Техническое обслуживание агрегатов ходовой части грузового авто
Основные неисправности и техническое обслуживание агрегатов и узлов ходовой части
Ходовая часть автомобиля воспринимает ударные нагрузки и подвержена вибрации. В результате этого изменяются углы установки управляемых колес, ухудшается их стабилизация, что затрудняет управление автомобилем, увеличивается расход топлива и изнашивание шин. При ТО ходовой части выполняются работы по уходу за рамой, подвеской, передним мостом, шинами и колесами.
Неисправности элементов ходовой части (рамы, подвески, осей и колес) в основном возникают при эксплуатации автомобилей с нагрузкой; превышающей максимальную грузоподъемность, а также при эксплуатации в тяжелых условиях непрофилированных дорог.
Рама грузового автомобиля должна сохранять высокую жесткость, так как от нее зависит правильность взаимной установки всех агрегатов и узлов автомобиля. Подвеска должна поглощать толчки, воспринимаемые колесами от неровности дороги и не передавать их на раму автомобиля.
От амортизаторов требуется быстрое гашение колебаний, которые вызываются переездом колес через неровности дороги.
Передние колеса автомобиля должны иметь правильные углы установки, с тем чтобы была обеспечена стабилизация колес, т. е. стремление сохранять заданное им направление движения. Диски колес не должны иметь погнутостей и разработки отверстий для крепления дисков на шпильках тормозных барабанов.
К числу основных неисправностей ходовой части автомобиля относятся трещины и коробление балок рамы, прогиб передней оси, износ деталей шарнирных соединений (шкворней, рессорных пальцев), нарушение углов установки передних колес, а также неисправности амортизаторов, поломка рессор и пружин подвески, повреждение и износ шин.
Неисправности агрегатов и узлов ходовой части выявляют частично осмотром при ЕО. При ежедневном техническом обслуживании проверяют состояние передних и задних рессор, подрессорников, колес и шин.
Осмотр рамы позволяет установить изменения ее геометрической формы и размеров, наличие трещин, погнутость лонжеронов и поперечин, состояние креплений к раме кронштейнов рессор, подрессорников и амортизаторов.
Проверка геометрической формы рамы может быть выполнена измерением ширины рамы спереди и сзади по наружным плоскостям лонжеронов. Разница в ширине должна быть для автомобилей ГАЗ не более 4 мм. Продольное смещение лонжеронов рамы от первоначального положения можно определить, замеряя диагонали между поперечинами рамы на отдельных ее участках. Длина диагоналей на каждом участке должна быть одинаковой. Допускается минимальное отклонение не более 5 мм.
Взаимное положение мостов определяется замером расстояния между осями переднего и заднего мостов с правой и левой сторон.
Отклонения в измеренных расстояниях не допускаются. Если проверка состояния рамы выявит серьезные неисправности в ее конструкции или недопустимые отклонения в базовых размерах, автомобиль направляют на капитальный ремонт.
Упругость рессоры проверяют по ее стреле прогиба в свободном состоянии. Этот показатель можно определить, если натянуть нить между концами рессоры и измерить расстояние от нити до середины вогнутой части коренного листа. В подвеске автомобиля рессоры не должны отличаться по стреле прогиба более чем на 10 мм. При появлении скрипа рессор во время движения автомобиля, а также коррозии листов следует очистить листы от грязи, промыть керосином и смазать графитной смазкой.
Техническое обслуживание амортизаторов заключается в проверке их креплений, своевременной замене изношенных резиновых втулок. Особое внимание уделяется контролю герметичности. Если амортизатор имеет на поверхности потеки жидкости и потерял амортизирующие свойства, его ремонтируют, подвергают испытанию после ремонта и устанавливают на автомобиль.
В объем работ ТО-1 входят проверка состояния и креплений передних и задних подвесок и амортизаторов, измерение люфта в подшипниках ступиц колес и шкворней поворотных цапф, а также оценка состояния рамы и балки передней оси. По графику в соответствии с картой смазки смазывают шарнирные опоры или подшипники шкворней поворотных цапф. Проверяют состояние шин и давление воздуха в них, которое при необходимости доводят до нормы.
При проведении ТО-2, в дополнение к перечисленным работам, проверяют правильность установки переднего и заднего мостов, состояние сцепного прибора, закрепляют хомуты, стремянки и пальцы передних и задних рессор, подушки рессор и амортизаторы. Кроме того, проверяют углы установки передних колес, состояние пружин и рычагов передней подвески.
Техническое обслуживание ходовой части автомобиля
В процессе эксплуатации автомобиля происходят отказы элементов ходовой части, доля которых составляет около 15% от общего их количества. Продольные и поперечные балки рамы подвергаются изгибу, в них появляются трещины, изломы, ослабевают заклепочные и болтовые соединения. В переднем мосту прогибается, а иногда скручивается, балка, изнашиваются подшипники и их посадочные места в ступицах колес, изнашиваются шкворни и их втулки, разрабатываются отверстия в диске под шпильки крепления колес, изменяется упругость, ломаются рессоры и пружины подвески автомобилей, деформируется обод, повреждаются шины, изнашиваются и разрушаются покрышки и камеры и др. В результате указанных неисправностей изменяются углы установки передних колес, и соответственно, затрудняется управление автомобилем, повышается износ шин, увеличивается расход топлива вследствие повышения сопротивления качению колес, увеличивается вероятность дорожно-транспортного происшествия.
