Техническое обслуживание рулевого управления автомобиля ГАЗ-3221

/

Введение

Перевозки автомобильным транспортом предполагают использование подвижного состава, находящегося в исправном техническом состоянии.

Под исправным техническим состоянием понимается полное соответствие подвижного состава нормам, определяемым правилами технической эксплуатации, и характеризует его работоспособность.

Работоспособность автомобиля оценивается совокупностью эксплуатационно-технических качеств - динамичностью, устойчивостью, экономичностью, надежностью, долговечностью, управляемостью, которые для каждого автомобиля выражаются конкретными показателями. Чтобы работоспособность автомобиля в процессе эксплуатации находилась на требуемом уровне, значения этих показателей длительное время должны мало измениться по сравнению с их первоначальными величинами.

Однако техническое состояние автомобиля, как и всякой другой машины, в процессе длительной эксплуатации не остается неизменным. Оно ухудшается вследствие изнашивания деталей и механизмов, поломок и других неисправностей, что приводит в результате к ухудшению эксплуатационно-технических качеств автомобиля.

Изменение указанных качеств автомобиля по мере увеличения пробега может происходить также в результате несоблюдения правил технической эксплуатации или технического обслуживания автомобиля.

Основным средством уменьшения интенсивности изнашивания деталей и механизмов и предотвращения неисправностей автомобиля, то есть поддержания его в должном техническом состоянии, является своевременное и высококачественное выполнение технического обслуживания.

Одной из актуальных задач стоящих перед организациями, эксплуатирующих автомобильную и автотракторную технику, является продление срока службы отработавших деталей.

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса технического обслуживания восстановления рулевого управления автомобиля ГАЗ.

Задачи проекта:

· произвести корректировку норм технического обслуживания;

· обосновать эффективность восстановления рулевого управления;

· показать экономическую эффективность восстановления рулевого управления.

1. Общая часть

1.1 Типы предприятий

На современном этапе развития автомобильного транспорта основными направлениями научно-технического прогресса являются: совершенствование и внедрение более прогрессивных форм и методов организации перевозок и системы управления работой автотранспорта; улучшение планирования и организации работы автотранспорта; совершенствование структуры подвижного состава; совершенствование системы и технологии технического обслуживания и ремонта автомобилей; повышение качества эксплуатационных материалов; развитие сети автомобильных дорог.

Автомобильный транспорт, обеспечивая межпроизводственные и внутрипроизводственные связи в различных отраслях народного хозяйства, играет важнейшую роль в экономике нашей страны.

В зависимости от производственных функций, предприятия автомобильного транспорта подразделяются на автотранспортные, автообслуживающие и авторемонтные.

Автотранспортное предприятие (АТП) осуществляет перевозку грузов и пассажиров, а также все производственные функции по ТО, ремонту, хранению и снабжению подвижного состава.

Автообслуживающее предприятие является специализированным АТП, выполняющим лишь производственные функции по ТО и ремонту подвижного состава.

Базы ценрализованного технического обслуживания (БЦТО) предназначены для централизованного выполнения сложных видов ТО и текущего ремонта подвижного состава, эксплуатируемого небольшими по размеру АТП.

Станции технического обслуживания (СТО) предназначены для обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев, для выполнения, как отдельных работ, так и всего объема (по видам), а также для ремонта автомобилей и снабжения их запасными частями, принадлежностями и эксплуатационными материалами.

Гаражи-стоянки (Г-С) являются предприятиями для хранения автомобилей.

Автозаправочные станции (АЗС) являются предприятиями по снабжению автомобилей эксплуатационными материалами, преимущественно топливом, а также маслами, консистентными смазками, водой, антифризом и иногда воздухом для шин.

Авторемонтные предприятия являются также специализированными предприятиями, производящими ремонт (восстановление) автомобилей и агрегатов.

Под техническим обслуживанием понимают совокупность операций (уборочно-моечные, крепежные, регулировочные, смазочные и др.), цель которых предупредить возникновение неисправностей (повысить надежность) и уменьшить изнашивание деталей (повысить долговечность), и последовательно, длительное время поддерживать автомобиль в состоянии постоянной технической исправности и готовности к работе.

Даже при соблюдении всех мероприятий изнашивание деталей автомобиля может приводить к неисправностям и к необходимости восстановления его работоспособности или ремонта. Следовательно, ремонт - это совокупность технических воздействий, направленных на восстановление технического состояния автомобиля (его агрегатов и механизмов), потерявшего обслуживание и ремонта автомобилей.

Основной документ, согласно которому производится ТО и ремонт на автопредприятиях, это положение о ТО и ремонте ПС автомобильного транспорта. Исходя из этого положения, ТО производится планово-предупредительно, через определенный пробег.

Существуют следующие виды ТО и ремонта:

· ЕО - ежедневное обслуживание, направлено в первую очередь на проверку узлов безопасности перед выходом и по возвращению с линии;

· ТО-1 - первое техническое обслуживание, проводится через 3-5 тыс. км;

· ТО-2 - второе ТО, проводится через 10-15 тыс. км. СО - сезонное обслуживание, проводится весной и осенью. ТР - текущий ремонт, ремонт направленный на восстановление технически неисправного состояния, исключая базовые детали.

Техническое обслуживание автомобиля направлено:

· На поддержание работоспособного состояния подвижного состава;

· На обеспечение надежности и экономичности выполняемых работ;

· На обеспечение безопасности движения;

· На обеспечение безопасности окружающей среды.

2. Расчётная часть

2.1 Выбор, и корректирование нормативов режима ТО и ремонта

Цель корректирования - приведение нормативных величин к конкретным условиям работы автомобилей и автотранспортного предприятия.

Корректирование пробега до капитального ремонта (КР).

L_кр = L_крн · К₁ • К₂ • К₃, км;

где

L_крн - нормативный пробег до капитального ремонта, L_крн в км;

К₁ - коэффициент корректирования нормативов в зависимости от категории условий эксплуатации;

К₂ - коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и способа организации его работы;

К₃ - коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий.

L_кр = 400000 · 0,7 · 1,0 · 0,9 = 252000 км

Таблица 2.1 - Корректирование пробега до капитально ремонта

Корректирование периодичности ТО-1.

L₁ = L_1н · К₁ · К₃, км;

где

L_1н - нормативная периодичность ТО-1;

К₁ - коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации;

К₃ - коэффициент, учитывающий климатические условия.

L₁= 5000 · 0,7 · 0,9 = 3150 км;

Корректирование периодичности ТО-1 по кратности к среднесуточному пробегу.

n₁ = L₁/L_cc

где

L_cc - среднесуточный пробег автомобиля.

n₁ = 3150/200 = 15,75

Расчетная периодичность ТО-1

L_1p = L_cc · n₁, км

L_1p = 200 · 15,75 = 3150 км

Таблица 2.2 - Корректирование периодичности ТО-1

Корректирование периодичности ТО-2.

L₂ = L_2н · K₁ · K₃, км;

где

L_2н - нормативная периодичность ТО-2.

L₂ = 20000 · 0,7 · 0,9 = 12600 км;

Корректирование периодичности ТО-2 по кратности к периодичности ТО-1.

n₂ = L₂/L_1p

n₂ = 12600/3150 = 4

Расчетная периодичность ТО-2.

L_2р = L_1р · n₂, км

L_2р = 3150 · 4 = 12600 км

Таблица 2.3 - Корректирование периодичности ТО-2

2.2 Определение трудоёмкости

Корректирование трудоемкости ежедневного обслуживания.

T_ЕО= t_ЕОн· К₂, чел. ч

где

t_ЕОн - нормативная трудоемкость ЕО;

К₂ - коэффициент, учитывающий модификацию подвижного состава и организацию его работы.

T_ЕО= 0,3· 1,25 = 0,375 чел. ч

Таблица 2.4 - Корректирование трудоемкости ежедневного обслуживания

Корректирование трудоемкости ТО-1

t₁ = t_1н · К_ТО, чел. ч

где

t_1н - нормативная трудоемкость ТО-1;

К_ТО - результирующий коэффициент корректирования трудоёмкости ТО-1, ТО-2.

