Рисунок 3.2 – Задняя подвеска автомобилей КамАЗ 5320, 5410.
Рессоры подлежат замене при разрушении или потере упругости листов. Операционные карты ремонта рессор представлена в таблице 3.1 и 3.2
Инструмент и приспособления: ключи 13×14, 17×19, 22×24, 24×27, ключи накидные 19×22, 32, ключ торцовый 24×38, головки сменные 14, 19, 22, 32, 36, ключ комбинированный 32×24, ключ динамометрический, рукоятка динамометрическая, лопатка – вороток, плоскогубцы, домкрат, надставка бронзовая, молоток, подставка, клинья противооткатные, шприц смазочный, тиски, зубило, набор щупов, линейка длинной 200 мм, посуда для смазки и керосина, кисть, приспособление для разрезания гаек.
Таблица 3.1 – Операционная карта №1
№ п/п | Содержание операции (перехода) | Инструмент и приспособления |
Снятие передней рессоры | ||
Разъедините штекерную колодку передних фонарей, отверните гайки болтов крепления переднего буфера и снимите его. | Ключ 19, ключ накидной 19. |
Продолжение таблицы 3.1
Затормозите заднюю тележку автомобиля стояночным тормозом, поднимите переднюю часть автомобиля и поставьте подставку под переднюю часть рамы. | Домкрат (2шт.), лопатка – вороток, подставка. | |
Поднимите передний ведущий мост до полной ее разгрузки. | Домкрат, лопатка – вороток. | |
Отверните гайки стремянок, снимите пружинные шайбы и стремянки, накладки рессоры и опору буфера. | Ключ накидной 32, вороток, головка сменная 32. | |
Отверните гайку стяжного болта заднего кронштейна рессоры, снимите пружинную шайбу и втулку. | Ключ 22, ключ накидной 22. | |
Отверните гайки стяжных болтов переднего кронштейна, снимите пружинные шайбы и выбейте болты. | Ключ 22, ключ накидной 22, молоток, надставка бронзовая. | |
Выверните масленку из пальца и выбейте палец. | Ключ 14, молоток, надставка. | |
Опустите мост. Снимите верхние листы в сборе, нижние листы. Листы можно снять с помощью приспособления. | Домкрат, лопатка-вороток, тележка-подъёмник для замены рессор. | |
Разборка передней рессоры | ||
Закрепите рессору в тисках, отвернув гайки 5 (рисунок 3.3) болтов 3 крепления ушка передней рессоры, снимите накладку 4 ушка. | Ключи 19 (2 шт.), Тиски. | |
Рисунок 3.3 – Рессора передняя | ||
Отвернув гайку 6 болта 9, снимите ушко 8 рессоры. | Ключ 24. |
Продолжение таблицы 3.1
Отверните гайки 10, извлеките болт 1 и распорные втулки 11 из хомутов 2 и 12. | Ключи 14 (2 шт.), плоскогубцы. | |||
Плавно разгрузите листы рессоры в тисках и отделите их друг от друга. | Тиски. | |||
Очистите рессору от грязи и проверьте её техническое состояние. | Посуда для керосина. | |||
Технические условия на дефектацию и ремонт деталей передней рессоры. Не допускаются: - трещины и обломы на листах рессоры и хомутах; - трещина, обломы и выкрашивание торцов втулки; - внутренний диаметр втулки ушка рессоры более 40,75 мм; - толщина накладки коренного листа менее 4,5 мм; - ослабление посадки заклёпок крепления хомутов рессоры, устраняемое заменой заклёпок. Техническое условие. Заклёпки крепления хомутов передней рессоры должны быть расклёпаны заподлицо с поверхностью листов рессоры, допускается зачистка заклёпки. | ||||
Сборка передней рессоры | ||||
Соберите листы, обеспечив совпадение выступов на выпуклой стороне листов с выемкой на вогнутой стороне листа. | Тиски, набор щупов, линейка, посуда для смазки, кисть. | |||
