Пространственная рама автомобиля своими руками чертежи

Обновлено: 08.07.2024

Несущая часть является одним из важнейших компонентов в устройстве автомобиля, ведь именно благодаря ей удается собрать все составные части машины в единое целое.

Сейчас используется несколько видов несущей части, каждая из которых нашла применение на определенных видах авто. Изначально все автомобили строились на основе рамной несущей части. Но со временем ее вытеснили иные типы, к примеру, практически на всех легковых автомобилях используется несущий кузов, в котором рама отсутствует, а все ее функции выполняет усиленный кузов. И все же рамная несущая часть продолжает использоваться – на грузовых авто и внедорожниках.

Назначение, виды

Рама автомобиля представляет собой балочную конструкцию, выступающую в роли основы для крепления всех составных частей авто – силовой установки, узлов трансмиссии, ходовой части и прочего. Кузов, присутствующий в конструкции несущей части выполняет лишь некоторые функции – обеспечивает пространство для размещения пассажиров и грузов, а также выступает в качестве декоративного элемента.

Основным положительным качеством использования рамы является высокий показатель прочности несущей части. Именно благодаря этому она и используется на грузовиках и полноценных внедорожниках. Но при этом из-за рамы общая масса авто увеличена.

При этом было разработано несколько типов рам, каждая из которых обладает своими конструктивными особенностями. Все их можно разделить на:

Лонжеронные
Хребтовые
Пространственные

Некоторые из этих видов имеют подвиды, также нередко используются комбинированные типы, в конструкции которых имеются составные элементы разных рам.

Лонжеронная и ее подвиды

Лонжеронная рама автомобиля является самой распространенной. Конструкция ее включает две продольных силовых балки – лонжероны, тянущихся вдоль всего кузова и соединенных между собой поперечинами.

Лонжеронная рама Toyota Land Cruiser

Сами лонжероны изготавливаются из стали, а для обеспечения высоких показателей на скручивание используются разные типы профиля сечения – короб, двутавр, швеллер.

Причем не обязательно, чтобы они были ровными, многие лонжероны имеют изгибы как вертикальной, так и горизонтальной плоскости. К примеру, на некоторых авто рама изогнута в передней и задней частях (в районе расположения колес), что позволяет переместить центр тяжести вниз.

Помимо этого, лонжероны размещаются как в строго горизонтальном положении относительно пола, так и могут находиться под углом. Второй вариант применяется на внедорожниках.

Лонжероны соединяются поперечинами, которые могут располагаться разными способами. В так называемой раме лестничного типа поперечины крепятся перпендикулярно лонжеронам (считается классической). Но есть и конструкции, у которых эти составные части располагаются под углами – К-образные и Х-образные рамы.

Лонжеронная х-образная рама

Для соединения лонжеронов с поперечинами применяется сварка (во внедорожниках), заклепки (грузовики). В некоторых случаях используются болтовые соединения. Для крепления узлов авто и лонжероны, и поперечины оснащаются кронштейнами.

Подвидом лонжеронной рамы является периферийная. Отличительной особенностью ее является большое расстояние между лонжеронами. После полной сборки авто они располагаются возле порогов кузова, что значительно повышает устойчивость к воздействию боковых ударов, а также позволяет опустить уровень пола (насколько это возможно).

Периферийная рама Corvette

Еще один вариант – несущее основание. В конструкции этой рамы все так же используются продольные лонжероны, но здесь они соединены между собой не поперечинами, а днищем. При этом несущее основание, хоть в него и входит днище, не является элементом кузова, поэтому и относится этот вид к рамам.

Хребтовая рама

Примечательно, что в такой раме некоторые узлы авто используются в качестве несущих элементов, а именно мотор, КПП, корпусы главной передачи. Все они соединены между собой центральной балкой, вращение же между узлами осуществляется при помощи валов, располагаемых в трубе.

Особенность конструкции задних ведущих мостов заключается в том, что передача вращения на колеса осуществляется валами с карданными шарнирами, а не полуосями, поскольку корпусы главных передач жестко крепятся к балке. Но такое устройство в свою очередь дает возможность установить на все колеса авто независимую подвеску.

К основным достоинствам этого типа рамы относится высокая устойчивость на кручение и возможность сравнительно простого создания многоосных шасси. Для этого всего лишь необходимо добавить требуемое количество главных передач и соединить их при помощи центральной балки.

