случаев используются эти элементы, расположенные под небольшим углом.

Также лонжероны могут быть как составными, так и представляющие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный набор деталей, соединенных между собой. У каждого из них есть свои хорошие качества и недостатки. Так, составная конструкция обеспечивает более легкое проведение ремонта, поскольку возможна замена только поврежденной детали, без замены всей конструкции. Но и показатели по прочности и надежности у такого типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать значительные нагрузки за счет единой конструкции, но в случае его повреждения, восстановление его уже практически невозможно.

Чтобы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления применяются титановые или алюминиевые сплавы, а также композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется либо путем штамповки, либо при помощи фрезерных станков.

Поперечины

В конструкции обязательно присутствуют и поперечины. Они делают кузов более жестким и крепким при нагрузках «на кручение». Поперечины имеют разную форму и могут быть:

Вне зависимости от типа они изготавливаются из гнутого металлического профиля и крепятся к лонжеронам путем сварки. На коммерческом транспорте поперечины скрепляются клепкой. А двигатель и прочие узлы автомобиля устанавливаются на поперечины посредством кронштейнов разной формы.

Преимущества

В первую очередь лонжеронная конструкция отличается своей легкой массой. Ни одна конструкция не весит так много, как рама, будь то схема с горизонтальным или вертикальным расположением элементов. При этом такой кузов более безопасен. Лонжерон имеет возможность деформации, во время которой забирается часть энергии при ударе. В случае с рамой вся нагрузка идет далее на элементы. Кузов с лонжеронами обладает хорошей пассивной безопасностью. Причем это наблюдается как при лобовом, так и боковом столкновении.

Недостатки

Есть у такой конструкции и минусы. Недостатки касаются взаимосвязи всех элементов. При аварии нарушается геометрия всех деталей, будь то правый лонжерон или левый. Причиной того является равномерная ударная нагрузка. При ДТП энергия распределяется по всей несущей конструкции. В случае с рамой повреждения были бы минимальными, а геометрию можно было бы восстановить очень легко. Лонжероны же обладают низкой ремонтопригодностью. В странах Западной Европы такой автомобиль и вовсе списывают в «тотал», особенно если удар коснулся зоны с заливной горловиной. Но в России такие машины пытаются восстановить. И это не замена лонжерона, а вытягивание деформированного элемента на стапеле — специальном стенде для выравнивания геометрии кузова.

Мастер зацепляет клещами за край кузова и ровняет поврежденные поперечины. Но беда в том, что при ДТП повторно прежнюю безопасность лонжерон не обеспечит. Он не будет гасить и смягчать удар так, как в первый раз, тем более, если была произведена сварка в ответственных местах. Внешне восстановленный автомобиль выглядит как заводской, однако о пассивной безопасности говорить не приходится.

Обратите внимание: при некачественном ремонте такой автомобиль можно распознать по неравномерным зазорам. Если они слишком большие и расходятся в разных местах, значит, машина побывала в серьезном ДТП. Не стоит приобретать подобные авто даже за полцены. Это чревато последствиями.

Отметим, что с лонжеронами связаны многие системы, и при малейшем нарушении геометрии это проявляется в управлении. На таком авто невозможно выставить развал-схождение, из-за чего на скорости машина будет «искать дорогу» или уходить в одну сторону. Возможна также неправильная работа трансмиссии, поскольку мотор будет наклонен под углом. На «тотальных» авто часто лопается лобовое стекло. Чтобы этого не случалось, мастерам порой приходится производить ювелирную работу по выставлению геометрии. Но не каждый специалист это может сделать.

Лонжероны – важная составляющая кузова

Примечание. В запущенном состоянии деталь не подлежит ремонту и требует замены. Если вовремя заметить повреждение, его можно устранить сваркой с проникновением во внутреннюю часть лонжерона.

При активном использовании автомобиля или путешествиях по дорогам с суровыми условиями передвижения, в лонжеронах появляются трещины, которые обнаруживаются лишь во время диагностики ходовой(см.). Если не замечать их длительное время или не предпринимать необходимых действий, деталь разрушается и, впоследствии, не подлежит ремонту. Причинами поломки обычно становятся:

• Некачественное дорожное покрытие
• Движение по неровностям на большой скорости
• Ослабление креплений

Из-за ослабления жесткости крепления рулевого механизма возле нижнего болта появляется трещина, после – люфт корпуса и, в итоге, колеса машины получают нарушение схождения.

Замена

Возможна ли замена лонжерона? При существенном повреждении силовой конструкции и невозможности списать авто в «тотал» наиболее оптимальный вариант – замена элемента на новый. В таком случае старый лонжерон вырезается и на его место вваривается новый при помощи дуговой газосварки. При этом недопустимо использование соединительных муфт и прочих приспособлений. Это негативно сказывается на прочности конструкции. Правильно замененный лонжерон не изменит геометрию кузова, и такая машина будет еще пригодна для эксплуатации.

Почему многие автомобилисты предпочитают именно ремонт? Это производится ввиду экономических соображений. Вытянуть старый кузов намного дешевле, чем заморачиваться его правильным восстановлением. Но обычно такие авто сразу выставляются на продажу.

Как ремонтировать лонжероны

Если верить статистике, то большинство работ связанных с заменой балки, приходятся именно на переднюю часть машины. Если речь идет о рамной конструкции кузова, то тут проблем нет, мастера просто заменят неисправную деталь и авто снова подлежит эксплуатации.

Намного сложнее дело обстоит с кузовами, которые являются несущей частью конструкции. В этом случае, замена балки – это очень трудоемкий процесс, который не всегда получается, как надо. Приварить эту деталь ровно уже невозможно, поэтому многие автомеханики просто отказываются от этой работы.

Однако не стоит отчаиваться, некоторые автосервисы могут выпрямить неисправную деталь при помощи специального оборудования. Но это можно сделать только при условии, что он слегка помят. Возникшие трещины, как правило, задерживают при помощи приваренной заплатки, которой хватает на некоторый промежуток времени.

При любом ремонте балки геометрия кузова уже не будет прежней. Это сильно отразится на положении фар, дверей, крыльев и капота. Машина станет не симметричной, а регулировка подвески станет очень проблематичным занятием, поэтому такую машину лучше всего сдать в утиль.

Как зигзаги лонжеронов могут стать зигзагами неудачи

Силовая структура кузова автомобиля — штука, о которую было сломано немало копий автопромщиков. Ведь нынче перед ателье кузовного инжиниринга стоит непростая задача: нужно и в прокрустово ложе бюджета уложиться, и обеспечить максимальные жёсткость, безопасность и экологичность модели. Да-да и её тоже. Казалось бы, как структура кузова может повлиять на экологичность? Элементарно. Советский автопром не скупился на сталь для кузовов — в некоторых местах толщина листа составляла немыслимые по нынешним меркам 2 мм. Нынче этот показатель варьирует от 0.6 до 0.8 мм. Дело не только в экономии материалов, но и в желании снизить вес машины и, как следствие, расход топлива. Именно поэтому сегодня так активно используют композитные материалы и «крылатый» алюминий.  

Но как бы ни развивалась технологии кузовостроения, пока что некоторые элементы конструкции перекочёвывают из поколения в поколение. Один из таких — это лонжерон. Слышали о нём многие, правда, зачем он нужен, и что будет, если его повредить, знает не каждый. 

Лонжерон — один из важнейших элементов силовой структуры кузова. Любой мало-мальски современный кузов состоит из кузовных панелей (капот, двери), сложного сочетания внутренних силовых элементов и зон так называемой программируемой деформации, задача которых максимально эффективно поглощать энергию от ударов в случае возникновения ДТП. 

На заре эпохи массового автомобилестроения и следующие примерно 70 лет в основе силовой структуры кузова была рама. Это простое и, в общем-то, эффективное с точки зрения жёсткости решение имело ряд недостатков. Главные из них — высокая масса и плохая управляемость. Те, кому довелось управлять старыми рамными седанами, познали сполна то неловкое ощущение, когда машина так неохотно меняет курс, неспешно откликаясь на руление баранки. Так происходило в том числе и из-за инерционных сил — большая масса неохотно меняет направление движения. Сегодня же, рама — это вотчина настоящих внедорожников, которых, если приглядеться к конструктивным особенностям современных «джипов», остаётся всё меньше. А на место собственно рамы как раз таки и пришли лонжероны. Используют их не только в автомобилестроении, но и в авиации и железнодорожном транспорте. Конструктивно это стальной профиль двутаврового (в виде буквы Н) сечения или же в виде балки (коробчатое сечение), швеллера, трубы или Z-образной формы. Разные виды сечения применяются в зависимости от конкретной нагрузки, которая по замыслу инженеров будет ложиться на конкретный силовой элемент. К примеру, двутавровый профиль — чемпион по жёсткости (в тридцать раз жёстче квадратного) и прочности (в семь раз прочнее квадратного). Но если нужна хорошая сопротивляемость скручиванию, то нет ничего лучше  лонжерона в  виде трубы — производительность выше в 400 раз (!) по сравнению с квадратными (открытыми) сечениями. 