Особого внимания заслуживают шины, на которые приходится до 14% эксплуатационных затрат. Разрушение покрышек и камер может происходить в результате дефектов, допущенных в производстве, или по причинам эксплуатационного характера.
Техническое обслуживание ходовой части автомобиля включает в себя:
Ежедневное техническое обслуживание (ЕО) подвески автомобиля заключается в визуальном осмотре ее элементов. При осмотре упругих элементов необходимо обращать внимание на целостность упругих элементов, стремянок рессор, стяжных хомутов, пальцев и втулок серег, опорных подушек, потерю упругости пружинами и листами рессоры. Проверяется надежность крепления рессор. У амортизатора не должно быть потеков технической жидкости. У автомобилей с независимой подвеской проверяется техническое состояние верхних и нижних рычагов, стоек, резьбовых соединительных пальцев и втулок. У независимой подвески, не имеющей шкворневого соединения, проверяется состояние шаровых шарниров и шаровых опор. Реактивные штанги должны быть надежно закреплены. Пальцы реактивных штанг и вкладыши шарниров не должны быть изношены. Проверяется геометрия реактивных штанг и стабилизатора поперечной устойчивости, целостность его опорных втулок.
Диски колес не должны иметь трещин. Проверяется надежность крепления дисков колес. У стопорного кольца не должно быть дефектов. Не допускается деформация диска колеса. Шины автомобиля не должны иметь порезов, пробоин, расслоений. Остаточная высота протектора должна быть больше минимальной регламентированной правилами дорожного движения. Давление воздуха в шинах должно соответствовать рекомендациям завода изготовителя. Неравномерный износ шин указывает на нарушение углов развала и схождения управляемых колес. Не допускается эксплуатация автомобиля с шинами разного размера и рисунком протектора.
При движении автомобиля необходимо следить за работой амортизаторов и биением колес. Причиной биения колес является нарушение балансировки. Балансировку колес проводят на станках для балансировки колес, путем установки на диск колеса свинцовых грузиков с металлическими прижимами. Рекомендуется после длительной поездки проверить температуру ступиц колес. Сильный нагрев ступицы колеса указывает на чрезмерную затяжку подшипников ступиц колес.
При техническом обслуживании №1 (ТО-1) производят тщательный осмотр всех элементов подвески автомобиля. Проверяется надежность их крепления, производятся крепежные работы. В регламентные работы проведения технического обслуживания №1 включена проверка люфтов в подшипниках ступиц колес. При наличии люфта или повышенном нагревании ступицы колеса при движении автомобиля, необходима его регулировка. Проведя регулировку (колесо должно вращаться без заеданий) нужно удалить старую пластичную смазку и заложить новую. Смазка трущихся поверхностей производится согласно химмотологической карте смазки автомобиля. При наличии люфтов в резьбовых или шаровых соединениях (независимая подвеска) производят их замену.
Техническое обслуживание №2 (ТО-2) включает все работы, производимые при техническом обслуживании №1. В обязательном порядке проверяются углы развала и схождения колес, продольный наклон шкворня. Проверку углов производят специальной линейкой или прибором, в конструкции которого имеется ватерпас. Для точного измерения углов используются установки, имеющие индикаторы или оптическую систему. Для увеличения срока службы шин рекомендуется производить перестановку колес автомобиля в порядке, указанном заводом-изготовителем.
Подвеска и колеса обеспечивают сцепление автомобиля с дорогой и его устойчивость. Работа органов управления автомобилем (рулевого управления и тормозной системы) зависит от их технического состояния. Залог безопасности дорожного движения: исправная подвеска и колеса автомобиля. Для поддержания их в исправном состоянии необходимо своевременно и в полном объеме проводить техническое обслуживание.
Регулирование подшипников ступиц передних колёс проводится в следующем порядке:
Вращение ступицы (колеса) должно быть свободным и равномерным. При проверке вращения ступицы колеса осевой ход не допускается.
Качество регулирования подшипников проверяется контрольным пробегом до 10 км. Если наблюдается сильный нагрев, следует повторить регулирование.
Регулировку осевого люфта ступичного подшипника необходимо проводить следующим образом:
Затянуть болты крепления колес моментом 160—180 Н·м.
1 — индикатор; 2 — болт; 3 — кронштейн; 4 — ступица колеса
Рисунок 1 — Проверка осевого зазора подшипников ступицы переднего колеса приспособлением 7834.9505
Регулировка подшипников ступиц задних колес производится при снятых полуосях и вывешенных колесах с помощью регулировочной гайки. Момент затяжки гайки 60– 80 Н·м при одновременном вращении колеса в обоих направлениях. Затем отвернуть гайку на 1/3 оборота (120°), установить замочную шайбу и затянуть контргайку моментом 250– 300 Н·м. При этом колесо должно свободно вращаться, а подшипники не иметь заметного зазора.
Состояние шкворневого соединения оценивают по зазорам — радиальному между шкворнем и его втулками и осевому — между кулаком балки переднего моста и проушиной поворотного кулака.
а — колесо вывешено; б — колесо опущено на пол; 1 — индикатор прибора; 2 — домкрат; А — радиальный зазор; Б — осевой зазор
Рисунок 2 — Замер величины зазора в шкворневом соединении
К основным неисправностям подвески автомобилей относятся: потеря упругости или поломка рессор, износ пальцев рессор и их втулок, утечка жидкости из амортизаторов.