Но эта рама автомобиля широкого распространения не получила из-за сложности обслуживания и ремонта узлов трансмиссии, поскольку для этого приходится разбирать практически всю раму, чтобы отсоединить картеры главных передач и коробку передач. К тому же, кузов, закрепленный на трубе, располагается достаточно высоко над землей. Поэтому этот тип рамы пригоден только для использования на грузовиках.

Пространственная рама

Пространственной называется рама автомобиля, представленная в виде каркаса, сваренного из труб. Отличается небольшой массой и высокими показателями по прочности.

Этот каркас формирует не только отсеки для размещения и закрепления составных частей авто, а еще и кабину для пассажиров. Помимо этого, каркас выполняет еще и роль кузова, который в авто с такой рамой попросту отсутствует, а декоративная обшивка закрепляется прямо на составные трубы.

Такая рама нашла применение на спортивных авто, а также самодельных моделях — багги. Примечательно, что даже на массовых авто с несущим кузовом, которые переделывают для участия в соревнованиях, комплектуются внутренним трубчатым каркасом для повышения жесткости кузова. Но в этом случае устанавливаемый каркас нельзя назвать полноценной пространственной рамой.

Комбинированные виды

Выше перечислены основные виды рамных несущих частей. Но, как отмечено, существует немало вариаций, представляющих собой комбинированные типы.

К ним относится вильчатая рама. В этом типе присутствуют основные составные элементы лонжеронного и хребтового видов – центральная балка и лонжероны. Конструкция выглядит так: в передней и задней части для крепления узлов авто применяются продольные лонжероны, а в центральной части установлена труба (но здесь она не используется для размещения приводных валов). Между собой балка и лонжероны жестко соединены.

Вильчатая рама — симбиоз нескольких видов, причем он не единственный. На некоторых авто применялись конструкции, состоящие, к примеру, из компонентов Х-образной рамы и несущего основания, или же центральной балки и лонжеронов (в отличие от вильчатой, лонжероны располагаются только спереди).

Но существуют также и варианты, которые совмещают в себе разные виды несущей части – раму и несущий кузов. К такому типу относится так называемая интегрированная рама. Суть ее сводится к тому, что элементы рамы (лонжеронной классической или периферийной) входят в конструкцию кузова и выполнена с ним заодно (они жестко между собой соединены). Но стоит отметить, что лонжероны обычно располагаются только в передней части и предназначены для фиксации силовой установки.

Интегрированная рама с кузовом

Еще одним вариантом комбинированных несущих частей является кузов с подрамником. Этот элемент выполняет те же функции, что и лонжероны в интегрированном варианте, но в отличие от него крепиться к кузову при помощи болтовых соединений.

Напоследок отметим, что хоть рама применяется только на авто определенных классов, элементы, входящие в конструкцию используются достаточно широко и сейчас, поскольку ими усиливают жесткость несущих кузовов. Практически в любом легковом авто можно найти усиливающие лонжероны или подрамники.

Автомобилисты в нашей стране делятся на несколько групп по интересам. Кто то предпочитает дрифт, кому то подавай гонки на 402 метра. Конечно есть и любители бездорожья, именно они являются самыми многочисленными. Уж чего чего, а плохих дорог в нашей стране хоть отбавляй. Еще больше просторов, где дорог никогда не было и не будет.

Покупать дорогой внедорожник, превращать его в экспедиционник, тратя на это огромные ресурсы, просто не имеет смысла. Можно потратить на переделку несколько месяцев и утопить своего красавца за полчаса в ближайшем болоте.

Что делать, когда денег нет, а оффроада хочется? При большом желании и некоторых навыках собрать "проходимец" можно и своими руками. Видимо этим и руководствовался очередной гаражный кулибин. Вот его самоделка.

В первую очередь была сварена рама. При этом раму варили не абы как, а под четкие размеры передней балки Нивы.

Переднюю балку решили поставить и спереди и сзади! То есть внедорожник получил полностью независимую подвеску и дисковые тормоза на всех 4-ех колесах. Движок нашли от той же Нивы.

Задняя подвеска заслуживает особого внимания. Поскольку здесь пришлось решать сразу несколько конструктивных задач. Во первых, нужно было закрепить передний редуктор Нивы, который отныне стал задним редуктором самоделки.

