Заняття № 3. Загальна будова підвіски, коліс і пневматичних камер.
Призначення підвіски автомобіля. Загальна будова передньої підвіски. Будова і робота ресори та гідравлічного амортизатора
Плавність ходу колісної машини і загальний устрій підвіски
Рух колісної машини на нерівній дорозі супроводжується коливаннями корпусу і коліс. Ці коливання впливають на експлуатаційно-технічні якості колісної машини — плавність ходу, можливість рухатися з високими швидкостями, витрата палива, а також на стійкість і керованість.
Конструкція підвіски визначає перш за все її плавність ходу, тобто можливість перевезення людей без неприємних для них відчуттів і швидкої стомлюваності; можливість ведення вогню з ходу і перевезення військових вантажів без їх пошкодження.
Наближеним загальним критерієм для оцінки плавності ходу колісної машини є частота коливань її корпусу при русі машини. Практика показує, що краща плавність ходу досягається при частоті коливань кузова 60—90 в хвилину, що відповідає середній частоті кроків при звичній ходьбі людини. Якщо корпус коливається із значно більшою частотою, то коливання сприймаються людиною, як трясіння. З другого боку, якщо частота коливань корпусу дуже мала, то у людини також виникають хворобливі відчуття і можливі прояви «морської хвороби».
Призначення підвіски полягає в передачі і розподілі ваги колісної машини між колесами, в передачі сил і моментів, діючих на колеса і корпус (раму), в пом'якшенні динамічних навантажень і в доданні коливанням корпусу бажаного характеру.
До підвіски відноситься сукупність деталей і пристроїв, що пов'язують колеса (мости) з корпусом (рамою) машини.
Підвіска автомобіля складається з пружного елементу (ресор) і амортизаторів.
Залежно від типу пружного елементу розрізняють підвіски з металевими (листова ресора, торована, вита пружина) і неметалевими пружними елементами (гума, пневматичний або гідро-пневматичний пружний елемент). Можливі і інші типи пружних елементів.
У підвісці застосовують гідравлічні амортизатори телескопічні або поршневі.
Пружний елемент підвіски зменшує дію вертикальних динамічних навантажень на корпус, одночасно наявність пружного елементу приводить до появи коливань корпусу.
Амортизатори сприяють швидкому гасінню коливань корпусу і доданню цим коливанням бажаного характеру.
Розрізняють залежні і незалежні підвіски. При залежній підвісці праве і ліве колеса однієї осі зв'язані балкою моста, підвішеною через ресори до корпусу (рами). Тому від положення одного колеса залежить положення іншого. При незалежній підвісці кожне колесо підвішене до рами окремо і положення одного з них не залежить від переміщення іншого.
Підвіска повинна задовольняти наступним основним вимогам:
забезпечувати високу плавність ходу, малий крен корпусу при поворотах, не допускати сильних ударів в обмежувачі ходу і відрив коліс від дороги;
ефективно гасити коливання корпусу;
забезпечувати постійність кутів нахилу шкворнів і коліс і постійність колії, а також не допускати поворот коліс при їх переміщенні щодо корпусу;
надійно передавати від колеса до корпусу (рами) горизонтальні сили і моменти;
бути міцною і довговічною.
Передня підвіска ЗІЛ-131.
Залежна, на листових напівеліптичних ресорах з гідравлічними телескопічними амортизаторами (мал. 1.)
Складається:
Дві поздовжні напівеліптичні ресори;
Чотири гумові буфери;
Два амортизатори;
Деталі кріплення.
Листові ресори широко застосовуються, оскільки можуть забезпечити окрім пружного зв'язку між, рамою і колесами передачу через ресори на корпус штовхаючого і гальмівного зусиль, а також моментів, що впливають на колеса.
Листова ресора є пружною балкою, зібраною з окремих сталевих листів різної довжини.
У автомобілів з лебідками кожна ресора має по 17 листів, а без лебідки – по 15 листів.
Для зміцнення і підвищення надійності листи ресори підлягають спеціальній технологічній операції — дробоструйній обробці увігнутої сторони листу, що збільшує термін служби листів приблизно в два рази.
Звичайно слабким місцем листової ресори є кінці корінного листу.