Не допускаются трещины или поломки хотя бы одного листа рессоры, неприлегание и расхождение листов рессор, повреждения кронштейнов крепления рессор, резиновых втулок и подушек, ослабление затяжки пальцев рессор и стопорных болтов, хомутиков и стремянок, а также течь жидкости из амортизаторов и ослабление их крепления.
В объем работ по техническому обслуживанию подвесок автомобилей входит:
1. Уход за рессорами
Износ деталей подвески во многом зависит от условий эксплуатации автомобилей. Так, при усиленном загрязнении, износ пальцев рессор увеличивается в среднем на 24 — 33%. Значительно снижается долговечность рессор вследствие коррозии, появляющейся при их загрязнении и отсутствии смазки. Поломка рессор возможна при движении с большой скоростью по плохой дороге. При слабой затяжке стопорных болтов пальцев рессор разрушаются отверстия в кронштейнах и серьгах подвески.
Подтяжку креплений деталей рессорной подвески надо производить равномерно, с учетом рекомендуемых заводами моментов затяжки. Так, на автомобилях ЗИЛ, гайки стремянок рессор надо затягивать, прикладывая момент 166…294,2 н·м (25…30 кГм), а затяжку гаек стремянок крепления накладных ушков с моментом 32…98 н·м (5…10 кГм), на автомобилях ГАЗ момент затяжки гаек стремянок задних рессор должен находиться в пределах 8…9 н·м (7…9 кГм).
При разрушении резиновых опор в подвеске грузовых автомобилей ГАЗ их необходимо заменить. Для устранения зазора между упорной резиновой подушкой и чашками передних концов рессор можно наклеить на изношенную упорную подушку резиновую пластину.
В случае появления скрипа листов рессор во время движения автомобиля, а также коррозии на листах не реже одного раза в год необходимо промывать листы рессоры керосином и смазывать графитной смазкой УСсА или смесью, состоящей из 30% солидола, 30% графитного порошка и 40% масла трансмиссионного автомобильного летнего. Чтобы ввести смазку между листами без разборки рессоры, следует отпустить хомутики и разгрузить рессоры, приподняв переднюю или заднюю часть рамы автомобиля до отрыва колес от пола, предварительно отсоединив стойки амортизаторов. Смазку вводят специальной струбцинкой, а при ее отсутствии листы следует разжимать с помощью отвертки или другого инструмента.
На легковых автомобилях для смазки рессор, заключенных в чехлы, следует развязать и отогнуть чехлы на половину их длины с каждого конца рессор поочередно. Разжимать концы листов следует осторожно во избежание повреждения прокладок. Поврежденные прокладки необходимо заменить.
Для смазки пальцев рессор применяют солидол С или пресс-солидол С. Смазку нагнетают через пресс-масленки с помощью солидолонагнетателя до тех пор, пока из зазоров не выдавится вся загрязненная смазка и не покажется свежая. Засорившиеся смазочные каналы прочищают с помощью гидропрсбойника.
Рессоры разбирают и собирают с помощью специальных приспособлений или в тисках. Рессорные листы с трещинами или с местным износом, превышающим допустимое значение, выбраковывают. Подкоренные и коренные листы с обломанными концами переделывают на короткие.
Стрелу прогиба листа определяют по шаблону. При небольшом изменении прогиба лист правят в холодном состоянии вручную ударами молотка со стороны вогнутой поверхности на подставке с выемкой необходимого радиуса или на специальном стенде. Рессорные листы, утратившие форму в значительной степени, нагревают до температуры 700-800°С и правят по шаблону. После правки листы нагревают до температуры 850-880°С и закаливают в масле, нагретом до температуры 60°С, а затем подвергают отпуску при температуре 450-500°С. Рекомендуется для повышения усталостной прочности и срока службы рессорные листы подвергать дробеструйной обработке или прокатывать на специальном стенде.
Выбракованные листы заменяют новыми или изготовленными из рессорной ленты.
Изношенные рессорные втулки, центральные болты и стремянки заменяют новыми.
Подготовленные к сборке листы сжимают винтовым или гидравлическим приспособлением, предварительно пропустив через них стержень-оправку (рисунок 3). После сжатия листов вместо оправки устанавливают центральный болт и затягивают гайку. Сборка рессоры выполнена правильно, если концы листов соприкасаются без зазора. Отремонтированные рессоры подвергают осадке и испытывают. У автомобильных рессор контролируют стрелу прогиба в свободном состоянии.
Рисунок 3 — Запрессовка шарниров в ушко рессоры с помощью специальных оправок и проверка прогиба стрелы рессоры
2. Техническое обслуживание амортизаторов
Во время эксплуатации какой-либо регулировки амортизаторы не требуют. Однако, если обнаружено замедленное гашение колебаний автомобилей после переезда препятствия, то амортизатор необходимо проверить. В заводских условиях его характеристики проверяются на стенде. Если нет стенда, следует зажать амортизатор вертикально за нижнюю проушину и прокачать за верхнюю проушину не менее пяти раз. У исправного амортизатора шток должен перемещаться равномерно, без рывков и вибраций при приложении постоянной нагрузки в 300 Н (30 кгс). Время перемещения на длине рабочего хода растяжения — не более 15 с.
Если амортизатор прокачивается без сопротивления или, наоборот, сопротивление очень велико, его следует заменить или отремонтировать.
