Назначение и типы несущих систем автомобиля. Несущий остов и кузовные элементы автомобиля

Несущая система служит для установки и крепления всех агрегатов и механизмов автомобиля. Она воспринимает поперечные и продольные нагрузки, изгибающие и крутящие моменты, передаваемые двигателем, трансмиссией и мостами автомобиля, а также колесами и подвеской в результате взаимодействия автомобиля с дорогой, ускорением и торможением.

Несущей системой может являться отдельный элемент — рама либо непосредственно кузов автомобиля, поэтому все автомобили подразделяются на рамные и безрамные (имеющие несущий кузов).
Существуют также рамно-кузовные несущие системы, которые часто применяются на автобусах, при этом рама и основание кузова объединены в одну конструкцию.

К несущей системе автомобиля предъявляются следующие требования:

• достаточная прочность и жесткость;
• стабильное взаимное положение механизмов автомобиля;
• высокая технологичность при эксплуатации и ремонте;
• минимальная масса;
• сохранение кинематического согласования работы механизмов автомобиля и их работоспособности при изгибах и закручивании элементов несущей системы.

Преимущества рамной несущей системы:

• простота и надежность конструкции;
• технологичность при производстве и ремонте;
• универсальность (на одну и ту же раму можно устанавливать различные типы кузовов и на одном и том же шасси выпускать обычные и специальные автомобили).

Для грузовых автомобилей, имеющий отдельный кузов для груза и кабину для водителя и пассажиров, рамная конструкция является наиболее удобным техническим решением.

Несущие кузова применяются на легковых автомобилях особо малого, малого и среднего классов, а также на большинстве автобусов.

Преимущества несущих кузовов:

• уменьшение массы автомобиля;
• уменьшение высоты автомобиля;
• понижение центра тяжести автомобиля, следовательно, повышение его устойчивости;
• распределение нагрузки по всей конструкции автомобиля, а не только в раме.

Недостатками несущих кузовов является сложность изготовления и ремонта, а также низкая универсальность при применении на автомобилях разного назначения – даже незначительные изменения компоновки автомобиля требуют затратных изменений в конструкции кузова.

Рама автомобиля

Рама является остовом автомобиля, т. е. его «скелетом». Она воспринимает все внешние и внутренние нагрузки, возникающие при движении автомобиля и даже при его стоянке – вес груза, пассажиров и размещенных на ней механизмов и устройств, а также моменты и усилия, передаваемые двигателем и агрегатами трансмиссии и ходовой части. По этим причинам к автомобильным рамам предъявляются требования:

• необходимая жесткость и прочность;
• минимальная масса;
• рациональная форма, допускающая низкое расположение центра тяжести автомобиля, достаточные ходы подвески, элементов рулевого управления и углы поворота управляемых колес.

Классификация автомобильных рам

Рамы бывают лонжеронные и хребтовые (центральные).
Лонжеронные рамы, в свою очередь, подразделяются на лестничные и периферийные.
Разновидностью хребтовых рам являются Х-образные рамы.

Лонжеронные рамы

Лестничная лонжеронная рама

Лестничная лонжеронная рама (рис. 1, рис. 2, а ) состоит из двух лонжеронов 1 (продольных балок), которые соединены между собой поперечинами 2 . Лонжероны и поперечины имеют швеллерное сечение, при этом полки швеллеров при сборке рамы обращены внутрь.
Толщина листовой стали, из которой изготавливают лонжероны, составляет 5…10 мм . В качестве материала для элементов конструкции автомобильных рам применяются низкоуглеродистые стали, которые хорошо поддаются холодной штамповке.
Иногда применяются титанистые стали, позволяющие благодаря их более высоким механическим свойствам снизить массу рамы на 15…20% .

Лонжероны могут располагаться параллельно или сходиться в передней части автомобиля с целью образования свободного пространства, необходимого для поворота управляемых колес. В соответствии с распределением нагрузки на рамы для двухосных автомобилей наибольшее сечение лонжерона находится в средней части рамы, уменьшаясь к концам рамы.
Переменное сечение лонжеронов позволяет снизить массу и расход металла, без существенного снижения прочности и жесткости рамы. Кроме того, такая конфигурация лонжеронов позволяет снизить центр тяжести автомобиля, что немаловажно для повышения его устойчивости при криволинейном движении и маневрировании.

Для снижения центра тяжести балки лонжеронов у легковых автомобилей и грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности часто выгибают над осями и мостами в вертикальной плоскости.

Жесткость рамы повышают установкой косынок и раскосов между лонжеронами и поперечинами. Лонжероны и поперечины скрепляют между собой клепкой в холодном состоянии или сваркой. Широкое применение клепаных соединений обусловлено хорошей стойкостью к вибрационным нагрузкам.
Сварные рамы отличаются большой жесткостью, но сложнее в ремонте и менее прочны в местах, прилегающих к сварным швам.

Поперечины крепятся к полкам лонжеронов и их стенкам. Места расположения поперечин и форма их поперечного сечения (коробчатая, корытообразная, Z -образная, П -образная и т. д.) выбираются исходя из равнопрочности рамы по всей длине.

Поперечины обязательно устанавливаются в месте крепления кронштейнов рессор, двигателя, бензобаков, в местах установки балансирной рессоры (для трехосных автомобилей), а сами лонжероны в этих местах часто усиливаются специальными вставками.

