Федеральноеагентство по образованию (Рособразование)
Архангельскийгосударственный технический университет
Кафедраэксплуатации автомобилей и МЛК
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА
По дисциплине
ТЕХНИЧЕСКАЯЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
На тему:
Диагностическиеи регулировочные работы по ходовой части грузового автомобиля
Сидоровский ДенисАлександрович
Факультет ЗФ
Руководитель:
ст. преподаватель Ю.Д.Кириллов
Архангельск 2009
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ,РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ И ДРУГИЕ РАБОТЫ ПО ХОДОВОЙ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЯ
1.1 Рама и подвеска
1.2 Передний мост
1.3 Шины
1.4 Колеса
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ,РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ И
ДРУГИЕ РАБОТЫПО ХОДОВОЙ ЧАСТИ АВТОМОБИЛЯ
Ходоваячасть автомобиля воспринимает ударные нагрузки и подвержена вибрации. Врезультате этого изменяются углы установки управляемых колес, ухудшается ихстабилизация, что затрудняет управление автомобилем, увеличивается расходтоплива и изнашивание шин. При ТО ходовой части выполняются работы по уходу зарамой, подвеской, передним мостом, шинами и колесами.
1.1 Рамаи подвеска
Дляпрофилактики раму периодически осматривают, проверяют крепление поперечин икронштейнов, плотность заклепочных соединений. При необходимости красят.
Всоответствии с техническими условиями к эксплуатации не допускаются автомобили,имеющие трещины или поломки хотя бы одного листа рессоры, неприлегание ирасхождение листов, повреждения кронштейнов, резиновых втулок и подушек,ослабление затяжки пальцев и стопорных болтов, хомутиков и стремянок, а такжетечь жидкости из амортизаторов и ослабление их крепления.
Отказырессорных подвесок автомобилей возникают главным образом из-за усталостныхполомок листов рессор. Диагностирование состояния рессор должно определятьстепень усталостного повреждения листов. Для этой цели можно использоватьметоды и средства ультразвукового контроля, позволяющие определятьместоположение и размеры усталостных трещин в листах. Ультразвуковой контрольпроводят перед ТО-2. Автомобиль при этом должен быть порожним и хорошо вымытым.Для обеспечения хорошего доступа к рессоре автомобиль устанавливают наосмотровую канаву. Боковые поверхности рессорных листов со стороны рамыавтомобиля очищают и наносят на них слой высоковязкой смазки (технического вазелина,солидола и др.). Искательную головку дефектоскопа перемещают вдоль листов,прижимая ее к ним, и наблюдают за экраном прибора. Обнаружив сигналы о дефекте,определяют их границы (появления и исчезновения) при помощи масштабной сеткиэкрана. Настройка чувствительности прибора должна сохраняться при этомпостоянной. Протяженность зоны «видимости» сигнала от усталостной трещинысоответствует ее длине и поврежденной площади сечения Sповр рессорного листа. Для оценки степениповреждения D удобно использовать отношение 5Поврк номинальной площади сечения Sном:
D = Sповр/Sном,(1)
Зависимостироста размеров трещин в листах по мере наработки рессор удобно представить ввиде логарифмической функции
G = |lgD|,(2)
где (G — критерий сопротивления усталости.
Этопозволяет прогнозировать долговечность рессоры до поломки по размерамусталостных повреждений в листах (рисунок 1).
/>
Рисунок1 – Прогнозирование остаточного ресурса рессоры МАЗ-503А графическим путем
При ТОподвески проверяют также взаимное положение мостов. Для обеспечения нормальногокачения колеса автомобиля на дороге необходимо строго соблюдать заданнуюгеометрию элементов ходовой части автомобиля. В данном случае под термином«геометрия» подразумевается геометрия не формы, а взаимного положениямеханизмов и агрегатов. Взаимное положение элементов ходовой части существенновлияет на энергетику движения автомобиля, стабилизацию его на дороге, износшин, расход топлива и т. д. Взаимное положение мостов можно определить с помощьюспециальных стендов. Время диагностики 30—35 с.
Длядиагностирования горизонтального перекоса мостов автомобилей можно использоватьориентировочную линию, которую наносят белой краской на проезжей части состороны водителя (рисунок 2). Ориентировочную линию располагают вдоль всейдлины канавы. Расстояние а/2 от оси симметрии канавы до линии выбирается взависимости от модели автомобиля. Толщина ориентировочной линии должнаравняться полуразности (b — a)/2 расстояний между наружнымикромками протектора задних и передних колес. Например, для ЗИЛ-130 и егомодификаций толщина линии равна 150 мм, а расстояние от оси симметрии довнутренней кромки линии — 995 мм. Если параллельность мостов автомобиля ненарушена, то переднее колесо катиться наружной кромкой протектора по внутреннейкромке линии, а наружная кромка протектора заднего колеса – по наружной кромкелинии.