В процессе эксплуатации у амортизатора может появиться подтекание масла через уплотнение штока в верхней части. Для устранения негерметичности достаточно подтянуть гайку резервуара. При подтяжке одновременно увеличивается натяг резинового сальника штока. Для подтяжки гайки резервуара амортизатор необходимо закрепить за нижнюю проушину в тисках и поднять за верхнюю проушину кожух в крайнее верхнее положение.
Гайку подтянуть специальным ключом моментом 90…150 Н·м (9…15 кгс·м).
1 — нижняя проушина; 2 — корпус клапана сжатия; 3 — диски клапана сжатия; 4 — дроссельный диск клапана сжатия; 5 — пружина клапана сжатия; 6 — обойма клапана сжатия; 7 — тарелка клапана сжатия; 8 — гайка клапана отдачи; 9 — пружина клапана отдачи; 10 — поршень амортизатора; 11 — тарелка клапана отдачи; 12 — диски клапана отдачи; 13 — кольцо поршня; 14 — шайба гайки клапана отдачи; 15 — дроссельный диск клапана отдачи; 16 — тарелка перепускного клапана; 17 — пружина перепускного клапана; 18 — ограничительная тарелка; 19 — резервуар; 20 — шток; 21 — цилиндр; 22 — кожух; 23 — направляющая втулка штока; 24 — уплотнительное кольцо резервуара; 25 — обойма сальника штока; 26 — сальник штока; 27 — прокладка защитного кольца штока; 28 — защитное кольцо штока; 29 — гайка резервуара; 30 — верхняя проушина амортизатора; 31 — гайка крепления верхнего конца амортизатора передней подвески; 32 — пружинная шайба; 33 — шайба подушки крепления амортизатора; 34 — подушки; 35 — распорная втулка; 36 — кожух амортизатора передней подвески; 37 — буфер штока; 38 — резинометаллический шарнир
Рисунок 4 — Амортизаторы передней и задней подвесок
2.1. Снятие и установка амортизатора
Снятие амортизатора передней подвески необходимо производить в следующем порядке:
Установка амортизатора выполняется в обратной последовательности. Снятие амортизатора задней подвески производится аналогично.
2.2. Ремонт амортизаторов
Разборку амортизатора следует производить только в случае явных неисправностей амортизатора. Степень разборки зависит от характера неисправности. Так, если подтяжка гайки резервуара не исключила подтекание жидкости, то амортизатор необходимо частично разобрать.
Разборку амортизаторов производить в следующем порядке:
Перед осмотром и анализом технического состояния деталей их необходимо промыть в керосине и продуть сжатым воздухом. Герметичность амортизатора зависит от качества поверхностей сопрягаемых деталей, уплотнений и их размеров. При осмотре надо обратить внимание на следующее:
Сборку амортизаторов при разобранном клапане сжатия следует начинать со сборки клапана сжатия в следующем порядке:
Далее необходимо приступить к сборке самого амортизатора в следующем порядке:
После сборки амортизатора следует несколько раз задвинуть-выдвинуть шток до появления равномерного усилия по всей длине его хода. Для проверки герметичности амортизатора рекомендуется после сборки выдержать его в горизонтальном положении с задвинутым до отказа штоком не менее 10 часов.
Автопрактикум. Часть 3. Ходовая часть и механизмы управления большегрузных автомобилей
Учебное пособие содержит теоретические основы конструкции ходовой части большегрузных автомобилей, конструкцию деталей, узлов и агрегатов ходовой части большегрузных автомобилей различных марок.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Автопрактикум. Часть 3. Ходовая часть и механизмы управления большегрузных автомобилей предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
4 Ходовая часть большегрузных автомобилей
4.1 Общее устройство ходовой части
Ходовая часть предназначена для преобразования вращательного движения ведущих колёс в поступательное движение автомобиля, смягчения ударов и толчков при движении по неровной дороге, обеспечения достаточной плавности хода. Ходовая часть состоит из рамы (несущей системы), мостов, подвески и колёс.
Рама является несущей системой автомобиля и предназначена для крепления кузова, всех агрегатов и механизмов автомобиля. Она воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобиля, поэтому должна обладать высокой прочностью и жесткостью, но в то же время быть легкой и иметь форму, при которой возможно более низкое расположение центра тяжести автомобиля для увеличения его устойчивости.
В зависимости от конструкции рамы делятся на лонжеронные (лестничные), центральные (хрептовые) и Х-образные или крестообразные (сочетающие в своей конструкции оба принципа, средняя часть рамы выполняется как центральная, а концы делают лонжеронными). Наибольшее распространение получили первые из них.
Лонжеронная рама автомобилей состоит из двух продольных балок — лонжеронов — переменного сечения и нескольких поперечин. Лонжероны отштампованы из листовой стали и имеют швеллерное сечение переменного профиля. Высота профиля наибольшая в средней части лонжеронов, где они наиболее нагружены.
Поперечины, как и лонжероны, выполнены штампованными из листовой стали. Они имеют форму, обеспечивающую крепление к раме соответствующих механизмов.
Мосты автомобиля служат для поддерживания рамы и кузова и передачи от них на колёса вертикальной нагрузки, а также для передачи от колёс на раму (кузов) толкающих, тормозных и боковых усилий.
Мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые одновременно) и поддерживающие.
Ведущий мост предназначен для передачи на раму (кузов) толкающих усилий от ведущих колёс, а при торможении — тормозных усилий.
Ведущий мост представляет собой жесткую пустотелую балку, состоящую из двух полуосевых рукавов, внутри которых находятся полуоси, а снаружи крепят ступицы колёс и средней части — картера, в котором размещена главная передача с дифференциалом.