К достоинствам лонжеронов можно отнести, прежде всего, большую жёсткость, простоту в изготовлении, относительную безопасность такой конструкции и низкую массу. Но есть, разумеется, у лонжеронов и недостатки. Главный из которых проистекает из предназначения этого элемента. Дело в том, что лонжероны, находящиеся в передней и задней частях кузова, располагаются в так называемой зоне поглощения деформации. Эта зона служит защитой для водителя и пассажиров при сильных столкновениях. Что будет, если кузов вообще не будет деформироваться при сильном лобовом столкновении двух автомобилей? Вся энергия встречных курсов передастся водителям и пассажирам, что приведёт к огромным перегрузкам и смерти. Парадокс. Но если сделать кузов автомобиля совершенно невосприимчивым к ударам и повреждениям, то из него получится хороший «танк», но никак не безопасное средство передвижения. Поэтому-то переднюю и заднюю часть кузова проектируют таким образом, чтобы она в случае необходимости принимала на себя весь удар и, деформируясь, гасила бы его, оставляя пространство с водителем и пассажирами нетронутым. То есть в продольном направлении силовая структура намеренно делается более слабой. Конкретно это проявляется в уменьшении сечения лонжеронов, толщину их стенок делают переменной. В местах с меньшей нагрузкой проделываются отверстия. Это могут быть штампованные складки, благодаря которым при ударе лонжерон складывается гармошкой. В общем, в основу конструкции лонжерона закладывается не только возможность служить силовой основой кузова, но и способность при помощи деформации гасить удары, направленные в сторону салона. Увы, смягчив однажды удар и изменившись в геометрии, лонжерон уже не сможет выполнять ни роль силового элемента, ни роль защитника от удара. Почему это важно знать? 

Часто автомобиль после серьёзного ДТП проходит серию восстановительных процедур перед продажей. В числе этих процедур и вытягивание кузовных панелей с лонжеронами. И если помятая и восстановленная дверь таит в себе лишь опасность покрыться коррозией раньше времени, то «восстановленный» лонжерон — совсем другое дело. Менять его нельзя — он слит воедино с кузовом при помощи сварки. Чисто визуально, конечно, можно подправить. Но, во-первых, к заводским значениям жёсткости уже прийти не удастся. Иногда при ремонте лонжероны после вытягивания усиливают, но на СТО нет приборов, способных восстановить первоначальные значения жёсткости, следовательно, есть опасность того, что энергопоглощающую функцию лонжерон выполнять больше не сможет. Это нужно помнить, приобретая автомобиль на вторичном рынке. 

К достоинствам использования лонжеронов следует отнести: резкое снижение массы кузова и автомобиля в целом; обеспечение большей жесткости на кручение и, как следствие, лучшую управляемость авто; относительную простоту конструкции; высокую безопасность такого типа кузова в случае дорожно-транспортного происшествия. Тем не менее, несмотря на ряд существенных достоинств, у лонжеронов имеется и значимый недостаток – очень ограниченные возможности восстановления в случае деформации. Связано это с тем, что передний и задний лонжероны намертво крепятся к кузову с помощью сварных швов. Параметры жесткости лонжерона и степень противодействия нагрузкам четко рассчитываются автопроизводителем. По этой причине восстановление лонжерона после сколь-либо значительного повреждения (подобная ситуация – не редкость в случае ДТП) приводит к тому, что деталь изменяет свои характеристики прочности и не способна полноценно выполнять свои «обязанности» по обеспечению жесткости кузова.  

При этом вварить новый лонжерон также не удастся ввиду конструктивных особенностей. Фактически, при повреждении лонжеронов любой ремонт становится весьма относительным, и заводские характеристики существенно ухудшаются.

Что такое лонжерон в автомобиле? — Авто портал. Познавай, учись и мечтай…

В помощь автолюбителю

Изначально на всех машинах употреблялась рамная несущая часть. Другими словами все элементы авто крепились к особой конструкции – раме. Модификаций таковой несущей части было пара, но самое громадное распространение взяла рама лестничной конструкции.

Состояла она из двух параллельно расположенных продольных балок – лонжеронов, соединенных между собой поперечинами, что и придавало данной конструкции вид лестницы.

Рамная конструкция кузова

По мере развития автомобилестроения, рамную конструкцию вытеснил несущий кузов. Другими словами все элементы авто крепились уже к кузову, и надобность в раме отпала, не смотря на то, что и не совсем. Рамная несущая часть до сих пор используется на грузовых авто, тяжелых внедорожниках.

Все дело в том, что несущий кузов не может выдерживать большие нагрузки, другими словами эта конструкция не применима для грузовиков либо больших внедорожных авто, владеющих большой массой.

Но и в легковых авто не вся нагрузка от составных частей легла на кузов. Если бы так было сделано, то он, изготовленный из узкого листового металла, просто не выдержал бы нагрузки, и составные части легко бы отваливались, обрывая металл. Исходя из этого без применения лонжеронов в применении несущего кузова не обошлось.

Содержание статьи

• 1 Что такое лонжерон и для чего они необходимы?
• 2 Особенности конструкции и виды лонжеронов
• 3 Какие конкретно функции лонжероны делают?
• 4 Неисправности лонжеронов

• 4.0.1 Видео: Урок №19 — НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. РАМА. КУЗОВ. ПОДВЕСКА.

5 Методы ремонта и восстановления

5. 0.1 Видео: Как вытянуть лонжерон собственными руками, В ЛЕСУ)

Что такое лонжерон и для чего они необходимы?

Функции рамы делает кузов в виде лонжеронов

Главная задача лонжеронов – принимать на себя все нагрузки как внутренние (составные части авто, пассажиры, дополнительный груз и т. д.), так и внешние (вибрации, передаваемые от колес).

Представляет собой лонжерон простую трубу прямоугольного сечения. Причем в различных местах это сечение может изменяться, дабы обеспечить нужную жесткость кузова. В них проделаны технологические отверстия, при помощи которых производится крепление и монтаж составных частей авто, и выполняется вентиляция, дабы в них не накапливалась влага, являющая катализатором образования коррозионных процессов.

Но в отличие от рамной конструкции, где рама есть всецело отдельным элементом авто, в автомобилях лонжероны интегрированы в кузов, другими словами являются неотъемлемой его частью и многие элементы кузова присоединены к ним при помощи сварки.

Особенности конструкции и виды лонжеронов

Передние лонжероны отмечены красным

Лонжероны в легковушках смогут быть как раздельной конструкции, так и цельными. Под раздельными необходимо осознавать, что для определенной части кузова предназначены собственные лонжероны. Устанавливаются они в передней части (упрочнение моторного отсека), средней части кузова (для упрочнения дна салона) и позади (усиление кормы кузова).

Но потому, что типов кузовов – много, то необязательно, что все указанные лонжероны смогут употребляться. К примеру, в некоторых авто может отсутствовать средние либо задние лонжероны, но передние имеется неизменно.

Разъясняется это тем, что передок авто испытывает самые громадные нагрузки – на него приходится вес силовой трансмиссии и установки, к нему крепиться подвеска.

Кроме этого в несущем кузове смогут употребляться цельные лонжероны, тянущиеся на протяжении всего авто от переднего бампера к заднему. Такая конструкция более надежна, но и сложнее в изготовлении, потому, что приходится придавать лонжеронам особенную форму (изгибы крыльев) с сохранением всех прочностных показателей.

Но какие конкретно бы типы лонжеронов не использовались на авто, раздельные либо цельные, они неизменно парные и расположены параллельно относительно друг друга. Не смотря на то, что во многих случаях употребляются эти элементы, расположенные под маленьким углом.

Кроме этого лонжероны смогут быть как составными, так и воображающие собой единый цельный элемент. Первые выглядят как определенный комплект подробностей, соединенных между собой. У каждого из них имеется собственные недостатки и хорошие качества.

Так, составная конструкция снабжает более легкое проведение ремонта, потому, что вероятна замена лишь поврежденной подробности, без замены всей конструкции. Но и показатели по надёжности и прочности у для того чтобы типа лонжеронов – ниже. Цельный же тип способен выдерживать большие нагрузки за счет единой конструкции, но при его повреждения, восстановление его уже фактически нереально.