Длядиагностирования автомобилей с различной шириной колеи наносят несколькоразноцветных линий.
/>
Рисунок2 – Обнаружение перекоса мостов автомобилей
Важнойзадачей диагностики подвески автомобиля является оценка правильностигеометрических размеров и сопряжений, упругих свойств и параметров колебанийподвески.
Правильностьгеометрических размеров и сопряжений (например, высота буфера, люфт всопряжениях рычагов, амортизаторов, рессор, определяют при помощи линеек,штангенциркулей, шаблонов). Перспективны кратковременно-контактные датчики с регистрациейперемещений на шкале прибора.
Упругостьподвесок определяют прямым и косвенным методами. При прямом методе снимаютупругую характеристику подвески путем измерения ее вертикальных деформаций поддействием переменной вертикальной нагрузки и по характеристике определяюткоэффициент жесткости и внутреннее трение.
Косвенныйметод основан на замере условной длины пружины или стрелы прогиба рессоры принагрузке на ось, указанной в технической характеристике, для автомобиля вснаряженном состоянии.
Характеристикуупругости снимают при помощи нагружателей и измерителей перемещений.Нагружатель оборудуют устройством для регистрации усилия нагружения. В качествеже измерителей перемещений используют упомянутые уже устройства для определенияего геометрических размеров.
Параметрыколебаний (амплитуды, частоты), свидетельствующие -о техническом состоянииамортизаторов и упругих элементов подвески, можно определить по записямвынужденных колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс и свободныхколебаний подрессоренных масс автомобиля. Вызывают эти колебания, приподнимая(подтягивая) автомобиль и затем сбрасывая его.
Имеютсяустройства, основанные на методах подтягивания и сбрасывания автомобилямеханическим способом с использованием мускульной энергии оператора(применяются для диагностики подвески легковых автомобилей) и без использованияспециального подъемного приспособления (применяются для диагностики подвескиавтомобилей любой грузоподъемности). Последнее устройство разработано вГорьковском политехническом институте. Оно позволяет автоматизироватьдиагностику подвески, сократить потребность в обслуживающем персонале,уменьшить время диагностирования.
Принципиальнаясхема устройства представлена на рисунке 3. Башмак 9 устройства имеет заходнуюи опорную поверхности. Опорная поверхность составляет с горизонталью 0—0 угола. К башмаку прикреплены четыре ролика. Они установлены на неподвижныхнаправляющих. С башмаком 9 соединен механизм перемещения с пневмоцилиндром.Передняя и задняя полости пневмоцилиндра 10 посредством трубопроводов 11 и 14 могутбыть соединены через клапан управления 13 или с атмосферой, или с воздушноймагистралью (трубопровод 12).
диагностический автомобиль шина колесо рессора
/>
Рисунок3 – Устройство для диагностирования подвески автомобилей
Рядом сбашмаком 9 неподвижно расположена стойка 15 с смонтированным на ней механизмом17 подъема и опускания регистратора колебаний 3. Подвижная часть 5 датчикарегистрации колебаний прикреплена к подвижному в вертикальном направленииследящему стержню 6, снабженному наконечником 18 и пружиной 8, а неподвижнаячасть 7 датчика жестко закреплена на корпусе регистратора.
Стержень6 в крайнем верхнем положении взаимодействует с концевым датчиком 4, которыйпосредством электрических цепей соединен с механизмом 17 подъема и опусканиярегистратора 3, с краном управления 13 и реле времени 2. Концевой датчик 4электропроводами связан с клапаном управления 13 я с реле времени 2, котороесоединено проводом 1 и механизмом 17.
Диагностическоеустройство снабжено переносным двухкнопочным пультом управления 16. Нижняякнопка служит для подачи электрического сигнала к крану управления УЗ длявключения подачи воздуха из магистрали 12 по трубопроводу // в заднюю полостьцилиндра 10 и перемещения башмака 9 в крайнее переднее положение по направлениюстрелки А. Верхняя кнопка на пульте предназначена для включения в работу всегоустройства.
Стойка15 регистратора колебаний имеет направляющую (на рисунке не показана) такойконфигурации, которая при подходе регистратора 3 к крайнему верхнему положениюобеспечивает его поворот из рабочего положения на 90° вокруг вертикальной оси,освобождая тем самым проезд автомобилю. В рабочее положение регистраторвозвращается в обратном порядке. Имеются специальные упоры для колес.