Управляемый мост представляет собой балку с установленными по обоим концам поворотными цапфами. Балка кованная, стальная, имеет обычно двутавровое сечение. Средняя часть балки выгнута вниз, что позволяет более низко расположить двигатель. На ее концах в вертикальной плоскости сделаны отверстия для установки шкворней, обеспечивающих шарнирное соединение балки с поворотными цапфами.
Комбинированный мост выполняет функции ведущего и управляемого мостов. К полуосевому кожуху комбинированного моста прикрепляют шаровую опору, на которой имеются шкворневые пальцы. На последних устанавливают поворотные кулаки (цапфы). Внутри шаровых опор и поворотных кулаков находится карданный шарнир (равных угловых скоростей), через который осуществляется привод на ведущие и управляемые колёса.
Поддерживающий мост предназначен только для передачи вертикальной нагрузки от рамы к колёсам автомобиля. Он представляет собой прямую балку, по концам которой на подшипниках смонтированы поддерживающие колёса. Поддерживающие мосты применяют на прицепах и полуприцепах.
Подвеска служит для обеспечения плавного хода автомобиля, так как смягчает воспринимаемые колёсами автомобиля удары и толчки при наезде на неровности дороги. Подвеска может быть зависимой и независимой. При зависимой подвеске перемещение одного колеса зависит от перемещения другого колеса. При независимой подвеске такая связь отсутствует. На многоосных автомобилях применяют балансирные подвески, которые обеспечивают равномерное распределение нагрузки между этими осями и допускают в то же время возможность независимого их перемещения вверх и вниз за счёт шарнирных соединений и скольжения концов рессор.
Подвеска включает в себя три основных элемента: упругий элемент, гасящее и направляющее устройство.
Упругий элемент связывает раму с передним и задним мостами или с колёсами и поглощает удары, возникающие при движении автомобиля, обеспечивая необходимую плавность хода. В качестве упругого элемента применяют листовые рессоры, пружины, пневмобаллоны и скручивающие упругие стержни (торсионы).
Гасящее устройство — амортизатор служит для быстрого гашения вертикальных угловых колебаний рамы или кузова автомобиля. Наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы двустороннего действия, которые гасят колебания как при сжатии, так и при растяжении упругого элемента.
Направляющее устройство обеспечивает вертикальные перемещения колёс, а также передачу толкающих и тормозных усилий от колёс к раме или несущему кузову. По типу направляющего устройства подвески делятся на зависимые (рессорные и балансирные) и независимые (пружинные).
Колёса обеспечивают возможность движения автомобиля, а также смягчают толчки, возникающие при движении по неровностям дороги. По назначению колёса делят на ведущие, управляемые, комбинированные (ведущие и управляемые) и поддерживающие.
Автомобильное колесо состоит из пневматической шины, обода и диска. Колёса грузовых автомобилей снабжены дисками с плоским (без углубления) ободом, который делается разборным для облегчения монтажа и демонтажа шин. На ободе монтируют однобортовое съёмное разрезное кольцо, одновременно выполняющее функции замочного кольца.
Диски колёс грузовых автомобилей крепятся к ступице при помощи шпилек и гаек с конусными фасками. На ведущие задние полуоси устанавливают по два колеса. Диски внутренних колёс закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а диски наружных колёс — гайками с конусом. Чтобы предотвратить самоотвёртывание гаек при ускорении и торможении автомобиля, гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны — правую.
4.2 Рамы большегрузных автомобилей
4.2.1 Рама автомобилей ЗИЛ
Рама автомобиля ЗИЛ-431410 клепаная, из штампованных деталей, состоит из двух лонжеронов переменного швеллерного сечения, соединенных поперечинами. В передней части рамы установлены удлинители рамы и буфер
В отверстии задней поперечины рамы смонтировано тягово-сцепное устройство с резиновым буфером, обеспечивающим двустороннюю амортизацию, и крюком с защёлкой для соединения со сцепной петлёй прицепа.
Рисунок 4.1 — Рама автомобиля ЗИЛ-431410
1 — передний буфер; 2 — буксирные крюки; 3 — передняя поперечина; 4 — кронштейн амортизатора; 5 — кронштейн задней опоры двигателя; 6, 11 — лонжероны рамы; 7 — кронштейн передней рессоры; 8 — кронштейн платформы; 9, 12, 15, 17 — поперечины рамы; 10 — кронштейн подвесной опоры; 13 — кронштейн задней рессоры; 14 — опорные кронштейны подрессорника; 16 — раскосы; 18 — тягово-сцепное устройство
4.2.2 Рамы автомобилей КамАЗ и Урал
Рамы автомобилей КамАЗ-5320 и Урал-4320 несущие, лонжеронного типа, клёпаные.
Рама автомобиля КамАЗ-5320 (рисунок 4.2, а) состоит из двух продольных лонжеронов 7, 13 в семи поперечных балок, образующих жесткую несущую конструкцию. Лонжероны изготовлены из углеродистой стали толщиной 8 мм и имеют переменный профиль с поперечным сечением в виде швеллера. Передние концы лонжеронов скошены для более удобной компоновки подвески. На передних концах лонжеронов крепится буфер.