К_ТО= К₂· К₄

где

К₂ - коэффициент корректирования трудоёмкости ТО, учитывающий модификацию подвижного состава и организацию его работы;

К₄ - коэффициент корректирования трудоёмкости ТО, учитывающий размеры АТП и количества технологически совместимых групп п/состава.

t₁ = 6,0 · 1,375 = 8,25 чел. ч

К_ТО= 1,25 · 1,1 = 1,375 чел. ч

Таблица 2.5 - Корректирование трудоемкости ТО-1

Корректирование трудоемкости ТО-2

t₂ = t_2н · К_ТО, чел. ч

где

t_2н - нормативная трудоемкость ТО-2.

t₂ = 24,0 · 1,375 = 33,0 чел. ч

Таблица 2.6 - Корректирование трудоемкости ТО-2

Корректирование удельной трудоемкости текущего ремонта

t_тр = t_трн · К₁ · К₂ · К₃ · К₄ · К₅, чел. ч/1000 км

t_тр = 3,0 · 1,4 · 1,25 · 1,1 · 1,1 · 0,9 = 5,7 чел. ч/1000 км

где

t_трн - нормативная удельная трудоемкость ТР;

К_1-5 - коэффициенты корректирования.

К_4ср рассчитывается по формуле:

К_4ср =

где

А₁, А₂, А_n - количество автомобилей в интервале пробега, для которого принимается значение коэффициента К₄.

К_4ср = = 7384,6

Таблица 2.7 - Корректирование удельной трудоемкости текущего ремонта

2.3 Определение среднего пробега до капитального ремонта

L_крс= , тыс. км

где

А?_u - число автомобилей, не прошедших капитальный ремонт;

А?_u - число автомобилей, прошедших капитальный ремонт.

А?_uи А?_u принимаем по фактическому пробегу.

L_крс == 226800 тыс. км

Таблица 2.8 - Расчет среднего межремонтного пробега

2.4 Корректирование дней простоя и ТР

Корректирование дней простоя в ТО и ТР производится по формуле:

d_{ТО и ТР} = d^н_{ТО и ТР} · К_{4 ср}

где

d^н_{ТО и ТР} - исходная норма дней простоя в ТО и ТР (дни / 1000 км).

d_{ТО и ТР} = 0,25 · 7384,6 = 1846,15

2.5 Расчет годового пробега парка и определение проектных величин коэффициента технической готовности и коэффициента использования автомобилей

рулевой автомобиль обслуживание восстановление

Расчет годового пробега по марке подвижного состава производится по формуле:

L_г = Д_кг • А_и ·L_cc · б_n, тыс. км

где

А_и - списочное число подвижного состава;

L_cc - среднесуточный пробег, км;

б_и - коэффициент использования автомобилей;

Д_кг - количество рабочих дней в году.

L_г = 365 • 130 · 200 · 0,75 = 7117500 км

Определение коэффициента технической готовности

где

L_cc - средне суточный пробег автомобиля;

d_кр - дни простоя автомобиля в КР;

d_то.тр - дни простоя автомобиля в ТО и ТР;

L^ср_кр - средне взвешенная величина пробега до КР.

Таблица 2.9 - Расчет годового пробега подвижного состава

2.6 Расчет производственной программы по обслуживанию автомобилей и выбор способа производства

Расчет количества уборочно-моечных работ (УМР).

Количество ежедневных обслуживаний рассчитывается по автомобилям.

N_ео = L_г/L_сс

N_ео = 7117500/200 = 35587,5

Годовое количество уборочно-моечных работ не совпадет с годовым количеством ежедневных обслуживаний.

N_умр = (0,75/0,08) · N_ео

N_умр = (0,75/0,08) · 35587,5 = 333632,8

Таблица 2.9 - Расчет программы уборочно-моечных работ

Годовое количество ТО-2 рассчитывается по формуле:

N₂ = L_г/L_2р

N₂ = 7117500/12600 = 564,9

Годовое количество ТО-1 рассчитываем по формуле:

N₁ = (L_г/L_1р) - N₂

N₁ = (7117500/3150) - 564,9 = 1694,6

Рассчитываем сменную программу.

ТО-1.

N_1с = N₁/(Д_рт· С_ст)

N_1с = 1694,6/(305· 2) = 2,8

Д_ртиС_ст необходимо задаться исходя из дней работы в году авто на линии, авторемонтной мастерской и обеспечения выполнения работ в межсменное время.

ТО-2.

N_2с = N₂/(Д_рт · С_ст)

N_2с = 564,9/(305·2) = 0,93

Таблица 2.10 - Расчет производственной программы по ТО-2

Таблица 2.11 - Расчет производственной программы по ТО-1

Расчет годового количества сезонных обслуживаний выполняем по формуле:

N_со = 2 · А_и

N_со = 2 · 130 = 260

Расчет программы работ на постах поэлементной диагностики.

N_д2 = 1,2 · N₂

N_д2 = 1,2 · 564,9 = 677,9

Сменная программа на постах Д-2

N_д2с = N_д2/(Д_рд · С_сд)

N_д2с = 677,9/(305 · 2) = 1,11

где

Д_рд - число дней работы в году постов Д-2;

С_сд - число смен работы в сутки постов Д-2;

Д_рд и С_сд следует задаться с учетом обеспечения выполнения диагностики перед ТО-2, при необходимости перед ТР, и после ТР.

Таблица 2.12 - Расчёт производственной программы на постах Д-2

Расчёт программы работ на постах общей диагностики.

Годовое количество обслуживаний на постах Д-1.

N_д1 = 1,1 · N₁ + N₂

N_д1 = 1,1 · 1694,6 + 564,9 = 2428,9

Сменная программа на постах Д-1

N_д1с = N_д1/(Д_рд · С_сд),

N_д1с = 2428,9/(305 · 2) = 3,9

где

Д_рд - число дней работы в году постов Д-1;

С_сд - число смен работы в сутки постов Д-1.

Д_рд и С_сд следует задаться с учётом обеспечения выполнения диагностики перед ТО-1, выборочно при выпуске авто на линию и после ТО-1.

Таблица 2.13 - Расчёт производственной программы на постах Д-1

2.7 Расчет трудоемкости работ по обслуживанию автомобилей

Трудоемкость работ ежедневного обслуживания включает в себя уборочные, моечные и обтирочные работы, выполняемые вручную (моечные - с помощью ручной шланговой мойки).

При применении механизации хотя бы одного из видов работ, трудоемкость рассчитывается по работам, выполняемым вручную.

Трудоемкость работ при использовании механизации рассчитывается по формуле:

t_умр = t_ео · Пр, чел. ч

где

Пр - процент работ выполняемых вручную.

t_умр = 0,375 · 55 = 20,6 чел. ч

Таблица 2.14 - Примерное распределение трудоемкости ЕО по видам работы (в процентах)

Механизировать возможно не все работы, а только часть этих работ. Необходимо также для распределения рабочих в организационной части проекта знать процент работ каждого вида выполняемых ручным способом.

Таблица 2.15 - Расчет трудоемкости уборочно-моечных работ

Годовую трудоемкость уборочно-моечных работ рассчитываем по формуле:

Т_умр = t_умр · N_умр, чел. ч

Т_умр = 20,6 · 333632,8 = 6872650,3 чел. ч

Таблица 2.16 - Расчет годовой трудоемкости уборочно-моечных работ

Годовую трудоемкость общей диагностики рассчитываем по формуле:

Т_д1 = t_д1 · N_д1, чел. ч

Т_д1 = 8,0 · 2428,9 = 19431,2 чел. ч

Таблица 2.17 - Расчет годовой трудоемкости общей диагностики

Годовую трудоемкость поэлементной диагностики рассчитываем по формуле:

Т_д2 = t_д2 · N_д2, чел. ч

Т_д2 = 7,0 · 677,9 = 4745,3 чел. ч

Таблица 2.18 - Расчет годовой трудоемкости поэлементной диагностики

Годовую трудоемкость ТО-1 рассчитываем по формуле:

Т₁ = t₁ · N₁, чел. ч

Т₁ = 8,25 · 1694,6 = 13980,4 чел. ч

Таблица 2.19 - Расчет годовой трудоемкости ТО-1

Годовую трудоемкость ТО-2 рассчитываем по формуле:

Т₂ = t₂ · N₂, чел. ч

Т₂ = 33,0 · 564,9 = 18641,7 чел. ч

Трудоемкость дополнительных работ сезонного обслуживания рассчитываем по формуле:

t_co = C_co · t₂, чел. ч

t_co = 9,0· 33,0 = 297,0 чел. ч

t_со - трудоемкость дополнительных работ сезонного обслуживания;

С_со - процент дополнительных работ по сезонному обслуживанию от трудоемкости ТО-2.

Нормативы трудоемкости СО составляют от трудоемкости ТО-2: 50% для очень холодного и очень жаркого сухого климатических районов; 30% для холодного и жаркого сухого районов; 20% для прочих районов.