Порядокдиагностирования подвески следующий. Оператор, нажимая на нижнюю кнопку пультауправления 16, перемещает башмак 9 в крайнее переднее положение в направлениистрелки А. Затем автомобиль въезжает колесами одной- оси сначала на заходную, апотом на опорную поверхность башмака и в этом положении останавливается. Послеэтого оператор нажимает на верхнюю кнопку пульта, включая механизм 17 и опускаярегистратор 3. После соприкосновения наконечника 18 с крылом автомобиля пружина8 сжимается до тех пор, пока стержень 6 не соприкоснется с концевым датчиком 4.В этот момент датчик 4 подает электрический сигнал, который, проходя попроводам, минуя реле времени 2, выключает механизм 17. Одновременно он включаетклапан управления 13, подающий воздух из магистрали 12 по трубопроводу 14 впереднюю полость пневмоцилиндра 10, соединяя заднюю его полость с атмосферой.
Башмак 9при этом перемещается в крайнее заднее положение (в направлении,противоположном стрелке А), сбрасывая колеса автомобиля и вызывая тем самымсвободные колебания его кузова. Вертикальные перемещения кузова передаются навзаимодействующие между собой части 5 и 7 датчика регистратора колебаний черезследящий стержень 6, наконечник 18 которого прижимается к кузову пружиной 8.Реле времени 2 через несколько секунд после затухания колебаний подает сигналмеханизму 17, регистратор 3 поднимается вверх и поворачивается в нерабочееположение. Оператору при диагностике нет необходимости отходить от пультауправления. Для подготовки устройства к следующему замеру оператору достаточнонажать на нижнюю кнопку пульта управления, а после въезда колес автомобиля набашмак нажать на верхнюю. В дальнейшем процесс диагностирования протекаетавтоматически.
1.2Передний мост
Основныенеисправности передних мостов: деформация балки, износ шкворневых соединений,подшипников, ступиц колес, разработка отверстий под шкворни в кулаках балки игнезд под подшипники в ступицах установки передних колес, что затрудняетуправляемость, резко повышает износ шин, приводит к повышенному расходу топливаи т. д.
Техническоеобслуживание передних мостов заключается в определении указанных неисправностейи проведении необходимых регулировочных и других работ по предупреждению иустранению обнаруженных дефектов. При диагностировании передних мостовопределяют радиальный и осевой зазор в шкворневых соединениях, зазор междукольцом подшипника и его гнездом в ступице, степень затяжки подшипника ступицы,а также углы установки управляемых колес (углы развала колес, поперечного ипродольного наклона шкворня, схождение колес).
Радиальныйи осевой зазоры в шкворневых соединениях проверяют перемещением цапфыотносительно бобышки передней оси. Для определения радиального зазора применяютиндикаторный прибор КИ-4892 или приспособление НИИАТ Т-1 (рисунок 4). Домкратом2 вывешивают переднее колесо, закрепляют стойку индикатора 1 прибора на балкепереднего моста, а ножку индикатора располагают горизонтально и упирают в нижнюючасть опорного диска тормоза. Затем опускают колесо на пол и по отклонениюстрелки индикатора определяют величину зазора l. Осевой зазор hзамеряют плоским щупом, вставляемым между верхней проушиной поворотной цапфы ибобышкой передней оси (колеса вывешивают). При необходимости величину зазорарегулируют прокладками, сменой втулок, шкворней, поворотом шкворней и т. д.
Зазормежду кольцом подшипника и его гнездом в ступице, а также степень затяжкиподшипника ступицы определяют покачиванием колес в поперечной плоскости послеустранения люфта в шкворневом соединении. Если колесо вращается туго итормозные колодки не заедают или при покачивании колеса чувствуется зазор,необходимо отрегулировать затяжку подшипников ступицы. Зазор регулируют,затягивая гайку подшипника ступицы до начала затрудненного вращения колеса ввывешенном состоянии, а затем отпускают до совмещения ее штифта с отверстием взамковой шайбе. При правильной регулировке колесо должно легко вращаться отусилия руки. Осевые перемещения не допускаются.
/>
а)колесо вывешено; б) колесо опущено на пол
Рисунок4 – Замер зазора в шкворневом соединении
Углыустановки управляемых колес диагностируют и регулируют после устранения люфта вшкворневых соединениях и подшипниках ступиц колес при нормальном давлениивоздуха в шинах и креплении дисков колес. Диагностируют эти углы настационарных стендах с помощью переносных приборов. Стенды бывают механические,оптические, оптико-электрические и электрические, а переносные приборы —механические, жидкостные и оптико-электрические.
