Molas helicoidais para serviço pesado para reboque: como escolher a taxa de mola correta

Engate um trailer de viagem de 6.000 libras e uma picape típica de meia tonelada leva cerca de 700 libras de peso da língua na bola. A alavancagem empurra cerca de 950 libras disso para o eixo traseiro, e duas molas helicoidais carregam tudo isso. Quando a traseira cai cinco centímetros, os faróis apontam para o céu, a direção fica leve e as molas ultrapassam muito a deflexão para a qual foram projetadas.

A resposta curta: molas helicoidais resistentes para trabalho de reboque quando sua classificação de carga cobre o peso do eixo traseiro carregado, sua taxa corresponde à forma como o caminhão é realmente usado e a altura instalada permanece próxima do estoque, a menos que você altere deliberadamente a altura do passeio. A rigidez por si só não resolve nada. Uma mola muito curta ou muito alta apenas move o problema para os amortecedores, o impacto para ou para a sua coluna.

O que "serviço pesado" realmente significa em uma mola helicoidal de reboque

Serviço pesado é uma classificação de carga e uma vida útil à fadiga, não uma cor de tinta. Duas bobinas traseiras podem parecer idênticas no banco e diferir em 40% na quantidade de peso que suportam em uma determinada altura. O que os separa é o diâmetro do fio, o diâmetro da bobina, o comprimento livre e a taxa que essas medições se combinam para produzir.

• Diâmetro do fio. A maior alavanca única. Ir de 0,625 pol. para 0,750 pol. aumenta a taxa da mola muito mais do que a maioria dos compradores espera, porque a taxa varia aproximadamente com a quarta potência do diâmetro do fio.
• Diâmetro da bobina e voltas ativas. Uma bobina mais larga e curvas mais ativas suavizam a mola; menos curvas e mais grossas o endurecem.
• Taxa de mola, em lb/pol. A carga necessária para comprimir a mola em uma polegada. Este é o número a ser comparado ao fazer compras, não as palavras “serviço pesado” na caixa.
• Comprimento livre e altura instalada. A taxa certa com o comprimento livre errado fará com que o caminhão fique muito baixo ou o deixe rodando nos batentes.
• Materiais e tratamento. Silício cromado ou fio de grau SAE 5160, tratamento térmico controlado e shot peening decidem se uma mola mantém sua altura após 160.000 quilômetros ou se afunda em uma única estação.

Por que as bobinas de estoque afundam quando o trailer é engatado

As molas flácidas geralmente não estão quebradas, elas são simplesmente empurradas para além de sua faixa de trabalho. Execute a aritmética em uma mola traseira padrão avaliada em cerca de 200 lb/pol. de cada lado. Um peso de língua de 700 libras, medido cerca de 50 polegadas atrás de uma distância entre eixos de 145 polegadas, torna-se aproximadamente 945 libras no eixo traseiro. Dividido em duas molas, com cerca de 472 lb cada, o que comprime cada mola perto de 2,4 pol.

Esse número importa mais do que parece. Com 2,4 pol. de inclinação, a mola ainda é elástica, mas o amortecedor está próximo do fim de seu curso, a folga até o batente quase desapareceu, o ângulo do pinhão traseiro mudou e o eixo dianteiro foi descarregado aproximadamente na mesma quantidade. Direção leve, traseira errante e faróis voltados para o tráfego em sentido contrário são sintomas do mesmo problema de geometria, e não de três falhas separadas. Se o peso do eixo traseiro carregado também ultrapassar o GAWR no adesivo da porta, nenhuma atualização da mola torna a combinação legal ou segura.

Linear ou Progressivo? Combinando o estilo de enrolamento com sua rotina de reboque

Se o caminhão estiver carregado a maior parte do tempo, uma bobina linear para serviço pesado será mais fácil de prever e mais barata de se conviver. Se você rebocar nos finais de semana e viajar vazio durante a semana, uma mola progressiva mantém o passeio descarregado civilizado enquanto ainda carrega a carga.

Uma mola linear custa a mesma quantidade de carga para cada centímetro de compressão, de modo que o caminhão se acomoda a uma altura que você pode calcular antecipadamente. Uma mola progressiva começa suavemente em suas bobinas espaçadas e endurece à medida que as bobinas mais apertadas se ligam, e é por isso que ela funciona melhor com uma cama vazia. A desvantagem é que uma mola progressiva fortemente carregada pode enrolar se a taxa subir muito, e é mais difícil prever quanta altura você perderá com um determinado peso da língua. Coil bind, comprimento livre e progressão de taxa são os três pontos que vale a pena comparar antes de comprar; nosso guia para escolher entre molas de suspensão de substituição OE lineares e progressivas analisa essa comparação em detalhes.

Como dimensionar molas helicoidais para serviços pesados de acordo com sua carga real de reboque

Dimensione a mola em torno de uma carga medida, não de uma suposição. Cinco números decidem a compra, e quatro deles vêm de uma balança.

