Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля

Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля | Race-Lab.Ru

ТЮНИНГ МАСТЕРСКАЯ		Москва, улица Перерва, 19с3 8(495)766-38-21 [email protected]

2018-08-07

Дорновая гибка, Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля, Сварка всех видов металлов

Читать далее Алюминиевый легкий Bash Bar Башбар для Toyota Altezza →

2018-08-01

Дорновая гибка, Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля

Читать далее Алюминиевый легкий Bash Bar башбар для BMW E36 →

2017-06-20

Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля

Читать далее Изготовление каркаса безопасности по приложению J на BMW E36 →

2016-04-06

Дорновая гибка, Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля, Сварка всех видов металлов

Читать далее Растяжки (распорки) для укрепления стаканов и придания жесткости кузова BMW →

2015-11-21

Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля

Читать далее Изготовление каркаса безопасности по приложению J на Nissan 350Z →

2015-06-15

Изготовление и ремонт каркасов безопасности для для спортивного автомобиля, Подготовка автомобиля к соревнованиям

Читать далее Подготовка для ралли ретро LANCIA FULVIA MONTECARLO →

Страница 1 из 4 1 2 3 4 »

__________________________________________________________________________________________________________________________
Copyright © 2004 — 2019 Race-Lab. Ru ТЮНИНГ — любой сложности	г. Москва улица Перерва, 19с3	8 (495) 766-38-21 8 (985) 766-38-21 [email protected]

Каркас безопасности. Болтовой и сваренный каркас для автомобиля

Просматривая видео и фото спортивных авто, можно заметить одну важную особенность – это трубы, находящиеся в салоне. Они пересекаются между собой, а водитель автомобиля находится как бы в клетке. Это не что иное, как каркас безопасности. Люди, далекие от автоспорта, могут не знать, что это такое. Итак, давайте подробно рассмотрим, для чего нужен данный каркас.

Что это?

Эти трубы представляют собой специальную пространственную конструкцию, основная задача которой – предотвратить существенные деформации в случае возникновения различных дорожных ситуаций. Каркас безопасности должен защитить кузов при столкновении или же перевороте транспортного средства. Это некая стальная конструкция из труб, собранная при помощи сварных или болтовых соединений. В салоне эта конструкция прикреплена к кузову со всех сторон. Цель не только сберечь кузов автомобиля от повреждений, но и спасти жизни водителя и штурмана машины в случае серьезной аварии. Также эти решения задействуются для продольного усиления жесткости кузова.В гражданских автомобилях увидеть каркас безопасности довольно сложно. Их применяли на раллийных авто, но затем эта конструкция стала главным условием и для других спортивных гоночных дисциплин. Собрана данная система преимущественно из труб круглого сечения, так как они наименее опасны для экипажа.

Виды каркасов

Эти конструкции могут быть разборными или неразборными. Кстати, колебание стоимости в разных вариациях может быть очень широким – от тысячи долларов за простой вариант и до десятков тысяч за более сложные.

Сборно-разборная конструкция

Это клетка безопасности, устанавливаемая в салоне автомобиля. Она закрепляется на боковых стойках кузова, а также на полу. Каждая из труб, которая входит в каркас, соединена при помощи болтовых соединений. Преимущество такого решения в том, что в любой момент можно клетку легко демонтировать и некогда спортивный кузов ВАЗа становится вполне гражданским. Нужно сказать, что это несложные системы и с демонтажом может справиться любой. Каких-либо особых требований к такому решению не предъявляют. Максимального уровня жесткости здесь нет, есть возможность сохранить салонный пластик.

Сваренные каркасы

Сварные варианты уже более сложны в инженерном плане. Здесь каркас связан с силовыми и структурными особенностями кузова. Сварной вариант применяется, когда нужен серьезный, а главное, индивидуальный тюнинг. На монтаж потребуется значительно больше времени – это кропотливый труд. Для внедрения нужно разобрать полностью весь салон вплоть до металла. Затем проделывают крепежные и технические отверстия для монтажа каркаса. Далее вся конструкция соединяется между собой, и после все это сваривается.Требования к такому каркасу безопасности более серьезные. Конструкция может быть изготовлена для разных типов кузовов. При этом если автомобиль двухдверный, то жесткость будет больше. Нужно помнить, что в случае монтажа сложных вариантов автомобиль будет рассчитан только на два места. Причина этого в том, что место под задние сиденья займут крепления, а также переплетенные между собой трубы.Если отталкиваться от габаритных размеров, то становится ясно, что установка каркаса безопасности несет и другие ограничения. Это в первую очередь обзорность. Для большей безопасности к трубам каркаса крепят особые ремни.

Каркас безопасности и закон

Тем, кто решился установить такую конструкцию, нужно помнить и быть готовым к проблемам с прохождением техосмотра. Нужна необходимая сертификация. Эксплуатация таких авто в городах запрещена. В законе написано, что передвигаться на авто с каркасом можно только в шлеме. Но и здесь есть мелкая деталь – в шлеме также нельзя ездить в городе.

Особенности изготовления

Эти решения производят преимущественно из холоднотянутой стальной трубы. В некоторых случаях актуально применение алюминиевой. Практика показывает, что для максимальной жесткости и эффективности труба должна быть в следующей размерности: длина — 400-450 миллиметров, а диаметр — 20-25.Вес конструкции для кузова ВАЗа будет примерно сорок килограмм. Масса более серьезных решений напрямую зависит от сложности каркаса. Металлическую трубу окрашивают в достаточно яркие цвета. На некоторых трубах, входящих в конструкцию, устанавливается защита. Это сделано не для эстетики, а для безопасности.