Изприменяющихся стендов для проверки углов установки управляемых колес наибольшеераспространение за последние годы получили оптические (рисунок 5), как наиболееточные. На этих стендах углы развала, схождения, продольного наклона шкворня исоотношение углов поворота колес измеряются оптическим методом, а уголпоперечного наклона шкворня — по уровню, смонтированному на зеркальномотражателе. Измерение углов установки колес на оптическом стенде заключается вопределении углов наклона зеркального отражателя, установленного параллельноплоскости вращения колеса и регистрации изменения этих углов при поворотеколеса на 20° (для замера продольного наклона шкворня и соотношения угловповорота колес). При отсутствии развала и схождения колес изображение шкалыстойки, наблюдаемое через измерительный микроскоп, после отражения в зеркалах,закрепленных на колесе и стойке, точно накладывается на неподвижное перекрестиеокуляра. Так, если колесо имеет развал, то шкала сместится относительнонеподвижного перекрестия окуляра по вертикали (вверх или вниз), а при наличиисхождения — по горизонтали (вправо или влево). Величины этих смещений. Даютсоответственно углы развала и схождения колес.
/>
а)определение схождения колес; б) определение развала колес; в) определениесоотношения углов поворота колес; I – плоскость вращения колеса;
II – плоскостьзеркала колеса; III – плоскостьшкалы;
1, 2, 3– зеркало, окуляр и шкала микроскопа соответственно.
Рисунок5 – Проверка углов установки колес автомобиля при помощи оптического стенда
Уавтомобилей с неразрезной передней осью углы развала колес и наклона шкворнейне регулируются. У автомобилей с независимой подвеской углы развала регулируютповоротом эксцентриковых втулок. Максимальные углы поворота передних колесрегулируют ограничительными болтами, которые ввернуты в поворотные рычаги иупираются при зависимой подвеске в кулаки переднего моста, а при независимой —в выступы стоек подвески.
Схождениепередних колес автомобиля диагностируют с помощью специальных линеек. Призамере схождения линейку устанавливают спереди колес так, как показано на рисунке6. Затем автомобиль перекатывают вперед до тех пор, пока линейка не займетсимметричное положение за передней осью. Перемещение стрелки укажет на величинусхождения колес. При проверке схождения колес автомобиль должен бытьненагружен, а положение колес должно соответствовать движению по прямой. Наавтомобилях с неразрезной поперечной тягой схождение колес регулируютизменением длины поперечной тяги, а с разрезной осью (при независимой переднейподвеске) — изменением длины боковых рулевых тяг.
/>
1 – линейка; 2 – отвесы;3 и 4 – шкала и движок линейки
Рисунок 6 – Проверкасхождения передних колес
1.3 Шины
Придвижении автомобиля шина работает в очень сложных условиях. В процессе каченияна шину действуют различные по величине и направлению нагрузки: внутреннеедавление воздуха, силы динамические, а также силы, вызванные весом автомобиля иперераспределением его между колесами.
Силы,действующие на шину, изменяются по величине, а иногда и направлению взависимости от скорости движения, состояния дорожного покрытия, температурыокружающего воздуха, уклона, характера поворота дороги и т. д. При каченииколеса автомобильная шина в различных зонах непрерывно изменяет свою форму,причем отдельные ее части изгибаются, сжимаются и растягиваются. Припродолжительном движении шина нагревается, что приводит к повышению внутреннегодавления воздуха в ней и снижению прочности отдельных ее элементов, особеннорезиновых. Под действием многократно действующих сил и повышенной температурыматериал шины постепенно «утомляется», т. е. теряет свою прочность, протекторизнашивается.
Поданным НИИ шинной промышленности, около половины покрышек в АТП преждевременновыходят из строя вследствие нарушения правил эксплуатации и ТО шин. К основнымпричинам неисправностей шин относятся: отклонение величины внутреннего давлениявоздуха в шине от нормального, перегрузка шин, нарушение правил вожденияавтомобиля, неисправности автомобиля, неправильный подбор шин для конкретныхусловий эксплуатации, нарушение правил ТО шин.