Что касается регулировки сход развала на задней независимой подвеске, то здесь решили оставить родные рулевые тяги, но закрепили их жестко к раме. Изменить угол схождения можно было просто вращением муфты, в которую вкручиваются рулевые наконечники.

В наше время тяжело удивить какой-то новой моделью автомобиля, но вот транспортное средство, сделанное своими руками, всегда привлекало к себе внимание и ажиотаж. Человека, делающего автомобиль своими руками, ожидает два варианта развития событий. Первый – это восхищения творением, а второй – улыбка окружающих при виде изобретения. Если разобраться, то в собственноручной сборке автомобиля нет ничего сложного. От самоучки-инженера требуется только знать конструкцию автомобиля и основные свойства его деталей.

Исторические факты

Началу конструирования автомобилей предшествовали некоторые исторические условия. В период существования союза велось массовое производство автомобилей. Они не могли удовлетворить отдельные потребности потребителя. Именно поэтому самоучки-изобретатели начали искать пути выхода из сложившейся ситуации и сделали это путем конструирования самодельных автомобилей.

Для того, чтобы сделать один автомобиль своими руками требовалось три нерабочих, из которых снимались все необходимые запчасти. Если брать во внимание людей, живущих в глухих деревнях, то они чаще всего усовершенствовали различные кузова, увеличивая тем самым их вместительность. Стали появляться автомобили, которые имели высокую проходимость и могли преодолеть даже воду. Одним словом, все силы были брошены на упрощение жизни.

Отдельная категория людей придавала большое значение внешнему виду автомобиля, а не только его техническим свойствам. Помимо красивых легковых автомобилей были сделаны спортивные машины, которые мало в чем уступали заводским экземплярам. Все эти изобретения не только удивляли окружающих, но и становились полноценными участниками дорожного движения.

Во времена Советского союза не было конкретных ограничений на самодельные транспортные средства. Запреты появились в 80-е годы. Они касались только определенных параметров и технических характеристик автомобиля. Но большинство людей могли обойти их путем регистрации в соответствующих органах одного транспортного средства под видом совсем другого.

Что нужно для сборки автомобиля

Чтобы приступить непосредственно к самому процессу сборки необходимо все детально продумать. Нужно четко понять, каким сделать будущий автомобиль, и какими техническими характеристиками он должен обладать. Сначала необходимо определить для каких целей будет использоваться авто, а затем уже воплощать идею. Если требуется откровенная рабочая лошадка, то для того, чтобы ее сделать своими руками, понадобятся специальные материалы и детали. Также важно сделать максимально устойчивый к нагрузкам корпус и раму автомобиля. Когда делается автомобиль только для езды, то вопрос стоит только в его внешнем виде.

Как сделать автомобиль собственными руками для ребенка, можно узнать из следующего видео:

Внимание! Для того, чтобы сконструировать различные виды транспорта, понадобятся разные детали. Одними колесами, металлом и болтами здесь не обойтись.

Как необходимо делать чертежи

Не стоит доверять своей голове и воображению, лучше и правильнее будет обдумать каким именно должен быть автомобиль. Затем все имеющиеся соображения перенести на бумагу. Потом возможно что-то подкорректировать и в результате появится пока рисованная копия будущей машины. Иногда для полной уверенности делается два рисунка. На первом изображается внешний вид автомобиля, а на втором более подробное изображение основных деталей в подробностях. Перед тем как выполнить рисунок нужно подготовить все необходимые инструменты, то есть карандаш, ластик, ватман и линейку.

В наше время нет необходимости долго рисовать картинку с помощью обычного карандаша. Для облегчения данной задачи существуют специальные программы, обладающие широкими возможностями и с их помощью можно сделать любой чертеж.

Совет! Если же нет никаких инженерных программ, то поможет в данной ситуации обычный тестовый редактор Word.

При большом желании можно своими руками сделать любую машину. Если нет собственных соображений, то уже готовые идеи и чертежи можно одолжить. Это возможно, потому что большинство людей, занимающихся созданием самодельных автомобилей, не скрывают свои задумки, а, наоборот, представляют публике.

Кит-кары

Для полноценной работы с кит-карой необходимо иметь просторный гараж. Кроме того, нужны наборы инструментов и знания. Если не обладать определенными навыками, то работа не даст желаемого результата. В случае выполнения работы при помощи ассистентов, процесс сборки будет проходить быстрее и плодотворнее.