Таблица 2.20 - Расчет трудоемкости дополнительных работ сезонного обслуживания

Годовую трудоемкость работ по текущему ремонту рассчитываем по формуле:

Т_тр = t_тр · L_г/1000, чел. ч

Т_тр = 5,7 · 7117500/1000 = 40569,7 чел. ч

Таблица 2.21 - Годовая трудоемкость работ по текущему ремонту

2.8 Определение производственной площади

Площадь агрегатного участка определяется по формуле:

F_у = K_пл·f_об, м²

K_пл - коэффициент плотности расстановки (для агрегатного участка K_пл = 4,0-4,5);

f_об - площадь оборудования.

F_у = 4,0 · 11,68 = 46,72 м²

Таблица 2.1 - Подбор оборудования для агрегатного участка по ремонту рулевого управления

3. Технологическая часть

3.1 Характеристика агрегатного участка

Участок работает с 6.00 до 19.30, перерыв на обед с 12.00 до 13.00. Число рабочих дней в году при пятидневной рабочей неделе составляет 305 дней. На данном предприятии нет отдельного участка по ремонту рулевого управления. За место участка оборудовано рабочее место для ремонта узлов и агрегатов автомобиля. На этом рабочем месте из оборудования имеются: ящик с песком; контейнер для отходов; стеллаж для деталей; инструментальный шкаф; стол для сортировки деталей; площадка для агрегатов; слесарный верстак; слесарные тиски. Данное оснащение рабочего места не позволяет производить полноценный ремонт рулевых управлений разного типа. По моему мнению, для эффективной работы необходимо спроектировать отдельный агрегатный участок.

Рисунок 3.1 Расстановка оборудования на участке предприятия: 1 - ящик с песком; 2 - контейнер для отходов; 3 - стеллаж для деталей; 4 - инструментальный шкаф; 5 - стол для сортировки деталей; 6 - площадка для агрегатов; 7 - слесарный верстак; 8 - слесарные тиски.

3.2 Проектируемый участок

В процессе проектирования агрегатного участка по ремонту рулевого управления необходимо добавить: шлифовальный станок, гидравлическую тележку для снятия колёс, стенд для контроля углов установки колёс, стенд регулировки развала-схождения, стенд для ремонта рулевых управлений, передвижная моечная установка для струйной сойки, стенды для инструментов, шкаф для хранения инструмента, стелаж для запасных частей, ларь для обтирочных материалов. Добавка вышеперечисленного оборудования позволит более качественно производить ремонт рулевого управления, а также снизить затраты на покупку новых деталей. Так как на участок устанавливается дополнительное оборудование нам нужно сделать свободным то место, на которое оно будет установлено. Так же над станками необходимо установить дополнительные светильники.

Освещение в помещении оказывает существенное влияние на качество ремонта и обслуживание двигателей. Хорошее освещение повышает производительность труда, снижает производственный травматизм и усталость рабочего.

Важно учитывать при установке освещения правильное направление света, чтобы источники света не оказывали ослепляющего действия и не создавали теней.

Для поддержания уровня освещенности необходимо регулярно выполнять чистку и мойку окон и светильников.

Рисунок 3.2 Должная расстановка оборудования на агрегатном участке: 1 - универсальный электрогидравлический стенд для шиномонтажа; 2 - шлифовально-полировальный станок; 3 - стенд для ремонта рулевых управлений; 4 - стенд регулировки развала-схождения; 5 - стелаж для инструмента; 6 - токарно-винторезный станок модели 1К62; 7 - верстак; 8 - шкаф для хранения инструментов; 9 - передвижная моечная установка для струйной мойки; 10 - ящик для песка; 11 - контейнер для отходов; 12 - ларь для обтирочных материалов

3.3 Оборудование и инструмент для проектируемого участка

ГШС-515А - универсальный автоматизированный шиномонтажный станок (рисунок 3.3) для монтажа / демонтажа шин грузовиков, сельскохозяйственной техники и промышленного транспорта. Предназначен для колёс 14 - 27 дюймов.

Рисунок 3.3 Универсальный автоматизированный шиномонтажный станок ГШС-515А

Функциональные особенности

- Позволяет работать с колесами диаметром обода от 14 до 27 дюймов;

- Позволяет работать с колесами с центральным отверстием или без него;

- Позволяет работать с камерными и бескамерными покрышками максимального диаметра 1600 мм и максимальной шириной 780 мм;

- Мощный гидравлический шпиндель надежно фиксирует различные шины в любой позиции, исключая смещение;

- Передвижной пульт управления;

- Компактная компоновка узлов.

Технические характеристики:

- Двигатель гидравлического насоса 1,5 кВт, 380В-3-х фазный;

- Двигатель привода редуктора 1,3-1,8 кВт, 380В;

- Диаметр ободьев колес от 14 до 27 дюймов;

- Максимальный диаметр колеса 1600 мм;

- Максимальная ширина колеса 780 мм;

- Сила отрыва борта 1500 кг;

- Рабочее давление в гидравлической системе 18 МПа;

- Питание 380 В;

- Габаритные размеры 1750х1740х1270 мм;

Масса 560 кг.

СКО-1М - оптический стенд сход развал для регулировки углов установки колес. Основные проверки и регулировки: схождение, развал, продольный наклон оси поворота. Рабочий комплект для каждой стороны: оптико-механический измерительный прибор, крепление прибора на ободе переднего колеса, подставка с поворотным диском под переднее колесо, шкала с креплением на ободе заднего колеса.

Стенд можно установить на канаве, эстакаде или подъемнике.

Технические данные:

· Погрешность измерений +10';

· Питание 220 В, 170 Вт;

· Размеры 1172х960х 606 мм;

· Масса 120 кг.

Для замены на автомобиле рулевых тяг вам потребуются: пассатижи, ключ, отвертка, молоток и шаровые шарниры.

Для процесса снятия с автомобиля рулевого колеса вам потребуются: отвертка, торцовая головка, удлинитель.

Для процесса снятия рулевого механизма с автомобиля вам потребуются: ключи пассатижи, съемник пальцев шаровых шарниров.

Для замены вала рулевой колонки нам потребуется: ключ или сменная головка, вороток.

1К62 - токарно-винторезный станок

Технические характеристики:

· Наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной, 435 мм;

· Наибольший диаметр обрабатываемой детали над суппортом, 224 мм;

· Расстояние между центрами, 710; 1000 мм;

· Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, 45 мм;

· Частота вращения шпинделя, 12,5-1600 об/мин;

· Мощность электродвигателя главного движения, 11 кВт;

· Масса, 2300 кг.

3.4 Устройство рулевого управления

Рулевое управление автомобиля ГАЗ (рисунок 3.4) безопасной конструкции; состоит из рулевого механизма, рулевой колонки с противоугонным устройством, эластичной соединительной муфты и рулевых тяг.

Рисунок 3.4 - Рулевое управление: 1. Рычаг переключения указателей поворота. 2. Переключатель указателей поворота. 3. Вал рулевого управления. 4. Подшипник вала. 5. Разжимная втулка. 6. Пружина. 7. Втулка сбрасывателя переключателя указателей поворота. 8. Гайка. 9. Кнопка сигнала. 10. Колонка. 11. Нижний колпак. 12. Верхний колпак. 13. Крышка. 14. Рулевое колесо. 15. Передняя крышка картера. 16. Регулировочные прокладки. 17. Подшипник червяка. 18. Червяк. 19. Ролик. 20. Подшипник ролика. 21. Ось ролика. 22. Сальниковое уплотнение. 23. Картер. 24. Верхняя втулка. 25. Вал сошки. 26. Распорная втулка. 27. Нижняя втулка. 28. Сальниковое уплотнение. 29. Пружинная шайба. 30. Гайка. 31. Сошка. 32. Прокладка. 33. Верхняя крышка картера. 34. Регулировочный винт. 35. Регулировочная шайба. 36. Стопорная шайба. 37. Контргайка. 38. Муфта. 39. Подкладка. 40. Пленка. 41. Провод сигнала. 42. Шайба. 43. Втулка. 44. Отражатель. 45. Пружина. 46. Пробка. 47. Фланец. 48. Палец. 49. Гайка. 50. Штифт. 51. Гайка. 52. Шаровой палец. 53. Распорная втулка. 54. Уплотнитель. 55. Корпус шарнира. 56. Опорная пята. 57. Дружина. 58. Заглушка. 59. Поворотный кулак. 60. Поворотный рычаг. 61. Регулировочная трубка. 62. Стяжной хомут. 63. Шкворень. 64. Тяга. 65. Тяга сошки. 66. Наконечник рулевой тяги. 67. Палец. 68. Гайка. 69. Шайба. 70. Металлокерамическая втулка. 71. Уплотнительная втулка. 72. Кронштейн маятникового рычага. 73. Маятниковый рычаг. 74. Сухарь. 75. Уплотнительный колпак. 76. Противоугонное устройство

Рулевой механизм смонтирован в литом алюминиевом картере 23 и установлен с наружной стороны левого лонжерона подмoторной рамы. Рабочая пара механизма состоит из червяка 18, напрессованного на конец вала и вращающегося на двух конических роликовых подшипниках 17, и трехгребневого ролика 19, установленного в головке вала сошки 25. Среднее передаточное число механизма 19,1. Червяк рулевого механизма имеет на концах конусные поверхности, заменяющие внутренние кольца роликовых конических подшипников. Наружные кольца подшипников установлены в гнездах картера. Задний подшипник упирается в торец крышки картера. Наружное кольцо переднего подшипника имеет скользящую посадку в гнезде картера, позволяющую производить регулировку предварительного натяга подшипников с помощью набора прокладок 16, устанавливаемых между торцом картера и крышкой подшипника. Вал червяка при выходе из картера уплотняется резиновым сальником 22, расположенным в задней крышке картера.

