книги из ГПНТБ / Бухарин Н.А. Автомобили. Конструкции, нагрузочные режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля учеб. пособие

рическими или коническими фасками, что способствует более точной установке колеса на ступице. Диски колес выходят из строя из-за появления усталостных радиальных трещин по пери­ ферии шпилечных отверстий и разнашивания самих отверстий.

Испытания показывают, что основной причиной преждевре­ менного усталостного разрушения в зоне отверстий является не­ достаточная затяжка или перетяжка гаек крепления колес на ступице. Момент затягивания гаек рекомендуется выдерживать в пределах 0,3—0,4 кН-м (30—40 кгс-м). Отклонение от указан­ ных нормативов резко сокращает долговечность дисков колес.

Р и с . XIV. 16. Конструкция обода для пневмокатков (вариант)

Ободья изготавливаются преимущественно из стали Ст.З и стали 15 (для горяцей прокатки), а также из сталей, принимающих глубокую вытяжку (сталь 08). Для замочных колец рекомендуются стали повышенной прочности и упругости (сталь 45 и 50), для дисков — Ст.З или сталь 15. В отдельных случаях ободья и диски для легковых автомобилей отливаются из цветных металлов (алю­ миний, магний), что дает значительное снижение веса машины и повышает ее эстетические показатели.

Ступицы колес. Их в основном выпускают двух типов: флан­ цевые (для дисковых ободьев) и спицевые (для бездисковых ободьев). Фланцевые ступицы применяются на легковых автомобилях и гру­ зовых автомобилях малой и средней грузоподъемности (рис. XIV. 17, а). Диск 4 внутреннего колеса центрируется и при­ жимается к ступице 5 через сферические фаски внутренней гай­ кой (футоркой) 1, диск 3 наружного колеса—наружной гайкой 2.

Для исключения самоотвинчивания гаек на шпильках для правых колес нарезается правая резьба, для левых колес — левая.

Между центральными отверстиями дисков и ступицей предусма­ тривается зазор Д = 1,5ч-2,5 мм. Число крепежных шпилек вы­

370

бирается равным б— 10 (в зависимости от веса автомобиля). При­ веденная конструкция крепления колес к ступице является стан­ дартизованной для отечественных машин. Обследования ободьев в автохозяйствах показывают, чТо эта конструкция имеет суще­

отверстий, доходящих до 250—300 МПа (2500—3000 кгс/см2) при

Рис. XIV. 17. Конструкции креплений дисков колес к фланцевым ступицам

затяжке гаек нередко возникают микроскопические разрывы во­ локон металла, усиливающиеся в ходе эксплуатации автомобилей и приводящие к выходу из строя дисков;

2 ) трудности осуществления демонтажно-монтажных работ и контроля за состоянием затяжки внутреннего диска (нередко при попытках отвертывания наружной гайки начинает вращаться футорка и для монтажа колес прибегают к радикальным мерам — срубают наружную гайку). В связи с этим заслуживает внимания конструкция безфуторочного крепления дисков колес к фланцу ступицы. На рис. XIV. 17, б показан крепительный узел,-реко­ мендованный комиссией СЭВ для новых грузовых автомобилей социалистических стран. Центровка колес на ступице осуществ­ ляется коническими (сферическими) фасками, а крепление обоих

центральным отверстием диска по шейке ступицы (поверхность А). Такая центровка колес дает возможность выполнять крепежные отверстия без сложной механической обработки и без жестких допусков на точность по их расположению.

371

Самоотвинчивание гаек предотвращается пружинными кол­ пачковыми шайбами Б. Спицевые ступицы (рис. XIV. 18, а) при­ меняются в основном на тяжелых грузовых автомобилях (МАЗ-500, КрАЗ-257 и др.). У спицевых ступиц несколько спиц 1 (обычно 5—6 ), заменяющих диски колес. На концах каждой спицы имеются обработанные под углом а = 28° конические посадочные поверх­

ности, которые служат для уста­ новки и крепления обода 2 (обычно разъемного или разборного). От поперечных перемещений колесо удерживается несколькими при­ жимами 3. Нарезка резьбы при­ жимов у всех колес одинаковая (правая). Силовые шпильки 4

Рис. XIV. 18. Элементы конструкции ступиц для бездисковых колес

прижимов по сравнению со шпильками дисковых колес распо­ ложены на большем диаметре и поэтому меньше нагружены.

В ряде случаев на тяжелых машинах используются барабанные ступицы (многоосные автомобили МАЗ и одноосные тягачи МАЗ-529). Обод 1 колеса (рис. XIV. 18, б) конической поверх­ ностью посажен на барабан 2 ступицы колеса. Силовыми шпиль­ ками 3 колесо прикреплено к ступице.

К числу основных преимуществ бездисковых колес относятся: простота и дешевизна конструкции (по данным ЗИЛ стоимость производства бездисковых колес по сравнению с дисковыми на

КЧ 37— 12 и др.) или литейные стали (35Л-1, 40ЛК-1).

