То ли лавочки, то ли траки, есть бредовая идея Опции

[Martillo]

Есть слегка бредовая идея.

Задумал вместо штатной полки приспособить в багажник коротыша пару фанерок 10-12 мм. Проолифить хорошенько. Снизу приклепать "раму" из алюминиевого уголка. Сделать ножки съемные, использовать в качестве лавок и столика на природах.

А когда собрался покупать уголок, задумался: если взять профиль пожирнее, скажем 40х40х3 или, лучше, 50х25х3, то может такую "фанерку" и в качестве сэнд-траков можно будет использовать? Размерчик для коротыша получается примерно 1300х400, для "непрофессионального" использования должно хватить.

Или все-таки слабовато будет для укладки в колею? Или еще какой косяк не заметил?
В общем, прошу поругать, отговорить от дурацкой затеи, пока деньги на металл не потрачены

[machet]

По поводу сопромата - в приведенной ссылке как раз упоминается о потере устойчивости (правда кратко) - именно это и происходит при изгибе уголка. Из-за несимметричности его сечения при изгибе его начинает выгибать еще и винтом, при этом вертикальная полка мигом теряет устойчивость и уголок сгибается. Именно поэтому уголки и не применяются в автомобилестроении (ни или это большая редкость). Так что заменять в расчете уголок трубой никак нельзя - эти профили работают по-разному. При прочих равных в реальности профиль с замкнутым сечением (труба) или, как минимум, симметричным (тавр) будет легче уголка при той же жесткости. К примеру, рамы автомобилей, которые я видел, всегда состояли из труб и тавров. Уголки же применяются обычно в строительстве, когда вес конструкции - не первичен.
Так что уголок для траков - категорически не рекомендую.
Кстати, в расчете веса не учтены поперечины, на метр длины их нужно штуки четыре, сечение можно взять поменьше, чем для основных.
Кстати, есть еще один проверенный жизнью вариант трака - доска пятидесятка с отверстиями для шнуровки толстой веревкой. Вес сухой доски размером 1000х400 при плотности 0,5 получается 10кг - в итоге габариты те же.

[Martillo]

Значит так. По поводу сопромата. В моих прикидках есть косячок, наверное слишком много играл в преферанс вместо уроков. Ну или дырки в голове сказываются. Это постараюсь поправить чуть позже.

По поводу "нельзя заменять уголок трубой". Скажите мне пожалуйста, в какую сторону будет ошибка в расчете, если я уголок сечением 50х50х5 заменяю на трубу сечением 50х5х2.5 (последнее число в обоих случаях -- толщина стенки)?

Далее. По поводу "проверенного жизнью варианта" не верю -- в начальной школе на уроки ходил исправно. Объем доски размером 1250х400х50 мм составляет 25 литров, значит вес будет не меньше 20 кг. Кроме того, досок такого размера в продаже не бывает, а если кто и выпилит "под заказ" из могучей ёлки, один хрен растрескается вдоль волокон под весом автомобиля.

Далее. Общие рассуждения по поводу замкнутых профилей. Они, конечно, хороши своей устоийчивостью. Но есть у них и недостатки -- соотношение жесткости и веса хуже чем у двутавра. А вследствие ограниченности доступа во внутреннюю полость (1) к ним геморройно крепить что-либо, с колючом и заклепочником не подлезешь (2) трудно чистить от воды и грязи (3) фактически невозможно выправить вмятины. Эти свойства могут быть пофиг в конструкции автомобиля, но для сэндтрака они не пофиг и лучше бы придумать конструкцию без грязесборников, простую в сборке и максимально ремонтопригодную.

[Martillo]

Продолжаем нашу передачу.

Во-первых, по поводу косяка в предыдущих моих рассуждениях. Погуглил маленько и понял, что напряжение в металле 320 МПа (соответствует прогибу 25 мм для уголка трубы 30х30х2) это не совсем хорошо. Т.е. это более-менее нормально для алюминиевых сплавов в общем случае (например В-95) но для профиля "со строительного рынка" (там обычно что-нибудь вроде АД31 или АМГ3) это многовато.