Технические условия: 1. Перед сборкой листы рессоры покройте графитной смазкой УСсА. 2. Смещение листов рессоры в поперечном направлении по отношению к первому листу допускается не более 2 мм на участке заделки 190 мм. | ||||
Установите распорные втулки 11, стяжные болты 1 в хомуты 2 и 12, затяните гайки 10 с моментом 23,5 – 35,3 Н∙м (2,4 – 3,6 кгс∙м). | Ключи 14 (2 шт.), головка 14, рукоятка динамометрическая. | |||
Техническое условие. После сборки рессоры резьбовые концы стяжных болтов расклепать. | ||||
Установите ушко 8 на выступ коренного листа рессоры, вверните болт 9 и затяните гайкой 6 с моментом 216– 275 Н∙м (22– 28 кгс∙м). | Ключ 24, ключ с регулируемым крутящим моментом. | |||
Установите накладку 4 ушка в прорези во втором, третьем и четвёртом листах, закрепите стяжными болтами 3 и затяните гайками 5 с моментом 98,1 – 137 Н∙м (10 – 14 кгс∙м). | Ключ 19, головка сменная 19, рукоятка динамометрическая. | |||
Окончание таблицы 3.1
В средней части установите транспортный хомут (перед установкой на автомобиль хомут снять). | --- | |
Техническое условие. Зазоры в средней части между листами рессоры, стянутой до соприкосновения листов, должно быть не более 1,2 мм, при этом зазоры на длине участка менее 75 мм не должны быть более 0,3 мм. | ||
Установка передней рессоры | ||
Установите нижние листы рессоры, совместив центрирующие углубления, установите верхние листы рессоры в сборе, использую тележку-подъёмник для снятия и установки рессор. | --- | |
Вставьте ушко рессоры в передний кронштейн и, совместив отверстия ушка и кронштейна, вставьте палец ушка. | Надставка бронзовая, молоток, лопатка-вороток, домкрат. | |
Вставьте стяжные болты, наденьте пружинные шайбы и наверните гайки М14 с моментом затяжки 78 – 88 Н∙м (8 – 9 кгс∙м). | Ключ 22, ключ накидной 22, головка сменная 22, рукоятка динамометрическая. | |
Поднимите мост до упора накладки коренного листа в задний кронштейн рессоры, установите втулку между проушинами заднего кронштейна и, совместив отверстия втулки и кронштейна, вставьте болт, наденьте пружинную шайбу и заверните гайку с момен- том затяжки 19,6 – 39 Н∙м (2 – 4 кгс∙м). | Ключ 22, ключ накидной 22, головка сменная 22, рукоятка динамометрическая. | |
Установите накладку рессоры, опору буфера и подкладку стремянки для правой рессоры, заверните гайки М20 с моментом затяжки 245,3 – 313,9 Н∙м (25 – 32 кгс∙м). | Ключ накидной 32, головка сменная 32, ключ динамометрический. | |
Вверните масленку в палец ушка рессоры и смажьте палец смазкой Литол – 24. | Ключ 14, шприц. | |
Поднимите переднюю часть автомобиля, уберите подставку из-под рамы. Опустите автомобиль на колеса. | Домкрат, лопатка-вороток. | |
Установите передний буфер и соедините штекерную колодку передних фонарей. | Ключ 19, ключ накидной 19. |
Инструмент и приспособления: ключи 13×14, 17×19, 22×24, 24×27, ключи накидные 19×22, 32, ключ торцовый 24×38, головки сменные 14, 19, 22, 32, 36, ключ динамометрический, лопатка – вороток, плоскогубцы, домкрат, надставка бронзовая, молоток, подставка, клинья противооткатные, шприц смазочный, тиски, зубило, набор щупов, линейка металлическая 200 мм, посуда для керосина, кисть.