372

Балансировка колес. Непрерывный рост скоростей движения автомобилей предъявляет повышенные требования к динамической уравновешенности колес. При наличии у них дисбаланса ухуд­ шается комфортабельность езды, сокращается срок службы шин и ходовой части, возможно возникновение автоколебаний управ­ ляемых колес, которое может привести к потере устойчивости движения. Неуравновешенность колес в сборе (шина—обод с ди­ ском — ступица) для грузовых автомобилей не должна превышать 5— 10 Н-м (0,5— 1,0 кгс-м). Устранение обнаруженного дисба­ ланса производится креплением к ободу колеса специальных гру­ зиков. Кроме дисбаланса не допускается радиальное и осевое биение колес. Биение проверяется индикатором по закраине обода. Оно (радиальное и осевое) не должно превышать 2,5—3,0 мм.

§ 67.ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ

Указанным оборудованием снабжаются полноприводные (4x4, 6 x 6 ) автомобили, предназначенные для систематической' экс­ плуатации в неблагоприятных дорожных условиях (ГАЗ-6 6 , ЗИЛ-131, «Урал-375» и др.). Оборудование позволяет:

1 ) при необходимости снижать до минимума давление воздуха в шинах и тем самым способствовать повышению проходимости машин;

2 ) устанавливать в шинах в зависимости от состояния дорог рекомендуемое давление;

3) осуществлять непрерывную подачу воздуха в шины при их мелких повреждениях.

На автомобилях, имеющих пневматический (ЗИЛ-131) или пневмогидравлический («Урал-375») тормозной привод, система регулирования подключена параллельно к этому приводу. Пневмо­ компрессорная установка в этом случае является общей. В других случаях (ГАЗ-6 6 ) компрессорная установка устанавливается только для регулирования давления воздуха в шинах.

Типовая схема системы регулирования давления воздуха в ши­ нах показана на рис. XIV. 19. В нее входят: компрессорная уста­ новка 1, несколько воздушных ресиверов (один—три) 2, клапан ограничения падения давления 4 (или межресиверный редуктор), кран управления системой 5 (в ряде случаев вместо кранов ис­ пользуются автоматы регулирования), блок шинных кранов (рас­ пределитель воздуха) 6, воздухоподводящие устройства 3,. за­ порные краны колес, контрольный манометр 7. Рассмотрим кон­

симости от дорожной обстановки при помощи этого крана автомо­ бильные шины могут быть соединены с атмосферой (выпуск воз­ духа) или с воздушными ресиверами (подкачка шин воздухом). На автомобилях применяются краны двух типов — клапанные

373

и золотниковые. Клапанные краны имеют воздушный 1 (нагнета­ тельный) и атмосферный 2 (выпускной) клапаны (рис. XIV.20, а). Открытие и закрытие клапанов производится рукояткой 4, имею­ щей три фиксированных положения. В корпусе крана смонти­ рован также обратный клапан 5, предназначенный для улучшения герметизации магистралей, идущих от крана к шинам.

При наличии известных достоинств (повышенная герметич­ ность и др.) клапанные крапы сложны по конструкции и в изго­ товлении. Золотниковые краны в этом отношении имеют преиму­ щества (рис. XIV.20, б). Основными деталями золотникового

Рис. XIV. 19. Схема оборудования для централизованного регулирования давле­ ния воздуха в шинах

крана являются корпус 6, золотник 10, уплотнительные кольца 7 и 9, проставочные втулки 8, ограничитель хода 12 и пробка И. К корпусу крана прикреплен клапан ограничения давления. Принцип подключения золотникового крана к магистралям си­ стемы виден из рисунка.

Золотник 10 может занимать, так же как и рукоятка 4 у кла­ панного крана, три положения. Ход золотника из нейтрального положения в рабочее ограничивается кольцом 12.

К л а п а н о г р а н и ч е н и я п а д е н и я д а в л е н и я

позволяет поддерживать в ресиверах необходимый запас сжатого воздуха на случай непредвиденных аварийных торможений. На­ качку шин в схемах регулирования с клапаном ограничения можно осуществлять, если давление воздуха в ресиверах больше 0,45— 0,55 МПа (4,5—5,5 кгс/см2).

Конструктивно клапан ограничения выполняется в виде само­ стоятельного узла или комплектуется с краном управления (рис. XIV.20, б). Состоит он из корпуса 4, разделительной диа­ фрагмы 5, стакана 3, тарелки 1, нагрузочной пружины 2 с регу­ лировочным болтом 13, входного и выходного штуцеров. Настройка клапана производится выбором поджатия пружины 2 диафрагмы.

374

К о н т р о л ь н ы й м а н о м е т р снабжен шкалой с реко­ мендуемыми давлениями в шинах для основных типов дорог. Ре­ комендуемые давления (на -примере- автомобилей ЗИЛ-131, «Урал-375»): 1) для дорог с твердым покрытием и укатанных грун­ товых дорог рц = 0,30н-0,35 МПа (3,0—3,6 кгс/см2); 2) при движе­ нии по рыхлому грунту рв = 0,15 ч-0,20 МПа (1,5—2,0 кгс/см2), скорость автомобиля не более у ^ 2 0 км/ч; 3) при движении по

(по числу колес — для ГАЗ-6 6 , ЗИЛ-131, «Урал-375» или числу осей — для многоосных машин, собранных в блок). При открытых вентилях давление во всех шинах одинаковое; можно произвести одновременную их накачку или осуществить одновременный вы­ пуск воздуха. В тех случаях, когда число вентилей выбрано по числу колес, можно изменять давление воздуха в шинах отдельно для каждого колеса. Основными деталями вентиля являются винт, клапан и корпус.

