Spar ( fr. longon , od delší - jít podél ) je hlavním silovým prvkem konstrukce mnoha inženýrských staveb ( letadla , auta , vagóny, mosty, lodě atd.), které se nacházejí po celé délce konstrukce.
U vozů, vagónů a lokomotiv jsou dva nosníky spojené příčnými prvky kovovou skříní složitého tvaru, která tvoří rám ( podvozek ), který slouží jako podpěra pro bezrámovou karoserii, ale i pro upevnění pružin, kol a dalších dílů. Jinými slovy, nosník je kovová trubka, která má obdélníkový průřez, nejčastěji je to spárovaná část - pro zadní a přední část. [jeden]
Klasická verze takového rámu připomíná vzhled a design žebříku, takže v každodenním životě může být někdy nazýván žebříkovým rámem. Rámy nosníků se skládají ze dvou podélných nosníků a několika příčných nosníků [2] , nazývaných také "traverzy", a také držáků a držáků pro montáž nástavby a jednotek [2] . Tvar a provedení nosníků a příčníků mohou být různé; takže existují trubkové příčky ve tvaru K a X. Nosníky mají zpravidla žlabový průřez [3] a obvykle délkově proměnnou - v nejvíce zatížených oblastech se výška průřezu často zvětšuje [2] . Někdy mají alespoň část své délky uzavřený úsek (box). Na sportovních vozech mohly být použity trubkové nosníky a kruhové průřezy, které měly lepší poměr hmotnosti a tuhosti. Podle umístění mohou být nosníky vzájemně rovnoběžné nebo mohou být umístěny vůči sobě pod určitým úhlem. Části rámu jsou spojeny nýty, šrouby nebo svařováním. Nákladní vozy mají obvykle nýtované rámy, lehké a supertěžké sklápěče - svařované [2] . Šroubové spoje se obvykle používají v malosériové výrobě [2] . Moderní těžká nákladní vozidla a přívěsy mají také někdy rámy šroubované, což značně usnadňuje jejich údržbu a opravy, přičemž je třeba přijmout speciální opatření, aby se šrouby samovolně nepovolily.
Nosníkový rám tradičního typu poskytuje vozu dostatečně vysokou tuhost, zejména v případě přítomnosti vyvinutých příček (ve tvaru K, X), a z technického hlediska stále není zastaralý, , má podstatnou nevýhodu - jeho nosníky procházejí pod podlahou karoserie, takže musí být umístěn dostatečně vysoko. Dokud zůstávala masová osobní auta relativně vysoká, nebyl to problém, nicméně v druhé polovině 50. let se rozšířila móda zavalených karoserií, která v případě použití rámu tradičního typu nutila sedadla být vyrobeny velmi nízko, aby byla zajištěna dostatečná vzdálenost mezi sedáky a střechou, což snížilo pohodlí. Východiskem byl přechod buď na nosnou karoserii, nebo na rám vidlicovitě či obvodového typu, ve kterém nosníky nějak obcházejí prostor pro cestující (buď vyjmuté po jeho stranách, nebo umístěné v středový tunel karoserie), umožňující snížení podlahy a malou společnou výšku vozu s dostatečným prostorem v kabině. U vozů, které takové požadavky nemají, například SUV s vysokou karoserií, se nosníkový rám používá dodnes ve své původní podobě. Jedním z posledních příkladů použití nosného rámu na běžném osobním automobilu je východoněmecký Wartburg , který se vyráběl do konce 80. let.
Nosníkové rámy se používají téměř na všech nákladních automobilech, v minulosti byly hojně používány na osobních automobilech - v Evropě do konce čtyřicátých let, v Americe - do konce osmdesátých - do poloviny devadesátých let. Na SUV se nosné rámy hojně používají dodnes. S ohledem na tak širokou distribuci je v populární literatuře slovo „rám“ obvykle chápáno jako nosný rám.
Řada zdrojů [2] dále zahrnuje obvodové (často rozlišované jako samostatný typ) a rámy ve tvaru X až rámy nosníkové (tyto jsou jinými zdroji [4] klasifikovány jako jakési páteřní rámy).
U letadel tvoří nosníky spolu s podélníky podélnou sestavu křídla, trupu , peří , směrovek a křidélek . Podélné prvky rámu probíhají zpravidla po celé délce trupu. Spolu s kůží vnímají normální síly při ohýbání trupu. Jednoduché nosníky a nosníky jsou obvykle vyrobeny z extrudovaných nebo ohýbaných profilů. Nosníky se od podélníků liší větší tuhostí. Pro velké zatížení lze použít kompozitní nosníky skládající se z několika vzájemně propojených profilů. Pro lemování velkých výřezů v trupu se často používají nosníky skříňového průřezu - nosníky, které se skládají z extrudovaných profilů propojených stěnami a pláštěm.
Nosník křídla obsahuje jeden nebo více podélných silových prvků - nosníků, které vnímají ohybový moment . [5] Kromě nosníků může mít takové křídlo podélné stěny. Od nosníků se liší tím, že k nosníkům jsou připevněny opláštěné panely se sadou podélníků . Nosníky přenášejí zatížení na rámy trupu letadla pomocí momentových uzlů.
Hlavním silovým faktorem vnímaným nosníkem je ohybový moment . Kromě toho se nosníky podílejí na vnímání smykové síly . Nosníky kulatých, krabicových a jiných uzavřených profilů mohou vnímat krouticí moment .
Nejlepší řez pro vnímání ohybového momentu je I-průřez . Kromě I-paprsku použijte:
Konstrukčně může být nosník monolitický nebo prefabrikovaný . Prefabrikovaný nosník má horní a spodní pás a stojinu . V případě krabicové sekce jsou dvě stěny. Pásy se spojují se stěnou nýtováním, šroubováním, elektrickým bodovým svařováním nebo lepením (u konstrukce KM). Řemeny pracují v tahu-kompresi od ohybového momentu. Tvoří většinu plochy průřezu nosníku.