Таблица 3.2 – Операционная карта №2
№ п/п | Содержание операции (перехода) | Инструмент и приспособления |
Снятие задней рессоры | ||
Отверните контргайки и гайки М24 стремянок рессоры. | Головка сменная 36, вороток. | |
Установите клинья противооткатные под передние колеса. | Клинья. | |
Поддомкратьте кронштейн балансира автомобиля до полной разгрузки рессоры, поставьте подставку под раму и опустите раму | Домкрат, лопатка-вороток, подставка. | |
Снимите верхнюю накладку рессоры и стре- мянки. | Лопатка-вороток, надставка бронзовая, молоток. | |
Расшплинтуйте пальцы опор рессоры и выбейте их. Примечание. Если невозможно выбить пальцы, то отверните гайки стяжных болтов хомутов рессор и снимите рессору. | Плоскогубцы, молоток, ключ 17. | |
Снимите верхние отдельные листы рессор и нижние листы в сборе. Можно использовать тележку-подъёмник для снятия рессор. | --- | |
Разборка задней рессоры | ||
Закрепите рессору в тисках. Отверните гайки 3 (рисунок 3.4) стяжных болтов 5 хомутов 1 и 6 задней рессоры, снимите болты 5 и распорные втулки 4. | Ключ 14 (2 шт.), тиски. |
Продолжение таблицы 3.2
Рисунок 3.4 – Рессора задняя | ||
Плавно разгрузите листы рессоры в тисках и отделите друг от друга. | Тиски. | |
Очистите рессору от грязи и проверьте её техническое состояние. | Посуда для керосина. | |
Технические условия на дефектацию и ремонт деталей задней рессоры. Не допускаются: - трещины и обломы листов рессоры; - износ выступов листов рессоры; - ослабление посадки заклёпок крепления хомутов рессоры, устраняемое заменой заклёпок; - толщина концов первого листа рессоры менее 9 мм. | ||
Примечание. При износе концов первого листа рессоры более 9 мм допускается замена местами первого и третьего листов рессоры. | ||
Сборка задней рессоры | ||
Соберите листы, обеспечив совпадение выступов на выпуклой стороне листов с выемкой на вогнутой стороне листа. | Тиски, набор щупов, линейка, посуда для смазки, кисть. | |
Технические условия: 1. Перед сборкой листы рессоры покройте графитной смазкой УСсА. 2. Смещение листов рессоры в поперечном направлении по отношению к первому листу допускается не более 2 мм на участке заделки 150 мм. | ||
Установите распорные втулки 4, стяжные болты 5 в хомуты 1 и 6, затяните гайки 3 с моментом 23,5 – 35,3 Н∙м (2,4 – 3,6 кгс∙м). | Ключи 14 (2 шт.), головка сменная 14, молоток, зубило, рукоятка динамометрическая. | |
Техническое условие. После сборки рессоры резьбовые концы стяжных болтов расклепать. |
Окончание таблицы 3.2
Установка задней рессоры | ||
Установите нижние листы рессоры в сборе (или по отдельности) и скрепите хомутами, установите верхние листы и накладку рессоры. Эту операцию можно выполнить с помощью тележки-подъёмника для снятия и установки рессор. | Ключ 17. Тележки-подъёмника для снятия и установки рессор. | |
Установите стремянки рессоры и заверните гайки М24 и контргайки с моментом затяжки 538,8 – 607,6 Н∙м (56 – 62 кгс∙м). | Головка сменная 36, вороток, ключ динамо- метрический. | |
Установите и зашплинтуйте пальцы опор рессоры. Примечание. Операцию выполняйте при установке рессоры в сборе. | Плоскогубцы, молоток. | |
Поднимите заднюю часть автомобиля, уберите подставку из-под рамы, опустите автомобиль | Домкрат, лопатка-вороток. | |
Уберите противооткатные клинья из-под передних колес. |
|
4 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
4.1. Назначение и предъявляемые требования
Эксплуатация автомобилей в тяжелых дорожных условиях, при частых перегрузах нередко приводит к отказам автомобилей в следствие поломки задних и передних рессор. Поэтому часто возникает потребность по замене рессор, затрачиваются большие физические усилия и значительное время.
Крепление передних рессор у всех автомобилей имеет аналогичную конструкцию, т. е. в переднем кронштейне крепятся при помощи пальца, а в заднем кронштейне – свободно перемещаются (плавают). Рессоры имеют значительную массу от 100 до 160 кг. Работа по снятию и установке рессор довольно трудоемка и выполняется вручную без снятия колес, что создает неудобства при их снятии. Ввиду ограниченного доступа и из-за большой массы требуется привлечение двух и более слесарей.
Работы по снятию и установке следует механизировать. В частности планируется разработать конструкцию устройства для снятия и установки рессор.