В этот комплект входит все, начиная от мелких шурупов и инструкции до крупных деталей. Для полноценной работы не должно возникнуть серьезных трудностей. Следует отметить, что инструкция имеет не печатный вид, а представлена видео мастер-классом, где рассмотрено все до мельчайших подробностей.

Очень важно правильно собрать автомобиль. Это необходимо для того чтобы творение соответствовало всем стандартам и нормам, прописанным в нормативных актах ГИБДД. Поскольку невыполнение пунктов ведет к проблемам установки транспортного средства на учет в соответствующих органах.

Более подробно о том, что такое кит-кары и как их сделать, можно узнать из следующего видео:

Конструирование автомобиля при помощи подручных материалов

Чтобы максимально облегчит себе задачу в сборке самодельного автомобиля, за основу можно взять базу любого другого авто, которое полноценно функционирует. Лучше всего брать бюджетный вариант, поскольку никогда не известно в какую сторону заведут эксперименты. Если есть старые изношенные детали, то их нужно заменить исправными. При возможности, сделать детали своими руками можно на токарных станках, но это в том случае, если есть профессиональные навыки.

Первым делом сборку машины нужно начать с кузова, приборов и необходимых деталей салона. Современные изобретатели для кузова используют стекловолокно, а раньше такого материала не было, и использовалась фанера и жестяной материал.

Внимание! Стекловолокно достаточно эластичный материал, что позволяет осуществить любую задумку, даже самую необыкновенную и оригинальную.

Доступность материалов, запасных деталей и других комплектующих, дает возможность сконструировать автомобиль, который по внешним параметрам и виду не будет уступать моделям автомобилей самых лидирующих автоконцернов мира. Для этого необходима изобретательность, хорошая фантазия и определенные знания.

Суперавтомобиль, сделанный своими руками:

Конструирование автомобиля из стеклопластика

Начать сборку автомобиля из стеклопластика следует с момента выбора подходящего шасси. После этого проводится подбор необходимых агрегатов. Затем стоит переходить к разметке салона и креплению сидений. По завершению этого укрепляется шасси. Рама должна быть очень надежной и крепкой, поскольку на неё будут монтироваться все основные детали автомобиля. Чем точнее размеры пространственной рамы, тем лучше состыкуются детали.

Для изготовления кузова лучше всего применить стеклопластик. Но предварительно понадобится сделать основу, то есть каркас. К поверхности каркаса можно прикрепить листы пенопласта, максимально соответствующие имеющимся чертежам. Затем по надобности вырезаются отверстия, а, если есть потребность, проводится подгонка параметров. После этого на поверхность пенопласта крепится стеклоткань, которая сверху шпаклюется и зачищается. Не обязательно использовать именно пенопласт, пригодится любой другой материал, обладающий высоким уровнем пластичности. Таким материалом может быть сплошное полотно скульптурного пластилина.

Стоит отметить, что стеклоткань имеет свойство деформироваться во время эксплуатации. Причиной является воздействие высоких температур. Чтобы сохранить форму конструкции необходимо с внутренний стороны укрепить каркас трубами. Все лишние части стеклоткани необходимо убрать, но делать это следует после того, как она полностью высохнет. Если все сделано правильно и нет никаких других работ, относительно конструкции, можно переходить к оборудованию салона и крепежу электроники.

Если в дальнейшем планируется повторное конструирование, то можно изготовить специальную матрицу. Благодаря ей, процесс изготовления кузова будет быстрее и легче. Матрица применима не только для того, чтобы сделать транспортное средство своими руками с нуля, но и с целью улучшения состояния имеющегося собственного автомобиля. Для изготовления берется парафин. Чтобы получить ровную поверхность нужно её сверху покрыть краской. Это увеличит удобство крепления деталей для нового кузова автомобиля.

Заключение

Для того, чтобы осуществить имеющуюся задумку и сделать автомобиль своими руками, есть целый ряд подходящих вариантов. Здесь будут полезными всевозможные рабочие детали.

Своими руками можно сделать не только легковой автомобиль, но и более крупный и мощный грузовик. В некоторых странах умельцы умудряются заработать на этом приличные деньги. Они изготавливают машины под заказ. Большим спросом пользуются автомобили с различными оригинальными деталями кузова.