Дабы лонжероны смогли выдерживать сильные нагрузки, в качестве материала их изготовления используются титановые либо алюминиевые сплавы, и композитные материалы. Формирование же этих элементов выполняется или методом штамповки, или при помощи фрезерных станков.

Какие конкретно функции лонжероны делают?

Исходя из изложенного, делается ясно, что лонжероны в легковых авто являются главным силовым элементом в конструкции. Но в случае если в грузовиках он – несущая часть, то в легковушках он всего лишь усиливает кузов. Но наряду с этим функции его крайне важны, потому, что он принимает на себя все нагрузки, действующие на кузов.

А они разнонаправлены, исходя из этого лонжерон трудится в весьма твёрдых условиях.

Кроме усиления эти элементы еще делают и роль амортизаторов, снабжая максимально ровное распределение вибрационных действий по всему кузову, а не только в его определенной части.

При ДТП главную силу удара в кузове приходится именно на лонжероны. Исходя из этого конструкция их такая, что они не только принимают ударные нагрузки на себя, но еще и гасят их. Для этого в передней части лонжерона сделаны так именуемые «деформируемые» участки, где толщина металла меньше, чем в другой части элемента.

Необходимы они для того, дабы на протяжении действия ударной нагрузки при ДТП, происходила деформация лонжерона, снабжающая понижение кинетической энергии удара.

Часто при изготовлении лонжеронов используются так именуемые складки, задача которых – не допустить переломление элемента. При сильном ударе лонжерон со складками складываться в «гармошку».

Неисправности лонжеронов

Видео: Урок №19 — НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. РАМА. КУЗОВ.

ПОДВЕСКА.

Потому, что эти элементы конструкции кузова делают последовательность наиболее значимых функций, причем все они связаны с восприятием больших нагрузок, то и происхождение деформации – дело времени.

Неспешно происходит «усталость» металла, почему изменяются его свойства – значительно уменьшается прочность, упругость. Исходя из этого возможность деформации кроме того от малого действия существенно возрастает.

Из-за данной «усталости» вероятно образование трещин, начало которых в большинстве случаев идет от технологических отверстий. По окончании появления трещины при предстоящей эксплуатации она будет «разрастаться» и если не предпринять мер, то в итоге она приведет к разрушению лонжерона.

Ну и, конечно, сильные ударные нагрузки, например, при ДТП смогут поменять геометрию самого элемента, а это уже – достаточно значительная неприятность. Вследствие того что многие элементы кузова, и составные части авто крепятся как раз к лонжеронам. И в случае если при аварии лонжерон «повело», то это скажется на геометрии кузова, поменяет положение узлов и агрегатов.

Вследствие этого в кузове смогут существенно увеличиться герметичность и зазоры нарушится. Смещение агрегатов может привести к происхождению дополнительных нагрузок в местах соединения, что будет приводить к повышению их износа.

Кроме этого изменение геометрии кузова фактически постоянно сказывается на управляемости авто. Благодаря тому, что лонжероны «поведены» положение колес изменяется, почему машину может всегда «вести» в сторону, и существенно увеличится износ шин.

Методы ремонта и восстановления

Видео: Как вытянуть лонжерон собственными руками, В ЛЕСУ)

Основная неприятность применения лонжеронов в несущем кузове – весьма тяжёлое их ремонт и восстановление. Но и без них в конструкции авто не обойтись.

Как уже отмечено лонжероны составного типа, складывающиеся из нескольких подробностей, еще возможно ремонтировать методом замены поврежденного элемента, но и тут имеется собственные нюансы. Так возможно устранить лишь трещины и другие незначительные повреждения этого элемента.

Возможно трещины кроме этого и заварить при помощи сварочного аппарата, не смотря на то, что и тут также не все легко. Титановые и алюминиевые сплавы весьма не хорошо подвергаются сварке, исходя из этого такие работы обязан проводить специалист, опытный все особенности работы с этими металлами.

В случае если лонжерон «повело» либо имеются незначительные деформации, то вероятно восстановление его геометрии на особом стенде – каролинере. Но и эта операция не из легких, потому, что для доступа к поврежденному элементу приходится разбирать фактически целый автомобиль.

Допускается частичная замена лонжерона. Производится она при, в то время, когда деформирован только маленький участок на финише элемента. При таких условиях поврежденную часть отрезают, а на ее место приваривают новый.

Но такая операция вероятна лишь с условием, что главная часть элемента не имеет никаких повреждений.

Полная же замена деформированного лонжерона – операция весьма рисковая. Доказательством тому есть то, что при сильном повреждении этого элемента кузов считается негодным для предстоящего применения.

И все же такая операция выполняется. Но наряду с этим никто не предоставит полной гарантии того, что геометрия кузова восстановиться, а вот усугубить проблему попыткой замены лонжерона возможно свободно. Да и сами такие работы являются весьма дорогостоящими, исходя из этого не всегда целесообразно делать ее, учитывая то, что все вмешательства в конструкцию кузова в обязательном порядке скажутся на безопасности.

В обязательном порядке к прочтению:

Лопнувшие лонжероны-ремонт Ваз 2106.

Статьи как раз той тематики,которой Вы интересуетесь:

Лонжерон – что это такое и с чем его едят? | Автогид Москва

Лонжерон – это главный силовой элемент конструкции автомобиля, который расположен по всей её длине. Два лонжерона, между которыми расположены поперечные элементы, формируют раму. Она, в свою очередь, используется в качестве опоры для крепления кузова, элементов подвески и других деталей авто. По сути, лонжерон выглядит как металлический профиль или труба, имеющая прямоугольное сечение.

Лонжероны бывают двух типов:

• расположенные в передней или задней части автомобиля;

• проходящие по всей длине конструкции авто.

Лонжероны – это очень прочные конструктивные элементы, которые могут выдерживать очень серьезные нагрузки, создаваемые весом кузова, силового агрегата, пассажиров, багажа и др. Помимо этого, лонжероны могут выдерживать значительную нагрузку во время движения, которая формируется колесами машины.

Пара лонжеронов, из которых состоит рама лестничного типа, с виду напоминают литеру «П», положенную на бок. Сегодня такие рамы с лонжеронами применяются почти на всех грузовиках и серьезных внедорожных автомобилях. Большинство легковых автомобилей производится с использованием несущего кузова. Лонжероны присутствуют в составе конструкции каждой машины.

Как мы уже упомянули выше, лонжероны подвержены существенным нагрузкам. В случае превышения допустимых показателей эти элементы конструкции могут деформироваться. Это крайне негативно влияет на основные параметры авто. К примеру, зачастую меняется положение элементов авто по отношению к кузову. Это значит, что мотор, детали передней и задней подвески, двери, крылья и другие составляющие автомобиля располагаются неправильно по отношению к основной конструкции кузова.

В большинстве случаев деформация лонжерона – это результат серьезного ДТП. В случае повреждения этой детали восстановить изначальные габариты и параметры кузова бывает очень непросто. Наверное, вы неоднократно видели, как некоторые автомобили «жуют» резину на колесах буквально на глазах. Такая проблема возникает в случае неправильного восстановления автомобиля после серьезной аварии.

Ещё один признак этой проблемы – автомобиль постоянно «ведет» влево или вправо. Отметим также, что в случае серьезного повреждения автомобиля в дорожно-транспортном происшествии очень важно выполнить тщательную диагностику лонжеронов, а также других элементов конструкции. Опытные специалисты точно знают, что такое лонжерон и что можно сделать в случае его повреждения.

Вытягивание лонжеронов после ДТП проводится с помощью специального оборудования. Перед выполнением процедуры осуществляется серьезная разборка транспортного средства. Получить требуемый результат не всегда возможно. Многие мастера не хотят браться за ремонт лонжерона. Да и заменить его не так уж и просто. Если вам предлагают произвести ремонт лонжеронов с применением сварки, нужно понимать, что характеристики этого элемента конструкции никогда не смогут вернуться к заводским значениям.

Не стоит пренебрегать этим, поскольку от этого зависит безопасность экипажа автомобиля. Лонжерон, который входит в состав рамы лестничного типа, подлежит замене. Если говорить о серьезной деформации данного элемента, менять его просто бессмысленно. Придётся полностью менять кузов автомобиля. Перед тем как доверить вытягивание деформированного лонжерона специалисту из соседнего гаража, советуем ещё раз всё взвесить и подумать, готовы ли вы рисковать безопасностью.

Что означает лонжерон — Определение лонжерона

Примеры использования слова «spar».

Спустя несколько часов после полуночи Тайфун настолько утих, что из-за напряженных усилий Старбака и Стабба — один атаковал вперед, а другой на корме — дрожащие остатки стакселя, носа и грот-верхних парусов были срезаны по течению. лонжерон , и улетел, кружась, к подветренной стороне, как перья альбатроса, которые иногда выбрасываются по ветру, когда на крыле летит брошенная штормом птица.