Рисунок 4.2 — Рамы автомобилей
а — КамАЗ — 5320; б — Урал — 4320; 1 — кронштейн крепления переднего буфера; 2 — кронштейн крепления жидкостного радиатора; 3, 5 — кронштейны крепления двигателя; 4, 17 — кронштейны крепления верхнего ушка амортизатора; 6 — кронштейн; 7, 14, 23 — лонжероны рамы; 8, 9, 10, 12, 14, 16, 19, 21 — поперечные балки; 11 — подкладка кронштейна задней подвески; 15 — задний кронштейн передней подвески; 18 — передний кронштейн передней подвески; 20 — задний буфер; 22 — поперечина сцепного устройства; 24 — буксирный крюк; 25 — передний буфер
Форма и положение поперечных балок определяются размещением и креплением механизмов автомобиля. В задней поперечине рамы, усиленной раскосами, установлено тягово-сцепное устройство, предназначенное для буксировки прицепов, автомобилей и снижения возникающих при этом знакопеременных динамических нагрузок.
Рама автомобиля Урал-4320 (рисунок 4.2,б) состоит из двух лонжеронов и шести поперечных балок. Первая 19, вторая 16, третья 14 и четвертая 12 поперечные балки круглого сечения. Передний 25 и задний 20 буфера и шестая поперечная балка 21 съёмные. В места крепления подвески баков установлены усилители лонжеронов. Тягово-сцепное устройство крепится в специальной поперечине. На переднем буфере закреплены болтами буксирные крюки 24.
4.2.3 Рамы автомобилей МАЗ и КрАЗ
Рама автомобиля МАЗ клёпаная, состоит из двух продольных балок (лонжеронов) швеллерной формы с переменным сечением, изготовленных из полосовой низколегированной стали толщиной 8 мм.
Лонжероны рамы, изготовленные методом горячей штамповки, соединены в пяти местах поперечинами при помощи заклёпок. Поперечины штампованные, из низколегированной стали, вторая и третья — из малоуглеродистой стали. На лонжеронах прикреплены кронштейны передней, задней и дополнительной рессор, боковых опор двигателя, крепления кабины, рулевого управления и др.
Конструктивной особенностью рамы является перенос крепления всех её силовых элементов и в особенности кронштейнов рессор и поперечин на вертикальные стенки лонжеронов в наиболее нагруженных местах.
Применение высокопрочной низколегированной стали, отсутствие заклёпочных соединений на нижних полках лонжеронов позволили благоприятно распределить напряжения и достичь высокой прочности рамы.
Рама автомобиля КрАЗ состоит из двух продольных балок — лонжеронов, соединённых между собой пятью поперечинами. Лонжероны изготовлены из швеллера, прокатанного из низколегированной стали. Верхние полки лонжеронов в передней части срезаны для размещения радиатора системы охлаждения двигателя. К передним концам лонжеронов приварены кронштейны и угольники для крепления переднего буфера и решётки радиатора.
Поперечина № 1 своей нижней полкой приварена дуговой сваркой к нижним полкам лонжеронов, а в вертикальной плоскости соединена с лонжеронами отогнутыми фланцами: На поперечине устанавливается радиатор, а снизу монтируется пусковой подогреватель двигателя. В передней части к лонжеронам рамы с помощью болтов крепятся кронштейны передних рессор. Кронштейны отлиты из стали. Под гайки болтов, крепящих кронштейны к нижним полкам лонжеронов, устанавливаются косые шайбы, компенсирующие наклон внутренних поверхностей полок.
Поперечина № 2 сварной конструкции соединена с верхними полками лонжеронов заклёпками и накладками, а с вертикальными стенками — угольниками. В центральной части рамы к её лонжеронам снизу крепятся кронштейны задних опор раздаточной коробки.
Поперечина № 3 соединена с лонжеронами заклёпками и болтами. Наиболее нагруженная поперечина № 4 расположена над балансирной тележкой задней подвески автомобиля. Через неё на раму передаются толкающие усилия и усилия от реактивного и тормозного моментов, воспринимаемые реактивными штангами. Поперечина состоит из двух частей — передней и задней, соединённых дуговой сваркой. К лонжеронам рамы поперечина прикреплена болтами, косынками и фланцами. В месте установки кронштейнов балансира задней подвески к нижним полкам лонжеронов приварены подкладки из швеллера № 18, прокатанного из стали. В местах возможного упора ограничителей задних мостов внутрь подкладок вварены штампованные усилители.
Поперечины № 1, 3 и 4 изготовлены штамповкой из листовой стали толщиной 8 мм.
Поперечина № 5 рамы коробчатого сечения прикреплена к полкам лонжеронов заклёпками и болтами. В центральной части, где устанавливается буксирная вилка, в поперечину вварен усилитель.
В передней части рамы к нижним полкам лонжеронов автомобилей всего семейства КрАЗ болтами крепится поперечина переднего буксирного прибора.
4.2.4 Тягово-сцепное устройство
Тягово-сцепные устройства состоят из разъёмно-сцепного механизма, амортизационно-поглощающего механизма и деталей крепления.
Тягово-сцепные устройства классифицируются по конструкции основной сопрягаемой пары и делятся на:
— крюковые (пара крюк — петля);
— шкворневые (пара шкворень — петля);
— шаровые (пара шар — петля).
Дополнительным классификационным признаком служит тип упорного элемента амортизационно-поглощающего механизма — это витые цилиндрические пружины, резиновые элементы и концевые пружины.
Наиболее распространёнными являются крюковые устройства с резиновым упругим элементом (рисунок 4.3).