Листи ресори стягнуті хомутами. Хомути кріпляться заклепками до одного з листів, що скріпляються, і стягуються болтами, на які надягають трубки розпорів, перешкоджаючі затисканню листів ресори. Хомути оберігають від бічного зсуву листи ресори і передають навантаження від верхнього (корінного) листу на нижні при зворотному прогинанні ресори. Під дією навантаження ресора прогинається і її листи мають нагоду ковзати один по іншому. Виникаюче при цьому тертя сприяє гасінню коливань корпусу. Проте якщо тертя між листами дуже велике, то поштовхи великою мірою передаються від коліс на корпус (раму). Тому при збірці ресори між її листами закладається консистентне мастило (графітне).
У середній частині ресора за допомогою двох стрем’янок і підкладки кріпиться до балки моста. У верхній частині ресори на підкладці встановлюється основний гумовий буфер, що обмежує переміщення ресори і балки моста вгору. На корпусі машини встановлюється додатковий гумовий буфер, який при переміщенні ресори упирається в неї до підходу її у верхнє крайнє положення, визначуване основним буфером. Таким чином, робоча довжина ресори зменшується і вона стає жорсткішою.
Амортизатор.
Амортизатор встановлений між корпусом і балкою моста.
Забезпечує гасіння коливань корпусу (рами) автомобіля.
Тип: гідравлічний телескопічний двохсторонньої дії.
Робоча рідина - веретенка А.У. чи суміш 50% трансформаторного , та 50% турбінного мастила.
Ємність одного - 0,45 л.
Встановлені на передній підвісці. Верхніми провушинами кріпляться до кронштейну рами, а нижніми до переднього мосту.
До амортизаторів пред'являються такі вимоги:
він повинен бути стабільним в різних дорожніх і температурних умовах,
володіти високою довговічністю,
мати малі габарити для зручного розміщення в підвісці і малу масу.
Крім того, амортизатори повинні забезпечити такий характер зміни величини опору, щоб обмежувалися навантаження, передавані через амортизатор на корпус, і одночасно ефективно гасилися швидкі коливання корпусу при різких наїздах на перешкоди і нерівності.
Амортизатор складається з:
зовнішнього циліндру з провушинами;
внутрішнього циліндру;
поршня з клапанами;
штока з провушиною;
захисного кожуху;
ущільнюючого штоку;
направляючого штоку;
корпусу клапана стискання з клапанами.
В поршні встановлені:
клапан віддачі з пружиною;
клапан перепускний з пружиною.
На дні працюючого циліндру встановлено:
клапан стискання з пружиною;
впускний клапан з пружиною.
Рис. 2. Гідравлічний телескопічний амортизатор:
а - конструкція амортизації; б — хід стиснення; в — хід віддачі; 1 і 25 — проушини; 2 — корпус клапана стиснення; 3 і 10 — перепускні клапани; 4 — робочий циліндр; 5 — резервуар; 6 - клапан стиснення; 7 — поршень; 8 — клапан віддачі; 9, 14, 15 і 17— кільця ущільнювачів; 11 — Кожух; 12 — шток; 13 — направляюча штока; 16 — пружина; 18 — шайба; 19, 20 і 23 — гумові сальники; 21 — гайка; 22—прокладка; 24 — обойма; 26 — шайба; 27 — обойма; 29 — втулка; 30 — тарілка; 31 — пружина перепускного клапана; 32 — пружина клапана віддачі; 33 — гайка клапана віддачі; 34 — гайка клапана стиснення; 35 — тарілка клапана стиснення; 36 — пружина перепускного клапана; 37 — пружина клапана стиснення; А, Б, В — перепускні отвори; Г — свердлення
Пояснити, що принцип дії гідравлічного амортизатора полягає у тому, що енергія коливального руху корпусу машини перетворюється в тепло завдяки тертю рідини при перекачуванні її через отвір, що калібрується, з однієї порожнини в іншу. Рідина проганяється через ці отвори при відносних переміщеннях корпусу машини і коліс. При цьому повний цикл коливання складається з двох періодів: зближення коліс і корпусу машини (хід стиснення ресор) і їх розбіжність (хід віддачі ресор). Гасити коливання можна протягом одного або двох періодів, відповідно цьому амортизатори можуть бути односторонньої або двосторонньої дії.