Практикапоказывает, что эксплуатационные дефекты шин (неравномерный износ, разрушения,повреждения и т. п.), которые преждевременно выводят шины из строя, чаще всеговозникают вследствие несоблюдения установленных норм и низкого контроля задавлением воздуха в шинах. Повышенное против нормы давление воздуха в шиневызывает неравномерный и повышенный износ протектора покрышки (средних беговыхдорожек); вызывает перенапряжения нитей корда, вследствие чего наступает разрывкаркаса. В сдвоенных колесах шина, у которой внутреннее давление воздухазавышено, испытывает большие весовые нагрузки, поскольку ее наружный диаметрбольше. Это вызывает неравномерный износ протектора соседней разгруженной шины;снижается комфортабельность езды; такие шины хуже амортизируют удары, снижаядолговечность деталей подвесок и мостов автомобилей. Шина больше подверженаразличным порезам, разрывам нитей корда при наезде на препятствия. По данныммноголетних наблюдений установлено, что повышение давления воздуха в шинах на10—20 % снижает их пробег на 5—10 %.
/>
Рисунок7 – Влияние внутреннего давления воздуха на пробег шины
/>
1 –нормальная нагрузка на шину; 2 – нормальный пробег шины; 3 – пробег шины приненормированных нагрузках
Рисунок8 – Пробег шины в зависимости от нагрузки
Значительноевлияние на пробег шины оказывает пониженное против нормы давление воздуха в ней(рисунок 7). У протектора при этом интенсивно изнашиваются крайние беговыедорожки, повреждается каркас покрышки. Начавшееся разрушение каркасасопровождается появлением темного кольца вдоль боковых стенок внутри покрышки ина стенках камеры. Затем нити корда отслаиваются от резины, перетираются ирвутся. Происходит кольцевой излом каркаса. Шина с таким дефектом не подлежитвосстановлению. Недостаточное давление воздуха в шине может также вызвать ирасслоение каркаса, отслоение протектора и боковин покрышки. Перечисленныедефекты, а также повышенный износ протектора при пониженном давлении воздуха вшине возникают вследствие изменения профиля шины во время движения, повышениянапряжений в ее материале, теплообразования. Наибольший вред пониженноедавление наносит шинам ведущих колес. Каркасы обеих сдвоенных покрышекразрушаются за счет соприкосновения и трения их боковин. Крайне вредна дажекратковременная эксплуатация шин с пониженным внутренним давлением. Это можнообъяснить тем, что начавшийся процесс разрушения каркаса практически никак непроявляется внешне. Со временем же он приведет к преждевременному износу ивыходу покрышек из строя. Пониженное давление воздуха в шинах вызываетперерасход топлива.
На срокслужбы шин влияют неправильные углы установки передних колес, повышенный люфт врулевом управлении, повреждения рулевых тяг, прогиб или перекос мостов, течьмасла, выступающие детали кабин, кузова. Отрицательный развал передних колес,прогиб балок мостов вызывают ступенчатый износ внутренних дорожек протекторашин. Повышенное схождение управляемых колес приводит к износу наружной частипротектора. Кромки истертых дорожек в этом случае острые. Такой же износ, нотолько внутренних дорожек, будет наблюдаться при отрицательном угле схожденияколес. Причиной волнистого неравномерного износа протектора могут статьизношенные или ослабленные подшипники передних колес, поврежденные поворотныекулаки, погнутые рулевые тяги, неотрегулированное рулевое управление. Перекосмостов вызывает интенсивное истирание протектора. Причины местного пятнистогоизноса шин — дисбаланс колес, неисправные амортизаторы (у легковыхавтомобилей), затяжное торможение с заблокированными колесами.
Надолговечности шин сказываются и механические их повреждения, сопутствующие чащевсего неаккуратной езде. К механическим повреждениям относятся потертости,порезы, пробои покрышек о бордюрный камень, выступающие острые кромки горныхпород, битых камней, кирпича и даже о выступающие поврежденные детали ходовой частии оперения кабины.
Напрактике автомобили и шины часто перегружают. Это приводит к снижениюдолговечности шин (рисунок 8) вследствие повреждения каркаса практически такимже образом, как и при эксплуатации шин с пониженным давлением воздуха. Крометого, на боковинах покрышки со временем появляются характерные прямые илиизвилистые довольно крупные разрывы. В зоне же боковой дорожки перегруженнаяшина хуже противостоит пробоям от наезда на дорожные препятствия и другиммеханическим повреждениям.
Увеличиваетнагрузку и износ шин ведущих колес также тяговое усилие, передаваемое наведущие колеса. На дорогах с усовершенствованным покрытием износ примерно на 20% выше, чем износ шин ведомых колес. На практике диспропорции такого износаможно избежать предварительной обкаткой шин на ведомых колесах (рисунок 9).