Поперечины штампуются из той же листовой стали, что и лонжероны. При сложной форме поперечин используются высокопластичные стали. Однородность металла элементов рамы диктуется возможностью возникновения гальванических токов при применении разного металла для лонжеронов, поперечин, заклепок и усилительных элементов. Гальванические токи инициируют коррозию и могут доставить другие неприятности при эксплуатации автомобиля.

Для рам автомобилей большой и особо большой грузоподъемности применяются прокатные профили из малоуглеродистых низколегированных сталей. Материал прокатных профилей имеет более высокие механические характеристики, чем листовая сталь. Однако масса таких рам больше, так как лонжероны по всей длине имеют одинаковое сечение.

Периферийные рамы

Периферийные рамы (рис. 2, в ) могут применяться в конструкции несущей системы легковых автомобилей. Лонжероны периферийной рамы проходят по периферии пола кузова автомобиля и создают ему естественный порог. Это увеличивает сопротивляемость кузова боковым ударам.

Свободная средняя часть рамы позволяет опустить пол кузова, повысив тем самым устойчивость автомобиля. Для увеличения хода колес автомобиля лонжероны выгибаются в вертикальной плоскости над передним и задним мостами. Средняя часть рамы расположена ниже этих выгибов.

Хребтовые рамы

Хребтовая рама (рис. 2, г ) состоит из одной центральной несущей балки 9 , к которой прикреплены поперечины 10 и различные установочные кронштейны. Центральная балка, внутри которой размещается карданная передача, имеет трубчатое сечение.
Если на легковых автомобилях хребтовая рама обычно неразборная, на грузовых автомобилях центральная балка состоит из картеров отдельных агрегатов трансмиссии автомобиля, которые соединяются между собой специальными патрубками.

Между картерами и патрубками устанавливаются кронштейны для крепления кабины, грузового кузова, двигателя и других агрегатов. Такая разъемная хребтовая рама универсальна, так как, изменяя длину, можно создавать семейства автомобилей с различным числом ведущих мостов и с разными базами на одних и тех же унифицированных агрегатах.
Хребтовая рама позволяет снизить массу автомобиля на 15…20% , так как сами агрегаты трансмиссии образуют элементы рамы. Хребтовая рама обладает более высокой жесткостью по сравнению с лонжеронной рамой, однако такая рама требует применения легированных сталей для изготовления картеров агрегатов трансмиссии и соединительных патрубков, а также высокой точности при изготовлении. Кроме того, при техническом обслуживании и ремонте автомобиля затрудняется доступ к механизмам трансмиссии и требуется частичная, а иногда и полная разборка рамы.

Х-образная рама (рис. 2, б ) позволят увеличить углы поворота управляемых колес, тем самым улучшить маневренность автомобиля. Эта рама также позволяет понизить пола кузова, центр тяжести автомобиля, увеличить его статическую и динамическую устойчивость.

Дополнительные элементы конструкции автомобильных рам

К раме крепят кронштейны для рессор, амортизаторов, крыльев, подножек и другие элементы кузова и кабины автомобиля.
На переднем конце рамы устанавливается буфер и буксирные клюки. Буфер предназначен для восприятия толчков и ударов при наездах и столкновениях. В задней части грузовых автомобилей расположено буксирное устройство.
На усиленную переднюю поперечину устанавливают переднюю опору двигателя.

Тягово-сцепное устройство автомобиля

Тягово-сцепное устройство (или, как его обычно называют — фаркоп) предназначено для сцепки автомобилей тягачей с прицепами и смягчения осевых толчков, возникающих при движении автопоезда.

Тягово-сцепное (буксирное) устройство (рис. 1, б ) представляет собой стальной кованый крюк 18 , на стержне которого между двумя упорными шайбами 9 и 20 установлен резиновый упругий элемент 10 , поджимаемый гайкой 8 . Стержень крюка в сборе с буфером размещен в корпусе 11 , который вместе с крышкой 19 болтами прикреплен к задней поперечине рамы. Выступающий из стакана конец стержня с зашплинтованной на нем гайкой 8 закрывается колпаком 7 .
Защелка 17 крюка стопорится собачкой 13 , установленной на оси, а также предохранительным шплинтом 14 , соединенным цепочкой 16 и входящим в отверстие собачки 13 .

Надрамник автомобиля-самосвала

Несущая система автомобилей-самосвалов кроме основной рамы включает еще дополнительную укороченную раму – надрамник, на который устанавливается грузовой кузов и крепятся элементы механизма подъема кузова. Надрамник позволяет снизить нагрузку на заднюю часть основной рамы автомобиля при подъеме кузова во время разгрузки, принимая часть этой нагрузки и распределяя ее равномерно по основной раме. Надрамник выполняется сварным из штампованной листовой стали. Он крепится к раме самосвала с помощью стремянок и болтовых соединений.