Мачен прибыл, потому что его ячейка была отделена от своей позиции в бухте на дальнем ранге Айдлуайлд и отбуксирована обслуживающим персоналом Арахно за край станции на концах своих длинных очередей.

Арт выпалил свои поступки, свои мысли в совершенно честной и наивной манере, что раздражало те социальные группы, которые предпочитают разговорный спарринг и искусно фальшивые коммерческие фасады.

Он мог выполнять утреннюю зарядку спарринговая на мечах с Аумери, но его равновесие было неуверенным.

Captain Pullings, и выстрелило пронзительное орудие: дым едва успел уйти за корму, как появилась цель по правому борту, три массы бочонков и изношенная парусина летели на вертикальных лонжеронах , каждый из которых представлял бак, пояс и квартердек корабля линии, весь буксируемый на длинном канате лодками эскадры.

Достаточное количество обломков было выброшено на берег, так что грубый навес был сделан из парусов и сломанных рангоутов , но дрова, выброшенные на берег с корабля, были слишком мокрыми, чтобы тлеть в огне.

Кто в потеющих костюмах потел, кто тащил за собой шланги, кто-то скомкал большие деревянные лонжероны и клинья.

Битва с Даго Пит приземлился еще несколько раз до того, как битва закончилась, но, как любой старый боец ​​скажет вам, нет ничего более обескураживающего, чем обнаружить, что ваши самые эффективные удары не ослабляют вашего противника, а только знание того, какое поражение Руки нового спарринг-партнера будут значить для его будущего, заставляли его отвлекаться от безнадежной задачи — попытаться вырубить эту гору костей и мускулов.

Скудные завсегдатаи Broken Spar оторвались от напитков в солёной дымке, безмолвное горе на их лицах уступило место страху, когда Гелл Марборет, Рыцарь Лилии, вошел в комнату.

Толпа разошлась немного быстрее, чем обычно, когда в тот вечер Гелл вошел в Broken Spar .

Пока он был внизу, Реди сбросил увязки двух лонжеронов , которые образовывали отвес, и, потянув их вперед, перебросил их через орудие, привязав к ним тросы, готовые для буксировки на берег.

Herbloc за это, но через некоторое время Гюнзель начал наслаждаться спаррингом с ученым.

В течение двух часов Сайрус Хардинг и его товарищи были заняты только вытаскиванием рангоута на песок, а затем раскладыванием совершенно неповрежденных парусов для просушки.

Пиаро, еще два хита, которые практиковали Дисциплины, хотели спарринговать с ним , Брилл хотел играть в шахматы, а Пабрино хотел играть в Маниплы, хотя им придется тщательно продумать, когда, возможно, наступит время, так как матч Маниплес будет больше Интересно и сложно, если он был непрерывным, игра в одну требовала двойной смены, а двойные смены были редкостью.

В этих диких краях нет каго или норимонов, и вьючная лошадь — единственное средство передвижения, и вчера, оставив свое собственное седло, мне не повезло получить вьючное седло с особенно угловатым и бескомпромиссным дизайном. пики, с мокрым и очень немытым футоном наверху, рангоута , снасти, гребни и борозды самого неприятного описания, а также две петли веревки, за которые можно было держаться, пока животное на корточках катилось с холма, или позволяло я чуть не скользил по его хвосту, когда он карабкался и нырял в гору.

Конструкция, изменившая глубоководные разработки

Лонжерон — единственное успешное решение на основе сухих деревьев для глубоководной добычи, которое может успешно работать на самых глубоких месторождениях и в самых суровых условиях. Его глубокая осадка приводит к естественным периодам вне диапазона волн, что привело к его широкому применению для различных полевых сценариев. Полный документ представляет собой обширный обзор эволюции конструкций лонжеронов с акцентом на продвижение работ, которые в конечном итоге привели к применению трансформирующей концепции в нефтяной промышленности.

Введение

Лонжерон может поддерживать буровую установку, а также эксплуатационные стояки с верхним натяжением на глубине воды на тысячи футов больше, чем предел глубины воды для платформы с натяжными опорами (TLP). Он особенно хорошо оборудован для поддержки стальных райзеров цепной связи (SCR) с использованием варианта протяжной трубы, что позволяет SCR служить непрерывной сварной стальной защитой для углеводородов от морского дна до верхних строений и защищает райзер от вибрации, вызванной вихрями. самая быстрая часть текущего профиля.Вообще говоря, существует три конфигурации лонжеронов: классическая, ферменная и ячеистая, с общей чертой, заключающейся в том, что центр плавучести находится выше центра тяжести. В таблице 1 полного документа перечислены все платформы для добычи нефтегазового лонжерона, которые были установлены на момент написания, в хронологическом порядке установки.

В полном тексте статьи несколько страниц посвящено начальной разработке лонжерона, в том числе решающей роли Эдварда Хортона, изобретателя и разработчика концепции производства и хранения лонжерона и TLP, а также некоторых его коллег.Годы разработки и решения различных задач проектирования завершились установкой лонжерона Neptune в 1996 году в установленные сроки и в установленные сроки. После успешной установки Neptune, были реализованы несколько других лонжеронов классической конструкции.

Система райзера на лонжероне Neptune имела две уникальные особенности: баллоны плавучести обеспечивали натяжение, а стояк проходил через точку сильного изгиба и потенциального износа на киле. Килевой шарнир имел простую конструкцию; муфта вокруг основной стояковой трубы обеспечивала защиту от износа и распределяла изгиб в стояке по двум конечным точкам, а не в одной точке контакта.

Еще одним важным нововведением в конструкции лонжерона является система швартовки. Из-за минимального движения в точках швартовки вблизи центра движений рангоута швартовные опоры могут быть выполнены в виде полуторных элементов с подъемом на якорях.

Лонжерон фермы

Лонжерон фермы заменяет среднюю часть стальной оболочки классического лонжерона на ферменную. Это снижает вес стали и сопротивление сопротивлению, и считалось, что это способно уменьшить проблему движения, вызванного вихрями (VIM).

В феврале 1995 года Horton построил и испытал лонжерон фермы, специально рассчитанный на месторождение Chevron. На этой модели не было обвязок, потому что считалось, что будет достаточно демпфирования от фермы, чтобы смягчить VIM без обвязок. Однако оказалось, что это не так, поэтому к жесткому баку лонжерона фермы были добавлены обвязки.

Лонжерон фермы включает качающиеся пластины между пролетами. Основное преимущество этих пластин заключается в улавливании добавленной массы для увеличения периода подъема.Пластины качки также добавляют значительное демпфирование вертикальной качки, что позволяет проектировать лонжероны, которые были короче классических лонжеронов. Это было большим конструктивным преимуществом, поскольку корпуса теперь можно было собирать в Финляндии целиком и перевозить сухим способом в США. Популярность конструкции фермы-лонжерона быстро возросла, и в конце 1990-х — начале 2000-х годов было подписано несколько контрактов.

Первоначальные классические лонжероны и лонжероны фермы имели приспособления для буровой установки и установки для ремонта скважин или только установки для ремонта скважин на лонжеронных платформах с райзерами с верхним натяжением в качестве первичных эксплуатационных райзеров, добывающих из скважин под платформой.Благоприятные перемещения лонжерона даже позволили сместить лонжерон в сторону для стратегии бурения, в которой лонжерон смещали на его швартовках, а передвижная морская буровая установка была размещена над схемой скважин для бурения новых эксплуатационных скважин. Меньшие вертикальные колебания лонжерона сделали возможным использование стояков с верхним натяжением.

Ячеистый лонжерон

В 2001 году Хортон разработал идею ячеистого лонжерона для малых и средних месторождений. Эта конструкция состояла из труб, каждая примерно 20 футов в диаметре, собранных в кольцо для обеспечения плавучести и поддержки палубы.Мотивация заключалась в сокращении производственных затрат и графика. Конструкция ячеистого лонжерона контрастировала со сложным и многогранным процессом, необходимым для строительства классических и ферменных лонжеронов. Трубки (ячейки) лонжерона ячеек можно было свернуть и укрепить кольцами с использованием методов, известных на заводах Мексиканского залива. Продольного придания жесткости не потребовалось. Корпус мог быть построен в заливе, и можно было избежать длительного времени транспортировки корпуса из Финляндии.

Керр МакГи Red Hawk лонжерон (рис.1) был полностью изготовлен в Инглесайде, штат Техас, на побережье Мексиканского залива.