Надолговечность шин влияет и скорость движения автомобиля. Езда на высокихскоростях приводит к быстрому истиранию протектора, выкрашиванию резины,повышает температуру шины.
Шиныустанавливают на автомобили в строгом соответствии с их назначением. Например,шины с дорожным рисунком протектора следует применять только при эксплуатацииавтомобилей на дорогах с твердым покрытием. Периодически проверяют зазор междусдвоенными шинами. Визуально осматривают и определяют износ протектора и другиенеисправности. Давление воздуха в шинах измеряют шинными манометрами. Принеобходимости подкачивают шины сжатым воздухом на воздухораздаточных колонках,снабженных регулятором давления.
Всоответствии с ГОСТ 25478—82 (раздел «Требования к техническому состоянию шин иколес») регламентируется минимально допустимое значение остаточной высотырисунка протектора шин: 1 мм для грузовых и 1,6 мм для легковых автомобилей; 2мм для автобусов, Высота рисунка протектора проверяется не по центру беговойдорожки, а по зоне предельного износа. Она имеет следующие размеры: ширина — неболее половины ширины беговой дорожки, длина — не более 1/6 длины окружности.Для упрощения замера отметим, что 1/6 длины окружности шины численно равна еерадиусу. Осуществляют его измерительным инструментом, обеспечивающимпогрешность не более + 0,1 мм.
Внастоящее время шины легковых автомобилей выпускаются с индикаторамипредельного износа протектора. На них допускаемое значение остаточной высотырисунка протектора определяют: при равномерном износе беговой дорожки — попоявлению одного индикатора, при неравномерном — по появлению индикаторов вдвух местах (по два индикатора в каждом).
/>
1 –эксплуатация шины на ведущих колесах без обкатки; 2 – обкатка на переднихколесах; 3 – дальнейшая эксплуатация шин на ведущих колесах после обкатки
Рисунок9 – Влияние предварительной обкатки шин на их износ и пробег
Стандартоговаривает, что шины не должны иметь порезов или разрывов, которые обнажаюткорд. Причем даже при небольших размерах эти повреждения в процессеэксплуатации могут привести к опасным последствиям. Не допускается такжерасслоение каркаса, отслоение протектора, наличие инородных предметов (стекла,камней и т. п.) в протекторе и между сдвоенными колесами.
Впоследние годы для диагностирования давления воздуха в шинах находит применениевибрационный метод. Сущность этого метода состоит в том, что если к шинеприложить внешнюю периодически возмущающую силу, то ее колебания будут зависетьот внутреннего давления. С изменением внутреннего давления изменяетсясобственная частота колебаний, а следовательно, и все параметры колебаний:перемещение, скорость, ускорение, резкость, угол сдвига фаз и др. Впроизводственных условиях при известных зависимостях между параметрамиколебаний и внутренним давлением после измерения величин параметров, служащихдиагностическим симптомом, можно судить о внутреннем давлении в шинахавтомобилей.
Приосмотре шин удаляют застрявшие острые предметы. Изношенные шины следуетпериодически переставлять по мере их износа. Шины с изношенным протекторомсдают в ремонт для наваривания нового протектора. Операции, связанные с заменойшин, перестановкой их на автомобиле, а также демонтаж и монтаж покрышекотносятся к трудоемким работам, занимающим значительный объем в ТО. Поэтомумеханизации этих работ в условиях АТП следует уделять большое внимание.
На АТПприменяют универсальные механизированные посты для демонтажа и монтажаавтомобильных шин. Они входят в состав шиномонтажных участков и размещаютсявблизи от поста смены колес и шиноремонтного отделения. Установленное на постуоборудование обеспечивает комплексную механизацию трудоемких операций подемонтажу и транспортировке покрышек, дисков и колес, установку и снятие их состенда демонтажа шин, демонтаж и монтаж шин и накачивание их сжатым воздухом.
Универсальныймеханизированный пост (рисунок 10) оборудован электромеханическим стендом длядемонтажа шин, краном-укосиной с электротельфером, захватным устройством,навешенным на крюк электротельфера, воздухораздаточной колонкой,предохранительными регистрами, используемыми при накачке шин воздухом;стеллажами для колес, покрышек и вешалками для камер.
