Эксплуатационная надежность агрегатов и систем автомобилей. Учебное пособие

чистятся и декапируются в кислотном растворе (соляная кислота). Завешивают аноды на латунные крюки.

Подвески с изделиями завешиваются таким образом, чтобы они были полностью погружены в электролит. Детали с внутренними полостями и отверстиями (более 12×20 мм) покрываются с помощью дополнительных анодов, завешивающихся внутрь этих полостей или отверстий таким образом, чтобы анод не касался изделия. Анод представляет собой стержень или пластину нужного размера.

До того как детали будут завешены в ванну, рассчитывается суммарный ток на все одновременно загружаемые детали. Для этого поверхность всех элементов (дм2) умножается на плотность тока (0,6–0,8 А/дм2).

Изделия завешивают в ванну, включают покачивание штанги и источник тока. За 5–7 мин до окончания процесса два изделия вытаскиваютсядляпроверкитолщиныпокрытия.Еслитребуемая толщина была достигнута, отключается источник электрического тока, и детали выгружаются из ванны, а если нет, то процесс продолжается, и проверка производится повторно. Толщина покрытия должна соответствовать требованиям чертежа.

Промывание проточной холодной водой. Детали из металла промывают в ванночке с холодной водой – окунают.

Промывание проточной горячей водой. Изделия промывают в ванночке с горячей водой – окунают.

Обдувка сжатым воздухом. Чтобы удалить с деталей все остатки влаги, на них подается сжатый воздух под давлением

1,5–2 атм.

Просушивание. Изделия завешиваются в специальный шкаф, предварительно прогретый до 70–80 ºС.

Полирование механическое (глянцевание). Промывание органическими растворителями.

Детали промываются при помощи тампона из марли в ванночке из цветных металлов.

Обдувка деталей сжатым воздухом после промывки. Остатки влаги на металлических деталях сдуваются сжатым

воздухом для полного удаления воды. Воздух подается под давлением 1,5–2 атм.

71

Хромирование. Подсчитывается общая необходимая сила электрического тока. Для этого находится сумма всех поверхностей загружаемых деталей (дм2) и приспособлений, находящихся в растворе, и она умножается на заданную плотность тока. Детали завешиваются в ванну на катодную штангу под электрическим током при напряжении 6–12 В. Во время хромирования стальных изделий в первые 30 секунд подают обратный ток заданной плотности. Во время переключения деталей с анода на катод на протяжении 15–30 секунд дают «толчок» тока (плотность тока в этот момент должна в 2 раза превышать рабочую).

В дальнейшем осаждение ведут в указанном режиме. Скорость осаждения при плотности тока 15 А/дм2 1 мкм за

7 минут, при плотности тока 35 А/дм2 1 мкм за 3 минуты. Толщинапокрытиявотверстиях,полостях,вырезахможетбыть

уменьшена до 60% от толщины покрытия по чертежу. Вузких или глубоких отверстиях шириной или диаметром до 12мм на глубину более одной ширины или диаметра, а также в узких сквозных отверстиях шириной или диаметром до 6мм на той же глубине электролитического покрытия не будет или оно будет незначительным.

Для обеспечения равномерного распределения тока в электролите применяется дополнительная форма анода или дополнительные катоды в виде рамок, которые исключают подгорание выступающих частей изделий. Соприкосновение между рамкой, изделиями и токоведущими штангами должно быть жестким.

В процессе хромирования внутренних поверхностей обязательно применяются внутренние аноды, отвечающие форме полости и имеющие толщину 0,4–0,6 мм от поперечного отверстия.

Промывание в сборнике непроточной холодной водой. Элементы промывают в ванночке с непроточной холодной во-

дой – окунают.

Промывание проточной холодной водой. Детали из металла промывают в ванночке с холодной водой – окунают. Промывание проточной горячей водой.

Изделия промывают в ванночке с горячей водой – окунают. Обдувка деталей сжатым воздухом после промывки. Остатки влаги на металлических деталях сдуваются сжатым воздухом для полногоудаленияводы.Воздухподаетсяподдавлением1,5–2атм.

72

Сушка. Детали завешиваются в шкаф, предварительно нагретый до 70–80 ºС (время сушки до полного испарения влаги).

Разборка (демонтаж). Металлические детали снимают с приспособления или медной проволоки с сечением 0,8–1 мм и укладываются в тару.

Контроль исполнителем качества покрытия – отсутствие нагаров на изделиях, непокрытых мест, а также отсутствие цвета пассивирования.

Снятие изоляции. Детали помещаются в ванну с горячей водой. Вынув детали из воды, изоляционный слой снимают посредством скальпеля.

Контроль исполнителем – на абсолютное качество изоляционного слоя.

Полировка механическая (глянцевание) [50].

4.4. Расчет продолжительности основных операций

Исходные данные: толщина хрома при нанесении защит- но-декоративных покрытий медь-никель-хром равна 1 мкм.

Хром наносят в универсальном электролите при плотности тока 15 А/дм2. Ванна имеет две катодные токонесущие штанги. На подвеску размером 500×600 мм подвешивается 48 изделий. Подвеска рамочного типа имеет 4 ряда, в каждом ряду завешивается по 6 изделий.

1.  Определим площадь трех деталей:

Sд = S1 + S2 + S3 = 1,186 + 0,307 + 0,1164 = 1,61 дм2, (4.1)

где Sд – площадь деталей, см2.

