No transporte rodoviário de cargas pesadas, todos os cilindros hidráulicos de um reboque de eixo hidráulico são divididos em três ou quatro grupos para garantir a estabilidade lateral e longitudinal do conjunto do veículo. Deve-se evitar conectar os cilindros hidráulicos da suspensão em apenas um ou dois circuitos. Quando os cilindros de suspensão são conectados em um ou dois circuitos, fatores como inclinações longitudinais e transversais da estrada, bem como o desalinhamento entre o centro de gravidade do equipamento e o centro geométrico do suporte hidráulico do veículo, podem gerar momentos de tombamento no eixo hidráulico da carreta-plataforma, podendo causar o capotamento do veículo.
1. Estabilidade do feixe principal do trailer de eixo hidráulico
Para evitar cargas excessivas em qualquer suspensão única ou em algumas suspensões, a carga aplicada à base do reboque é distribuída tão uniformemente quanto possível por todas as suspensões. O método de agrupamento de três{1}}pontos mais comum em uso real é tomado como exemplo aqui.
A análise de deformação das vigas longitudinais principais do chassi baseia-se principalmente nos princípios da mecânica teórica e da mecânica dos materiais. Ao analisar as tensões nas vigas longitudinais principais, as vigas são submetidas tanto a cargas concentradas como a cargas uniformemente distribuídas. Na mecânica dos materiais, são propostos quatro cenários de análise para a deformação da viga sob estas cargas:
Carga concentrada aplicada entre as duas extremidades fixas da viga.
Carga uniformemente distribuída aplicada entre as duas extremidades fixas da viga.
Carga concentrada aplicada no braço da viga estendido além das duas extremidades fixas.
Carga uniformemente distribuída aplicada no braço da viga estendido além das duas extremidades fixas.
Diferentes forças e condições de carga têm impactos variados na deformação da viga principal. A figura abaixo ilustra essas quatro condições de carga na mecânica dos materiais:
2. Estabilidade do Sistema Hidráulico
O reboque de eixo hidráulico é um veículo baseado em pneus-de múltiplos eixos e com vários modos de direção. Se fossem utilizadas suspensões de mola convencionais, ocorreriam cargas desiguais e tensões excessivas nas suspensões individuais. Portanto, todo o veículo está equipado com suspensões hidráulicas. A figura abaixo mostra a estrutura de uma única suspensão hidráulica.
O veículo adapta-se a superfícies irregulares da estrada através da extensão e retração de cada cilindro hidráulico da suspensão e da rotação relativa dos eixos em torno das vigas equalizadoras, mantendo a plataforma de carga relativamente nivelada e a uma altura uniforme.
As suspensões hidráulicas são classificadas em suspensões ativas e suspensões passivas. A suspensão ativa consiste na estrutura da suspensão, cilindro hidráulico, viga equalizadora, chassi, rodas e mecanismo de acionamento. As suspensões passivas não possuem mecanismo de acionamento; alguns estão equipados com freios, enquanto outros funcionam inteiramente como suspensões.
Diagrama estrutural da suspensão hidráulica: 1. Quadro de suspensão 2. Cilindro hidráulico 3. Pistão 4. Viga equalizadora 5. Roda 6. Eixo
Condição de contato do veículo em superfície irregular da estrada
As suspensões hidráulicas possuem as seguintes características:
Mesmo quando o veículo passa por estradas irregulares, como os cilindros hidráulicos de cada suspensão no mesmo ponto de apoio entre os eixos e a plataforma de carga estão interligados, os cilindros da suspensão ajustam automaticamente a altura de elevação de cada roda, mantendo a pressão interna igual. Isto garante uma distribuição uniforme da força entre todas as rodas do eixo, permitindo que a plataforma de carga transporte uma carga uniformemente distribuída no mesmo plano. Isto maximiza a tensão uniforme sobre a carga durante o transporte e evita torções ou deformações causadas por estradas irregulares.
Esta característica da suspensão hidráulica garante que a pressão sobre o solo de todas as rodas no mesmo ponto de apoio seja igual, superando as desvantagens das suspensões rígidas, onde o terreno irregular pode causar pressões desiguais nas rodas, carga excessiva em pneus individuais e tensão localizada no chassi. Isto não só melhora a segurança da carga transportada, mas também evita danos acidentais ao chassi e aos pneus.
Os cilindros de suporte de um reboque de eixo hidráulico são conectados por meio de tubulações e mangueiras hidráulicas e agrupados por meio de válvulas de esfera. Dependendo do peso da carga, do centro de gravidade e das condições da estrada, a área de carga do trailer pode ser organizada como suporte de três-ou quatro-pontos (também aplicável a veículos combinados). O objetivo é garantir uma distribuição uniforme da carga por eixo e manter uma operação segura e confiável em estradas irregulares, evitando a sobrecarga das rodas ou o levantamento-da suspensão.
O reboque de eixo hidráulico transporta peso através de seus cilindros hidráulicos. Dentro de cada ponto de suporte (normalmente usando suporte de três{1}}pontos), as suspensões hidráulicas são conectadas em série. Quando o veículo passa por superfícies irregulares, se uma suspensão sofrer carga excessiva, o óleo hidráulico do cilindro comprimido flui para os outros cilindros, equilibrando a pressão. Devido ao princípio de que a pressão num circuito fechado é uniforme, todas as suspensões dentro do mesmo grupo mantêm uma pressão aproximadamente igual, garantindo uma carga uniforme dos pneus e mantendo a base do reboque relativamente nivelada, ao mesmo tempo que reduz a oscilação causada pelas irregularidades da estrada.
Cada eixo de um reboque de eixo hidráulico possui uma suspensão hidráulica independente. Os eixos podem ser conectados em série através de válvulas. Uma vez conectada, a pressão de elevação no circuito hidráulico é igual e a suspensão se auto-se ajusta para manter a mesma altura dentro do circuito. De acordo com a estrutura hidráulica e as configurações das válvulas, as suspensões podem ser agrupadas em um ou múltiplos circuitos fechados. Um único circuito fechado corresponde a um suporte de-ponto único; dois circuitos fechados correspondem a dois-pontos de apoio; da mesma forma, eles podem ser configurados como suporte de três-pontos, quatro-pontos ou multipontos-, conforme mostrado na figura abaixo:
Conforme mostrado na figura à esquerda, quando a suspensão do veículo está ajustada paraúnico-pontoousuporte de dois-pontos, colocar carga no veículo pode facilmente fazer com que ele tombe, causando acidentes. Portanto, no transporte de carga com carreta-plataforma, é necessário utilizar pelo menostrês-pontosousuporte de quatro-pontospara garantir a execução segura e tranquila das operações de transporte.