/>
Рисунок10 – Универсальный механизированный пост для демонтажа и монтажа шин
Припоступлении колеса на пост колесо захватывают захватным устройством 2,поднимают на высоту 1—1,5 м, транспортируют и при помощи крана-укосины иэлектротельфера / устанавливают его на стенд демонтажа шин, где диск колесафиксируется специальными флажками 4 и штифтами, которые входят в отверстиедиска колеса. После этого закрывают балку отжимного устройства 3, котораяшарнирно установлена на опорах 8 рамы стенда и при установке колес отведена всторону. Включив электродвигатель, освобождают замочное кольцо колеса путемперемещения силового винта 6 вверх до сдвига бортового кольца диска колесадугообразными упорами 9 отжимного устройства 3.
Затемснимают замочное кольцо и демонтируют покрышку колеса путем перемещениясилового винта 6 с колесом вниз и обкатывания при этом борта покрышки катками 7стенда, которые отжимают борт от закраины обода колеса. Когда шинадемонтирована, выключают электродвигатель, отводят в сторону балку отжимногоустройства 3, открывают флажки 4 опорного диска 5 и снимают со стенда покрышкуи диск колеса с помощью крана-укосины с электротельфером 1 и захватнымустройством.
Демонтированнуюпокрышку внешне осматривают и производят необходимое ТО.
Монтажшин выполняют на специальной площадке перед стендом демонтажа шин в зонедействия крана-укосины. Накачивают шины сжатым воздухом в специальнойпредохранительной решетке с применением специального наконечника с манометром квоздухораздаточному шлангу и воздухораздаточной колонке.
Применениена АТП рассмотренных постов позволяет снизить трудоемкость шиномонтажных работв 2,5—3 раза, улучшить условия и культуру производства, исключитьпроизводственный травматизм.
Одной изнаиболее трудных операций при монтаже и демонтаже шины с ободом типа «трилекс»бездисковых колес тяжелых грузовых автомобилей и автобусов особо большойвместимости по праву считается установка и снятие сегментов обода, выполнениекоторой при помощи ручных монтажных лопаток занимает много времени. Длямеханизации этой операции применяется приспособление (рисунок 11),представляющее собой гидравлический цилиндр со сменными наконечниками. Этотцилиндр устанавливают внутрь обода колеса и подают в него под высоким давлениемжидкость. В зависимости от операции (разборка или сборка) соответствующиенаконечники, упираясь с усилием до 6 т в два смежных сегмента, либо освобождаюти третий сегмент, либо вводят его в замкнутое состояние. Жидкость в цилиндрможет поступать от насоса с электро-, пневмо- или ручным приводом.Демонтированную покрышку осматривают с помощью борторасширителей с различнымиприводами.
/>
Рисунок11 – Приспособление для разборки и сборки шин с ободами «трилекс»
1.4Колеса
Основныенеисправности колес: разработка отверстий в дисках под шпильки крепления колеск ступице, деформирование дисков, трещины около отверстий в дисках колес,механические повреждения и коррозия ободов, бортовых замочных колец, срыврезьбы на шпильках и гайках и др. ТО колес заключается в визуальной проверкеколес, обнаружении указанных неисправностей и их устранении.
Присовременных высоких скоростях движения автомобилей большое значение приобретаетуравновешивание колес. Это можно объяснить тем, что большой удельный весматериала, значительное удаление масс от оси и неравномерное распределениемассы шин при больших скоростях может привести к возникновению большихнеуравновешенных сил и моментов. Действие этого явления особенно неблагоприятнодля управляемых колес, так как возникающие нагрузки не только вызывают износдеталей ходовой части, но и могут нарушить устойчивость движения.Неуравновешенность колес возникает как при их изготовлении, так и при неравномерномизнашивании. Это говорит о том, что уравновешенность колес следует проверятьсистематически. При независимой подвеске неуравновешенность вращающихся массможет вызвать вертикальные колебания колес или горизонтальные колебания вокругшкворней.
Уравновешиваниеколес является органической частью технологического процесса ТО автомобилей.Существует динамическое и статическое (применяется редко) уравновешиваниеколес. Для устойчивого движения колеса необходимо, чтобы ось его инерциисовпадала с осью вращения. Этого можно добиться динамическим уравновешиванием.