Рис. 1 — Лонжерон ячеек Red Hawk (a) показан при буксировке через судоходный канал Корпус-Кристи (b).

Мокрые лонжероны

Первоначальные лонжероны использовались как концепция сухого дерева с верхним натяжением подступенков. Добыча поступала из скважин, расположенных под лонжеронной платформой, и экспортировалась через SCR или гибкие райзеры, которые проще в установке и дешевле по сравнению с другими вариантами райзеров.Из-за меньших вертикальных и импульсных движений лонжерон может поддерживать SCR с достаточной прочностью и усталостными характеристиками. Это сделало возможным вариант подводных подвязок импортных стояков с использованием СКВ из скважин, расположенных вдали от платформы.

Использование тяговых труб для поддержки SCR является уникальным для платформ с ферменными и ячеистыми лонжеронами, поскольку большая длина корпуса позволяет плавно переходить подступенок в корпусе от вертикального к необходимому углу свеса в точке выхода. Открытая конструкция секции фермы также помогает гибко проводить тяговые трубы через конструкцию корпуса от центрального колодца жесткого резервуара до точки выхода на краю мягкого резервуара и под желаемым углом свешивания в точке выхода мягкого резервуара из корпус.

Вариант с вытяжной трубой не требует подводного механического соединения в стояках и, следовательно, исключает любые возможные пути утечки. Это также устраняет необходимость в погружении с насыщением или дистанционной установке перемычки на транспортном средстве. Все лонжероны мокрых деревьев были ферменными или ячеистыми, за исключением одного.

Установка верхнего строения и поплавок

Первые лонжероны нужно было отбуксировать на большую воду и перевернуть, прежде чем можно было установить верхнее строение. Как правило, временная палуба использовалась для швартовки и установки стояков до выхода верхних строений.Небольшие верхние строения можно было установить с помощью одного подъемника деррик-баржи, но для более крупных верхних строений требовалось несколько подъемов и длительное время подключения к морю. Палубы полупогружных аппаратов и TLP могут быть установлены и сданы в эксплуатацию у причала. Однако для того, чтобы с лонжеронами обращаться таким же образом, большие введенные в эксплуатацию верхние строения должны были быть размещены над лонжероном. Несколько научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, включая многочисленные испытания моделей с 1990-х годов, были сосредоточены на разработке установки верхнего строения лонжерона с использованием плавающего метода.

Было установлено несколько крупных надводных палубных установок на самотечных конструкциях, TLP и полупогружных аппаратах. В основном они были в спокойной воде в Бразилии и во фьордах возле Ставангера или Хаугесунда на западе Норвегии. Морские плавучие операции выполнялись на нескольких стационарных платформах, но только на одной плавучей платформе, Auger TLP в Мексиканском заливе.

Технология поплавков была продвинута для лонжеронов в начале 2000-х годов. В 2005 году компания «Мерфи ойл» согласилась использовать метод поплавка для лонжерона Kikeh в Малайзии.Установка верхнего строения палубы с помощью катамаранного плавучего основания также была выполнена позже на верхнем строении лонжерона Aasta Hansteen весом около 24000 тонн во фьорде недалеко от Дигернессундета на западе Норвегии, где имеется защищенная глубокая вода для установки на плаву. В районах по всему миру, где имеются защищенные глубоководные районы, например, в западной Норвегии и восточной Канаде, рекомендуется установка надводного строения.

Будущее платформ Spar

Для лонжеронов существует ряд многообещающих потенциальных применений в будущем.Во-первых, возникающая нижняя третичная зона в Мексиканском заливе требует решений, которые решают проблемы устьевого давления 20 тыс. Фунтов на квадратный дюйм. Решение для сухих деревьев могло бы способствовать разработке этих месторождений, и лонжерон является предпочтительным решением для сухих деревьев. В отрасли также наблюдается тенденция к созданию более эффективных производственных платформ меньшего размера. Приложения Spar могут предоставить оптимальные решения для различных вариантов разработки месторождений и региональных хостов.

Для будущих платформ разработки или вспомогательного обслуживания может потребоваться гораздо меньшая глубоководная платформа.Скорее всего, они будут беспилотными, чтобы быть экономически конкурентоспособными по сравнению с другими инвестициями в энергетику. Полезная нагрузка этих беспилотных платформ, как правило, будет намного ниже, чем у всех ранее установленных лонжеронов. Стоимость установки этих платформ значительно ниже, чем у существующих пилотируемых лонжеронных платформ.

---

Эта статья, написанная JPT Технологическим редактором Крисом Карпентером, содержит основные моменты статьи OTC 30709 «Платформа Spar: трансформация глубоководных разработок» Анила Кумара Саблока и Тим Отис Уивер, TechnipFMC / Genesis и John Edwin Halkyard, Deep Reach Technology, подготовленный к конференции оффшорных технологий 2020 г., первоначально запланированной на 4–7 мая в Хьюстоне.Статья не рецензировалась. Авторские права 2020 Offshore Technology Conference. Воспроизведено с разрешения автора.

Что означает лонжерон?

Sparnoun

старое название неметаллического минерала, обычно расщепляемого и несколько блестящего; например, известковый шпат или кальцит, плавиковый шпат и т. д. Он особенно использовался в случае жильных минералов металлоносной жилы

Этимология: [Неизвестного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel.sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparverb

общий термин любой круглый кусок древесины, используемый в качестве мачты, ярда, стрелы или багора

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, бороться.]

Sparverb

раньше, кусок дерева в общем смысле; — все еще применяется на месте к стропилам

Этимология: [Неясного происхождения; ср.ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparverb

стержень ворот или двери

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, бороться. ]

Sparverb

на болтах; на бар

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra вытянуть ноги, бороться.]

Sparverb

для поставки или оснащения рангоутом, как судно

Этимология: [Неизвестного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparverb

для ударов ногами или шпорами, как петухи

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparverb

научное использование кулаков и рук в атаке или защите; бороться или сражаться на кулаках, как для упражнений, так и для развлечения; в бокс

Этимология: [Неясного происхождения; ср.ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, бороться. ]

Sparverb

на словесное состязание; спорить

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparnoun

соревнование в спарринге или боксе

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel.sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Sparnoun

движение нападения или защиты в боксе

Этимология: [Неясного происхождения; ср. ИЗ. esparer to kick, F. parer или Icel. sperra, чтобы вытянуть ноги, чтобы бороться.]

Здание будущего — Совет SPAR

Миссия Совета по сохранению и возрождению Спрингфилда (SPAR) заключается в обеспечении того, чтобы Исторический Спрингфилд стал предпочтительным местом для жизни и ведения бизнеса посредством ведущих программ, которые способствуют сохранению, возрождению и сбалансированному росту нашего сообщества. Офисное здание SPAR по адресу 1321 North Main Street было серьезно повреждено во время урагана Ирма. Чтобы выполнить нашу миссию, нам нужно перестраиваться, становиться лучше и сильнее, и предвидеть развивающиеся потребности нашего разнообразного сообщества. В ответ SPAR запустил кампанию по сбору капитала в размере 500 000 долларов США, Building for the Future , для сбора средств на реконструкцию и улучшение зданий, начало которой запланировано на конец 2020 года.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть нашу заявку на поддержку.

Офисное здание

SPAR, расположенное в самом сердце исторического района Спрингфилда, было оплотом сообщества и сыграло важную роль в его возрождении. Наше здание — это общественное пространство, которое, как мы надеемся, будет использоваться не только нами, но и другими общественными организациями. С тех пор, как SPAR начал работать вдали от нашего офиса на главной улице, мы снизили заметность в сообществе и столкнулись с уменьшением количества посетителей и меньшими возможностями для взаимодействия с сообществом. Чтобы выполнить нашу миссию по сохранению и возрождению исторического города Спрингфилд, нам необходимо перестроить его с упором на устойчивость и устойчивость и принять будущее, в котором царит разнообразие и инклюзивность.

SPAR с гордостью сообщает, что Делорес Барр Уивер выдало соответствующее задание на восстановление здания SPAR через Фонд наследия Делорес Барр Уивер в The Community Foundation для северо-восточной Флориды. Подробности о ее испытании на соответствие доступны здесь. Миссис Уивер, давняя сторонница многих благотворительных организаций в Джексонвилле, пообещала внести 50 000 долларов в матче 1: 1, призывая сообщество Северо-Восточной Флориды выдвинуть вперед 50 000 долларов, чтобы разблокировать ее подарок. Этот подарок будет сделан через Фонд наследия Делорес Барр Уивер при Общественном фонде Северо-Восточной Флориды. Сделайте пожертвование, чтобы помочь нам выполнить обещание миссис Уивер.