Вал 25 сошки вращается на двух бронзовых втулках 24, запрессованных в горловину картера, и роликовом радиальном подшипнике, установленном в гнезде верхней крышки картера. В головке вала сошки установлен на шариковых подшипниках трехгребневой ролик 19, находящийся в беззазорном зацеплении с червяком 18. Верхний конец вала соединен с регулировочным винтом 34, которым осуществляется регулировка зацепления (перемещением вала сошки и ролика относительно червяка). Положение вала фиксируется колпачковой гайкой 37, стопорящей регулировочный винт. Между верхним торцом вала и дном паза регулировочного винта для исключения люфта вала устанавливается шайба 35 (подбирается по толщине при сборке механизма на заводе). Нижний конец вала, уплотняемый резиновым сальником 28, имеет шлицевой конус для посадки сошки и резьбу для ее крепления гайкой.

Вал руля раздельный, состоит из вала червяка и вала рулевой колонки, соединенных между собой эластичной резиновой муфтой. Вал рулевой колонки трубчатый с посадочным конусом, шлицами и крепежной резьбой на концах. Вращается на двух шариковых подшипниках, установленных в тонкостенной колонке 10, закрепленной на панели приборов. Для исключения люфтов подшипники постоянно поджимаются пружинами 6, действующими через разрезные конусные втулки 5. На верхнем конце вала установлено рулевое колесо 14. Между рулевой колонкой и ступицей колеса установлен облицовочный колпак 11, внутри которого смонтирован механизм переключателя указателей поворота. На нижнем конце вала крепится фланец соединительной муфты.

Соединительная муфта состоит из резиновой шайбы толщиной 12 мм, установленной между металлическими фланцами 47, закрепленными на концах вала червяка и вала рулевой колонки. Муфта снижает травмоопасность при аварийном столкновении автомобиля. Сила удара, передаваемая от водителя через вал колонки на муфту, при достижении определенной величины вытягивает, а затем разрывает резиновую шайбу. Валы при этом за счет скосов на фланцах 47 разводятся и рулевая колонка вместе с валом и рулевым колесом перемещается вперед, снижая сопротивление удару.

Рулевая трапеция состоит из трех тяг, двух рычагов, закрепленных на поворотных кулаках, сошки и маятникового рычага. Поперечная рулевая тяга 65 через шарниры левым концом соединена с сошкой 31 руля, правым - с маятниковым рычагом 73. Боковые тяги 64 состоят из стержней и наконечников с головками шарниров на конце, соединенных между собой регулировочными резьбовыми трубками 61, стягиваемыми хомутами 62. Изменением длины боковых тяг производится регулировка схождения колес. Размеры и положение деталей рулевой трапеции подобраны так, что обеспечивают правильное соотношение углов поворота колес. При повороте внутреннего колеса на 20 угол поворота наружного колеса равен 1720. Максимальный угол поворота внутреннего колеса 41&deg-43° ограничивается упорами на сошке.

Все шарниры рулевых тяг самоподтягивающиеся разборные; состоят из пальца 52 с полусферической головкой, установленного в цилиндрический корпус 55 со сферической опорной поверхностью. Головка пальца поджимается к сфере в корпусе через опорную пяту 56 пружиной 57, опирающейся на резьбовую заглушку 58. Шарниры запрессовываются в головки рулевых тяг до упора в буртик корпуса. Сверху шарнир боковых тяг надежно защищен от попадания грязи резиновым гофрированным уплотнителем 54, напрессованным на буртик головки тяги. Шарниры, соединяющие сошку и маятниковый рычаг, снабжены резиновыми колпаками 75, прижимаемыми к торцу рычага и наружной сферической поверхности корпуса шарнира. Шарниры допускают качание шарового пальца на угол 20 в ту и другую стороны вдоль тяги и неограниченный поворот вокруг оси пальца.

При появлении люфтов шарнир допускает подтяжку резьбовой заглушки. При этом нужно расшплинтoвать заглушку, отверткой завернуть ее до отказа, а затем отвернуть на один оборот для крайних шарниров и 0,5 оборота для средних шарниров, а затем еще отвернуть до совпадения паза в заглушке с отверстием в корпусе и зашплинтовать.

Маятниковый рычаг 73 вращается на оси 67, запрессованной в его заднюю головку. Ось опирается на две металлокерамические втулки 70, установленные через резиновые втулки 71 в горловину литого алюминиевого корпуса, закрепленного на наружной стороне правого лонжерона рамы. Резиновые втулки туго посажены в корпус и обеспечивают правильную посадку и положение металлокерамических втулок, одновременно обеспечивая надежное уплотнение. В переднюю головку маятникового рычага запрессован шаровой шарнир, унифицированный с другими шарнирами рулевой трапеции (по большинству деталей).

Отличием шарнира маятникового рычага является полиэтиленовый сухарь, устанавливаемый между торцом полусферической головки пальца и опорной пятой для ограничения качания шарнира.

Шарниры рулевых тяг заполняются при сборке на заводе консистентной смазкой ВНИИ НП-242. При исправных уплотнителях шарниры могут эксплуатироваться без пополнения смазки 60-80 тыс. км пробега. Для пополнения в эксплуатации шарниров смазкой можно использовать также смазку ЦИАТИМ-201. Ось маятникового рычага смазывается по мере надобности (при появлении скрипов или тугого вращения) графитовой смазкой УСА (ГОСТ 3333-55), которую нужно нанести тонким слоем на поверхности втулок и оси, а также заполнить полость между втулками внутри корпуса.

3.5 Передняя ось и рулевые тяги

Передняя ось автомобиля воспринимает вертикальную нагрузку, а также силы и момент, возникающие при торможении и повороте автомобиля. Колеса передней оси являются управляемыми.

Основной несущей деталью, через которую с помощью рессор передаются указанные силы на раму автомобиля, является балка передней оси. Она изготавливается методом горячей штамповки из стали и имеет двутавровое сечение с площадками на верхней полке для крепления рессор. По концам балки утолщения цилиндрической формы, в которых выполнены конические отверстия с вершиной конуса, обращенной вверх. Балка передней оси соединена с поворотными цапфами с помощью шкворней. Концы шкворня представляют собой цилиндрические шейки разных диаметров, соединенные конической частью. Верхняя шейка шкворня на конце имеет резьбу. Шейка шкворня большего диаметра соединена с нижним ушком поворотной цапфы, а меньшего диаметра - с верхним ушком. Средней конической частью шкворень входит в коническое отверстие балки передней оси, обеспечивая ее связь с поворотной цапфой.

С целью повышения износостойкости поверхность шкворня подвергается закалке т.в.ч. до твердости HRC 56-63. Нижняя цилиндрическая шейка шкворня опирается на бронзовую втулку, запрессованную в ушко поворотной цапфы. Так как ушки поворотной цапфы обработаны в линию и имеют одинаковый диаметр, а диаметр верхнего конца шкворня меньше диаметра нижнего, то сверху на шкворень устанавливается стальная втулка, которая компенсирует разность в указанных диаметрах и одновременно является распорной втулкой. Втулка вместе со шкворнем поворачивается в бронзовой втулке верхнего ушка поворотной цапфы.

Торцы распорной и бронзовой втулок, помещенных в верхнем ушке поворотной цапфы, защищены уплотнительным резиновым кольцом, закрытым металлической обоймой. На резьбовой конец шкворня навернута гайка, с помощью которой устраняют зазор в коническом соединении шкворня с балкой передней оси. Гайка стопорится замковой шайбой.