Конструкция устройства должна отвечать следующим требованиям:
1) Назначение – для замены рессор всех имеющихся марок автомобилей;
2) Тип – напольный, передвижной;
3) Грузоподъемность – не мене 200 кг;
4) Иметь исходную высоту подъема – не более 300 мм;
5) Привод механизма подъема – предпочтительно гидравлический;
6) Обеспечивать фиксирование и надежное положение рессоры в захвате и предотвращение от смещения при снятии и транспортировке.
4.2 Анализ существующих конструкций
Для снятия и установки рессор грузовых автомобилей существуют конструкции подъемно-транспортного оборудования, которые представляют собой тележку-подъемник, состоящую из рамы на колесах, поворотной консоль - стойки, стрелы-пантографа с силовым цилиндром, установленным на консоли, гидравлического насоса и подхвата.
Подъемник П-216 состоит из рамы 1, на которой установлена поворотная колонка 13, имеющая механизм поворота (червячная передача). К колонке шарнирно прикреплена стрела-пантограф 10 и связана через шток с силовым цилиндром 4, который прикреплен шарнирно к нижнему концу поворотной консоли. На раме установлен гидравлический насос 2 с педалью привода 12 и трубопроводом 3, подключенным к цилиндру. К концу стрелы-пантографа прикреплен захват. Рама установлена на четырех колесах, два из которых поворотные. Захват 7 служит для установки на нем рессоры, которую фиксируют с помощью пальца 8, через отверстия в его боковых ребрах.
Общий вид тележки П-216 представлен на рисунке 3.1.
1 – балка продольная; 2 – насос гидравлический; 3 – трубопровод; 4 – цилиндр гидравлический; 5 – плита; 6 – колесо; 7 – захват; 8 – палец фиксирующий; 9 – серьга; 10 – стрела захвата; 11 – тяга поддерживающая; 12 – педаль привода насоса; 13 – консоль-стойка; 14 – рукоятка; 15 - маховик
Рисунок 3.1 – Тележка для замены рессор П-216
Недостаток данной конструкции тележки заключается в низкой надежности снятия и установки рессоры, так как рессора может перемещаться вдоль захвата из-за недостаточной силы трения между фиксирующим пальцем и основанием захвата. К недостаткам также следует отнести невысокую грузоподъемность и, вследствие этого, невозможность снятия задних рессор трехосных автомобилей.
К достоинствам данной конструкции можно отнести наличие механической системы поворота консоль-стойки посредством червячной передачи и небольшие габаритные размеры.
Общий вид тележки-подъемника П-214 представлен на рисунке 3.2.
1 – балка продольная; 2 – насос гидравлический; 3 – трубопровод; 4 – цилиндр гидравлический; 5 – плита; 6 – колесо; 7 – захват; 8 – палец фиксирующий; 9 – серьга; 10 – стрела захвата; 11 – тяга поддерживающая; 12 – педаль привода насоса; 13 – консоль-стойка; 14 – рукоятка
Рисунок 3.2 – Тележка-подъемник модели П-214
Конструкция тележки аналогична конструкции тележки модели П-216. Тележка состоит из рамы 1, на которой установлена поворотная консоль-стойка 13. К колонке шарнирно прикреплена стрела-пантограф 10, которая связана с поворотной колонкой через шток силового цилиндра 4. На раме установлен гидравлический насос 2 с педалью привода 12 и трубопроводом 3. К концу стрелы-пантографа прикреплен через серьгу 9 захват 7. Рама установлена на 4-х колесах, два из которых поворотные.
Недостаток данного подъемника такой же как и у модели П-216, т.е. низкая надежность снятия и установки рессоры из-за недостаточной силы трения между фиксирующим пальцем и основанием захвата, что может привести к соскальзыванию рессоры и ее падению, невозможность снятия задних рессор трехосных автомобилей из-за невысокой грузоподъемности.
К достоинствам данной модели можно отнести небольшие габаритные размеры и наличие поворотных колес, что облегчает маневрирование техникой.