Омологированный и неомологированный каркас

Компании и СТО, занимающиеся созданием таких каркасов, не всегда в работе учитывают технические нормы FIA. Но при этом изделие регулярно подвергается омологации. Это согласование особенностей конструкции, материалов, методик изготовления и сборки с FIA или автомобильной спортивной федерацией в стране.

Так, если какой-либо производитель вдруг решил использовать в своем продукте материалы, которые не соответствуют по свойствам списку требований FIA, то это решение должно быть затем подвержено нагрузочным испытанием. Конструкция должна тестироваться под прессом. Также должны быть представлены соответствующие расчеты характеристик прочности по определенным методикам.Другая особенность – монтаж каркаса безопасности на ВАЗ или другие модели. Если принято решение монтировать конструкцию сваркой, то омологация обязательна. Нередко бывает, что изготовители каркасов не полностью учитывают схемы от FIA. Это тоже потребует проведения омологации. При этом допускается применение решений неомологированных. В этой ситуации каркас изготавливается из конкретных труб, материал которых – конкретная сталь для определенной конструкции. Сами трубы имеют определенные заданные габаритные размеры. Крепление каркаса безопасности на УАЗ осуществляется при помощи болтов. Одна компания может выполнять два варианта изделий, но при условии, что обе конструкции отвечают схемам и спецификациям FIA.

Каркас и управляемость

Главная характеристика прочности кузовов авто – это жесткость. Если кузов недостаточно жесткий, то реакция на руль станет хаотичной. Кузов избивается, а сталь в рычагах подвески входит в резонанс с осями транспортного средства. При скручивании быстрее изнашивается материал, увеличивается усталость металла. Если смонтировать на ВАЗ-2108 каркас безопасности, то кузов больше не будет выполнять свою несущую функцию. Вся нагрузка пойдет на каркас и равномерно распределится по нему. Машина станет более собранной, а реакция на руль увеличится.

Сборка каркаса своими руками

Собрать каркас безопасности своими руками не слишком просто. Мало иметь навыки работы со сварочным аппаратом и иметь материал. Нужно проводить определенные расчеты. Также понадобятся чертежи. Если автомобиль не будет участвовать в гонках, тогда будет достаточно сборной болтовой конструкции – на рынке есть масса готовых вариантов. Схемы лучше подбирать тщательно, и если делать сварную конструкцию, то лучше иметь возможность консультации со специалистами. За сварные решения лучше не браться – здесь расчеты еще более сложные, формул много, учитывается масса нюансов. Но нет ничего невозможного. Конечно, создать серьезную конструкцию, значительно увеличивающую жесткость, в гараже вряд ли выйдет. Но наварить дуги на УАЗ своими руками вполне возможно. Достаточно лишь определиться с диаметром труб и точками прихвата.

Итак, мы выяснили, что такое каркас безопасности.

Как построить каркас безопасности — Полное руководство по проектированию каркаса безопасности

Хотите знать «Как построить каркас безопасности?» Что ж, проектирование каркаса безопасности не так сложно, как вы могли себе представить. Тем не менее, вы не должны относиться к этому слишком легкомысленно.

Каркасы необходимы для различных гоночных автомобилей и внедорожников. Причина – агрессивный стиль вождения. Они являются неотъемлемой частью, от которой зависит водитель. Следовательно, вы не можете рисковать с его конструкцией, не так ли?

К счастью, вам не нужен профессионал, чтобы построить каркас безопасности для гоночного автомобиля. Вы даже можете приобрести комплекты самодельных каркасов безопасности у производителей со всей информацией, необходимыми компонентами и инструкциями по сборке. Что вам нужно, так это советы и рекомендации экспертов, которых вы найдете здесь в изобилии.

В этой статье вы узнаете все, что нужно знать о конструкциях каркасов безопасности гоночных автомобилей и других транспортных средств. Вы можете узнать, как построить каркас безопасности гоночного автомобиля, а также получить несколько советов экспертов, которые может дать только профессионал.

Итак, дочитайте эту статью до конца, чтобы узнать все об основах. Вы также узнаете о ошибках, чтобы избежать при изготовлении каркаса безопасности.

Мы рассмотрим следующие темы:

• Часть 1: Что такое каркас безопасности?
• Часть 2: Типы каркасов безопасности
• Часть 3: Что делает каркас безопасности хорошим?
• Часть 4: Какой тип стали используется для каркасов безопасности?
• Часть 5: Какие инструменты для изготовления необходимы для изготовления каркаса безопасности?
• Часть 6: Сколько стоит изготовление каркаса безопасности?
• Часть 7: шаги по сборке каркаса безопасности
• Часть 8. Основы каркаса безопасности: что нужно помнить

Что такое каркас безопасности?

С точки зрения непрофессионала, каркас безопасности представляет собой защитную клетку или раму, предназначенную для обеспечения безопасности водителя транспортного средства. Например, в случае аварии (что довольно часто случается в условиях бездорожья, дрэг-рейсинга и автомобильных гонок) каркас безопасности предотвращает рассыпание автомобиля, спасая водителя.

Хотя они обычно применяются к гоночным автомобилям, тракторам и внедорожникам, сегодня они также используются во многих трамваях.

Некоторые люди путают каркас безопасности с дугой безопасности, но между ними есть разница. Во-первых, дуга безопасности представляет собой одиночный стержень или обруч позади водителя, который защищает голову и плечи водителя.

С другой стороны, каркас безопасности представляет собой конструкцию из нескольких металлических труб, обеспечивающую значительно большую защиту водителя, чем дуга безопасности.