Между нижним ушком поворотной цапфы и балкой расположен упорный шариковый подшипник. Балка опирается на этот подшипник через опорную шайбу, прилегающую к нему плоской стороной, а к балке - сферической поверхностью, что обеспечивает правильную самоустановку подшипника. При таком соединении балки передней оси с поворотной цапфой горизонтальные нагрузки воспринимаются бронзовыми втулками, запрессованными в ушки поворотной цапфы, а вертикальные нагрузки - упорным шариковым подшипником.

Для свободного вращения при ограниченном вертикальном перемещении поворотной цапфы и связанного с ним колеса на шкворне между верхним ушком поворотной цапфы и балкой передней оси имеется зазор, который должен быть в пределах 0,1-0,4 мм. Для обеспечения заданного зазора между верхним ушком поворотной цапфы и балкой установлены металлические регулировочные шайбы 30. Поворотные цапфы соединены с рулевой трапецией.

Ушки поворотной цапфы переходят в цилиндрические утолщения, в которых сделаны конические отверстия. На левой цапфе утолщения имеются у верхнего и нижнего ушков, а на правой - только у нижнего. В коническое отверстие верхнего ушка левой поворотной цапфы вставлен конический хвостовик поворотного рычага продольной рулевой тяги, а в конические отверстия нижних ушков обеих поворотных цапф - конический хвостовик рычага поперечной рулевой тяги.

Рычаги соединены с ушками поворотной цапфы на шпонках и затянуты по конусу гайками, а с тягами рулевой трапеции - с помощью шаровых сочленений. Для этого на концах рычагов имеются площадки, в которых сделаны конические отверстия под хвостовики сферических пальцев, соединяющих рьиаги с тягами. Сферические пальцы коническими хвостовиками плотно входят в конические отверстия рычагов и надежно по конусу притянуты к ним корончатыми гайками, которые зашплинтованы.

Задний конец продольной рулевой тяги соединен с поворотным рычагом, а передний конец ее с помощью шарового пальца - с корпусом шарнира гидроусилителя рулевого механизма.

Продольная рулевая тяга изготовлена из трубы, в передний торец которой вварен наконечник для сферического пальца, соединяющего тягу с гидроусилителем рулевого механизма. С другого конца труба на небольшой длине обжимается и образует гнездо для вкладыша-заглушки. Сферическая часть пальца 8, входящего в продольную тягу, охватывается двумя сухарями, наружная поверхность которых несколько меньше внутренней поверхности конца трубы, а внутренние поверхности сухарей, так же как и пальца, сферические. Для повышения износостойкости соединения сферические поверхности сухаря и пальца обработаны до высокой чистоты и, кроме того, палец закален т. в ч., а сухарь подвергнут цементации и объемной закалке.

Сферическая головка пальца поджимается к сухарям пружиной 3, натяжение которой регулируется пробкой б, ввернутой в конец трубы. Благодаря пружине автоматически устраняется зазор, возникающий при износе деталей, а также смягчается ударная нагрузка на детали рулевого механизма.

Чтобы обеспечить качение шарового пальца, с внутренней стороны в сухарях сделаны выемки. Шаровые пальцы с сухарями смазываются через масленку и уплотняются резиновым уплотнителем

Поперечная рулевая тяга, так же как и продольная, трубчатая. В отличие от продольной тяги длину поперечной тяги можно изменять, что необходимо для регулировки схождения колес. Поэтому на концы трубы 10 поперечной тяги навернуты стальные наконечники, отличающиеся между собой только направлением резьбы.

Шаровая головка пальца поперечной тяги охватывается сухарями, поджимаемыми пружиной, установленной в стакане большого сухаря. Натяжение пружины регулируется гайкой до сборки наконечника с трубой поперечной тяги.

Самоотвертыванию гайки препятствует болт, который вставляется в прорезь гайки при совпадении прорези с отверстием в наконечнике. После регулировки длины поперечной тяги навернутые на трубу наконечники фиксируются в нужном положении двумя стяжными болтами на каждом наконечнике. Для этого на наконечнике сделаны разрезные бобышки, стягиваемые стяжными болтами.

Шаровые пальцы смазываются через масленки, ввернутые в головки наконечников тяги.

Уплотнение шаровых сочленений обеспечивается резиновым сальником, поджимаемым к наконечнику конической пружиной.

Поворотные цапфы имеют развитые фланцы прямоугольной формы, к которым крепятся суппорты колесных тормозов.

Поворотная цапфа имеет плавный переход к фланцу, обрабатываемый до высокой чистоты и подвергаемый поверхностной закалке т.в.ч. для повышения усталостной прочности детали. На большой цилиндрической шейке цапфы установлен внутренний конический роликовый подшипник ступицы переднего колеса, на меньшей шейке - наружный роликовый подшипник. Эти подшипники воспринимают как радиальную, так и осевую нагрузки, действующие на колесо.

На конических роликовых подшипниках поворотной цапфы вращается ступица переднего колеса. Подшипники закреплены на цапфе гайкой с замковым кольцом и контргайкой с шайбой.

Уплотнение подшипников с внутренней стороны обеспечивается самоподжимным сальником, размещенным в крышке, привернутой к внутреннему торцу ступицы. Для уплотнения подшипников с наружной стороны служит крышка 6, привернутая через прокладку к внешнему торцу ступицы колеса.

Ступицы колес с наружной стороны имеют шесть фигурных спиц, к которым при помощи прижимов закреплен обод колеса.

Установочные параметры передних колес

Устойчивость движения автомобиля, легкость управления им, равномерный износ шин передних колес зависят от углов установки колес.

Продольный угол наклона шкворня, равный 2°30', обеспечивается за счет того, что нижний конец шкворня вынесен вперед. Его положение определяется креплением рессоры в кронштейнах рамы.

Продольный угол наклона шкворня обеспечивает хорошую устойчивость автомобиля вследствие возникновения стабилизирующего момента, что особенно заметно при повороте, а также облегчает управление автомобилем. При изменении этого угла во время эксплуатации возможны виляние колес, ухудшение управляемости автомобиля (автомобиль «плохо держит дорогу») и затруднение выхода из поворота на прямолинейный участок. Указанные явления могут возникнуть при значительной неравномерности в осадке и прогибе передних рессор, скручивании балки передней оси или износе шкворневого соединения. В этом случае требуется восстановить продольный угол шкворня, заменив или исправив изношенные детали.

Поперечный угол наклона шкворня, равный 8°, обеспечивается наклоном оси отверстия под шкворень в балке передней оси и служит для стабилизации колес за счет использования приходящейся на мост массы автомобиля.

Поперечный угол наклона шкворня может быть нарушен при прогибе балки передней оси. В этом случае следует устранить прогиб балки.

Угол развала колеса, равный 1°, определяется заданным при обработке положением оси поворотной цапфы по отношению к отверстиям под шкворень в ушках.

При наличии угла развала колес создается горизонтальная составляющая вертикальной нагрузки, направленная к оси автомобиля. Эта сила всегда прижимает ступицу колеса к внутреннему роликовому подшипнику.

В случае отсутствия угла развала колес и наличия некоторого осевого зазора в подшипниках ступиц возможно осевое перемещение ступиц на подшипниках, в результате чего ухудшается устойчивость автомобиля при движении и возрастает износ шин.

На угле развала колес отражаются износ шкворневого соединения, а также чрезмерные зазоры в подшипниках колес.

Для проверки развала колес измеряют расстояние соответственно верхней и нижней частей ободьев колес от какой-либо вертикальной плоскости или отвеса.

Разность этих расстояний при правильном угле развала должна быть 7-11 мм.

При осмотрах передней оси необходимо:

· обращать внимание на степень затяжки конусного соединения шкворня и на состояние упорного подшипника. При износе упорного подшипника увеличивается зазор между верхним ушком поворотной цапфы и балкой, который не должен превышать 0,4 мм. При необходимости следует:

· ставить металлические прокладки;

· обращать внимание на величину износа шкворня и втулок поворотной цапфы;

· Изношенные бронзовые втулки цапфы необходимо заменять новыми;

· регулярно проверять крепление пальцев шаровых сочленений продольной и поперечной тяг, крепления рычагов рулевой трапеции к поворотным цапфам. При осмотре деталей шаровых сочленений следует проверить, нет ли трещин на пружинах и сухарях. Пальцы с вмятинами, сухари и пружины с трещинами следует заменять новыми;

· регулярно проверять правильность углов установки передних колес, так как вследствие износа и деформации деталей углы во время эксплуатации могут изменяться.

Угол схождения колес в горизонтальной плоскости устанавливают регулировкой длины поперечной рулевой тяги, на концах которой имеется правая и левая резьба.