На рис. 3 показан надрамник автомобиля самосвала марки «КамАЗ», который состоит из двух лонжеронов 3, соединенных поперечинами 2,4,8 и 11 . В задней части, где возникают наибольшие нагрузки, надрамник имеет Х-образный усилитель 6 , а его лонжероны снабжены усилителями 7 .
Поперечины 2 и 11 имеют корытообразное сечение, остальные поперечины имеют швеллерное сечение.
К лонжеронам приварены кронштейны крепления надрамника к раме 10 , ограничители боковых перемещений надрамника, кронштейны резинометаллических опор 1 кузова и кронштейны 9 осей опрокидывания кузова. К поперечине 11 прикреплены нижняя опора гидроцилиндра подъемного механизма кузова, кран управления и клапан ограничения подъема кузова.
На поперечине 2 установлена резинометаллическая опора 5 , служащая дял фиксации кузова в поперечном направлении. На поперечине 4 закреплен кронштейн страховочного троса ограничителя опрокидывания кузова.

Безрамные несущие системы автомобилей рассмотрены в разделе « ».

Несущая система — это остов автомобиля, который может быть безрамным или рамным, зависит от .

А главное предназначение несущей системы — это крепление систем автомобиля, навесных элементов и прочих агрегатов. По сути остов оборудованный всем необходимым и есть автомобиль. При движении автомобиля несущая система воспринимает нагрузки, которые действуют на машину.

Несущая система — безрамная

Кузовная или безрамная конструкция используется на многих легковых автомобилях и маленьких автобусах. У этой несущей системы преимущество перед рамной в том, что благодаря ей автомобиль имеет меньшую массу и хорошую устойчивость за счет низкого центра тяжести.

Основные части кузова несущей конструкции типа «седан»:
1 — правая (левая) боковины со стойками дверей 2 — панель крыши 3 — передние крылья 4 — основание (пол) с передней и задней частями корпуса.

Бытует мнение, что безрамная несущая система по безопасности лучше других систем, но тут можно и поспорить. Здесь следует учесть, что кузов воспринимает на себе все нагрузки, которые действуют на автомобиль. К тому же безрамную конструкцию тяжелее изготовить и сложнее обслуживать, и ремонтировать.

Несущая система — рамная

Грузовые автомобили все имеют рамную конструкцию, также есть и легковые машины у которых роль каркаса выполняет рама. Рама это основательная часть автомобиля, ведь на таком остове находятся все узлы и агрегаты машины.

Рамная несущая система

Плюсы рамной несущей системы в том, что она проста в изготовлении и также легка в обслуживании и в ремонте. Следует заметить, что рама универсальна, потому что на одном каркасе можно монтировать разные элементы кузова — отсюда вывод: на одном шасси можно изготовить разные по назначению автомобили.

Несущая система рамно-кузовная

Автобусы — вот истинные владельцы этой несущей системы.

Несущая система автомобиля представляет собой группу узлов, которые несут ответственность за жесткость и устойчивость транспортного средства. Основные элементы несущей системы — кузов и рама. Вспомогательные задачи — обеспечить место для крепежа основных частей транспортного средства.

Особенности

Несущая система — ответственный узел, который наиболее требователен к качеству применяемых материалов и имеет наибольшую цену. Если взять в сумме затраты на материал при изготовлении транспортного средства, то стоимость несущей системы может быть более 50 процентов. Ресурс жизни зависит от соблюдения сроков капитального ремонта. Своевременность облуживания имеет ключевое значение, ведь от состояния и исправности несущей конструкции зависят характеристики транспортного средства.

Основные типы

На современном этапе не существует единого вида несущих систем, ведь от последних зависит не только «жесткость» автомобиля, но и его будущая компоновка, тип. Существует два основных типа конструкций:

• Безрамные. Особенность такого исполнения в том, что основную нагрузку берет на себя кузов (именно он несет вес автомобиля).

Несущая система рамного типа используется на грузовых авто, при создании полуприцепов и прицепов, а также на легковых транспортных средствах, имеющих высокий уровень проходимости, и автобусах. В некоторых автомобилях основная система комплектуется кроме базовой рамы еще и дополнительной рамой (надрамником). Такие изделия обязательны при наличии на транспортном средстве подъемных механизмов.

Несущая система, построенная на рамном принципе, отличается простой конструкции, технологичностью и универсальностью. Такой вариант подходит для всех типов автомобиля, что делает его наиболее востребованным для многих производителей. Еще один плюс — возможность выпуска на идентичном шасси отличных друг от друга модификаций авто с разными кузовами.

Что касается кузовной несущей системы, то она более востребована на легковых авто среднего, малого и прочих классов (может использоваться в процессе производства автобусов). Применение такой конструкции позволяет решить сразу несколько задач — снизить массу транспортного средства и его высоту, перенести центр тяжести и сделать машину более устойчивой.

Рамно-кузовная система — вариант, который актуален только для автобусов. Главная особенность — отсутствие основания, как такового. Каркас и рама транспортного средства работают в паре и берут на себя основной вес транспортного средства и нагрузки, возникающие в процессе движения. Рамно-кузовной вариант системы отличается простотой конструкции, технологичностью и легкостью в восстановлении. В отличие от описанных выше систем, у рамно-кузовной конструкции ниже масса кузова и больше высота пола.

Требования

Так как несущая система — основа автомобиля, а надежность является ключевым фактором безопасности, то к узлу предъявляется ряд требований. В процессе эксплуатации именно несущая система берет на себя большие нагрузки, испытывает воздействие кручения и изгиба. При этом работоспособность устройства зависит от жесткости и прочности основных узлов и их способности выдерживать динамические нагрузки.

• Срок жизни несущей системы должен быть соизмерим или выше ресурса основных элементов транспортного средства.