Основой тягово-сцепного устройства служит крюк 12 (рисунок 4.3), на котором установлена защёлка 11, стопорящаяся фиксатором 7, что препятствует самопроизвольному выходу петли. Стержень крюка установлен в двух подшипниках скольжения, что обеспечивает поворот крюка вокруг оси и перемещения стержня в продольном направлении. Внутри корпуса 5 помещен резиновый элемент 4, предварительно сжатый двумя шайбами 3 и 14 с помощью гайки стержня 2, что обеспечивает условия работы сцепного устройства.
Рисунок 4.3 — Крюковое тягово-сцепное устройство
1 — защитный кожух; 2 — гайка; 3, 14 — опорные шайбы; 4 — упругий элемент; 5 — корпус; 6 — задняя поперечина рамы; 7 — фиксатор защёлки; 8 — шплинт; 9 — ось фиксатора; 10 — цепочка шплинта; 11 — защёлка; 12 — крюк; 13 — крышка корпуса
Резиновый элемент имеет нелинейную характеристику, поэтому его жёсткость при трогании автопоезда невелика, а при движении она возрастает, что отвечает условиям нагрузки.
Основной недостаток тягово-сцепных устройств — быстрое изнашивание зева крюка, что приводит к увеличению зазора в паре крюк — петля и снижению прочности.
4.2.5 Седельно-сцепное устройство
Седельно-сцепное устройство, установленное на седельных тягачах, служит для шарнирного соединения тягача с полуприцепом, передачи части нагрузки от полуприцепа на раму тягача и передачи тягового усилия от тягача к полуприцепу, обеспечивает полуавтоматические сцепку и расцепку тягача с полуприцепом.
При износе поверхностей губок сцепного механизма, охватывающих шкворень полуприцепа, нужно заменить губки новыми или восстановить их наплавкой металла с последующей обработкой.
Седельно-сцепное устройство установлено на кронштейнах 26 с резинометаллическими шарнирами 25, которые прикреплены к раме автомобиля болтами. Оси 29 шарниров фиксируются от осевого перемещения стопорными пластинами 4 с болтами. Седло 6 вращается в шарнирах кронштейнов, что допускает продольный наклон седла.
Рисунок 4.4 — Седельно-сцепное устройство
1 — рама автомобиля; 2 — поперечина седельного устройства; 3 — кронштейн седельного устройства; 4 — пластина стопора; 5 — маслёнка; 6 — седло; 7 — опора седельного устройства; 8 — склиз седельного устройства; 9 — левая губка; 10 — опорная поверхность плиты седельного устройства; 11 — палец губки; 12 — шплинт; 13 — маслёнка; 14 — шпилька крепления рукоятки; 15 — ось предохранительной планки; 16 — предохранитель саморасцепки сцепного механизма; 17 — пружина собачки запорного кулака; 18 — ось собачки запорного кулака; 19 — пружина запорного кулака; 20 — защёлка запорного кулака; 21 — запорный кулак; 22 — ось запорного кулака; 23 — рукоятка замка захвата; 24 — правая губка; 25 — шарнир; 26 — кронштейн; 27 — наружная втулка; 28 — внутренняя втулка; 29 — ось шарнира
Резинометаллические шарниры 25 позволяют значительно снизить динамические нагрузки, передаваемые полуприцепом на раму тягача, а также обеспечивают некоторый поперечный наклон седла.
Сцепной механизм, размещенный под опорной плитой седла, состоит из двух сцепных губок 9 и 24, запорного кулака 21 со штоком и пружиной 19, защелки 20 с пружиной 17, рычага 10 управления расцепкой и предохранителя 16 саморасцепки.
Запорный кулак имеет два положения: заднее — губки закрыты, переднее — губки открыты. Шток запорного кулака 21 удерживается от случайного перемещения в переднее положение предохранителем 16 саморасцепки. После предварительного поворота предохранителя саморасцепки кулак отводится в переднее положение рычагом 23 управления расцепкой и фиксируется в этом положении защёлкой 20. При введении сцепного шкворня в зев губок (кулак зафиксирован защёлкой во взведённом положении) они раскрываются, и кулак, освобождённый от фиксации защёлки, перемещается в затылок губок. При дальнейшем перемещении шкворня кулак под действием пружины 19 входит в паз губки. Таким образом обеспечивается их надёжное запирание.
4.3 Мосты большегрузных автомобилей
Мостом называют агрегат, связывающий между собой колёса одной оси автомобиля, воспринимающий и передающий усилия, действующие на колёса со стороны дороги через подвеску на раму или кузов автомобиля.
Вертикальные усилия возникают от дорожных неровностей и зависят от массы автомобиля, продольные обусловлены силами тяги и сопротивления движению, поперечные зависят от массы, скорости движения и силы сцепления с опорной поверхностью.
Отличительной особенностью моста является наличие балки, которая служит опорой для подшипниковых узлов колёс.
На большегрузных автомобилях задний мост выполняют обычно ведущим, а передний мост — управляемым или комбинированным (ведущим и управляемым). Вертикальные усилия передаются упругими элементами подвески, а продольные и поперечные — как подвеской, так и специальными штангами. При передаче крутящего момента на ведущем мосту возникает реактивный момент, стремящийся повернуть мост в направлении, противоположном направлению вращения ведущих колёс. При торможении на мосты автомобиля действуют тормозные моменты, имеющие обратное направление. Обычно эти моменты передаются от мостов на раму через рессоры, но при балансирной или пневматической подвесках для их передачи используют рычаги или штанги.