При установке передних колес для движения по прямой расстояние между торцами тормозных барабанов в горизонтальной плоскости сзади должно быть больше расстояния спереди на 3 - 5 мм.

Схождение колес рекомендуется регулировать в следующем порядке:

· установить колеса в положение, соответствующее движению по прямой;

· ослабить затяжку болтов обоих наконечников поперечной рулевой тяги;

· вращением тяги (ввертывая ее в наконечник при большом схождении и вывертывая при недостаточном) изменить ее длину так, чтобы величина схождения колес стала нормальной;

· затянуть стяжные болты обоих наконечников.

После регулировки схождения колес всегда требуется проверить углы поворота колес и отрегулировать положение обоих болтов (упорных), ограничивающих поворот колеса.

При регулировке шарового сочленения продольной рулевой тяги пробку завернуть до отказа (до выбора зазора между сухарем и ограничителем пружины), после чего отвернуть на 78-74 оборота (до первого положения, при котором возможна шплинтовка) и зашплинтовать.

При регулировке шаровых сочленений поперечной рулевой тяги завернуть до отказа опорную пяту - до выбора зазора между сухарем и опорной пятой, после чего отвернуть (до первого положения, при котором возможно стопорение) и застопорить.

Проверять и регулировать углы поворота колес следует, как правило, после регулировки схождения колес.

При регулировке углов поворота колес изменяют положение упорных болтов, ввернутых в выступы балки передней оси.

После регулировки углов во всех случаях следует проверить, не задевают ли шины при осадке рессор и поворотных колес в крайнее положение за детали.

3.6 Устройство колёс

Колёса автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А состоят из диска и обода. Колёса автомобиля КамАЗ бездисковые. Обод колёс у грузовых автомобилей плоский, имеет два бортовых кольца. Съёмное бортовое кольцо неразрезанное и закреплено на ободе разрезным замочным кольцом.

На дисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колёс.

У грузовых автомобилей на заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса. Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружные колёса - гайками с конусом. Для предотвращения самоотвёртывания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны - правую. Колёса автомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колёс и крепят прижимами. Для установки колеса на ступице внутренняя поверхность обода имеет конус. Между ободьями сдвоенных задних колёс установлено проставочное кольцо. Все шпильки колёс автомобиля КамАЗ имеют правую резьбу. Запасное колесо автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А устанавливают на откидном кронштейне на раме под передней частью грузовой платформы.

3.7 Автомобильные шины

Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягчения ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха в шинах и их упругости.

Пневматическая шина состоит из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболее сложной частью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения и обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущими на изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из очень прочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).

Покрышка состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья - с крупным направленным рисунком.

При установке колеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора, необходимо следить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствовала направлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшение износа покрышки.

Между каркасом и протекторным слоем размещён подушечный слой, состоящий из разреженного корда и эластичной прочной резины. Подушечный слой служит для обеспечения хорошей связи каркаса с протектором.

В бортах каркаса заделаны сердечники, изготовленные из проволочного, тросового кольца и резиновой ткани, образующей крыло. Крыло покрышки не допускает растягивания бортов. По бокам покрышки нанесён слой резины, защищающий каркас от повреждения и попадания влаги.

В покрышках типа РС нити корда расположены по кратчайшему расстоянию между бортами; это расположение называется радиальным. При таком расположении нити в смежных слоях не перекрещиваются, нагрузка от внутреннего давления на нити уменьшается по сравнению с обычными шинами вдвое, уменьшается также их нагрев. Для увеличения прочности шин типа Р подушечный слой изготовляют из трёх-шести слоёв малорастяжимого металлического или вискозного корда, нити которого расположены вдоль окружности.

Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения камеры воздухом и удаления его в случае необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса, золотника и колпачка. Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем и закреплён в камере при помощи специальной шайбы и гайки.

Золотник - это клапан, пропускающий воздух только внутрь камеры; состоит он из ниппеля, клапана с резиновым кольцом, стержня и пружины. Золотник ввёрнут внутрь корпуса вентиля и сверху закрыт колпачком.

Ободную ленту применяют в основном в шинах грузовых автомобилей, изготовляют её из резины. Она имеет фигурную форму и служит для защиты камеры от повреждения ободом.

На каждом автомобиле устанавливают шины определенного размера. Размер шин определяется по диаметру профиля, внутреннему диаметру, соответствующему диаметру обода колеса, и внешнему диаметру шины. При маркировке шин вначале обозначается размер профиля, а затем через тире - внутренний диаметр. Эти размеры могут быть даны в дюймах (например, 8,25-20) или в миллиметрах (например, 260-508). Кроме размера шин, на покрышке поставлено клеймо с указанием завода, выпустившего шину, года и месяца выпуска, номера. Например, ДIII 790079384, где Д - Днепропетровский завод, III - март, 79 - год выпуска и затем номер покрышки. На морозостойких шинах наносится надпись «север», у шин, предназначенных к шипованию - Ш, на покрышках с радиальным между собой точечной контактной сваркой.

По способу герметизации внутреннего объема, шины бывают камерными и бескамерными.

Камерные шины (рис. 3.5) состоят из покрышки и камеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полости покрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентиль представляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину и препятствующий его выходу наружу.

Рисунок 3.5 - Камерная шина в сборе с колесом: 1 - обод колеса; 2 - покрышка; 3 - камера; 4 - вентиль

Бескамерные шины отличаются наличием воздухонепроницаемого резинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки (вместо камеры) и имеют следующие особенности: меньшая масса; повышенная безопасность при езде, так как в случае прокопа воздух выходит только в месте прокопа (при мелких прокопах достаточно медленно); простота ремонта в случае прокола (нет необходимости в демонтаже); усложненный и более квалифицированный монтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличии компрессора требуют колеса с ободами специального профиля и повышенной точности изготовления.

Рисунок 3.6 - Бескамерная шина: 1 - протектор; 2 - герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой; 3 - каркас; 4 - вентиль колеса; 5 - обод

Колеса для бескамерных шин, кроме этого, должны обладать высокой герметичностью сварного шва (колеса с диском), а также иметь на посадочных полках обода специальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотвращающие самопроизвольное соскальзывание бортов шины в случае критических ситуаций во время движения.

В российских условиях эксплуатации бескамерные шины еще не полностью вытеснили камерные по двум основным причинам. Во-первых, при коррозионном или механическом повреждении ободов шины начинают пропускать воздух и во-вторых, после монтажа бескамерной шины ее непросто вновь накачать.

3.8 Дисбаланс и балансировка колёс

Балансировка колеса в сборе - это процесс равномерного распределения массы колеса по окружности качения, то есть операция по устранению неуравновешенности (дисбаланса) колеса путем установки на него дополнительных (корректирующих) грузиков.

Дисбаланс - неравномерное распределение массы по траектории вращения колеса.

Причины дисбаланса:

1. Конструктивные

- Вентильное отверстие в ободе, наличие вентиля в камере.

2. Технологические

- Нарушена геометрия при изготовлении шины и (или) диска.

- Плохое состояние элементов подвески автомобиля.

3. Эксплуатационные

- Неравномерное распределение масс в покрышке (например налипание грязи на внутренней поверхности обода).

- Неправильная затяжка колеса при установке на ступицу (нарушен порядок затяжки крепежных элементов или затяжка одного из них слишком сильная).

- Ослабление крепления колеса к ступице.

- Неравномерный износ шины.

- Разбито центральное и (или) крепежные отверстия диска.

- Изменение геометрических размеров колеса из-за дефектов обода или вздутия шины.

- Неправильный монтаж шины, в результате чего она не полностью встала на посадочное место на ободе (рекомендовано проводить окончательную балансировку НОВОГО (вновь смонтированного) колеса через 500 километров пробега).

- Ремонт (вулканизация) шины.

Дисбаланс создает неуравновешенные центробежные силы, которые вызывают дополнительную нагрузку на шины, элементы шасси и кузова, приводящую к их повышенному износу, вибрации, шуму во время движения.

Влияние дисбаланса особенно заметно при движении автомобиля по хорошей дороге со скоростью более 80 км/ч (для разных моделей автомобилей скорость, при которой наиболее ощутим дисбаланс, может отличаться в 1,5 - 2 раза). Неуравновешенные центробежные силы «стремятся» повернуть управляемые колеса относительно оси поворота. Вследствие вращения колес направление этих сил постоянно меняется, что вызывает колебания, передающиеся на рулевое колесо и на кузов автомобиля. Дисбаланс ухудшает управляемость и устойчивость автомобиля, особенно на поворотах.