• Жесткость — характеристика, подразумевающая надежность узла и способность выполнения своих функций всеми механизмами и агрегатами.

• Простота установки, низкое расположение центра тяжести, небольшая погрузочная высота и максимальные углы поворота.

Виды рам

Рамы автомобиля могут быть двух основных типов:

• Лонжеронная.

• Хребтовая.

Рассмотрим особенности каждой из рам:

• Лонжеронная рама — конструкция, которая выполнена из пары лонжеронов, установленных продольно. Для создания такой конструкции применяются специальные швеллера, имеющие различную высоту сечения. В местах наибольшей нагрузки предусматривается максимальная высота конструкции.

Что касается поперечин, то они могут иметь различное исполнение. Встречаются поперечины в форме букв «Х» и «К». Есть также обычные и прямые устройства. Для обеспечения монтажа механизмов на поперечинах и лонжеронах монтируются кронштейны. Чтобы зафиксировать разные рамные элементы применяется система болтов, заклепочная технология и классическая сварка.

Периферийная система — разновидность лонжеронной рамы. Ее главной особенностью является особое изгибание во время изготовления. Это, в свою очередь, приводит к появлению в центральной части большего расстояния. Главная цель конструкторов в данном случае — опустить дно как можно ниже к асфальту;

• Хребтовая рама — конструкция, в основе которой лежит труба, объединяющая силовой узел и основные узлы трансмиссии. Как следствие, основные детали машины (сцепление, мотор, КПП и основная передача) становятся частью общей рамы. Все элементы закреплены жестко. Момент вращения от мотора к трансмиссии передает вал, монтируемый внутри трубки. Применение такого варианта рамы возможно в том случае, когда колеса имеют независимую подвеску.

Преимущество хребтовой конструкции — в легкости, простоте создания машин с несколькими ведущими мостами, способности выдерживать максимальные усилия на скручивание. Главный минус — сложность обслуживания и ремонта, ведь многие узлы находятся внутри рамы.

Что касается вильчато-хребтовой рамы, как одной из разновидностей, то здесь отсутствует жесткая фиксация главных узлов (трансмиссии и мотора) к одной трубе. В качестве альтернативы выбран вариант с монтажом специальных вилок, на которые и монтируется мотор с трансмиссией.

Кузова и особенности

На современных авто применяется множество разных типов кузовов, от которых зависит не только конечная стоимость транспортного средства, но и его габариты, качества и активность продаж.

К атегория:

Техническое обслуживание автомобилей

Техническое обслуживание несущих систем и шин

В процессе эксплуатации автомобиля, особенно в тяжелых дорожных условиях, продольные и поперечные балки рамы подвергаются изгибу, в них появляются изломы, трещины, ослабевают заклепочные и болтовые соединения. В переднем мосту прогибается, а иногда и скручивается балка оси. Изнашиваются подшипники и их гнезда в ступицах колес, возрастает осевой зазор в подшипниках колес, изнашиваются шкворни и их втулки, разрабатываются отверстия в дисках под шпильки крепления колес к ступице, теряется упругость рессор и пружин подвески легковых автомобилей, рессорные листы ломаются, деформируются обода, повреждаются шины, изнашиваются и разрушаются покрышки (трещины, проколы). У легковых автомобилей могут иметь место деформации штанг стабилизаторов поперечной устойчивости, отказ в работе амортизаторов и др, В результате указанных неисправностей изменяются углы установки перед-них колес (углы наклони шкворней, схождение и развал колее, соотношение углов при повороте), затрудняется управление автомобилем, повышается износ шин и увеличивается расход топлива из-за повышения сопротивления движения автомобиля,

Разрушение покрышек а эксплуатации происходит в результате повышенного или пониженного против нормы давления воздуха в шинах, Пониженное давление вызывает повышенную деформацию шины и перенапряжение материалов покрышки, увеличение внутреннего трения и теплообразования в шине, в результате чего нити каркаса отслаиваются от резины, перетираются и рвутся, Чрезмерное давление воздуха в шине уменьшает ее деформацию и площадь контакта с дорогой, что повышает напряжение нитей каркаса и удельное давление шины на дорогу, Это приводит к преждевременному разрушению каркаса и интенсивному износу протектора, Преждевременный износ и разрушение шин происходят также при повышении максимально допустимых нагрузок, действие которых на шину аналогично действию пониженного давления. Возможны и механические повреждения шин при движении по плохим дорогам с неисправными рессорами при перегрузке автомобиля, что вызывает касание шин и кузова. При недостаточном давлении воздуха в сдвоенных шинах уменьшается зазор между ними, что при увеличении нагрузки и деформации шин приводит к взаимному их касанию и истиранию боковых поверхностей. Камеры разрушаются из-за интенсивного нагрева и проколов.

Рис. 30.21. Замер люфтов шкворня при вывешенном (а) и опущенном на пол (б) колесе

Диагностирование и техническое обслуживание несущих систем заключается в систематической проверке зазоров в шкворневых соединениях, люфта подшипников ступиц колес, оценке состояния рессорной подвески и амортизаторов, болтовых и заклепочных соединений рамы, определении углов установки управляемых колес, осмотре дисков и проверке их крепления к ступице, замере давления воздуха в шинах и балансировке колес.