Задний ведущий мост, как правило, изготовляют в виде пустотелой балки, внутри которой помещают главную передачу, дифференциал и полуоси, а снаружи крепят ступицы колёс. Неразрезные мосты — жёсткие балки, связывающие правые и левые колёса. В автомобилях с независимой подвеской ведущий мост делают разрезным.
Передний мост также можно выполнять неразрезным при зависимой подвеске колёс или разрезным, если подвеска независимая.
У автомобилей повышенной проходимости передний мост выполняют комбинированным, т. е. одновременно ведущим и управляемым. У многоосных автомобилей применяют поддерживающие мосты, которые служат только для передачи вертикальных нагрузок от рамы к колёсам.
Ведущий мост передает силу тяги или тормозные силы от ведущих колёс на раму (кузов) автомобиля.
Балка ведущего моста выполняет одновременно функции картера (внутри балки располагаются главная передача, дифференциал и полуоси ведущих колёс). Балки мостов бывают трёх видов:
— штампосварные (типа «банджо»).
Разъёмная балка (рисунок 4.5, а) состоит из двух половин 2 и 5, соединённых болтами. Кожухи приводных валов 1, так называемые полуосевые рукава, запрессованы в литые средние части балки и дополнительно соединены с ним, как правило, с помощью заклёпок. Средняя часть балки образует картер главной передачи с соответствующими гнездами под подшипники. Обычно эту часть конструкции изготовляют из чугуна или стали. Конструкция разъёмной балки считается устаревшей. Из-за наличия поперечного стыка она имеет не очень высокую жесткость, кроме того, велика вероятность появления течи масла через стык, нагруженный изгибающими моментами; также затруднительны и трудоёмки операции регулировки. При необходимости ремонта механизмов мост с автомобиля демонтируют.
Рисунок 4.5 — Балки ведущих мостов
а — разъёмная; б — штампосварная; в — неразъёмная; 1 — кожух приводного вала; 2, 3 — части разъёмного картера главной передачи; 4 — опорная площадка; 5, 6, 12 — фланцы; 7 — опорная чашка; 8, 10 — кронштейны; 9, 13 — балки; 11 — труба
Цельная балка (неразъёмная) имеет среднюю часть, которая выполнена в виде одной детали 13 (рисунок 4.5, в). Полуосевые рукава представляют собой стальные трубы, которые запрессованы в среднюю литую часть балки. Детали механизмов при сборке устанавливаются через съёмную заднюю крышку, при снятии которой можно производить осмотр деталей без демонтажа. Однако проводить монтажно-демонтажные и регулировочные работы, где требуется специальный инструмент, без снятия моста с автомобиля затруднительно.
Главная передача в штампосварной балке монтируется в картере, связанном с балкой 9 (рисунок 4.5, б) через фланцевое соединение 6, и в сборе устанавливается в балку и демонтируется из неё. Плоскость разъёма балки и картера главной передачи может быть вертикальной или горизонтальной.
Балка типа «банджо» (рисунок 4.6) может быть изготовлена штамповкой из стали, литьём из чугуна или может быть сварной. Центральная её часть состоит из двух штампованных половинок (в грузовом автомобиле), между которыми ввариваются вкладки. Приваренное спереди усилительное кольцо имеет ряд выштамповок для обеспечения монтажных зазоров при сборке моста и резьбовые отверстия для болтов крепления картера главной передачи. К верхней части балки привариваются стальные подушки под рессоры. К средней части балки с двух сторон встык привариваются цапфы с напрессованными на них стальными фланцами, к которым крепятся опорные щиты тормозных механизмов. Ближе к наружным частям балки на цапфы напрессовываются кольца под уплотнительную манжету ступицы колеса, имеются шлифованные шейки под подшипники ступицы колеса и резьба крепления колёс.
Рисунок 4.6 — Балка заднего ведущего моста грузового автомобиля (типа «банджо»)
1 и 2 — шейки под подшипники ступиц; 3 — втулки уплотнительной манжеты; 4 — фланец; 5 — цапфа; 6 — рессорная подушка; 7 — картер; 8 — скоба; 9 — кронштейн тройника; 10 — отверстие для сапуна; 11 — выемки; 12 — отверстие для слива масла; 13 — крышка картера
Конструкции ведущих мостов различаются и зависят от особенностей трансмиссии автомобиля, которые определяются конструкцией главных передач (центральная или разнесённая) и схемой привода ведущих мостов. Если схемой трансмиссии предусмотрена последовательная передача крутящего момента к заднему ведущему мосту через средний, то средний мост выполняется проходным. При этом бездифференциальная связь среднего и заднего мостов допустима только для автомобилей повышенной проходимости. Для автомобилей имеющих колёсную формулу 6×4, применение межосевого дифференциала, не допускающего возникновения циркуляции мощности, является обязательным. Наиболее рациональным с точки зрения компоновки местом установки межосевого дифференциала является средний мост. Межосевой дифференциал делают блокируемым.
Задний ведущий мост грузового автомобиля ЗИЛ-431410 (рисунок 4.7) имеет неразъёмную стальную балку 18, к концам которой приварены наконечники 32. В центре балки прикреплён картер 19 главной передачи и дифференциала. Главная передача — двойная центральная. Она имеет две пары шестерён — коническую со спиральными зубьями и цилиндрическую с косыми зубьями.