При ході стиснення щодо робочого циліндра поршень переміщається вниз (мал. 2, б), внаслідок чого рідина під ним виявляється під тиском. Під дією тиску перепускний клапан поршня відкривається, і рідина з-під поршня перетікає в порожнину над поршнем. При русі поршня в циліндрі зміна об'єму під поршнем і над поршнем неоднакова через наявність штока. Тому при ходу стиснення поршень витісняє рідину не тільки в порожнину над поршнем, але і в зовнішній резервуар через клапан стиснення.
При ході віддачі тиском рідини відкривається клапан віддачі (мал. 2, в) і рідина перетікає в порожнину під поршнем Оскільки шток займає частину порожнини над поршнем, при віддачі рідини, що знаходиться над поршнем, не вистачає для заповнення порожнини під поршнем. Бракуючий об'єм рідини поповнюється з резервуару через перепускний клапан в днищі циліндра.
Пружини і розміри клапанів забезпечують при ході віддачі значно більші опори амортизації, ніж при ході стиснення.
Для нормальної роботи амортизаторів в них повинна завжди знаходитися певна кількість рідини. При надмірній кількості рідини амортизатори руйнуються, а при недоліку рідини у амортизаторі з'являється холостий хід і він працює з ударами.
Будова і робота задньої підвіски балансирного типу
Будова задньої підвіски.
Дві поздовжні ресори. (по 15 листів)
Вісі з кронштейнами.
Дві ступиці.
Шість реактивних штанг (дві верхні і чотири нижні).
Чотири гумові буфери.
Гумові буфери обмежують хід мостів вгору та помягшують удари балок об раму.
Мал. 3. Залежна підвіска балансирного типу (задня підвіска автомобіля ЗІЛ-131):
1 — ресора; 2 — опора задньої ресори; 3 — накладка ресори; 4 — стрем’янка; 5 — шпилька; 6 - пробка отвору для заливки змазки; 7 — стопорний стяжний болт; 8 — кришка ступиці; 9 — розрізна гайка; 10 — вісь балансирної підвіски; 11 — ступиця; 12— кронштейн осі балансирної підвіски; 13—реактивная штанга; 14 — кронштейн; 15 і 18 — важелі; 16 — гумовий буфер; 17 — болт для випрессовки пальців реактивних штанг.
Залежна підвіска балансирного типу застосовується для середнього і заднього мостів тривісних автомобілів (ЗІЛ-131, Урал-375). У підвісці використовують листові напівеліптичні ресори (мал. 3). Кожна ресора середньою частиною прикріплена за допомогою стрем’янок 4 до ступиці 11 балансирного пристрою. Кінці ресор входять в отвори опор 2, приварених до мостів, і ковзають в них при прогинанні ресор. Для обмеження ходу мостів вгору на лонжеронах рами встановлені гумові буфери 16. Штовхаючі зусилля від коліс на раму передаються за допомогою реактивних штанг 13 (по три у кожного моста). Ці ж штанги утримують мости від провертання і визначають характер переміщення мостів щодо рами. Бічні зусилля передаються від коліс (мостів) на раму через ресори. Вся задня підвіска кріпиться до рами за допомогою кронштейнів 14.
Балансійний устрій складається з:
осі балансиру;
осі кронштейну;
ступиці;
втулки.
У кришці ступиці мається отвір для заливу мастила (по 0,325 л. ТАП-15В).
Будова коліс і пневматичних камер.
Колеса автомобіля забезпечують його поступальний рух, а також частково пом'якшують поштовхи і удари, що виникають при русі по нерівностях дороги.
На вантажних автомобілях, що вивчаються, застосовуються дискові колеса з нерозбірним ободом. Розмір обода ЗІЛ-131– 228Г-508.
Автомобільне колесо складається з:
Ободу з привареним диском,
Двох з’ємних бортових кільця,
Розрізного замкового кільця,
Пневматичної шини.
Особливістю колеса є тороїдна форма поверхні посадочних полиць обода і гарантований натяг при посадці бортів шини на полки обода, що забезпечує можливість зниження тиску повітря в шинах до 0,5 кгс/см2 і надійне закріплення шини на ободі без розпірного кільця.