Это наша возможность укрепить наше сообщество и построить будущее. Ваша поддержка имеет решающее значение для этого проекта. Вы можете сделать пожертвование с вычетом налогов с помощью кредитной карты на странице пожертвований Building for the Future выше или сделать пожертвование чеком. Пожертвования чеками могут быть переведены на счет Совет SPAR и могут быть получены членом Совета или персоналом SPAR или отправлены по адресу:

Совет SPAR

1321 Норт-Мейн-Стрит,

Джексонвилл, Флорида 32206

Мы также принимаем пожертвования в виде индивидуальных пожертвований и корпоративных пожертвований.Мы также ценим ваши подарки или услуги в натуральной форме! Для получения дополнительной информации позвоните нам по телефону 904-353-7727 или напишите нам по адресу [email protected].

Spars-The Heart of the Wing

Я встретил свой первый лонжерон крыла, когда мне было 13 лет. Я присоединился к группе мальчиков, которые собирались в FBO, чтобы восстановить пару J-3 Cubs — владелец FBO получил бесплатную рабочую силу, а мы получили образование, которое в конечном итоге включало уроки полета, что было беспроигрышным для всех. В ту первую ночь мне вручили кисть и банку лака для лонжерона и сказали покрыть эту длинную деревянную плиту.Это было сердце крыла J-3, которым мы в конечном итоге должны были летать. На мой взгляд, она выглядела как длинная доска, но мне сказали, что она произведена из особого сорта дерева — ситкинской ели, известной своими длинными, прямыми и однородными волокнами. Мне это показалось красивым, но потребовалось еще много лет, чтобы построить самолеты и учиться на авиационного инженера, чтобы по-настоящему понять, насколько особенным на самом деле является главный лонжерон крыла. Это больше, чем просто место для крепления ребер — это ядро ​​конструкции, поддерживающей полет.

Мы собираемся начать эту серию из трех частей, посвященных лонжеронам, с обсуждения нагрузок, воспринимаемых лонжеронами, их конструкции и способов использования различных материалов для изготовления различных типов лонжеронов. В следующих статьях мы рассмотрим конструкцию лонжеронов для типичного цельнометаллического крыла — в данном случае основных лонжеронов для мотоплана Xenos, хорошего примера типичного металлического лонжерона с множеством различных компонентов, работающих вместе, чтобы сформировать единое целое. Ед. изм. Мы покажем, как соединяется лонжерон и как различные компоненты работают вместе, чтобы выдерживать полетные нагрузки на длинные тонкие крылья планера.Эти статьи должны дать вам понимание, необходимое для принятия решения о том, хотите ли вы строить собственные лонжероны или покупать их в собранном виде, что сегодня является обычным вариантом для комплектных самолетов.

Один из лонжеронов мотоплана Xenos. Обратите внимание на Т-образную форму — вертикальная часть сопрягается с лонжероном, а прочность находится в пределах верхней части буквы «Т».

Изгибающие оси

Большинство крыльев, с которыми вы встретитесь, имеют один главный лонжерон, а также задний лонжерон меньшего размера. Они действуют вместе, вместе с нервюрами и стойками, чтобы создать жесткий, прочный, но легкий космический каркас, который поддерживает самолет в полете.Главный лонжерон сопротивляется изгибу, прежде всего, в направлении вектора подъемной силы, то есть вверх и вниз. В сочетании с остальной конструкцией крыла он противостоит силам в продольном и продольном направлениях, но сам по себе лонжерон в этой оси немного слабоват. Типичный лонжерон больше высоты, чем ширины, и это связано с этой основной осью изгиба — крыло в первую очередь хочет изгибаться в направлении вверх и вниз, и, следовательно, оно должно быть толще в этом измерении.

Спонсор освещения авиашоу:

Если вы возьмете кусок пиломатериала размером 1 × 1 дюйм из местного хозяйственного магазина, вы обнаружите, что можете согнуть его так же далеко практически в любом направлении (будьте осторожны — эти палки могут внезапно сломаться! ).Но если вы возьмете пиломатериал 2 × 4 дюйма такой же длины, вы обнаружите, что если вы попытаетесь согнуть его по 2-дюймовой поверхности, он даст немного, но загрузите его по 4-дюймовому размеру, и он будет довольно жестким и жестким. Если вы никогда не строили дом, взгляните на тот, который находится в стадии строительства, и вы увидите, что все балки перекрытия ориентированы таким образом, что нагрузка приходится на пиломатериалы по длине. Это просто для того, чтобы большая часть материала работала на вас, выдерживая изгибающие нагрузки и сохраняя жесткость конструкции.

Если бы вы измерили фактическую деформацию лонжерона (или длину 2 × 4) под действием изгибающих нагрузок, вы бы обнаружили, что деревянные пряди на верхней части лонжерона сжимаются, то есть сдвигаются вместе в длинная ось. При этом растягиваются пряди на нижней части лонжерона — они натянуты. Это легко увидеть на прилагаемом рисунке. Интересно отметить, что чем ближе вы подходите к центру (между верхом и низом), тем меньше становятся нагрузки — сжимающие нагрузки сверху и растягивающие нагрузки снизу уменьшаются по мере приближения к центру или нейтральной оси, лонжерона.

На этом изображении корневого конца лонжерона Xenos показано, как полка крышки «Т» лонжерона входит в слои лонжерона. На корневом конце используются болты, чтобы закрепить колпачок; когда вы двигаетесь подвесным двигателем, это все заклепки.

Это вряд ли кажется справедливым, не так ли? Волокна в нижней части изо всех сил стараются удерживаться вместе под натяжением, а волокна наверху изо всех сил стараются не раздавиться, но те, что в середине, получают бесплатную езду! Именно это осознание приводит нас к первой модификации конструкции «лонжерона плиты» — такой, которая представляет собой просто сплошной прямоугольник из дерева.Если средние волокна не берут на себя свою долю нагрузки, что они там делают? Они просто прибавляют в весе, не так ли? Нет ли способа уменьшить эту часть лонжерона и облегчить конструкцию?

Ну, конечно, есть — и так родилась «двутавровая балка». Поскольку большая часть нагрузок приходится на верхний и нижний края, а середина просто слоняется по сторонам, разделяя края, почему бы не сделать среднюю часть более тонкой? Это именно то, что вы видите, глядя на стальную конструкцию, такую ​​как здание или мост: основные элементы конструкции имеют форму буквы «I» в поперечном сечении.Края (крышки) широкие и несущие нагрузку, в то время как середина (или перемычка) предназначена в основном для того, чтобы крышки не сжимались друг к другу.

Лонжерон, выполненный в виде двутавровой балки, подвергает толстый и тяжелый материал крышек под нагрузкой (сжатие сверху, растяжение снизу) и минимизирует материал там, где нагрузка мала (в стенке) .

Полет на двутавровой балке

Поскольку мы начали с дерева, нет причин, по которым мы не можем какое-то время продолжать этот ход мыслей.Деревянные двутавровые балки обычно используются для перекрытий пола и потолка в деревянных конструкциях, при этом заглушки часто изготавливаются из материала 2 × 4, уложенного на бок, а перемычки — из относительно тонкой фанеры. Лонжероны самолетов могут быть сделаны и делались таким же образом — с силой крыла, находящейся в колпаках, а перемычка просто была там, чтобы удерживать их друг от друга.

Нет причин, по которым мы не можем применить ту же концепцию к металлическим конструкциям. Типичный алюминиевый лонжерон в наши дни будет построен с отдельными крышками лонжерона — обычно с большим поперечным сечением — и гораздо более тонкими перемычками, часто ламинированными из нескольких листов алюминия.Крышки часто представляют собой алюминиевые стержни или профили определенной формы для распределения изгибающих нагрузок на верхнюю и нижнюю части лонжерона. Некоторые старые цельнометаллические лонжероны, предназначенные для самодельного строительства, были построены из слоев толстого листового металла, который был легко доступен (например, 1/8 дюйма), так что не требовалось специальных профилей или тяжелых клепок. Если у вас есть один из этих ламинированных лонжеронов, он будет достаточно прочным, но, возможно, не таким легким и эффективным по весу, как новый дизайн со специальными крышками.

Цельный лонжерон равномерного поперечного сечения (обычно сделанный из дерева) имеет переменную нагрузку сверху вниз. Нижние волокна древесины находятся под напряжением, а верхние — под давлением.