Пристатическом уравновешивании стремятся к тому, чтобы колесо, установленное наисправных подшипниках, в любом положении оставалось неподвижным, чтосвидетельствует о равенстве масс, находящихся по обе стороны оси вращения. Дляэтого колесо закрепляют на валу, установленном на подшипниках или призмах.Затем добиваются с помощью противовесов (свинцовых грузиков) такого положения,чтобы колесо, повернутое в любое положение, оставалось неподвижным. При этомабсолютно безразлично, на какую сторону обода устанавливается противовес.Например, если избыточный вес помещается в точке Л (рисунок 12), то длявыполнения условия статического равновесия противовес может быть установлен вточке В или С. Противовес, установленный в точке В, уравновешивает систему.Однако при вращении колеса наличие избыточных масс, расположенных в точках А иВ, влечет за собой возникновение центробежных сил, равных по величине, нодействующих не по одной прямой. Это создает момент, вызывающий колебанияуправляемых колес. Таким образом, статическое уравновешивание колес позволяетустановить лишь радиальное положение неуравновешенной массы. Определить осевоеположение нельзя. Поэтому лишь случайно может увеличиться динамическая неуравновешенностьпри установке противовеса на наружную или внутреннюю сторону обода.
/>
Рисунок12 – Статическая неуравновешенность автомобильного колеса
Динамическоеуравновешивание колес полностью уравновешивает все свободные силы и моменты.Существует два способа динамического уравновешивания колес: при снятом колесе савтомобиля и непосредственно на автомобиле. Каждый метод имеет свои недостаткии преимущества, поэтому при выборе способа уравновешивания колес необходимопринимать во внимание конкретные условия.
Основнымипреимуществами уравновешивания колес вне автомобиля являются: высокая точностьизмерений, малая потребность в площадях, независимость операций от положенияавтомобиля. К недостаткам уравновешивания колес вне автомобиля следует отнестивозможность устранения неуравновешенности ходовой части автомобиля, а также то,что неправильное центрирование колес на автомобиле (а его очень трудновыдержать, гайки колес не позволяют получить точное центрирование) можетнарушить их уравновешенность. Кроме этого, для выполнения работы необходимозатрачивать много времени на снятие и установку колес. Оборудование,применяемое для уравновешивания колес вне автомобиля, имеет большую стоимостьпо сравнению с тем, которое применяется для уравновешивания на автомобиле.
Уравновешиваяколеса на автомобиле, можно уравновешивать и другие вращающиеся детали(тормозной барабан, диск и т. д.), что позволяет устранить дефекты, которые немогут быть обнаружены другими методами. Для выполнения этой работызатрачивается значительно меньше времени и труда, так как нет необходимостиснимать колеса. Недостаток уравновешивания колес на автомобиле — невозможностьточного определения массы необходимого грузика.
Дляобнаружения динамического неуравновешивания колес применяют специальные станки(стационарные и передвижные), например стационарные станки модели К-121 сгоризонтальным положением оси вращения уравновешиваемого колеса. Динамическоеуравновешивание производится при вращении вала станка с закрепленным на немколесом. Неуравновешенная масса колеса вызывает механические колебания вала,которые после преобразования электронными устройствами, регистрируютсяприборами, указывающими величину неуравновешенной массы и место установкикомпенсационных грузиков.
Передвижныестанки (рисунок 13) позволяют определить неуравновешенность колес прямо наавтомобиле. Измерительный датчик этих станков представляет собой отдельныйузел, устанавливаемый под переднюю подвеску автомобиля. Датчик соединен сэлектронным блоком. Вывешенное колесо автомобиля раскручивается шкивомприводного устройства до скорости, соответствующей обычным условиям движения.Неуравновешенная масса колеса и других вращающихся частей передает колебания надатчик. Прибор со стробоскопом определяет величину и место грузика. По такомупринципу работает станок модели К-125.
/>
Рисунок13 – Прибор для балансировки
СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Богатырев, А.В. Автомобили [Текст]: учебник для вузов / А.В. Богатырев, Ю.К. Есеновский-Лашков, М.Л. Насоновский,В.А. Чернышев. – М.: КолосС, 2005 – 496 с.
2 Власов, В.М. Техническоеобслуживание и ремонт автомобилей [Текст]: учебник для учреждений СПО / В.М.Власов, С.В. Жанказиев, С.М. Круглов и др. – М.: Издательский центр «Академия»,2003. – 480 с.
3 Кузнецов, Е.С. Техническаяэксплуатация автомобилей [Текст]: учебник для вузов / Е.С. Кузнецов, В.П.Воронов, А.П. Болдин и др. – М.: Транспорт, 1991. – 413 с.
4 Кузнецов, Е.С. Техническаяэксплуатация автомобилей [Текст]: учебник для вузов / Е.С. Кузнецов, В.П.Воронов, А.П. Болдин и др. – М.: Транспорт, 2004. – 413 с.
5 Лудченко, А.А. Основы техническогообслуживания автомобилей [Текст]: учебник для вузов / А.А. Лудченко. – Киев:Вища шк. Головное изд-во, 1987. – 399 с.