На автомобілях ЗІЛ-131 колишніх років випуску шина кріпилася на ободі бортовим, розпірним і посадочним кільцями.
Диск і обід виготовляються штампуванням і зварені між собою в нерозбірну конструкцію. Диск кріпиться до шпильок ступиці колеса гайками, що мають конічну поверхню; гайки коліс лівої сторони з лівим різьбленням, для правої сторони — з правим різьбленням.
У автомобілів цієї марки шина кріпиться двома знімними бортовими і одним розрізним замковим кільцем.
На автомобілі ЗІЛ-131 колеса разом з шинами піддаються балансуванню, внаслідок чого на колеса встановлюються балансувальні грузики. У разі розбирання і подальшої збірки такого колеса шину, балансувальні грузики і інші деталі потрібно встановити на ті ж місця, які вони займали до розбирання, по мітках, нанесених до розбирання.
Шини служать для поглинання невеликих поштовхів і пом'якшення ударів, що виникають при наїзді коліс на дорожні перешкоди; вони оберігають ходову частину автомобіля від ударних навантажень і підвищують плавність ходу.
Шина складається з:
Покришки;
Камери.
Ободна стрічка
Шини у автомобілів КамАЗ-4310 і ЗІЛ-131 регульованого тиску.
Для автомобіля ЗІЛ-131:
4,2 кгс/см2 при навантаженні – 5.0 т.;
3,0 кгс/см2 при навантаженні – 3,5 т.;
0,5 кгс/см2 допустимий тиск при русі під час подолання важких місць шляху.
Розмір шин 320-508 (12.00-20). Де 12.00 – ширина профілю шини в дюймах, 20 – посадочний діаметр в дюймах.
Розмір автомобільних шин позначається двома числами і проставляється на боковині покришки. Перше число позначає ширину профілю шини, друге — внутрішній (посадочний) діаметр.
Мал. 4. Колеса автомобіля ЗІЛ-131.
1 – бортове кільце; 2 – диск; 3 – покришка; 4 – камера; 5 – розпірне кільце; 6 – обод; 7 – балансировочний грузик; 8 – ободна стрічка; 9 – ущільнювач вентильного паза; 10 – замкове кільце; 11 – вентиль камери; 12 – посадочне кільце.
Покришка утримує камеру на ободі, захищає її від пошкоджень, забезпечує зчеплення коліс з дорогою. Покришка складається з каркаса, двох бортів з металевими кільцями, подушечного шару, протектора і двох боковин.
Камера є замкнутою еластичною кільцевою трубою, заповненою стислим повітрям. Для впускання повітря на камері за допомогою гайки з шайбою та затискної пластини закріплений вентиль. У автомобілів ЗІЛ-131 до вентиля камери приєднується шланг системи регулювання тиску повітря в шинах.
Ободна стрічка оберігає камеру від стирання об обід і затискання її бортами покришки. Стрічка розташовується між камерою і ободом.
Шини автомобілів можуть бути камерними і безкамерними. Безкамерна шина не має камери і ободної стрічки.
Автомобіль має систему регулювання тиску повітря в шинах, за допомогою якої можливо зменшувати або збільшувати тиск повітря в шинах, при цьому не виходячи з кабіни.
Мал. 5. Пневматична тороїдна шина:
а — камерна з нерегульованим тиском; б — безкамерная; 1 — протектор; 2 — шар подушки (брекер); 3 — каркас; 4 — покришка; 5 — борт; б — серцевина; 7 — ободна стрічка; 5 — вентиль: 9 — камера; А — бігова частина; В— боковина; В— бортова частина
Правила монтажу шини на ободі.
На колесах, що мають два бортових і одне замкове кільце, обід вставляється в підзібрану шину разом з одним з бортових кілець, після чого шина перевертається і встановлюється друге бортове кільце, що фіксується розрізним замковим кільцем.
Зібрана шина накачується до необхідного тиску, при цьому шини із замковими кільцями поміщаються в захисний пристрій або, при накачуванні шини, замкове кільце направляють убік, протилежний від людей і устаткування, оскільки кільце, що зірвалося, може завдати травми.