4.3 Предлагаемая конструкция
Общий вид тележки-подъемника, приведен на листе 5 графической части на листе и рисунке 3.3
1 – балка продольная; 2 – насос гидравлический; 3 – трубопровод; 4 – цилиндр гидравлический; 5 – винт вертикального перемещения подхвата; 6 – колесо; 7 – захват; 8 – палец фиксирующий; 9 – серьга; 10 – стрела захвата; 11 – тяга поддерживающая; 12 – педаль привода насоса; 13 – консоль-стойка; 14 – основание
Рисунок 3.3 – Общий вид предлагаемой конструкции тележки
Используемый способ захвата не обеспечивает надежность крепления рессоры и безопасность при ее транспортировке по неровному полу, ввиду малых площадей опорной поверхности, возможных колебаниях рессоры, что может привести к выскальзыванию рессоры и поломке листов.
Предлагаем изменить конструкцию захвата с целью обеспечения удобного подхода к рессорам, надежности крепления при снятии и установке и безопасности при ее транспортировке. Необходимо с учетом разномарочности А, типа, разнообразия параметров и способов подхода к рессорам разработать специализированные захваты и организовать замену их, т.е. предусмотреть возможность переустановки на стреле съемных захватов.
Для задних рессор автомобилей и автобусов при симметричном креплении в 2-х точках с равномерным распределением массы рессоры на опорах захвата с подходом сбоку к средней части рессоры при снятых колесах.
Способ крепления рессоры существенно упрощает процесс ее снятия и установки. В средней части при помощи стремянок рессора закреплена на оси балансира, а концами опирается свободно на балки мостов. Снимать рессору предлагаю при снятых колесах. Способ привода захвата и схема захвата приведены на рисунке 3.4 и 3.5.
Рисунок 3.4 – Подвод захвата
1 – планка-гайка; 2 – упорный рычаг; 3 – винт силовой; 4 – опорный подпятник; 5 - рукоятка
Рисунок 3.5 – Схема захвата
Основой захвата также будет планка гайка 1, на которой предлагаем смонтировать раздвижные рычаги 2 с возможностью развода их на необходимую величину в зависимости от размещения стяжных хомутиков и формы коренного листа. Для прижатия рессоры к упорам также предлагаю использовать силовой винт 3 с приводом через рукоятку 5. На конце винта 3 предлагаем на шарнирной опоре установить опорный подпятник 4 для обеспечения достаточной площади опорной поверхности при закреплении (зажиме) рессоры в захвате. Т.к. в задней рессоре 3-х осного автомобиля имеется центральный стяжной болт, то с учетом этого в опорной поверхности подпятника предлагаю предусмотреть центральное отверстие для продхода головки болта. Диаметр и глубина отверстия должны соответствовать диаметру и высоте головки болта (или больше). Длина упорных рычагов будет выбрана с учетом максимальной толщины рессоры в средней части, размеров подпятника и рабочего хода винта.
4.4 Анализ нагруженности деталей. Назначаемые и определяемые параметры
Схема действующих сил на захват приведена на рисунке 3.6.
По конструктивным соображениям назначаем следующие параметры:
1) Величину bmax и bmin схождения и развода упорных рычагов 2 (с учетом ширины листов обслуживаемых рессор и свободного прохода упоров рычагов при закреплении рессоры в захвате: bmax = 0,008 м; bmin = 0,16 м;
2) Длину упоров рычагов: а = 0,035 м;
3) Длину рычагов 2 с учетом толщины пакета листов в месте закрепления: l = 0,145 м;
4) Рабочий ход винта 3 с учетом минимальной толщины пакета листов в месте закрепления Δh ≥ 0,03 м, полный ход h ≥ 0,06 м.
1 - планка-гайка; 2 – упорный рычаг; 3 – винт силовой; 4 – опорный подпятник; 5 – рукоятка привода винта
Рисунок 3.6 – Схема сил действующих на захват
С учетом действующих сил упор рычага 2 будет работать на срез; винт 3 на сжатие; витки резьбы винта – на смятие и срез; витки резьбы гайки – на смятие и срез; винт 3 на длине l 1 (свободной) – на продольный изгиб.
Для расчетов захвата необходимо знать усилие прижатия рессоры для ее удержания от выскальзывания, т. е. силу создаваемую винтом.
Схема определения удерживающих сил приведена на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Схема удерживающих сил
Предлагается защемлять рессору в точке О1, т.е. консоли рессоры.