Типы каркасов безопасности

Существует множество различных моделей, поскольку для конкретных целей требуется особая конструкция.

Важно понимать, что вы не можете случайным образом соединить металлические трубы, чтобы сделать раму и назвать ее каркасом безопасности. Насколько хорошо каркас безопасности защищает водителя, во многом зависит от конструкции.

По этой причине существует множество различных конструкций, применимых для различных целей. Мы рассмотрим некоторые основы проектирования в части 7.

Даже классификация этих конструкций может быть выполнена несколькими способами:

2.1 Классификация каркасов безопасности на основе установки

В зависимости от того, как они устанавливаются, существует два типа:

Болтовое крепление

Устанавливаются болтовые комплекты в автомобилях с помощью болтов. Это означает, что болты и конструкция могут быть легко удалены и переустановлены. Еще одним преимуществом является то, что они поставляются с порошковым покрытием, поэтому не требуются дополнительные слои краски.

Однако они не так хорошо защищают, как сварные версии. Обычно они используются на раллийных автомобилях или не в гонках.

Сварной

Для сварки каркаса безопасности автомобиля требуется профессиональный сварщик. Это делает каркас безопасности значительно прочнее, чтобы выдерживать столкновения, по сравнению с версиями с болтовым креплением. Все основные спортивные мероприятия требуют этого типа.

2.2 Классификация на основе системы X-Point

Когда вы пытаетесь купить каркас безопасности на рынке или изучаете технологии изготовления каркаса безопасности, вы часто будете сталкиваться с такими терминами, как 4-точечный каркас безопасности, 5-точечный каркас безопасности, 8-точечный каркас безопасности. точечные каркасы безопасности и так далее. Итак, что именно означают эти термины?

Проще говоря, каркас безопасности с «X точками» — это каркас безопасности, прикрепленный к кузову автомобиля в X точках. Для участия в различных спортивных мероприятиях требуются разные версии очков для автомобилей.

В то время как базовый 4-точечный каркас обеспечивает защиту только сверху, варианты с дополнительными компонентами, такими как 8-точечный каркас безопасности, также защищают водителя с других сторон. Кроме того, диагональные боковые дуги в высококлассных вариантах кузова предотвращают разрушение каркаса безопасности под весом автомобиля.

Ниже приведены 3 примера различных конструкций каркаса безопасности на основе системы x-point:

Что делает каркас безопасности хорошим?

Когда дело доходит до изготовления хорошего каркаса безопасности, вам нужно сосредоточиться на нескольких факторах и убедиться, что ваш каркас удовлетворяет всем критериям. Вот некоторые из факторов, влияющих на создание идеального каркаса безопасности:

1. Законность и соответствие требованиям – Во-первых, каркас безопасности, который вы строите, должен соответствовать требованиям законодательства вашей страны или штата. После этого убедитесь, что конкретный материал и конструкция клетки подходят для этой цели. Например, разные гоночные соревнования имеют разные критерии допуска.
2. Материал – Каркас безопасности – это структурная целостность. Таким образом, мастерство, методы изготовления и материалы будут определять, является ли каркас безопасности хорошим или нет. Мы поговорим о лучшем материале для каркаса безопасности в следующих разделах.
3. Контактные точки – Многие совершают ошибку, приваривая каркас безопасности к полу автомобиля, так как это проще всего сделать. Однако в случае аварии или опрокидывания пол автомобиля может легко порваться под весом каркаса безопасности. Поэтому наилучший метод изготовления — приварить каркас безопасности к коробчатым порогам.
4. Качество сварки – Для обеспечения максимальной безопасности и уверенности в том, что каркас безопасности будет держаться вместе в случае аварии и предотвратит травмы водителя, вам необходимо правильно сварить его.
   Для этой цели лучше всего подходит сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). Однако сварка металлическим инертным газом (MIG) также популярна для сварки.
5. Минимальный зазор с кузовом автомобиля — В хорошем каркасе безопасности зазор между стержнями каркаса и кузовом автомобиля должен быть как можно меньше. Чем больше это пространство, тем меньше внутреннего пространства присутствует в автомобиле. Этот зазор также снижает безопасность, обеспечиваемую каркасом безопасности. Поэтому внесите необходимые коррективы, чтобы свести этот разрыв к минимуму.
6. Не забудьте покрасить – Как покраска каркаса безопасности сделает его прочнее? Ну, этого не будет. Тем не менее, покраска каркаса безопасности сделает ваш автомобиль намного более эстетичным, чем использование неокрашенного каркаса безопасности с уродливым цветом металла и видимыми брызгами сварки.

Какой тип стали используется для каркасов безопасности?

Существует множество вариантов мягкой стали или другой стали, которую можно использовать для изготовления каркаса безопасности. Многие люди часто сравнивают холоднотянутую бесшовную сталь (CDS) и мягкую сталь T45. Однако это неправильно, поскольку CDS — это метод производства, а не тип мягкой стали. Наиболее часто используемый высокопрочный материал для труб из мягкой стали изготавливается методом CDS.

Некоторые из лучших сталей, которые вы можете использовать:

ROPT510 Мягкая сталь

Труба для защиты от опрокидывания 510 имеет специальный рейтинг высокого качества, специально разработанный для безопасного применения в каркасах безопасности и автомобильных шасси. Этот материал соответствует официальным спецификациям большинства органов власти, поэтому является хорошим выбором, когда речь идет о строительстве каркасов для соревнований по дрэг-рейсингу и скоростным гонкам.

ROPT510 прочный и легко формуемый. Это означает, что этот материал легко согнуть при изготовлении каркаса безопасности, не беспокоясь о трещинах или разрывах. Это также приводит к высокому поглощению удара во время столкновений.

