|
|
一直有车友要求做一套小牛N1S的车架加固组件，直到有车友直接把车架给我邮寄过来让我做研究用，我真的没办法在拖延了。一直不想动手，因为对电动车不怎么感冒，可真的到动手的时候才发现这个还真不是有车架就行的，然后脑袋一热直接搞了辆整车。等我拿到整车的时候，才发现这辆车对于我这样体重奔向200的人来讲不加固简直是不能骑行的。由于习惯了驾驶暴力了，跑起来尤其到烂路的时候感觉要散架了一样。那么好吧！动手全拆。
小牛NIS的车架的钢管用的实在太薄了，可能电动车就这标准吧！跟摩托车的车架强度还是没法比的，由于国标关于电动车重量的限制，看来厂家还是动足了脑筋。小牛的车架结构设计还不错，就是强度太牵强了。尤其上图部分，很多小牛车架都是因为撞车或者过炮弹坑在右侧尖头位置弯曲掉的。车架加固这个问题是必须解决的，否则受力变形，车架就报废了。
先看一下当车遇到撞击的时候的力学分析，由于车轮通过龙头连板位置的连接点，给龙头立管施加了数倍撞击力的力度在立管上（因为杠杆原理，撞击力要被数倍放大）。如果靠车架立管去化解这个力量那么就会造成车架立管支撑管的弯曲。事实也证明很多车架的损坏也是这个地方。加强车架首先我们就要考虑加强这个地方，如何化解这个力道！并不是钢板越厚越好，在尽量减少增加重量的情况下，由力学结构去化解那才是合适的。
由于钢材的力学特性是抗拉不抗压，我们在设计结构的时候就要尽量让钢板承受拉力而不是压力，而众所周知的稳定力学结构是三角支撑结构那么就有上图的结构。当前轮收到冲击的时候，冲击力会通过杠杆作用到龙头立管上，而两侧钢板通过三角支撑结构，对龙头立管施加了反向拉力。当两侧钢板受到拉力的时候会产生向两侧的张力，这时候通过两个钢板之间的连接板将其抵消掉。这样就形成了一个力学笼式机构，让龙头受到的冲击力不断在转换中抵消掉。而不是采用厚钢板直接在背后焊接成筋板的直接力学对抗，那样只会让龙头变得生硬缺乏韧性！
龙头支撑管的下半部分同样设计了三角支撑结构，这个无需多说。由于龙头的撞击力会传导到立管支撑管的根部，而小牛N1S的车架这个地方的力学结构是糟糕的！在加固的时候，我们考虑使用横管加固，可现实是市面上能买到的方管规格在刚好放进这个空间位置中的现成规格是没有的，无奈只好跟厂家定做了一些加厚方管。幸好我本身就是做机械设备的，要不这一块也得像其他搞加固的一样，因为买不到合适材料而妥协。
通过力学结构和充分利用钢材的力学特性，尽管只是采用了5mm厚的钢板但是足可以起到单纯在背后焊接两块厚钢板结构数倍强度的目的，我说过加固车架不是造坦克钢板越厚越好。本来我出来这个方案后，车行的朋友说那些玩车的几个真正懂力学结构的，他们只看钢板厚不厚，料大不大！你这样是卖不动的。可卖不动又如何！玩车的本意就是追求极致！做了十几年振动设备的设计，我搞成那种无知的做法，让同行知道了还不被笑掉大牙！有失专业水准。本来我想加固到这就好了，可无奈车友一直要求我继续搞！
厂家本来在此设计了双管结构，但是两个管之间缺乏有效的连接致使本来强度更高的双管结构并没有起到太多作用。这里的加固很简单，用合适钢板将两根管连接起来就可以起到数倍的加强作用。大多数车行的加固也是这样加固的，只是开孔方式不一样。开成长条孔，那等于自废武功！在力学结构里面长条孔是可变形孔！而用来对抗应力变形的要么圆孔要么椭圆孔。我们知道古代一直延续到今天的石拱桥，都是采用的椭圆结构。小小的石拱桥能抵抗数十倍的重量得益于椭圆的独特力学分解能力。在此为什么开椭圆孔，不用多说了吧！还是充分考虑力学结构原理。
本来加固好了前面，就不想做后面的加固了，可是总有车友说还是设计一下吧。看过车友发过来的图，车架管子的位置贴了一侧钢板真是刷新了我的认知。单侧钢板结构形成不了稳定的力学结构的，为什么龙头的加固板上面要加横向钢板钎焊连接，因为要抵抗掉横向的张力。而对于后面的加固也是一样的道理，两侧用钢板加固，那么中间就必须有横向支撑管！可是显然那是不现实的。
在力学结构里钢板的抗变形能力是最差的，除非你搞足够厚的钢板。但。。。那又会徒增太多的重量，我说过搞车架加固不是造坦克靠材料的力学特性和好的力学结构来解决受力问题那才是好的方向。当车架后面受到压力的时候，
|
|
发表于 河南省 2019-3-15 08:46
收藏
楼主