При ЕО осматривают состояние рессор, проверяют крепление хомутиков, центрового болта, рессорных пальцев и стремянок. Осматривают колеса и шины. Выявленные неисправности устраняют.

При ТО-1 проверяют крепления и при необходимости подтягивают хомутики, стремянки, пальцы рессор, гайки колес и другие детали подвески.

Проверяютлюфт в шкворневых соединениях (рис. 30.21). Для этого поднимают домкратом переднюю ось и закрепляют на балке струбцину с индикатором. Контроль радиального и осевого зазоров осуществляется перемещением цапфы относительно бобышки передней оси, которое фиксируется индикатором 1. Зазоры замеряют при 404 двух положениях колеса: при вывешенном и опущенном на пол. Поскольку база замера примерно в 2 раза больше длины шкворня, радиальный зазор А шкворня будет в 2 раза меньше значения, зафиксированного индикатором. Осевой зазор Б замеряют плоским щупом, вставляемым между верхней проушиной поворотной цапфы и бобышкой передней оси.

Радиальный зазор для грузовых автомобилей ЗИЛ и ГАЗ не должны быть более 0,75 мм, а осевой -1,5 мм. Если зазор между шкворнем и втулками больше, то их заменяют.

После контроля и устранения люфта в шкворневом соединении проверяют и при необходимости устраняют люфт подшипников ступиц колес.

При контроле технического состояния шин их осматривают, проверяют давление воздуха, подкачивают, удаляют посторонние предметы, застрявшие в протекторе, проверяют зазоры между сдвоенными шинами (20-30 мм для шин малого размера и 40- 50 мм для шин большого размера), состояние вентиля и обода колеса (наличие вмятин, заусенцев и коррозии).

Для измерения давления воздуха в шинах применяют манометры поршневого и пружинного типов. Точность показаний этих манометров 0,01-0,02 МПа. В АТП сжатый воздух из стационарных компрессорных установок поступает в воздухо-раздаточные колонки, автоматически обеспечивающие требуемое давление для подкачки (накачки) шин.

Для увеличения срока службы шин необходимо: проверить давление воздуха в шинах при выезде из гаража и следить за давлением воздуха в пути; избегать чрезмерно резкого торможения и резко не трогаться с места; проверять и при необходимости регулировать углы управляемых колес; не перегружать автомобиль. Груз в кузове грузового автомобиля размещать равномерно.

Смазочные операции при ТО – 1. Рессорные пальцы, шарниры реактивных тяг автомобилей смазывают через пресс-масленки солидолом, предварительно очистив их от грязи, до выхода свежей смазки из зазоров. Смазка шкворневых соединений осуществляется через пресс-масленки солидолом УС-1 до появления в них свежей смазки.

При ТО-2 после устранения люфта в шкворневых соединениях, подшипниках ступиц колес, проверки давления воздуха в шинах и крепления дисков колес контролируют углы установки управляемых колес и соотношение углов колес при повороте.

Поддержание оптимальных углов установки управляемых колес обеспечивает нормальную работу переднего моста, стабилизацию управляемых колес, устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшение износа шин и деталей передней подвески, а также снижение расхода топлива.

Проверку и регулировку всех углов установки передних колес проводят только на легковых автомобилях, имеющих независимую подвеску передних колес и низкое давление воздуха в шинах, так как даже небольшие отклонения от нормы углов развала и наклона шкворня значительно влияют на износ шин и ухудшают устойчивость автомобиля в движении.

Угол б схождения колес (см. рис. 15.4, в) составляет 20-Г. На практике вместо угла б используют линейное схождение колес, определяемое как разность расстояний В и Г, замеренную в горизонтальной плоскости, проходящей через центры обоих колес или ниже на определенном расстоянии от пола при положении, соответствующем прямолинейному движению автомобиля. Линейное схождение составляет 1-4 мм для легковых и 1,5-11 мм для грузовых автомобилей.

Угол ос развала (см. рис. 15.4, а) колес равен от -30’ до 45’ для легковых автомобилей и от 45’ до 1 °30’ для грузовых. Этот угол считается положительным при наклоне колес наружу и отрицательным при наклоне колес внутрь.

Угол поперечного наклона шкворня составляет 5° 30‘-6° 30’ для легковых и 6-8° для грузовых автомобилей, а угол у (см. рис. 15.4, б) продольного наклона шкворня — 0-3° для легковых и 1,5°-3° 60’ для грузовых автомобилей.

Наиболее простым прибором для контроля схождения передних колес автомобиля является телескопическая (раздвижная) линейка (рис. 30.22).

Линейку устанавливают между колесами перед передней осью в горизонтальном положении так, чтобы конические упоры 3 находились в начальных положениях на уровне центров колес в месте соприкосновения шины с ободом колеса или на высоте 200 мм от пола (метод Горьковского автозавода). При этом цепочки 4 на концах линейки должны касаться пола. Шкалу 2 передвигают до совмещения указателя 5 с нулевым делением и фиксируют ее положение стопорным винтом 1. Затем автомобиль перекатывают вперед до тех пор, пока линейка не займет симметричное положение за передней осью. Перемещение шкалы относительно неподвижного указателя позволяет определить линейное схождение колес. Не следует при контроле схождения колес переставлять линейку, делая замер спереди и сзади. Это ведет к неизбежным ошибкам.