Условия удержания рессоры:
(4.1)
где 
– нормальная составляющая, Н;
– коэффициент трения (сталь по стали, f=0,15).
В свою очередь:
(4.2)
где 
– масса рессоры (по условию mp=160), кг.;
– угол соскальзывания (по конструкции передней рессоры КрАЗ-6437 α=20o).
Тогда
Для обеспечения надежности закрепления рессоры принимаем коэффициент запаса К=2, т.е.
Тогда необходимая сила зажима (сила, развиваемая винтом) составит:
4.4.1 Расчет параметров силового винта
Принимаем, что винт будет изготовлен из стали 35Х. Принимаем длину винта l =110 мм, один конец винта будет иметь сферическую опору, противоположный конец в сечении – квадратную форму для установки съемной рукоятки. Схема силового винта приведена на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 – Схема силового винта
По результатам расчетов (см. п 3.4) сила зажима (сила создаваемая винтом), необходимая для удержания рессоры, Fзаж>161 Н.
При расчете винта необходимо определить напряжения сжатия и среза в резьбе (т.е. проверить на износостойкость), произвести расчет на прочность и устойчивость винта (продольный изгиб) с целью определения правильности выбора материалов и способности винта выдерживать заданные нагрузки.
Средний диаметр d2, мм, резьбы винта:
(4.3)
где Fзаж– сила, развиваемая винтом, Н; y–отношение высоты гайки к среднему диаметру резьбы (для гаек] принимаем y=1,2) [p] – допускаемое удельное давление для резьбы (по рекомендации для стали по стали [p]=7), МПа.
Тогда
С учетом запаса прочности принимаем d2 = 16 мм и по ГОСТ 10177-62 назначаем упорную, одноходную самотормозящую резьбу с наружным диаметром d3 = 18 мм, средним диаметром d2=16,5 мм, внутренним – d1 = 14,5 мм, шагом S = 2 мм и высотой профиля резьбы h = 2,982 мм.
Напряжение сжатия sсм в резьбе при принятых условиях не должно превышать предельно допустимое, т.е. должно быть обеспечено условие прочности (износостойкости):
(4.4)
где zb–число рабочих витков резьбы (гайки);
d2–средний диаметр резьбы (d2 = 16,5), мм;
h–высота профиля резьбы (n=2,982), мм;
[sсж]–допустимое напряжение смятия (для стали 35Х [sсж]=7), МПа.
Для определения числа витков необходимо знать глубину завинчивания винта (или высоту гайки) Н, мм:
H=j·d2, (4.5)
где j-отношение высоты гайки к среднему диаметру резьбы (для целых гаек принимаем j=1,2).
Тогда
H=1,2·16,5=20 мм.
Принимаем Н=25 мм.
В свою очередь число витков резьбы zb:
, (4.6)
где S–шаг резьбы (по условию S=2), мм.
Тогда
Напряжение среза при принятых условиях не должно превышать предельно допустимое, т.е. должно быть выполнено условие прочности:
(4.7)
где d–наружный диаметр (d = 18), мм;
Н–глубина завинчивания (Н=25), мм;
k–коэффициент полноты резьбы (для упорной резьбы k=0,65 [11]);
kт.–коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы (kт = 0,7);
[τср]–предельно допустимое напряжение среза (для стали 35Х [τср]=89), МПа
Тогда
Т.к. стержень винта работает на сжатие и имеет свободную длину (расстояние l от подпятника до гайки) его необходимо проверить на прочность и устойчивость (продольный изгиб).
Объединенное условие прочности и устойчивости (продольный изгиб):
(4.8)
где d1–внутренний диаметр резьбы винта (по условию d1=14,5), мм;
kп–коэффициент понижения допускаемого напряжения на сжатие в зависимости от гибкости стержня винта λ;
[sc]–предельно допустимое напряжение на сжатие (для стали 35Х [sc]=320) МПа.
Гибкость винта λ:
(4.9)
где μ–коэффициент приведения длины винта (для винтов с одной опорой и направлением в гайке μ=1);
l–длина рабочей части стержня винта, подверженной продольному изгибу (с учетом минимальной толщины пакета листов рессоры в месте закрепления принимаем l=70), мм;
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 24 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