Минимальная прочность на разрыв 510 Н/мм2 , минимальный предел текучести 0,2% 370 Н/мм2 и минимальное удлинение 25% .

Сталь от BS4 T45 до BS5 T100

BS4 T45 до BS5 T100 обычно называют сталью T45. Он был популярен в течение долгого времени и использовался во многих приложениях. Он прочнее труб из мягкой стали и даже используется в аэрокосмической промышленности.

T45 идеально подходит для гоночных автомобилей. Это углеродисто-марганцевая сталь с очень высокой прочностью на растяжение. Это означает, что меньшая толщина стенки этого варианта может сделать достаточно прочный каркас безопасности. Он намного прочнее обычной мягкой стали.

Минимальная прочность на разрыв 700-900 Н/мм2 , минимальный предел текучести 0,2% 620 Н/мм2 и минимальное удлинение 15% .

15CDV6  1,7734

15CDV6 — сталь из сплавов хрома, молибдена и ванадия. Эта сталь известна своей высокой степенью прочности, гибкости и простоты сварки. Интересно отметить, что 15CDV6 является одним из самых дорогих материалов каркаса безопасности. Но он также намного прочнее простой мягкой стали.

Некоторые из его свойств включают минимальный предел прочности при растяжении 980-1180 Н/мм2 , минимальный предел текучести 0,2% 790 Н/мм2 и минимальное удлинение 10% .

4130

Возможно, вы знаете 4130 по более популярному названию — хроммолибденовая сталь. Как следует из названия, 4130 — это сталь, созданная из сплавов хрома и молибдена. Некоторые из других представлений 4130: хром-молибден, CrMo, CRMO и CR-MOLY.

4130 имеет более высокую прочность на единицу веса, чем большинство других углеродистых сталей. Тем не менее, он представляет некоторые проблемы в процессе сварки по сравнению с другими типами стали, о которых вы только что прочитали.

Эта сталь также широко используется в велосипедных рамах.

Его свойства включают минимальный предел прочности при растяжении 470 Н/мм2 , минимальный предел текучести 0,2% 435 Н/мм2 и относительное удлинение 25,5% .

Какой материал лучше всего подходит для каркаса безопасности?

Как видите, свойства разных типов стали сильно различаются. Если вы хотите материал с более высокой прочностью на растяжение, цена будет выше. Однако для гонок, где бюджет не имеет значения, используются материалы высшего качества, такие как 15CDV6.

Стоит ли заботиться о весе?

Теоретически вес каркаса безопасности может быть важным фактором для гонок, так как тяжелые каркасы могут негативно повлиять на скорость. Слишком толстая рама может отрицательно сказаться на производительности. Тем не менее, большинство органов власти имеют минимальные требования к диаметру и ширине, установленные для таких конструкций безопасности.

Когда вам нужно соответствовать этим спецификациям, почти все популярные материалы, указанные выше, будут иметь одинаковый вес. Поэтому вам следует сосредоточиться на выборе материала более высокого качества, чем на выборе более легкого материала.

Если вам интересно, какой самый легкий материал каркаса безопасности вы можете использовать без ущерба для целостности, то это будет T45, но с очень небольшим отрывом.

Трубы какого размера следует использовать для каркаса безопасности?

Обычно используются трубы DOM толщиной 1,5 дюйма x 0,12 дюйма или 1,75 дюйма x 0,12 дюйма. Трубки DOM обеспечивают чрезвычайно жесткий допуск по внутреннему и внешнему диаметру.

Сколько трубок нужно для каркаса безопасности?

Длина труб каркаса безопасности зависит от его конструкции. Для базового каркаса безопасности 4×4 рекомендуется иметь 4-6 труб по 20 футов каждая. Помните, что в процессе строительства часть материала всегда тратится впустую, поэтому хорошо иметь одну запасную трубу.

Какие производственные инструменты потребуются для изготовления каркаса безопасности?

Чтобы сделать идеальный каркас безопасности, вам потребуются следующие инструменты для изготовления:

1. Нож для труб или труб: Вырезает круглые пазы на концах труб
2. Трубогибочные станки или трубогибы: Для веерообразных изгибов угловых труб
3. Рулетка
4. Угломер Carpenter
5. Резак для металлических труб: Для резки труб на более мелкие сегменты
6. Ручная шлифовальная машина: Используется для изготовления рыбьей пасти и добавления последних штрихов
7. Молоток
8. Перманентный маркер
9. Уровень (эта функция есть во многих смартфонах)
10. Сварщик: При сварке MIG и TIG можно создать каркас безопасности
11. Транспортир или плотницкий угольник

Если вы заядлый любитель делать своими руками, у вас уже есть многие из этих инструментов для изготовления.

Остальное можно приобрести в Интернете или в любом местном хозяйственном магазине.

Сколько стоит изготовление каркаса безопасности?

Поскольку существует множество вариантов материалов для изготовления и множество различных конструкций каркаса безопасности, фиксированной цены на изготовление каркаса безопасности не существует.

Интересно, что материалы для каркаса безопасности составляют незначительную часть стоимости. Основную часть стоимости составляют инструменты, необходимые для работы.

Например, трубогиб или трубогиб обойдется вам в сумму от 400 до 4200 долларов, в зависимости от толщины трубы, которую нужно согнуть. Сварщик обойдется вам где-то в 1000 долларов.

При этом общая стоимость материалов для 4-точечного каркаса безопасности с 5-6 стальными стержнями, подножками и мелкими расходами составит около 700 долларов.