Признаки дисбаланса:

1. Вибрация руля в различном диапазоне скоростей.

2. Покрышку выедает пятнами.

Виды дисбаланса.

Существует три вида дисбаланса:

1. Статический

Статический дисбаланс - это когда масса колеса неравномерно распределяется относительно оси вращения.

При статическом дисбалансе колесо бьет в вертикальной плоскости. При вращении колеса неуравновешенная масса создает свою центробежную силу. Именно эта сила и будет при вращении колеса создавать переменный по направлению вращающий момент на оси, что ведет к разбиванию подвески. Для устранения этого явления нужно приложить к колесу некоторую силу, равную центробежной силе по величине и противоположной по направлению. Это достигается прикреплением дополнительного грузика в точке противоположной точке нахождения неуравновешенной массы. Это и называется статической балансировкой.

2. Динамический

Динамический дисбаланс - это когда масса колеса неравномерно распределяется относительно центральной плоскости вращения.

При динамическом дисбалансе на колесо действует пара противоположно направленных сил, действующих на определенном плече относительно плоскости вращения колеса. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах.

3. Комбинированный

Комбинированный дисбаланс - это когда масса колеса неравномерно распределяется относительно оси и центральной плоскости вращения (включает в себя «комбинацию» статического и динамического дисбаланса).

В большинстве своем (95%) при балансировке колеса мы сталкиваемся с комбинированным дисбалансом.

Статический режим балансировки используется в случае необычной конструкции колесного диска, когда для установки грузика на диск пригодна только одна поверхность. Чаще всего такие колёса имеют отрицательный вылет.

В остальных случаях статический дисбаланс может совпадать с динамическим.

Подготовка колеса к балансировке.

Перед балансировкой следует удалить все грузики. Колесо должно быть очищено от грязи и камней, застрявших в протекторе (в идеале - вымыто). При подготовке к балансировке на стационарном стенде особенно тщательно должна быть очищена плоскость колеса, прилегающая к ступице. После определения места установки самоклеющегося грузика на диске оно должно быть обезжирено. Если есть погнутости закраины обода, они должны быть исправлены. В шине проверяется давление и при необходимости доводится до номинального для правильного расположения на ободе.

Балансировку рекомендуется проводить на стационарных стендах, надежно закрепленных на ровной поверхности.

Подобная балансировка колеса устраняет все виды неуравновешенности колеса с наибольшей точностью.

Для точной балансировки необходимо не только надежно зафиксировать колесо на балансировочном стенде, но и точно его центрировать, то есть совместить реальную ось вращения колеса (ось, относительно которой колесо вращается на ступице автомобиля) и ось вращения вала стенда.

Способы крепления колеса на стационарный балансировочный стенд.

Различают 3 способа крепления колеса на стационарный балансировочный стенд:

1. По центральному отверстию колеса центрирование осуществляется конусным адаптером с внешней или внутренней стороны диска. Конусный адаптер применяется в основном для стальных штампованных колес и в случае, когда поверхность центрального отверстия не имеет следов коррозии и износа. Этот способ может не обеспечить хорошего центрирования из-за невысокой точности изготовления центрального отверстия. Однако он получил широкое распространение благодаря тому, что один и тот же конус позволяет устанавливать колеса с различными размерами центрального отверстия (уменьшает время установки колеса).

2. По крепежным отверстиям центрирование осуществляется фланцевым адаптером. В большинстве случаев для облегчения попадания фланцевого адаптера в крепежные отверстия применяется конический адаптер, который при закручивании зажимного устройства утапливается во фланец вала стенда. Этот способ обеспечивает высокую точность, так как колесо центрируется так же, как и на ступице автомобиля. Необходимость перенастройки адаптера для центрирования колеса с другими размерами несколько увеличивает время работы. Если колесо не имеет центрального отверстия или его диаметр меньше диаметра резьбовой части вала стенда, используются специальные фланцевые адаптеры, позволяющие, закреплять колесо с внутренней стороны.

3. По центральному и крепежным отверстиям центрирование производится одновременно фланцевым и цанговым (само разжимающимся) адаптерами. Этот способ обеспечивает наибольшую точность центрирования на легкосплавных колесах, имеющих точную механическую обработку центрального отверстия.

3.9 Газораспределительный механизм

Распределительный вал. Распределительный вал - стальной кованый; имеет пять опорных шеек. Для удобства сборки шейки имеют разные диаметры: первая - 52 мм, вторая - 51 мм, третья - 50 мм, четвертая - 49 мм, пятая - 48 мм. Шейки опираются на втулки, свернутые из сталебаббитовой ленты и запрессованные в отверстия в перегородках блока цилиндров. Поверхности шеек распределительного вала, кулачков, эксцентрика и зубьев шестерни привода масляного насоса закалены до высокой твердости. Профили впускного и выпускного кулачков одинаковы. Кулачки по ширине шлифованы на конус. Коническая поверхность кулачка в сочетании со сферическим торцом толкателя при работе двигателя сообщает толкателю вращательное движение. Вследствие этого износ направляющей толкателя и его торца делается равномерным и небольшим.

Рисунок 3.7 - Газораспределительный механизм: 1. Шплинт оси коромысел. 2. Плоские шайбы оси коромысел. 3. Пружинистая шайба оси коромысел. 4. Стойка оси коромысел. 5. Распорная пружина коромысел. 6. Коромысло клапана. 7. Контргайка регулировочного винта клапана. 8. Регулировочный винт клапана. 9. Шестерня распределительного вала. 10. Упорный фланец распределительного вала. 11. Распорное кольцо распределительного вала. 12. Штанга толкателя. 13. Толкатель клапана. 14. Распределительный вал. 15. Втулки распределительного вала. 16. Зубчатый обод маховика. 17. Маховик. 18. Маслоотражательный гребень коленчатого вала. 19. Болт крепления маховика. 20. Гайка болта крепления маховика. 21. Уплотнительная прокладка. 22. Держатель сальника заднего подшипника. 23. Набивка сальника заднего подшипника. 24. Верхний вкладыш коренного подшипника. 25. Нижний вкладыш коренного подшипника. 26. Коленчатый вал. 27. Распределительная шестерня. 28. Шкив коленчатого вала. 29. Храповик коленчатого вала. 30. Метка для установки поршня в в.м.т. 31. Метка для установки зажигания. 32. Болт крепления шестерни распределительного вала. 33. Шайба шестерни распределительного вала. 34. Маслоотражатель коленчатого вала. 35. Маслоотражатель переднего сальника. 36. Передний сальник коленчатого вала. 37. Ступица шкива коленчатого вала. 38. Зубчатая шайба храповика. 39. Призматическая шпонка ступицы шкива. 40. Отражатель крышки распределительных шестерен. 41. Штифт установки зажигания. 42. Сегментарная шпонка шестерни распределительных шестерен. 43. Крышка распределительных шестерен. 44. Сегментная шпонка распределительной шестерни. 45. Упорная шайба коленчатого вала. 46. Передняя шайба упорного подшипника. 47. Штифт передней шайбы упорного подшипника. 48. Крышка переднего коренного подшипника. 49. Маслосъемное кольцо (составное). 50. Поршень. 51. Верхнее компрессионное кольцо. 52. Нижнее компрессионное кольцо. 53. Стопорное кольцо поршневого пальца. 54. Поршневой палец. 55. Шатун. 56. Болт шатуна. 57. Вкладыши шатуна. 58. Крышка шатуна. 59. Гайка болта шатуна. 60. Контргайка болта шатуна. 61. Прокладка гильзы цилиндра. 62. Гильза цилиндра. 63. Вставка гильзы цилиндра. 64. Седло клапана. 65. Выпускной клапан. 66. Впускной клапан. 67. Втулка выпускного клапана. 68. Втулка впускного клапана. 69. Стопорное кольцо втулки впускного клапана. 70. Маслоотражательный колпачок. 71. Опорная шайба пружины клапана. 72. Пружина клапана. 73. Тарелка пружины клапана. 74. Сухарь клапана

Распределительный вал приводится от коленчатого вала косозубой шестерней. На коленчатом валу находится стальная шестерня с 28 зубьями, а на распределительном валу - текстолитовая шестерня с 56 зубьями. Применение текстолита обеспечивает бесшумность работы шестерен. Обе шестерни имеют по два отверстия с резьбой М8Х1.25 для съемника. Pаспределительный вал вращается в 2 раза медленнее коленчатого. От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным стальным фланцем. Фланец расположен между торцом шейки вала и ступицей шестерни с зазором 0,1-0,2 мм. Осевой зазор обеспечивается распорным кольцом, зажатым между шестерней и шейкой вала. Для улучшения приработки поверхности упорного фланца фосфатированы. Шестерня закреплена на распределительном валу при помощи шайбы и болта и резьбой М12Х1.25. Болт ввертывается в торец вала. На шестерне коленчатого вала против одного из зубьев нанесена метка 0, а против соответствующей впадины шестерни распределительного вала нанесена риска. При установке распределительного вала эти метки должны быть совмещены.