Во многих случаях оптимизированной конструкции лонжероны не являются однородными от корня до кончика. Это потому, что чем ближе вы подходите к кончику крыла, тем меньше нагрузка, которую несет эта часть крыла, и, следовательно, тем меньше вам требуется силы. Крыло Xenos, которое мы используем в качестве примера в этой и будущих статьях, похоже на это.Для очень длинного крыла было бы существенное снижение веса, если бы вы сохраняли одинаковое поперечное сечение от корня до кончика, поэтому при перемещении наружу и перепонка, и колпачки становятся менее прочными. Колпачки представляют собой конические экструзии, и полотно использует все меньше и меньше слоев по мере продвижения к кончику. Фактически, полотно у основания состоит из шести слоев материала толщиной до 3/16 дюйма, и это сужается до единственного слоя 0,032-дюймового листового металла к тому времени, когда вы дойдете до середины пролета.

Немного о композитах

Композитные крылья подчиняются тем же законам физики и механики, что и металлические конструкции, и то же самое относится к их лонжеронам, но они могут выглядеть немного иначе.Вы по-прежнему будете видеть составные лонжероны, которые выглядят как двутавровые балки, встроенные в крылья, но, поскольку конструктор обладает большой гибкостью при наложении слоев ткани, которая идет в крылья, иногда структура лонжерона сливается с обшивкой крыла, и это не совсем так. очевидный. Интегрированный структурный дизайн помещает прочность именно там, где она нужна проектировщику, и вы найдете конструкции без очевидного лонжерона, но можете поспорить, что они спроектированы с необходимым слоем, чтобы обеспечить желаемую прочность в правильном направлении.

Когда лонжероны становятся особенно толстыми возле корня, фланцы нервюр должны быть приклепаны к узлу при сборке лонжерона. Зажимы на этом лонжероне будут удерживать внутренние нервюры.

Сеть

Возвращаясь к алюминию: Как упоминалось ранее, материал лонжерона служит в первую очередь для удержания крышек врозь и предотвращения разрушения лонжерона. С чисто структурной точки зрения это верно, но в реальном мире он делает гораздо больше.Наверное, наиболее очевидным является то, что ребра можно прикрепить к полотну. В более старых самолетах из каркаса и ткани обычно используются цельные нервюры, которые скользят вниз по лонжерону (некоторые металлические самолеты также используют эту конструкцию) к своим местам, где они крепятся. В наши дни нервюры чаще всего состоят из нескольких частей: одна перед лонжероном, другая — сзади. Эти две детали приклепаны к лонжерону в месте их стыковки.

Перегородка типичного металлического лонжерона состоит из нескольких слоев, количество которых уменьшается по мере приближения к кончику, где меньше нагрузки.У Xenos ножка колпака лонжерона входит в прорезь наверху.

Стропу также можно использовать для крепления таких вещей, как шкивы троса управления или коленчатые рычаги. В этом случае полотно часто усиливается удвоенной пластиной, чтобы сделать его локально более жестким, чтобы выдерживать боковые нагрузки, создаваемые элементами управления. Лента может также поддерживать монтажную конструкцию топливного бака, а также кабелепроводы или зажимы.

Говоря о проводке, строители нередко спрашивают, могут ли они провести проводку через крыло спереди назад, пробив лонжерон.Это хороший вопрос для дизайнера, но к настоящему моменту вы должны понимать, что, поскольку центр полотна обычно не несет нагрузок сжатия или растяжения, отверстия в полотне около середины обычно не являются проблемой. Опять же, посоветуйтесь со своим дизайнером, чтобы убедиться в этом, но если вы не можете понять, почему допускаются отверстия в лонжероне, понимание пути нагрузки должно вас утешить. Это, конечно, не дает вам карт-бланш на просверливание столько отверстий, сколько вы хотите, в любом месте вашего лонжерона, но объясняет, как и где это нормально.

Заглушки

Колпачки лонжеронов, как уже упоминалось, могут быть выполнены из профилей особой формы с конусом или из простых прямоугольных блоков алюминия, в зависимости от того, как проектировщик хочет оптимизировать вес лонжерона и насколько доступны детали. Для самолетов, построенных по плану, строители обычно хотят иметь возможность покупать стандартное сырье. Для комплектов можно использовать нестандартные материалы, если строители понимают, что завод, вероятно, будет единственным источником запасных частей. Колпачки лонжеронов, как правило, непрерывны от корня до кончика, поэтому испортить одну во время строительства может означать дорогостоящую доставку при длительной замене.На Xenos каждая крышка имеет длину около 25 футов. Доставка по стране обходится недешево, так как его нужно хорошо упаковать, чтобы не погнуть.

Важно осторожно обращаться с колпаками лонжеронов, так как они являются конструктивными элементами, которые действительно удерживают вас в воздухе. Элементы, находящиеся в состоянии растяжения, растягиваются и не подвержены короблению, но элементы, находящиеся в сжатом состоянии (обычно верхняя стенка в горизонтальном полете), сжимаются. Если вы когда-либо опирались на пустую банку из-под газировки, а затем стучали по сторонам, чтобы она мгновенно схлопывалась, вы испытали отказ из-за деформации при сжатии.Подумайте об этом в следующий раз, когда увидите вмятину на лонжероне. Может быть, эта дорогая стоимость доставки не так уж и плоха… а?

Сверление отверстий в крышках, отличных от тех, которые требует проектировщик, запрещено. Обращайтесь с ними осторожно и проделайте все отверстия в соответствии с чертежами и спецификациями. Следует просверлить плотно прилегающие отверстия и развернуть их до нужного размера. Увеличенные или продолговатые отверстия — повод для отказа. Точно так же зазубрины и впадины — держите эти крышки в первозданном виде, и вы сможете быть уверенными в 3 (или более) G, как только вы полетите.

Крепление вместе

Большинство алюминиевых лонжеронов склепаны вместе, при этом болты часто добавляются в толстых местах, потому что установка заклепок диаметром более 5/32 дюйма затруднена, а в некоторых местах требуется прочность стального болта. Чаще всего болты используются возле корня, где нагрузки самые высокие. Деревянные лонжероны часто имеют стальные стыковые пластины и болты возле корней по тем же причинам: общая нагрузка на лонжероны велика у основания, и материал должен быть усилен, чтобы обеспечить достаточный запас прочности.В любом случае важно использовать крепеж, рекомендованный дизайнером, и не допускать замен без явного разрешения.

Конечно, крылья в конечном итоге должны быть прикреплены к фюзеляжу, чтобы они работали вместе с хвостом и двигателем, создавая летающий самолет. Лонжероны являются основными точками крепления, поскольку они несут нагрузку, и многих новичков удивляет, сколько болтов нужно, чтобы удерживать крылья. Или, в случае некоторых самолетов, сколько! У старого Cub обычно есть только один болт, удерживающий корневой конец основного лонжерона для каждого крыла, а также один болт для заднего лонжерона.Затем стойки крыла прикручиваются болтами к середине размаха на верхних концах и к нижнему лонжерону фюзеляжа на внутреннем, нижнем конце. Эта треугольная ферма довольно прочна при положительной нагрузке (не так сильно при отрицательном G), а болты довольно большие.

Типичный самолет с низкорасположенным крылом будет иметь укороченный лонжерон как часть конструкции фюзеляжа — секция, построенная, как и остальная часть основного лонжерона, такая же толстая и массивная, как корневая секция, но надежно является частью конструкции фюзеляжа. Затем корни лонжеронов крыла будут перекрывать лонжерон центральной секции и прикрепляться к нему болтами большого диаметра, достаточными для жесткой фиксации крыла на месте.Это устанавливает двугранный угол конструктора и создает консольную конструкцию, не требующую распорок. Многие металлические самолеты не имеют такой массивной центральной секции, но корни лонжеронов доходят до центра фюзеляжа и крепятся болтами к металлической коробке со стальными стыковочными пластинами и множеством болтов, по сути, образующих единое целое. крыло от кончика до кончика, когда все застежки установлены.

Планеры и другие летательные аппараты часто имеют лонжероны, которые не только вставляются в фюзеляж, но и переходят на другую сторону фюзеляжа, перекрываясь своим сопряженным крылом и скрепляются вместе болтами, снова образуя то, что, по сути, является единым целым. штучное крыло, с прикрепленной конструкцией фюзеляжа.Xenos такой же, и для его скрепления требуется всего пара (больших) болтов.

Конструкция — это конструкция, а методы проектирования включают вычисление нагрузок — и иногда пилот просто должен доверять расчетам проектировщика, когда поднимается в воздух, когда видит, как конструкция кажется скрепленной вместе с небольшой видимой прочностью. Я был удивлен, когда снял крылья с оригинального RV-1 Ван, и обнаружил, что между крыльями и центральной секцией нет никакого перекрытия — верхняя и нижняя крышки имели отверстия на концах, которые входили в проушины в центральной секции стальной фермы. , и скреплялись (сверху и снизу) с помощью одного конического стального штифта.Задний лонжерон крепился к фюзеляжу одним болтом — вот и все. И это был полностью пилотажный самолет, рассчитанный на выдержку 9 G.