Другие инструменты, такие как столярные инструменты, нож для резки труб и шлифовальный станок, дешевле и обойдутся вам примерно в 100-200 долларов за инструмент.

Если вы используете базовые инструменты вместо их высококлассных аналогов, цена простого каркаса безопасности составит около 2000-2200 долларов. Это по-прежнему значительно дешевле, чем покупка каркаса безопасности, сделанного в магазине, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что инструменты, которые вы покупаете, можно использовать несколько раз.

Шаги по созданию каркаса безопасности

Различные руководящие органы утверждают и узаконивают формальные спецификации каркаса безопасности. Прежде чем строить каркас безопасности, вы должны проверить нормативные законы правил, которые будут применяться к вам.

Эти правила, как правило, зависят от конкретного события и созданы для защиты жизни водителя. Например, каркас безопасности, созданный для трамвая, не обеспечит необходимой безопасности на гоночном треке.

Поэтому убедитесь, что вы ознакомились со спецификациями каркаса безопасности, и они соответствуют правилам и положениям технической инспекции LEMONS, FIA, SCCI, NHRA, NASA или любого санкционирующего органа, контролирующего мероприятие, в котором вы участвуете.

Перечисленные здесь шаги представляют собой общие рекомендации, основанные на стандартных спецификациях, без учета каких-либо конкретных правил полномочий.

Шаг 1: Измерение

Процесс измерения можно разделить на несколько частей. Убедитесь, что вы записываете каждое измерение, а не пытаетесь его запомнить.

Основные измерения обруча

С помощью рулетки снимите следующие размеры:

• Высота автомобиля: Высота крыши от пола. Это будет высота каркаса безопасности.
• Ширина крыши: Измерьте ширину крыши для перекладины. Кроме того, используйте угломер, чтобы измерить углы между крышей и боковой частью автомобиля. Эти углы будут использоваться для изгиба трубки.
• Ширина автомобиля: Измерьте ширину автомобиля из стороны в сторону. Имейте в виду, что вам также необходимо учитывать любые препятствия.
• Крыша в сторону: Определите, где вы хотите, чтобы балка на крыше заканчивалась, а боковая панель начиналась.
  Это расстояние будет измерять длину изгиба трубы.

Измерения дверной и задней скобы

Измерьте:

• Горизонтальное расстояние между точкой X (где скобы будут соединяться с опорными плитами) и точкой Y (обруч).
• Расстояние по вертикали между точкой Z (где раскос соединяется с обручем) и точкой Y.

Имея эти два измерения, вы можете узнать длину диагональной скобки (XZ) с помощью теоремы Пифагора:

XZ ² = XY ² + YZ ²

Поперечина сиденья

Измерение:

• Горизонтальное расстояние между боковой трубкой и основной дугой. Поперечина сиденья расположена между стержнями.
• Внутренняя часть основных обручей : Расстояние по горизонтали между боковыми трубками основных обручей.

Опорные пластины

Опорные пластины будут соединять каркас безопасности с полом кабины, выступая в качестве точки крепления или основания конструкции. Как правило, для большинства требований рекомендуются опорные плиты толщиной 3 мм. Для более прочной сборки толстые опорные пластины могут обеспечить большую устойчивость каркаса безопасности.

Каждая опорная плита устанавливается в разных точках. Например, опорная плита размещается рядом с брандмауэром для дверных распорок и еще одна опорная плита за передними автомобильными сиденьями для задних распорок.

Когда у вас есть все необходимые размеры, вы можете рассмотреть аспекты дизайна, как мы объясним далее.

Этап 2: Проектирование

Проектирование представляет собой многоэтапный процесс, который включает в себя:

Конструкция клетки

Тщательно оцените конструкцию клетки. Каждая рама предназначена для обеспечения максимальной защиты. Старайтесь не переделывать какой-либо элемент конструкции, чтобы клетка «выглядела круче».

Минимальный изгиб трубы

Помните, что изогнутая трубка слабее, чем прямая несогнутая трубка, поэтому используйте изогнутую трубку только там, где это необходимо.

Косынки

В базовой конструкции клетки с меньшим количеством диагональных элементов жесткости или без них убедитесь, что вы используете косынки там, где это необходимо, чтобы уменьшить нагрузку на углы.

Треугольники

Треугольники являются важным элементом конструкции каркаса безопасности. Квадраты сами по себе структурно слабы. Таким образом, диагональный стержень используется в виде квадратов, чтобы разделить его на два треугольника, чтобы обеспечить боковую поддержку каркаса безопасности. Лучше всего убедиться, что каждая трубка может быть частью треугольника.

Т-образные соединения

Т-образные соединения — это места, где труба перпендикулярно соединяется с другой трубой. Т-образные соединения очень слабые, так как они могут сломаться или погнуться во время аварии. Поэтому по возможности избегайте Т-образных переходов.

Нижние рули

Нижние рули не должны иметь слишком большой угол наклона. Кроме того, между нижними стержнями можно добавить трубку, чтобы придать конструкции дополнительную жесткость. Для еще большей целостности между нижними перекладинами можно добавить переднюю стойку.

Распорки

Распорки обеспечивают дополнительную жесткость каркаса безопасности. Они проходят от верхней части заднего кольца к задней части автомобиля.

Набивка:

Набивка каркаса безопасности изготовлена ​​из пены высокой плотности для обеспечения более мягкого удара. Эта обивка может добавить эстетической привлекательности клетке.

Шаг 3: Гибка труб для каркаса безопасности

Процесс гибки трубы в основном зависит от конкретного трубогиба и матрицы, которую вы используете. Тем не менее, есть некоторые общие рекомендации, которые вы всегда должны помнить.