1. Carregue o caminhão e o trailer exatamente como faria para uma viagem, incluindo água, combustível, passageiros e equipamentos, e depois pese a língua em uma balança pública.
2. Meça do centro do eixo traseiro até a esfera de engate. Divida essa distância pela distância entre eixos e adicione um para obter o multiplicador do eixo traseiro, geralmente entre 1,3 e 1,4 em uma picape.
3. Multiplique o peso do engate por esse multiplicador e compare o resultado com o GAWR no adesivo da porta menos o peso do eixo traseiro vazio de uma balança.
4. Escolha uma taxa que limite a curvatura traseira em cerca de 1 a 1,5 pol. quando carregado. Para um aumento de 900 lb no eixo traseiro, um par avaliado próximo a 300 lb/in é um ponto de partida realista.
5. Verifique o comprimento livre e a altura instalada em relação à mola original para que o caminhão fique onde você pretendia e faça um orçamento para amortecedores, novos batentes e alinhamento traseiro ao mesmo tempo.

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Caminhões levantados: quando uma bobina mais pesada também altera a altura do percurso

Uma bobina resistente que adiciona cinco centímetros de sustentação é uma mudança de suspensão, não uma troca de mola. A altura extra deve ser igualada em todos os outros lugares ou o caminhão terá um desempenho pior do que quando estava agachado.

• Os amortecedores devem ser longos o suficiente para manter a mola assentada em inclinação total, caso contrário, as bobinas ultrapassam cada junta de expansão.
• Os batentes, as linhas de freio, a fiação do ABS e o cabo do freio de estacionamento precisam ser verificados para a nova faixa de deslocamento.
• O ângulo do pinhão e o ângulo do eixo de transmissão mudam com a altura, o que aparece como uma vibração que começa em torno de 45 mph.
• O engate desce com a traseira do caminhão, portanto verifique novamente o nível do trailer e ajuste a altura do suporte esférico de acordo.

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Como saber uma boa mola helicoidal para serviço pesado antes de instalá-la

A diferença entre uma primavera que dura uma década e outra que cede em um ano aparece na papelada, não na fotografia. Peça três coisas: a classe do fio, a taxa da mola em lb/in e um resultado de teste de carga ou fadiga vinculado ao lote de produção.

A classificação é importante porque o 5160 e o fio de silício cromado toleram ciclos repetidos sem necessidade de endurecimento, e o shot peening adiciona uma camada compressiva na superfície que retarda as trincas por fadiga. O controle do tratamento térmico é onde as molas baratas falham silenciosamente, uma vez que um temperamento inconsistente pode deixar um lado dois décimos de polegada mais curto que o outro. Um fabricante que trabalha sob controles IATF/TS16949, com suas próprias bancadas de fadiga e carga lateral, geralmente pode entregar os dados do lote. Zhejiang Zongheng Spring Co., Ltd., por exemplo, publica exatamente esse tipo de abordagem de teste por lote de sua produção de molas de suspensão , que é uma referência útil quando um vendedor não consegue informar a taxa da mola que está sendo vendida.

Perguntas frequentes

Preciso de novos amortecedores com molas helicoidais resistentes?

Sim, na maioria dos casos. Se a nova mola for mais de 20% mais rígida ou alterar a altura do percurso, o amortecedor original não poderá controlar a energia de retorno da mola. O resultado é uma traseira saltitante e flutuante que parece pior do que as molas flácidas que você substituiu. Combine o choque com a nova taxa e com a nova altura estática.

As molas traseiras mais pesadas dificultarão a condução do meu caminhão vazio?

Um pouco, e essa é a troca honesta. Uma mola linear com classificação próxima a 300 lb/in parecerá firme com uma base vazia, enquanto uma mola progressiva com a mesma classificação de carga permanece mais próxima do estoque quando descarregada. Manter a pressão dos pneus na configuração de carga leve, em vez do máximo na parede lateral, recupera uma quantidade notável de conforto.

Os airbags são uma resposta melhor do que as molas helicoidais resistentes para reboque?

Eles resolvem problemas diferentes. Os airbags ajustam a altura e a rigidez para uma carga variável, o que é adequado para um caminhão que reboca ocasionalmente, mas acrescentam linhas, acessórios e um caminho de vazamento, e não restauram uma mola que já perdeu altura ou taxa. Uma mola helicoidal resistente fixa a taxa e a altura subjacentes; Os airbags auxiliares podem então ajustar o último centímetro de atitude. Combinar uma mola cansada com bolsas simplesmente sobrecarrega uma parte desgastada com mais força.

Quanta curvatura traseira é aceitável durante o reboque?

Apontar para menos de 1 polegada de queda da altura descarregada e tratar qualquer coisa além de 1,5 polegada como um sinal de que as molas estão subdimensionadas ou já cansadas. Meça desde o arco da roda até o centro do cubo antes e depois do engate, em terreno nivelado, com o reboque carregado normalmente.

As molas resistentes aumentam a capacidade de carga útil do meu caminhão?

Não. O GVWR e GAWR no adesivo da porta são definidos pelo fabricante e não são alterados por peças de reposição. Molas mais rígidas melhoram a atitude, a estabilidade e a mira dos faróis, mas o limite legal para o que você pode transportar permanece inalterado.

Meça primeiro a carga e depois compre a mola. Um aumento no eixo traseiro de cerca de 900 lb, uma meta de não mais que 1,5 pol. de curvatura e uma taxa na faixa de 260 a 320 lb/pol. cobrirá a maioria das configurações de reboque de meia tonelada sem transformar o caminhão em um tijolo. Obtenha a taxa, o comprimento livre e o controle de choque corretos, e uma mola helicoidal para serviço pesado se tornará a parte menos interessante do seu pacote de reboque, que é exatamente o que você deseja dele.