Углы схождения колес регулируют, изменяя длину поперечной рулевой тяги. На автомобилях с разрезкой передней осью (с независимой передней подвеской) схождение колес регулируют и правой и левой рулевыми тягами одновременно. Для замера углов установки управляемых колес могут использоваться переносные приборы и стенды.

Угол развала колес у грузовых автомобилей с неразрезной передней осью не регулируют. Отклонение его от нормативного значения указывает на изгиб балки (при исправных шкворневых соединениях).

Нормальный угол развала восстанавливают ремонтом — правкой передней оси.

У автомобилей ГАЗ-24 «Волга» с независимой подвеской угол развала регулируют, изменяя число прокладок в креплении оси верхних рычагов подвески.

У грузовых автомобилей с неразрезанной передней осью отклонение значения углов продольного у и поперечного |3 наклонов шкворня от нормальных значений говорит о деформации поворотной цапфы, деформации балки передней оси, поломки или осадки рессор. Для восстановления углов у и р до требуемых значений необходимо заменить детали, от которых зависят значения этих углов. У автомобилей с независимой подвеской эти углы регулируют. Если регулировкой (подбором числа и положения прокладок) не удается получить нормативное значение углов у и р, детали, определяющие эти углы, ремонтируют или заменяют новыми.

Контроль и регулировка геометрических параметров передней подвески завершается проверкой параллельности передней и задней осей. Даже незначительное отклонение (перекос) мостов приводит к нарушению управляемости автомобиля, к дополнительным сопротивлениям его движению, повышенному расходу горючего и износу шин.

Амортизаторы подвески оказывают влияние на управляемость автомобиля (безопасность движения, плавность хода). Периодически при ТО-2 следует проверять работоспособность амортизаторов, отсоединяя нижнюю точку крепления и проверяя способность противодействовать резкому перемещению его корпуса по вертикали. При появлении на амортизаторе следов подтекания жидкости необходимо снять амортизатор, отремонтировать его и заправить амортизаторной жидкостью в мастерской. Амортизаторы легковых автомобилей проверяют на специальных стендах по их способности гасить колебания за определенный отрезок времени.

Рис. 30.22. Линейка для проверки углов схождения передних колес автомобиля: а — линейка; б — установка линейки

Нарушвние балансировки колес при движении на высоких скоростях приводит к появлению больших центробежных сил, возрастающих пропорционально квадрату скорости. Эти силы усложняют управление автомобилем и создают дополнительные динамические нагрузки на подшипники колес, нарушают углы установки управляемых колес, увеличивают износ протектора шин, деталей ходовой части и рулевого управления.

Для устранения неуравновешенности колес их подвергают статической или динамической балансировке.

Статическая балансировка заключается в определении момента силы тяжести неуравновешенной массы колеса относительно оси вращения и установке грузика-противовеса. Причиной возникновения дисбаланса является неравномерное распределение материала в элементах колеса (шины, обода, ступицы и т. д.).

Статическая балансировка снятых с автомобиля колес производится на балансировочных стендах. Колесо крепится к ступице, ось вращения которой расположена горизонтально. Колесо вращают легким толчком руки сначала в одну, а затем в другую сторону до полной остановки и отмечают мелом низшие точки для обоих случаев. Несовпадение отмеченных мелом точек происходит из-за наличия сил трения в подшипниках вала станка. Определив наиболее «тяжелое» место колеса, которое находится между этими точками, укрепляют на противоположной «легкой» части обода балансировочный грузик, уравновешивающий несбалансированную массу колеса (рис. 30.23, а).

Однако статическая балансировка не во всех случаях устраняет несбалансированность колеса. Иногда после статической балансировки возникает динамическая неуравновешенность, или динамический дисбаланс.

Динамическая неуравновешенность не может быть выявлена в статическом состоянии, она проявляет себя только при вращении колеса. Если при статической балансировке уравновешенной массы, находящейся по одну сторону вертикальной плоскости симметрии колеса, балансировочный грузик поместили по другую сторону, то в этом случае при вращении колеса возникает момент от центробежных сил (Ц. Т.) Pj (рис. 30.23, б), стремящийся повернуть колесо относительно плоскости вращения. При повороте колеса вокруг своей оси на 180° момент центробежных сил будет действовать уже в противоположном направлении, в результате чего возникает боковое биение колеса, вызывающее проскальзывание шины в плоскости контакта ее с дорогой и интенсивный износ протектора.

Динамическую балансировку колеса выполняют на специальных стендах. Установив колесо на стенде, сначала осуществляют его статическую балансировку указанным выше способом, после чего приступают к динамической балансировке. Вал стенда, на котором крепится колесо, имеет одну плавающую опору, т. е, опору, которая имеет некоторую свободу перемещения вместе с валом. Когда колесо, имеющее дисбаланс, начинает «бить» при вращении, эти колебания воспринимаются валом и передаются на индикатор, определяющий место установки и массу балансировочных грузиков. Недостатком балансировочных стендов является необходимость снятия колес с автомобиля для проведения их балансировки и то, что не учитывается возможная несбалансированность тормозного барабана и ступицы. Более совершенны в этом отношении стенды, которые позволяют балансировать колесо в сборе с тормозным барабаном, без снятия их с автомобиля.

Рис. 30.23. Схема неуравновешенности колеса

Рис. 30.24. Предохранительное приспособление для накачки шин

Важное значение для сохранности шин имеет качество проведения монтажно-демонтажных работ.