Важно помнить, что при сгибании всегда следует использовать смазку. Bend All 002 — хороший выбор, или вы можете использовать кокосовое масло в качестве домашнего раствора. Смазка продлит срок службы ваших инструментов и обеспечит чистоту изгибов с минимальным количеством металлолома.

Большинство органов проверяют изгибы труб. Следует следить за тем, чтобы любой изгиб был плавным и без деформации формы. Также изгиб с деформацией – это явный отказ, когда речь идет о безопасности изделий.

Кроме того, когда вы просматриваете книгу правил, проверьте, не требуются ли какие-либо особые изгибы. Например, SCORE и некоторые другие правила настаивают на изгибах оправки.

Посмотрите наше видео о том, как измерить и согнуть 4-х точечные трубы каркаса безопасности для получения дополнительной информации:

Шаг 4: Резка / надрез труб

Используйте инструмент для вырубки труб, чтобы убедиться, что в сварном шве нет слабых мест соединение. Вырубной станок для труб необходим для точной надрезки, которая гарантирует плотное прилегание трубок друг к другу.

На самом деле, некоторые правила и положения строги в отношении зазоров надрезов/сварных швов/подгонки. Например, SFI указал, что максимальные зазоры надреза/сварки/установки между всеми сварными соединениями могут быть равны диаметру материала сварочного присадочного стержня, используемого для сварных соединений TIG (применимо только к стальным конструкциям 4130 и Docol R8). ).

Шаг 5. Сварка

Для получения высококачественных соединений лучше всего подходит сварка TIG. Такие учреждения, как NHRA, даже сделали обязательным строительство каркаса безопасности. Кроме того, некоторые стали, такие как хромомолибденовые трубки, подходят только для сварки TIG.

Мягкая сталь может подвергаться сварке TIG, а также сварке MIG. Но даже при сварке малоуглеродистой стали сварка MIG дает преимущество в том, что она стоит меньше, чем сварка TIG.

Перед началом сварки убедитесь, что трубы хорошо подходят друг к другу. Сделать на концах трубок «рыбьи пасти» будет проще.

Убедитесь, что сварные швы полностью проварены; просто сварка по поверхности не обеспечит прочного соединения. Никогда не совершайте ошибку , очищая сварные швы шлифовальной машиной, так как это ослабит целостность сварных швов.

Основы каркаса безопасности: о чем следует помнить

Теперь, когда вы ознакомились со всем руководством, вот несколько выводов, которые вы должны помнить при сборке каркаса безопасности для своего автомобиля:

Безопасность превыше эстетики

При проектировании каркас безопасности, многие люди пытаются использовать более «прохладный» подход вместо «более безопасного», как мы упоминали в разделе о конструкции каркаса. Это никогда не будет мудрым выбором, поскольку эстетика может поставить под угрозу некоторые аспекты защитного снаряжения и безопасности.

Специальный вместо общего

Большинство транспортных средств, требующих мер безопасности при аварии или опрокидывании, — это внедорожники или гоночные автомобили. Эти автомобили рассчитаны на агрессивный стиль вождения и повышенный риск аварий. Поскольку они обычно требуются для соревнований или мероприятий с высоким уровнем риска, важно следовать конкретным размерам и характеристикам мероприятия, а не общим рекомендациям.

Дороже не всегда лучше

Конечно, более дорогие материалы могут быть прочнее, а более дорогие инструменты могут иметь больше функций. Однако вам не всегда нужны эти дополнительные функции для низкоуровневых требований. Иногда даже более дешевый материал может обеспечить более чем достаточную защиту.

Нет ярлыков

Вам нужно сделать это только один раз, и от этого зависит ваша жизнь. Поэтому убедитесь, что вы делаете все, что требует ваш каркас безопасности. Если нужны косынки, используйте косынки. Если необходима скоба для ветрового стекла или поперечина, добавьте ее. Если необходимы стойки подрамника, боковые стойки, поперечины сидений или дверные стойки, используйте их. Не скупитесь на мелочи, ведь мелочи спасут вас.

Сваривать только в том случае, если вы знаете, как

Сварка — это то, что скрепит сепаратор. На самом деле, большинство структурных отказов происходит из-за плохих сварных швов. Поэтому беритесь за сварку только в том случае, если вы в ней уверены. В противном случае доверьте сварку профессиональным сварщикам MIG или TIG.

Сохраняйте запасные части

Лучше заказать больше чего-то сейчас, чем заказывать что-то снова и снова, когда оно заканчивается. Если вы хотите, чтобы весь процесс прошел гладко, держите запасные части для металлических трубок, базовых пластин и мелких расходных деталей.

Примечания

Правильно сконструированный каркас безопасности может стать тем, что стоит между жизнью и смертью. Если вы внимательно прочитаете эту статью, вы уже знаете все, что вам нужно, чтобы сделать каркас безопасности, и как вы можете сделать его самостоятельно.

Важный вывод, который я хотел бы повторить, заключается в том, что точные характеристики каркаса безопасности различны для разных руководящих организаций. Поэтому проверьте свод правил санкционирующего органа, который применяется к вам, прежде чем начинать проект «Сделай сам».

Часто задаваемые вопросы

Изготовление каркаса безопасности 101: Сборка вашего первого гоночного автомобиля

Изготовление вашего первого каркаса безопасности?

Рассматривали ли вы возможность изготовления каркаса безопасности самостоятельно? Может быть, у вас есть дрэг-кар, который разгоняется до 11 и теперь ему нужна дуга безопасности… или вы видели повальное увлечение экзокартами и хотите построить свой собственный MiataKart или Vettekart.