Собираем вместе для полетных нагрузок

Главный лонжерон — это то, о чем мы говорили до сих пор, но он не работает в одиночку. Не менее важное значение имеет задний лонжерон. Меньший по размеру, чем основной лонжерон, задний лонжерон удерживает выравнивающие нервюры и обшивку и крепится к фюзеляжу, чтобы предотвратить скручивание конструкции крыла. Он также создает коробчатую конструкцию с передним лонжероном, чтобы реагировать на нагрузки, которые заставят крылья стремиться назад.Для деревянных крыльев нередко можно увидеть распорки сжатия и проволоки, препятствующие лобовому сопротивлению, между передним и задним лонжероном, чтобы придать жесткость конструкции, создавая небольшие треугольные фермы в раме, чтобы сделать очень прочную, но легкую конструкцию.

Консольные крылья в наши дни являются обычным явлением для высокопроизводительных самолетов, потому что отказ от подкосов избавляет от большого сопротивления, но строители по-прежнему строят множество самолетов, похожих на Cub, с выступающими подкосами — и они являются неотъемлемой частью уравнения прочности любого крыла.Вы не могли бы использовать деревянный лонжерон крыла Cub в консольной конструкции, потому что он просто не может выдерживать нагрузку без помощи подкосов. Точно так же консольные деревянные крылья имеют очень глубокие и прочные лонжероны, которые компенсируют отсутствие распорок. И как только мы попадаем в составной мир, у нас нет предела: поскольку нагрузки могут распределяться по интегрированной структуре, требуется совершенно новый взгляд на нагрузки.

Типичная часть лонжерона Xenos показывает колпаки лонжерона (желтым цветом), перемычку лонжерона (послойно посередине) и зажимы, которые будут действовать как точки крепления нервюр во время сборки крыла.

Xenos Spar

Эта статья наклонена в сторону металлических крыльев и лонжеронов, потому что в следующий раз мы начнем подробно рассматривать конструкцию типичного металлического лонжерона, предназначенного для мотоплана Xenos. Он длиннее, чем вы ожидаете от типичного спортивного самолета, он достаточно велик, чтобы показать примеры различных деталей, которые вы найдете на любом металлическом лонжероне, и является хорошим примером того, как нагрузки — и, следовательно, конструкция — изменяются при вы идете от корня к кончику. Паутина аккуратно сложена из разных слоев, которые уменьшаются от корня до кончика, и в ней есть специальные места для установки органов управления и большие рычаги для скоростных тормозов.Он также сконструирован с тщательно суженными крышками лонжеронов сверху и снизу. Вся конструкция скрепляется 5/32-дюймовыми заклепками, их длина и тип меняются по мере движения вниз по конструкции. Заклепки заподлицо необходимы около корня, где два лонжерона перекрываются в фюзеляже, а заклепки с круглой головкой используются в других местах, поскольку их можно быстро установить без необходимости зенковки и углублений.

В лонжеронах Xenos есть всего понемногу (кроме композитов), и мы приглашаем вас следить за нами, поскольку мы продолжаем исследовать сердце крыла — главный лонжерон.

О SPAR | Под деревом

SPAR — ведущий магазин товаров повседневного спроса в Ирландии, предлагающий потребителям самые инновационные, отмеченные наградами предложения в магазинах и опыт покупок на протяжении более 55 лет. С момента открытия своего первого магазина в Дублине в 1963 году, в основе SPAR лежало удобство, оно постоянно развивалось для удовлетворения меняющихся потребностей современных ирландских клиентов, предлагая свежие продукты в удобное время дня и полезные для здоровья варианты через SPAR Better Choices. ассортимент и обширный ассортимент основных продуктовых товаров.Покупатели могут быть уверены в цене и ценности, используя наш ассортимент Shopper Essentials и продукты под собственным брендом SPAR, которые предлагают самые лучшие товары за меньшие деньги. Группа, которая является частью ведущей оптово-розничной компании BWG Foods UC, представлена ​​во всех графствах и общинах Ирландии, а магазины SPAR обеспечивают работой 14 000 местных жителей.

Истоки SPAR

Основанная в Нидерландах в 1932 году, SPAR является крупнейшей в мире сетью продуктовых магазинов. Хотя есть много предположений относительно значения слова SPAR, и некоторые ошибочно полагают, что оно происходит от голландского слова, означающего «спасти» Беспарена, на самом деле SPAR является аббревиатурой голландского предложения, которое объясняет, где находится современный «SPAR». его основы.

Еще в 1932 году Ван Велл назвал свою новую концепцию розничной торговли «De SPAR», что происходит от следующей голландской фразы:

«Дверь Eendrachtig Samenwerken Profiteren Allen Regelmatig»

В прямом переводе означает «Мы все выигрываем от совместного сотрудничества», что остается верным по сей день в каждой стране SPAR и в сети в целом. Чтобы символизировать силу этой организации, Адриан Ван Велл использовал елку как часть логотипа De SPAR, и хотя название организации сократилось до SPAR, а дерево SPAR несколько превратилось в более современную елку, основы все еще остаются, чтобы сделать его мгновенно узнаваемым брендом во всем мире.

Быстрый рост компании продолжался на протяжении многих лет, после чего были открыты магазины в Южной Африке, Японии, Восточной Европе, Аргентине, Австралии, Китае и совсем недавно в Нигерии, что является верным признаком значительного роста SPAR.

Под деревом в SPAR

Когда «SPAR» упоминается на публичной арене, люди чаще всего вынуждены рифмовать известный слоган «под деревом в SPAR».

SPAR Ирландия в течение ряда лет носила слоган «Всегда рядом», но из-за большого спроса SPAR Ирландия вернула в SPAR «Под деревом».Этот слоган олицетворяет то, что означает SPAR…. все, что вам нужно, когда вам это нужно, под деревом в SPAR.

Разработка неизолированного подвеса для трубок Mudline для лонжерона фермы Medusa | OTC Offshore Technology Conference

Abstract

Использование подвески для насосно-компрессорных труб (MLTH) — обычное дело для глубоководных работ с сухими деревьями с жесткими допусками для управления натяжением. Он проложен как единое целое с колонной насосно-компрессорных труб и может служить барьером для давления, а также уменьшать нагрузку на платформу.В системах с одним стояком уплотнение MLTH необходимо для предотвращения нежелательного кольцевого давления на стояке. Комплекс Medusa, расположенный в блоках 538 и 582 каньона Миссисипи на шельфе Луизианы, представляет собой ферменный SPAR, включающий в себя систему стояков с двойным барьером. Из-за системы стояков с двумя барьерами достаточно негерметичного MLTH.

Неуплотняющий MLTH, разработанный для этого проекта, помогает при проектировании плавучести, улавливая установленное натяжение НКТ у грязевой линии. Он включает ствольные клинья для распределения веса подвешивания и предотвращения точечной нагрузки на обсадную колонну, в то же время оставляя достаточно места для прохождения линий управления и газлифтного газа, как того требуют конструкции заканчивания.Кроме того, его линия управления представляет собой канал для кольцевого вытеснения азота, используемый в качестве теплового барьера.

Medusa MLTH использует функцию установки ступеней для проверки как разрыва НКТ, так и целостности заканчивания перед окончательной блокировкой, в то время как механизм разрезания для снятия позволяет извлекать НКТ. Испытания конструкции подвески показали, что она способна выдерживать или превышать пределы растяжения трубных элементов.

Этот документ включает в себя краткое изложение процедур разработки и тестирования MLTH, за которым следует описание семи успешных развертываний в полевых условиях и извлечения одной из переработанных сборок Medusa MLTH.

Значение технологии

Неотъемлемым преимуществом фермы SPAR является то, что она может обеспечить рентабельное средство разработки глубоководных месторождений для более низких пороговых значений запасов или в районах с недостаточной инфраструктурой. SPAR — это плавучее производственное сооружение, поддерживающее плавучесть. Перенос веса труб на MLTH может привести к значительному снижению стоимости оборудования и обеспечить средства удержания эксплуатационных труб в напряжении.

Использование функции набора ступеней перед окончательной установкой позволяет проверить правильность зазора в НКТ и целостность заканчивания.Использование функции «отрезать до выпуска» помогает поддерживать целостность заканчивания во время катастрофического события, такого как «отъезд» объекта.

Эта конструкция применима к другим глубоководным плавучим производственным объектам и может быть легко изменена для поддержки различных конструктивных факторов. Вторая разработка SPAR фермы, управляемая Мерфи, Front Runner, использовала слегка модифицированную версию MLTH с более прочным стержнем.