В дальнейших рассуждениях будем ориентироваться на предельное значение 200 МПа. Это тоже довольно дофига, но для прикидок сойдет.


Во-вторых. Ездил в командировку, в дороге нарисовал на бумажке несколько новых бредовых конструкций лавко-трака

Картинка:



Комментарии по вариантам:


А. Ребра жесткости из алюминиевых уголков сечением 50х50х5, общая масса 2х1,61=3.22 кг. Плюс держим в голове вес фанеры килограмма 4-5 (эта прибавка по всем вариантам одинакова, дальше про неё упоминать не буду).
При нагрузке 320 кг на трак выпрыгиваем на предельное напряжение 200 Мпа. Грузоподъемность, прямо скажем, не очень. Хотя для Спортяги может и хватит.


Б. Хитрая конструкция из двух уголков 50х30х3 и рейки 50х20 мм, общая масса 4х0,74+2х1,0=4,96 кг.
Тут можно нагрузить 580 кг – рейки и доп. толщина металла добавили 200+ кг, причем большая часть прибавки – за счет рейки, один уголок 50х30х3, держит только 100 кг, т.е. трак на таких уголках без реек погнется под весом 400 кг.
Недостатки конструкции – сложность сборки, большой вес, придется повозиться с герметизацией щели между фанерой и рейкой.


В. Чисто деревянная конструкция, специально для гринписа Жесткость обеспечивается брусками сечением 50х50 мм, присобаченными к фанере на шурупах. Адекватны по прогибу предыдущим вариантам (в пределах 10 мм) при нагрузке 500 кг на трак .
ИМХО, вполне себе вариант, единственный недостаток – бруски существенно уменьшают ширину желоба для колеса, а увеличивать ширину фанерки не очень хочется -- в багажник коротыша на правах полки не поместится. Да и с поперечной жесткостью могут быть проблемы.
Вес 2х2,5=5,0 кг. Однохренственно с предыдущим вариантом


Г. В качестве ребер жесткости алюминиевые трубы сечением 50х30х3, во избежание залива водой и грязью внутреннее пространство заполнить монтажной пеной. Напряжение 200 Мпа достигается при нагрузке 450 кг на трак.
Вес конструкции 2х1,50+2х0,152=3,3 кг.
Для установки заклепок придется сверху трубы насверлить отверстий диаметром под шляпку заклепки (8 мм? Совсем не мало для полки шириной 30 мм), так что тут есть погрешность расчета в «плохую» сторону.
Другой недостаток – в случае повреждения трубы (например, камнем или корягой, придавленной колесом) исправить вмятину будет непросто. Как уже говорилось выше, труба - штука нежная


Д. Открытый профиль с хорошей прочностью и разумным весом можно собрать на заклепках из пары уголков сечением 50х30х3 и 30х30х3.
Такая конструкция во многом похожа на вариант Б, только здесь прибавку жесткости и прочности обеспечивает полка верхнего уголка. Предельная нагрузка будет примерно та же что и у квадратной трубы, ок. 450 кг на трак. Вес чуть меньше, за счет нижнего уголка и отсутствия необходимости в запенивании: 2х0,74+2х0,59=2,66 кг.


Е. Предыдущую конструкцию можно сделать чуть легче и красивее, если посадить на фанерку два легких уголка 15х15х1,5 вместо одного жирного. Тогда общий вес получится 2х0,74+4х0,15=2,06 кг, а прочность практически не пострадает.

Недостатки: увеличивается количество заклепок, сложность сборки, появляется труднодоступная для удаления влаги и грязи щель.


В общем и целом, последние два варианта мне кажутся уже более-менее приличными. Хотя они и сильно сложнее, чем то что было в голове в начале темы.