Изготовление каркаса безопасности может показаться сложной задачей, но когда мы нашли разбитую Miata всего за 200 долларов, мы решили попробовать. Мы никогда раньше не пытались произвести такой уровень изготовления, но поскольку машина была такой дешевой, нам было почти нечего терять.

Наша разбитая Miata за 200 долларов была хорошим способом научиться изготавливать каркас безопасности с низким уровнем риска.

Мы планируем применить все, что мы узнали, для создания каркаса безопасности NHRA 8.50 и для Chevelle, так что следите за новостями в следующей статье.

Где будет участвовать ваша машина?

Первый вопрос, который нужно задать: где вы будете участвовать в гонках на своей машине? Правила этого санкционирующего органа будут определять, как вы строите каркас безопасности. NHRA, SCCA, NASA и Formula D имеют разные правила изготовления, поэтому вам нужно изучить и построить до максимально возможной спецификации. Это особенно важно, когда речь идет о материале, размере и толщине стенок труб.

Кроме того, помните, что создание каркаса безопасности является серьезным фактором безопасности. Клетка может быть менее безопасной в уличном автомобиле, если вы не носите защитное снаряжение, такое как шлемы или ремни безопасности. Использование неправильных материалов, плохой дизайн и плохая техника сварки могут привести к тому, что конструкция станет фатальной в результате несчастного случая. Например, этот «карт для смерти» Honda попал в простое дорожно-транспортное происшествие, закончившееся смертельным исходом.

Существует ли комплект каркаса безопасности для вашего автомобиля?

Еще один вопрос: есть ли каркасы или комплекты для вашего автомобиля? Если это так, вы можете избежать много времени изготовления изготовления.

Планируя будущий каркас безопасности для Chevelle, мы обнаружили, что такие компании, как Jegs, предлагают комплекты предварительно изогнутых каркасов. Цены почти такие же, как только сырье для собственного строительства. Возможность точно решить, где лежат стержни, будет определяющим фактором в том, будем ли мы сгибать их сами или купим комплект в будущем.

Планирование сборки каркаса безопасности

Поскольку это был наш первый каркас безопасности, мы решили начать с правил NHRA. Больше всего времени мы провели в дрэг-рейсинге, и правила достаточно просты и понятны. После изучения легко увидеть прогресс в создании безопасной конструкции, когда вы смотрите на 6-точечную дугу безопасности NHRA. Затем вы развиваете это, добавляя стержни для 8-точечного каркаса безопасности, а затем переходите к 8,50 или 10-точечному каркасу безопасности.

Это типичный 6 (или 5 без дуги пассажирской двери) дуги безопасности в стиле NHRA. Добавление диагональных опорных скоб основного обруча превращает его в 8-точечную дугу безопасности. Добавление еще нескольких стержней (слева и справа плюс поперечина вверху) превращает его в каркас безопасности.

Следующим, на что мы посмотрели, был веб-сайт 24 Hours of Lemons. Их руководство «Как не провалить техническую инспекцию Lemons» дает простой для понимания обзор каркасов безопасности и того, что нужно для изготовления безопасного и эффективного каркаса.

Глядя на правила лимона, довольно легко расширить простую концепцию 6-точечной дуги безопасности NHRA. Вы можете начать с добавления основного обруча, ореола или левого/правого стержня, чтобы изготовить полный каркас безопасности.

Мы также нашли диссертацию, написанную студентом-механиком по имени Джастин Уайт, по изготовлению каркаса безопасности Miata. Он невероятно тщательный и подробный и предоставляет гораздо больше информации, если вы хотите копнуть глубже.

Конструкция каркаса безопасности: форма и функциональность

Следующим нашим шагом было собрать как можно больше фотографий и примеров автомобилей в стиле экзо-каркаса. Так как основные черты этого автомобиля зависят от конструкции каркаса, наряду с безопасностью рассматривался и художественный подход к каркасу.

После этого мы достали ручку и бумагу и открыли фотошоп. Мы взяли изображение Miata и начали накладывать линии поверх, чтобы увидеть, что выглядит приятнее для глаз. Когда у нас в голове сложилась общая концепция, мы прикинули, сколько материала нужно купить, и начали собирать то, что нам нужно для завершения изготовления нашего каркаса безопасности.

Наши первоначальные планы фотошопа для Miata Kart включали коллаж из реальных автомобилей и визуализацию с прямыми линиями, наложенными поверх. Это позволило нам получить правильные углы для в целом приятной конструкции каркаса безопасности.

Наш общий подход к планированию этой сборки заключался в том, чтобы иметь общее представление о форме, оставляя место для творчества во время строительства. Это означало, что мы повторно согнули некоторые стержни, и в процессе нам пришлось выбросить некоторые материалы. Ваша индивидуальность и вкусы могут диктовать, что вы должны планировать каждый дюйм, угол и шаг в процессе… но обычно мы так не работаем.

Сбор материалов каркаса безопасности

Мягкая сталь или хроммолибден

При сборке дуги безопасности NHRA у вас есть выбор между мягкой сталью (наружный диаметр 1 3/4″ и толщина стенки 0,118) или хромомолибденом (1 3/4″ наружный диаметр x толщина стенки 0,083). Для полной клетки вы можете использовать трубу немного меньшего размера (1 5/8″). Преимущество хромомолибдена заключается в прочности — трубка имеет более тонкую стенку, но при этом обеспечивает ту же прочность, что означает, что вы экономите общий вес — иногда всего 50-60 фунтов.