Перед проведением монтажных работ тщательно проверяют состояние колес. Ободья колес и их детали (бортовые и замочные кольца) очищают от грязи и ржавчины, устраняют погнутости и вмятины, окрашивают для предохранения от коррозии. Особенно тщательно надо следить за состоянием ободьев бескамерных шин. Для правки и зачистки ободьев существуют специальные стенды.

Рис. 30.25. Схемы перестановки шин автомобилей:
а — легковых; б — двухосных грузовых; в — трехосных грузовых

Для монтажа и демонтажа шин легковых и грузовых автомобилей наша промышленность выпускает специальные стенды.

При накачивании шин грузовых автомобилей во избежание несчастного случая, возможного при выскакивании замочного кольца, колесо помещают под ограждение в виде металлической клетки, или горизонтального «паука» (рис. 30.24). При отсутствии ограждения (например, в пути) колесо кладут замочным кольцом вниз.

Перестановку шин выполняют, чтобы обеспечить их равномерное изнашивание и увеличение срока их службы. При ТО-2 в зависимости от условий эксплуатации рекомендуется переставлять колеса вместе с шинами, меняя их местами в последовательности, указанной на рис. 30.25. Запасная шина участвует в перестановке только в случае ее равноценного состояния в сравнении с остальными шинами.

Комплектование автомобилей шинами осуществляется в зависимости от типажа подвижного состава, дорожных и климатических условий.

При эксплуатации в условиях бездорожья на мягких грунтовых дорогах автомобили комплектуют шинами повышенной проходимости.

Не допускается установка на автомобиль шин с разным рисунком протектора, даже одинакового размера.

Не допускается установка на одну ось шин разной конструкции каркаса (диагональные и радиальные).

Комплектование шин сдвоенных колес при разнице в глубине рисунка протектора по центру беговой дорожки более 3 мм не допускается.

Согласно правилам эксплуатации покрышки, восстановленные по I и II группам ремонта, не следует ставить на колеса передних осей автобусов, работающих на междугородных сообщениях. Покрышки II группы ремонта не ставят на колеса передних осей легковых автомобилей и автобусов, а покрышки после ремонта местных повреждений не рекомендуется устанавливать на колеса передних осей автомобиля. Допустимый предельный износ рисунка протектора по центру беговой дорожки составляет 1,6 мм для легковых автомобилей, 2 мм для автобусов и 1,0 мм для грузовых автомобилей.

К атегория: — Техническое обслуживание автомобилей

1. Активные по форме несущие системы

Нежесткая, гибкая материя, сформиро-ванная определенным образом и жестко закрепленная на концах, может нести себя сама и перекрывать про-странство: активная по форме несущая система.

Предшественниками подобных несу-щих систем являются вертикальная подвесная ванта, которая снимает нагрузку непосредственно в точках под-вешивания, и вертикальная опора, которая передает нагрузку непосред-ственно к точке опоры.

Вертикальные опоры и вертикальные подвесные ванты являются прототипа-ми формоактивных несущих систем. Они передают нагрузку только с помо-щью простых нормальных усилий, т. е. либо посредством сжатия, либо посредством растяжения.

Благодаря связке двух подвесных вант с различными точками подвешивания образуется несущая ванта, которая может удержать себя саму в свободном пространстве и отвести в сторону нагрузки исключительно с помощью растягивающего усилия.

Формой, обратной несущей ванте, является несущая арка. Идеальной формой арки для определенной нагруз-ки является соответствующая линия подвески для такой же нагрузки.

Таким образом, характерным призна-ком формоактивных несущих систем является то, что они отводят внешние силы с помощью простых усилий: опор-ная арка — с помощью сжимающих уси-лий, а подвесная ванта — с помощью растягивающих усилий.

2. Активные по вектору несущие системы

Короткие, прочные, прямоли-нейные элементы, т. е. стержни, являются конструктивными элемен-тами, которые из-за своего малого поперечного сечения по отношению к длине могут выдерживать только силы в направлении стержня, т. е. нормальные силы (растяжение и/или сжатие): сжатые и растянутые стержни.

Сжатые и растянутые стержни в треугольном соединении образуют стабильную, замкнутую в себе структуру, которая у соответствую-щей несущей конструкции отводит различные, в том числе асимме-тричные, нагрузки на внешние конечные точки.

Сжатые и растянутые стержни, рас-положенные определенным обра-зом и объединенные в систему шарнирными узловыми точками, образуют механизмы, которые могут распределять силы и отво-дить нагрузки через пространства с большими пролетами без опор: несущие системы, активные по век-тору (вектор — линия, которая пока-зывает величину и отражает напра-вление силы).

Отличительным признаком векто- рактивной несущей системы является треугольное соединение.

Векторактивные системы способ-ствуют изменению направления сил, передавая в разном направле-нии внешние силы, действуя с помощью двух или нескольких стержней и сохраняя при этом рав-новесие.

Установка стержней в направлении, противоположном направлению приложения внешних сил в векто- рактивной системе, определяет величину векторных усилий в стержнях. Благоприятным является угол 45°-60° по отношению к напра-влению сил; он способствует дей-ственному перераспределению сил меньшими векторными усилиями.

Векторактивные несущие систе-мы — это стержневые структуры, принцип действия которых основан на многочленном взаимодействии отдельных растягивающих и сжи-мающих элементов.