375

' От блока

кранов

Рис. XIV.2I. Конструкции воздухоподводящих устройств

Г Л А В А XV

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ И АВТОПОЕЗДОВ (АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ АТС)

§ 68. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Тормозная система служит для замедления вплоть до полной остановки АТС и обеспечения их неподвижности во время стоянки. Тормозная система имеет первостепенное важное значение для обеспечения безопасности движения.

Тормозные системы АТС (см. ОСТ 37.001.016—70) включают следующие элементы.

1.Рабочая или основная тормозная система, обычно приводи­ мая в действие от педали и широко используемая при всех режимах движения АТС.

Рабочая тормозная система должна тормозить все колеса АТС. Установившиеся величины замедлении составляют от 4,4 до 5,8 м/с2

взависимости от типа транспортного средства (нормы до 1975 г.); после 1975 г. от 5,5 до 7,0 м/с2.

2.Стояночная тормозная система, обычно управляемая руч­ ным рычагом и предназначенная для удержания на месте АТС.

Стояночная тормозная система должна удерживать на месте груженое АТС, остановившееся на спуске или подъеме с уклоном 24%. При этом усилие на ручном рычаге легковых автомобилей не должно превышать 400 Н (40 кгс).

3.Запасная или резервная тормозная система, обеспечиваю­ щая достаточно эффективное торможение (не менее 30% от эф­ фективности основного тормоза) при выходе из строя основной системы.

Обычно основная и резервная системы управляются одной педалью, однако приводы к тормозам раздельные. Если запасная система полностью дублирует основную, то эффективность тормо­ жения при выходе из строя привода основных рабочих тормозов не меняется.

4.Вспомогательная тормозная система (тормоза замедлителя), ‘‘предназначенная для длительного торможения АТС при движении на затяжных спусках. Этот тип тормоза обычно применяется на автомобилях и автобусах, работающих в горных районах и в мест­ ностях с холмистым рельефом. Средние величины замедления ав­ томобилей с тормозами-замедлителями составляют 0 ,6 —-2 , 0 м/с2. При испытаниях тормоз-замедлитель должен нормально действо­ вать на спуске с уклоном в 7% при скорости 30 км/ч на расстоя­

нии 6 км.

378

Обязательными для всех моделей автомобилей являются ос­ новной и-стояночный тормозы. Из них основной тормоз должен обладать большой энергоемкостью и не перегреваться сверх до­ пустимых значений даже при движении в сложных условиях.

Испытание эффективности тормозных свойств автомобилей (испытание типа 0 ) осуществляется при наибольшей начальной скорости - w,nax. = 80% до ümln = 30% от ѵ'так на «холодных» тормозах (i’rnaX— максимальная скорость ГАТС по данным за- вода-изготовителя). В холодных тормозах/температура, измерен­ ная у тормозного диска или с наружной стороны тормозного бара­ бана, должна быть не выше 100° С.

Ктормозным системам предъявляются следующие требования.

1.Тормозные системы автомобилей и автопоездов должны быть высокоэффективными. При напряженном движении число транспортных происшествий снизится, если максимальная вели­ чина замедлений будет высокой и одинаковой у АТС разных по типу и массе и движущихся в потоке. Одновременно должны быть одинаковыми или близкими друг к другу и длины тормозных пу­ тей sT (с допуском ±10— 15%).

До настоящего времени требования равенства тормозных путей для разных типов автомобилей не выполняются. Тормозной путь sx тяжелых грузовых автомобилей, особенно работающих с прице­ пами, обычно больше sx легковых автомобилей и малых моделей мелких грузовиков. Это объясняется большим временем срабаты­

вания тормозного привода тяжелого автомобиля и автопоезда с длинными трубопроводами, а также трудностью в размещении мощного тормозного механизма в ограниченных габаритах обода колёса.

В связи с дальнейшим ростом скоростей АТС величины макси­ мальных замедлений при торможении должны быть повышены до 7—9 м/с2.

2.Необходима синхронность нарастания и спада кривой тор­ мозного момента Мх каждого тормоза.

3.Время срабатывания тормозного привода, особенно для автопоездов, должно быть сокращено.

4.Тормозные моменты отдельных колес должны быть пропор­

циональны их сцепному весу с исключением «юза».

5. Должно соблюдаться равенство тормозных сил на колесах каждой осп. Допустимое отклонение не свыше 15% наибольшего значения тормозной силы.

6 . Теплоотвод от поверхностей трения тормозов должен быть

ными.

8 . Необходима постоянная защита пар трения тормоза от увлажнения и загрязнения,

379