Мы выбрали трубы большего размера, поэтому нам пришлось купить только 1 матрицу для нашего трубогиба. Это дает нам возможность сгибать дугу безопасности или каркас безопасности в будущих сборках. Мы также использовали мягкую сталь, в основном, чтобы уложиться в бюджет. Хроммолибден требует сварки TIG, в которой у нас нет большого опыта. Использование низкоуглеродистой стали означает, что мы можем использовать нашу существующую установку для сварки MIG.

Рама и цельный кузов

Miata — это цельный автомобиль, поэтому любая точка крепления должна быть приварена к стальному листу размером 6″ x 6″ толщиной 0,125″ и полностью приварена к шасси. Это предотвращает протыкание стержней тонкого листового металла при аварии. На автомобиле с рамой на кузове, таком как Chevelle, стержни приварены непосредственно к раме.

Поскольку Miata является цельнокузовным автомобилем, к шасси были приварены пластины 6×6 в качестве точек крепления каркаса безопасности.

В правилах NHRA есть положения об использовании пластин и болтов для крепления каркаса безопасности, но мы рекомендуем вам обратиться к своду правил NHRA или, что еще лучше, к реальному человеку, который проверяет и сертифицирует каркасы безопасности. Вы не хотите строить каркас безопасности, который не соответствует технологиям, ставит под угрозу вашу безопасность или тратит деньги на материалы.

Подберите правильные инструменты для изготовления каркаса безопасности

Трубогибочные станки

Следующим шагом было убедиться, что у нас есть все необходимые инструменты для изготовления каркаса безопасности, причем основным инструментом был трубогиб. Обратите внимание, что вы НЕ МОЖЕТЕ использовать что-то вроде трубогиба Harbour Freight, чтобы построить клетку. Эти загибатели перегибают трубу, что неприемлемо.

Наш трубогиб Speedway Motors широко используется, и его не нужно прикручивать к полу.

Для этой сборки мы выбрали трубогиб Speedway Motors по двум основным причинам:

1. Это самый дешевый способ приобрести трубогиб.
2. Благодаря своей конструкции вам не нужно крепить его к полу, чтобы им можно было пользоваться.

Это делает трубогиб портативным — его можно взять с собой куда угодно, поставить на стол или на землю и приступить к работе. Просто убедитесь, что вы приобрели матрицу подходящего размера для используемой трубы (1 3/4″ для дуги или 1 5/8 для каркаса безопасности).

В целом, мы очень довольны этим трубогибом, особенно по цене. Если есть недостатки, то они:

1. Изгиб трубы может быть медленным процессом, поэтому
2. Чтобы получить полный изгиб на 90 градусов, нам пришлось частично отрегулировать гидравлический домкрат.

Вы можете устранить обе эти проблемы, заменив входящий в комплект домкрат (простой 8-тонный гидравлический домкрат для бутылок) на пневматический домкрат аналогичного размера.

Другие инструменты для изготовления каркаса безопасности

Недостаточно иметь хороший трубогиб. Так же важен вырезатель. Если стержни не будут плотно прилегать друг к другу, вы поставите под угрозу прочность, и ваши сварные швы не будут такими эффективными. Одно важное замечание: вам не разрешается шлифовать сварные швы на любой клетке — вы должны сделать их правильно, иначе технология выйдет из строя.

Мы приобрели станок для резки труб в Harbour Freight за 59 долларов. Вы можете выполнить работу и с помощью угловой шлифовальной машины, но это займет больше времени.

Другими хорошими инструментами являются магнитный угломер и угломер. Убедитесь, что у вас достаточно шлифовальных кругов, отрезных кругов и очистителя тормозов для очистки металла перед сваркой — просто убедитесь, что он полностью высох перед сваркой, чтобы избежать ядовитого дыма.

Обычная угловая шлифовальная машина используется чаще, чем любой другой инструмент, при сборке каркаса безопасности.

Изготовление каркаса безопасности в действии

Посмотрите, как изгибаются трубы и надрезаются в действии, когда мы заканчиваем изготовление каркаса безопасности на нашей Miata

Вы можете увидеть предварительный просмотр методов изготовления каркаса безопасности, когда мы изо всех сил пытались закончить наш Miata Kart как раз к Zip Tie Drags.

Часто задаваемые вопросы о каркасе безопасности

Подводя итог, вот некоторые из наиболее популярных вопросов, которые задают при сборке каркаса безопасности в первый раз.

Как мне спроектировать каркас безопасности?

Начать лучше всего со свода правил любого санкционирующего органа по типу гонок, в которых вы хотите участвовать. Например, если вы участвуете в дрэг-рейсинге, вам понадобится бесплатная книга правил NHRA 2020 года или покупка печатной копии.

Какие материалы мне потребуются для изготовления каркаса безопасности?

Согласно большинству правил требуется мягкая сталь или хромомолибден. Диаметр и толщина материала определяются санкционирующим органом и правилами вашего гоночного класса, поэтому необходимо свериться со сводом правил.

Какие инструменты мне потребуются для изготовления каркаса безопасности?

Вы можете построить каркас безопасности, используя только сварочный аппарат MIG, трубогиб и угловую шлифовальную машину, но результаты могут быть не самыми лучшими. Однако, чтобы процесс прошел гладко, мы рекомендуем пилу по металлу, труборез, угломер и магнитный угломер. Вам также понадобятся вещи для точного измерения, такие как рулетка, угольник, уровень, рулетка, маркеры и, возможно, даже веревка.

Могу ли я просто использовать трубогиб Harbour Freight?

№ Трубогиб Harbour грузовой предназначен для гибки металлических труб, изготовленных для хранения газа или жидкости. Каркас безопасности изготовлен из металлических труб, изготовленных по конструкционному принципу.