3. Активные по сечению несущие системы

С помощью прямых, фиксирован-ных по длине линейных элементов можно дать определение поверхно-стям и создать благодаря их поло-жению трехмерные связи в про-странстве.

Прямые линейные элементы могут определять оси и размеры: длину, высоту и ширину. Благодаря этому свойству линейные элементы являются предпосылкой к геоме-трическому завершению трехмер-ного пространства.

Прямые линейные элементы из прочных материалов выполняют статические функции.

При прочности на сжатие они могут использоваться в качестве сжатых стержней, при прочности на растя-жение — в качестве растянутых стержней. Если они, кроме того, обнаруживают значительную проч-ность на изгиб, то могут использо-ваться в качестве линейных балок. Линейные балки — это прямолиней-ные, прочные на изгиб строитель-ные элементы, которые не только могут воспринимать силы, дей-ствующие в направлении оси стержня, но и благодаря внутрен-ним срезывающим усилиям пере-распределять силы, действующие перпендикулярно этой оси, и отво-дить их в направлении оси. Линей-ные балки — это основные элементы несущих систем, активных по сече-нию.

Прототипом несущих систем, активных по сечению, является линейная балка на двух опорах. Материей своего поперечного сечения она разворачивает напра-вление действующей силы на 90° и отводит ее на крайнюю опору.

Линейная балка на опорах является символом основополагающего конфликта направлений, который должен быть разрешен в проекте несущей конструкции: вертикаль-ная динамика нагрузки — против горизонтальной динамики исполь-зуемого пространства. Линейная балка принимает это элементарное столкновение закона природы и воли человека фронтально и всей массой.

4. Активные по поверхности несущие системы

Ограниченные, определенные по форме поверхности являются инструментом и критерием опреде-ления пространства. Поверхности в пространстве разделяют это про-странство и, ограничивая его, обра-зуют новое пространство.

Поверхности — это самое эффек-тивное средство определения про-странства изнутри и снаружи, от одной плоскости до другой, от одного пространства к другому.

Из-за их сути — образовывать и определять пространства — поверх-ности являются элементарной абстракцией, причем архитектура совершенно очевидно становится как идеей, так и действительностью.

Элементы поверхности при опре-деленных предпосылках могут осуществлять в строительстве несущие функции: плоский несу-щий элемент. Без дополнительных вспомогательных средств плоские несущие элементы могут сами свободно располагаться над про-странством и при этом восприни-мать нагрузки.

Плоские несущие элементы могут быть объединены в механизмы, которые перераспределяют си-лы: несущие системы, активные по поверхности. Конструктивная непрерывность элементов по двум осям, т. е. поверхностное сопро-тивление силам сжатия, растяже-ния и сдвига или среза, является первой предпосылкой и первым признаком несущих систем, актив-ных по поверхности. Способность плоского несущего элемента перераспределять силы, т. е. отводить нагрузки, зависит от положения плоскости относительно направления приложения силы.

Работоспособность плоского несу-щего элемента является самой эффективной, если плоскость парал-лельна направлению приложения сил (при силе тяжести — вертикаль-на); наименее эффективна — если плоскость перпендикулярна прило-жению сил (при силе тяжести — гори-зонтальна).

5. Активные по высоте несущие системы

Несущие системы, главная задача которых состоит в том, чтобы соби-рать нагрузки с расположенных друг над другом плоскостей и отво-дить их вертикально на основание, называются активными по высоте несущими системами, или высот-ными конструкциями.

Высотные конструкции характери-зуются особой системой концен-трации нагрузок, их передачи и при-данием боковой жесткости.

Высотные конструкции для перера-спределения сил и передачи нагру-зок пользуются механизмами систем, активных по форме, векто-ру, сечению или поверхности. Сами они не обладают присущим только им механизмом действия.

Высотные конструкции не являются результатом установленных друг над другом одноэтажных систем; они могут быть полностью объясне-ны с точки зрения их статического поведения как вертикально устано-вленная большая консоль. Это однородные системы со своими собственными проблемами и свои-ми собственными решениями.

Из-за их вертикальной направленно-сти и вследствие этого многократно увеличенной восприимчивости к горизонтальным нагрузкам придание боковой жесткости является суще-ственной составной частью проекта вертикальной несущей системы. С момента определения высоты над землей переориентация горизон-тальных сил может стать формоопре-деляющим признаком проекта.

Несущие системы, активные по высоте, являются инструментом и основой строительства высотных домов. В этом качестве они опреде-ляют формообразование совре-менных архитектурных комплексов и целых городов.

Высотные конструкции являются предпосылкой и средством для использования третьего измере-ния — высоты — в градостроитель-стве. Использование высотных кон-струкций в будущем не будет ограничиваться отдельными соору-жениями, а будет расширяться, чтобы увеличить урбанистическое высотное пространство.

Высотные конструкции требуют неразрывности элементов, которые передают нагрузку на основание, и тем самым согласованности пере-дачи нагрузок для каждого этажа. Поэтому распределение точек пере-дачи нагрузок должно определяться соображениями не только статиче-ской целесообразности, но и рацио-нального использования площадей.

Источник http://kar-sklad.ru/tyuning/purpose-and-types-of-car-carrier-systems-carrying-frame-and-car-body-parts.html
Источник