Покришки мають направлений малюнок протектору. Тому встановлювати колеса з шинами на автомобіль потрібно в суворій відповідності з його направленням (конусами в перед).
Стан шин впливає на безпеку руху. Зайвий тиск повітря в шинах збільшує гальмівний шлях, може бути причиною бічної нестійкості автомобіля; підвищений тиск може привести також до розриву камери і втрати керованості. Знижений тиск повітря приводить до перегріву шин.
Зношені шини збільшують гальмівний шлях, а при русі по слизьких дорогах приводять до втрати бічної стійкості. Глибина малюнка протектора по центру бігової доріжки у вантажних автомобілів повинна бути не менше 1,0 мм. При установці зношених шин тільки з одного борту спостерігається занесення при гальмуванні.
Правила експлуатації шин.
Підтримувати в шинах нормальний тиск повітря.
Оберігати шини від попадання на них бензину, масла і інших нафтопродуктів.
Не можна встановлювати на один автомобіль шини з різним малюнком протектора.
Щоб уникнути підвищеного зносу не слід різко гальмувати або допускати буксування при рушанні з місця.
Вантаж треба розташовувати рівномірно по всій платформі.
Не можна допускати стоянки автомобіля із спущеними шинами. Під час тривалих стоянок у автомобілів, що мають систему регулювання тиску повітря в шинах, слід закривати шинні крани.
Не можна встановлювати колеса, змонтовані для правої сторони, на ліву сторону автомобіля і навпаки. При зберіганні автомобілів потрібно оберігати шини від дії сонячного проміння.
Для рівномірного зносу шин слід переставляти їх разом з ободами.
Устрій утримувача запасного колеса автомобіля.
Утримувач запасного колеса (мал. 6) складається з основи 12, відкидного важеля 7, на якому встановлено колесо, і ручної лебідки для полегшення підйому і опускання важеля з колесом. Ручна лебідка забезпечена храповим механізмом для підйому і гальмом для опускання відкидного важеля.
Операції відкидання важеля з колесом на землю і підйому із землі на основу 12 складаються з трьох етапів:
Підйому за допомогою лебідки важеля з колесом до положення, близького до вертикального;
Перештовхування уручну важеля з колесом через мертву крапку;
Опускання важеля з колесом за допомогою лебідки.
Знімати запасне колесо з утримувача необхідно таким чином.
Звільнити відкидний важіль 7, відвернувши гайку стяжки 5.
Встати біля дверей кабіни автомобіля лицем до лебідки, як показано на мал. 6 а. Надіти на гайку 2 накидний ключ 46 мм, що є в комплекті інструменту, подовживши його монтажною лопаткою. Одну руку тримати на ключі, другу — на монтажній лопатці. Повернути кінець монтажної лопатки вниз, підняти відкидний важіль з колесом на деяку висоту.
Зняти з гайки ключ, перевести його в початкове положення і повторити описаний рух. При наближенні відкидного важеля до вертикального положення під'єм лебідкою припинити і вручну перештовхнути важіль через мертву крапку.
Повернути ключ у зворотний бік, опустити колесо на землю. Щоб запобігти падінню колеса при опусканні, необхідно, перш ніж зняти ключ, загальмувати лебідку рухом ключа у бік підйому. Не можна знімати руку з ключа до загальмовування лебідки. Недотримання цього правила може привести до падіння колеса і різкого обертання рукоятки, результатом чого може бути травмування людини або пошкодження кабіни.
Відвернути гайку стяжного болта 10, вийняти болт і викотити колесо з важеля.
Відвернути гайки болтів 9 і зняти пластину 8.
Встановлюють колесо в зворотному порядку. Після загвинчування гайки стяжки 5 необхідно ослабити трос лебідки щоб уникнути його перетирання об ролики.
Не допускається користуватися лебідкою за наявності пошкоджень троса (помятостей, обривів групи проволок).
Догляд за утримувачем запасного колеса полягає в зовнішньому огляді кріплень, лебідки і троса. При відмові гальма лебідки слід відвернути гайку на кінці осі лебідки, зняти барабан з гальмом з осі, розібрати і очистити їх від бруду. Барабан 3 повинен вільно переміщатися на втулці, а гайка 2 вільно обертатися.
ДЛЯ ЗАМІТОК