Клапаны и толкатели. Толкатели - стальные, поршневого типа. Торец толкателя направлен отбеленным чугуном и шлифован по сфере радиусом 750 мм (выпуклость середины торца равна 0,11 мм). Внутри толкателя имеется сферическое углубление радиусом 8,73 для нижнего конца штанги. Вблизи нижнего торца сделаны два отверстия для стока масла из внутренней полости толкателя. Штанги толкателей изготовлены из дюралюминиевого прутка. На концы напрессованы стальные закаленные наконечники со сферическими торцами. Нижний наконечник, сопрягающийся с толкателем, имеет торец с радиусом сферы 8,73 мм, а верхний, входящий в углубление в регулировочном винте коромысла - 3,5 мм. Длина штанги двигателя 24Д - 283 мм, двигателя 24-01 - 287 мм.

Коромысла клапанов - стальные литые. В отверстие ступицы впрессована втулка, свернутая из листовой оловянистой бронзы. На внутренней поверхности втулки сделана канавка для равномерного распределения масла по всей поверхности и для подвода его к отверстию в коротком плече коромысла. Длинное плечо коромысла заканчивается закаленной цилиндрической поверхностью, опирающейся на торец клапана, а короткое плечо - резьбовым с отверстием для регулировочного винта. Регулировочный винт имеет шестигранную головку со сферическим углублением для штанги, а с верхнего конца - прорезь для отвертки. Сферическое углубление соединено сверленными каналами с проточкой на резьбовой части винта. Проточка на винте приходится против отверстия в плече коромысла, т.е. находится примерно посередине высоты резьбовой бобышки короткого плеча коромысла. Масло в этом случае беспрепятственно проходит из канала коромысла в канал винта. Регулировочный винт стопорится контргайкой. Коромысла опираются на полую стальную ось. Ось закреплена на головке цилиндров при помощи четырех стоек из ковкого чугуна и шпилек, пропущенных через стойки. Задняя стойка имеет на плоскости, прилегающей к головке цилиндров, паз, совпадающий со сверлением в головке. По этому сверлению и пазу масло подводится из канала в головке в полость оси коромысел. Остальные три стойки фрезерованного паза не имеют (поэтому их нельзя ставить на место четвертой стойки). От осевого перемещения коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими коромысла к стойкам. Крайние коромысла удерживаются от перемещения плоскими пружинами, которые закреплены на концах оси при помощи шайб и шплинтов, пропущенных через ось. Для увеличения износостойкости наружная поверхность оси под коромыслами закалена. Под каждым коромыслом в оси сделано отверстие для смазки.

Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан - из хромокремнистой, выпускной - из хромоникельмарганцовистой с присадкой азота. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен более жаростойкий хромоникелевый сплав. Торцы стержней клапанов закалены до высокой твердости. Диаметр стержня клапанов 9 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 47 мм, а выпускного - 36 мм. Угол седла обоих клапанов 45&deg. Высота подъема клапанов 9,5 мм. Впускной клапан открывается с опережением на 12° до прихода поршня в в.м.т., закрывается с запаздыванием на 60° после прихода поршня в н.м.т. Выпускной клапан открывается с опережением на 54° до прихода поршня в н.м.т. и закрывается с запаздыванием на 18° после прихода поршня в в.м.т. Указанные фазы газораспределения действительны при зазоре между коромыслом и клапаном, равном 0,45 мм. Рабочий зазор между коромыслом и клапаном должен быть для первого и восьмого клапанов в пределах 0,30-0,35 мм, для всех остальных - 0,35-0,40 мм. Зазоры проверяют и устанавливают на холодном (20°С) двигателе. При увеличенных зазорах возникает стук клапанов, а при уменьшенных возможно неплотное прилегание клапана к седлу и прогорание клапана.

На конце стержня клапаном сделана выточка для сухариков тарелки пружины клапана, а на стержне впускных клапанов имеется еще выточка для маслоотражательного колпачка. Пружина клапана с переменным шагом витков изготовлена из термически обработанной высокопрочной проволоки и подвергнута дробеструйной обработке. Пружина опирается на головку цилиндра через опорную стальную шайбу концом, имеющим меньший шаг витков. Тарелки пружины клапана изготовлены из стали. Клапаны работают в металлокерамических направляющих втулках. Втулки изготовлены прессованием с последующим спеканием из смеси железного, медного и графитового порошков и обработаны окончательно после запрессовки в головку. Антифрикционные качества таких втулок высоки. Втулка впускного клапана снабжена стопорным кольцом, препятствующим самопроизвольному перемещению втулки в головке. Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и стержнем впускного клапана в цилиндр, на стержень клапана под тарелкой пружины надет маслоотражательный колпачок, изготовленный из маслостойкой резины.

Распределительный механизм закрыт сверху крышкой коромысел, штампованной из листовой стали. Крышка коромысел крепится через резиновую прокладку к головке цилиндров шестью винтами. Периодически следует проверять зазор между носком коромысла и торцом стержня клапана и, при необходимости, их регулировать. Проверку и регулировку зазора рекомендуется производить в такой последовательности:

1. Установить поршень первого цилиндра в в.м.т. такта сжатия. Для этого надо, проворачивая коленчатый вал пусковой рукояткой, совместить метку на ободе шкива коленчатого вала с указателем на крышке распределительных шестерен. При такте сжатия оба коромысла первого цилиндра должны свободно качаться на осях, т.е. оба клапана должны быть закрыты. Проверить щупом зазор между коромыслом и клапаном. При неправильном зазоре отвернуть гаечным ключом гайку, регулировочного винта и, поворачивая отверткой регулировочный винт, установить зазор по щупу. Поддерживая отверткой регулировочный винт, законтрить его гайкой и проверить правильность зазора.

2. Повернуть коленчатый вал на пол-оборота, отрегулировать зазоры для второго цилиндра.

3. Повернуть коленчатый вал еще на пол-оборота, отрегулировать зазоры для четвертого цилиндра.

4. Повернув коленчатый вал еще на пол-оборота, отрегулировать зазоры для третьего цилиндра.

Одновременно со сменой поршневых колец и вкладышей следует произвести притирку клапанов. Если ширина фаски в головке более 2,4 мм, седло следует прошлифовать коническими шлифовальными кругами: с внутренней стороны шлифовальным кругом с углом конуса 60, а с наружной - с углом конуса 120&deg. Наружный диаметр рабочей части фаски седла должен быть на 0,5-1 мм меньше диаметра тарелки клапана. При притирке клапанов следует очистить от отложений полость оси коромысел, каналы в четвертой стойке оси и в головке цилиндров. Перед сборкой стержни клапанов следует обмазать тонким слоем коллоидного графита, разведенного в масле, применяемом для двигателя.

4. Конструкторская часть

Демонтаж рулевой сошки будет проще и удобнее, если пользоваться приспособлением, показанным на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Съёмник рулевой сошки: 1 - упор; 2 - корпус; 3 - винт; 4 - рукоятка

Демонтаж рулевой сошки с применяем данного приспособления производиться следующим образом:

· отворачивается гайка крепления рулевой сошки;

· корпус приспособления устанавливается на вал рулевой сошки рулевого механизма с захватом рулевой сошки;

· упор ходового винта подводится к торцу вала рулевой сошки;

· вращением ходового винта рукояткой производится демонтаж рулевой сошки с вала рулевой сошки рулевого механизма.

Заключение

В ходе выполнения проекта были решены следующие задачи:

· Произведен расчет режимов, трудоемкости и объемов проведения работ по ТО-1, ТО-2, ТР, КР и диагностике с учетом корректировочных коэффициентов;

· Рассмотрена организационная структура и технологическая схема работы агрегатного участка;

· Произведен подбор оборудования для производства работ по обслуживанию и ремонту рулевого управления;

· Разработана маршрутная карта восстановления рулевого управления автомобиля ГАЗ;

· Разработан процесс технического обслуживания №2 рулевого управления.

В данной работе были рассмотрены такие вопросы как назначение, устройство и принцип работы рулевого управления ГАЗ-3221. В одном из разделов были рассмотрены основные неисправности и способы их устранения. Также имеется маршрут восстановления рулевого управления.