2. Определим одновременную загрузку деталей в ванну. Так как на одной подвеске может быть размещено 24 детали, то есть 8 раз по 3 изделия, значит, две подвески держат 48 деталей, площадь которых равна

73

3.  Рассчитаем продолжительность нанесения покрытия по формуле

где δ – толщина покрытия, мм; γ – плотность металла, г/см3;

с – электрохимический эквивалент, г/(А · ч); ik – плотность тока, А/дм2;

ВТ – выход по току.

τ1 = 7,0 · 0,001 · 60000 / (15 · 0,323 · 15) = 5,78 мин,

где τ2 = 4,2 мин; продолжительность операции хромирования

τ = 10 мин.

τ2 – загрузка-выгрузка деталей.

4. Число загрузок в год рассчитывается по формуле

P = 5000/0,26 = 19231.

4.5. Методы защиты ходовой части грузового автомобиля от коррозии

Сегодня известно два основных метода защиты кузова грузового автомобиля от коррозионных процессов. Первый метод – защита барьерного типа. Она не допускает физического взаимодействия поверхности уязвимых материалов (металлов) с окружающей средой. Это выражается в использовании лакокрасочных покрытий и различных механических средств защиты. Второй метод – защита протекторного типа, например оцинковка, так как цинк имеет более отрицательный потенциал по сравнению с железом. Соответственно, при их соединении в такой паре железо будет восстанавливаться, а цинк начнет подвергаться коррозии. А поскольку на поверхности цинкового

74

покрытия есть оксидная пленка, этот процесс происходит медленнее.

Ранее упоминалось, что существуют два основных типа борьбы с коррозионными процессами на грузовом автомобиле: пассивный и активный.

При пассивном методе борьбы используются лакокрасочные покрытия корпуса. Задача владельца грузового автомобиля в данном случае – поддержание целостности лакокрасочного покрытия. Категорически нельзя допускать появления мелких сколов или царапин на поверхности транспортного средства. Этот метод характеризуется периодической мойкой грузовой машины, а также использованием дополнительных защитных средств – воска, жидкого стекла и др.

Под активным методом борьбы с коррозионными процессами на грузовом авто подразумевается использование специализированных антикоррозионных материалов и мастик, которые наносятся на кузов грузового автомобиля. Например, дно грузового автомобиля чаще обрабатывается антигравийным покрытием. Зачастую такие составы созданы на базе мелкодисперсного алюминиевого порошка. Более того, существуют специализированные антикоррозионные средства для арок колес. В большинстве случаев для этого используется так называемый жидкий локер (очень прочный эластичный материал). Отдельным классом являются антикоррозионные материалы для скрытых полостей. Они используются с целью обработки порогов, стоек, лонжеронов, усилителей пола и других поверхностей [51].

4.6. Выводы

В процессе разработки способов увеличения срока службы ходовой части грузовых автомобилей были сделаны следующие выводы:

1. Хромирование – эффективный способ увеличения показателя износостойкости для трущихся компонентов ходовой части грузовых автомобилей, а также защиты их от коррозии. Это можно доказать, сделав экономическое обоснование.

75

2.Выполняемая работа по хромированию будет довольно трудозатратна по сравнению с применяемыми ныне антикоррозийными технологиями.

3.Были разработаны альтернативные методы защиты от коррозионных процессов ходовой части грузового автомобиля.

4.7. Вопросы для самоконтроля

1.  Какие способы антикоррозионной защиты чаще других используют промышленные отрасли?

2.  Какие покрытия представляются универсальным способом создания антикоррозионной защиты изделий из металлов или каких-либо сплавов?

3.  Назвать один из самых эффективных способов с точки зрения повышения показателя износостойкости для трущихся деталей и с точки зрения защитных антикоррозионных свойств.

4.  Каких два назначения имеет хромовое покрытие?

5.  Каким металлом должны зачеканиваться любые отверстия или подобные дефекты конструктивных компонентов перед хромированием?

6.  Почему выполняемая работа по хромированию будет довольно трудозатратна по сравнению с применяемыми ныне антикоррозийными технологиями?

7.  Для каких компонентов ходовой части грузовых автомобилей хромирование – эффективный способ увеличения показателя износостойкости?

8.  Какова должна быть толщина слоя защитного медного покрытия металла?

9.  Какова должна быть толщина слоя защитного никелевого покрытия металла?

10.  Чему равняется толщина хрома при нанесении защит- но-декоративных покрытий медь-никель-хром?

11.  Какаятемпературанеобходимадляполной сушкидеталей в сушильных шкафах?

12.  Какие сегодня существуют два основных метода защиты кузова грузового автомобиля от коррозионных процессов?

76

13.  Какие покрытия корпуса используются при пассивном методе борьбы с коррозией.

14.  Что понимается под активным методом борьбы с коррозионными процессами на грузовом автомобиле?

15.  Какой специализированный очень прочный эластичный материал используется для антикоррозийной защиты арок колес?

77

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены способы повышения надежности ходовой части автомобиля:

1.  Дан анализ существующих конструкций ходовой части и разобраны причины их основных неисправностей.

2.  Приведена технологическая карта по техническому обслуживанию и ремонту ступичного подшипника легкового переднеприводного автомобиля; технологическая карта по техническому обслуживанию и ремонту шаровой опоры грузового коммерческого автомобиля.

3.  Определены наиболее распространенные типы подвески автомобиля для дальнейшего анализа отказов и их причин, так как конструкция ходовой части разнообразна и имеет достаточное количество неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации.

4.  Освещены действующие методы ТО и Р в отношении выбранных элементов ходовой части.

5.  Рассмотрены улучшенные технологические карты ТО и Р, что позволяет более подробно диагностировать ходовую часть автомобиля.

6.  Показано, что результатом улучшения технологических карт стала своевременная диагностика возможных причин отказа, следовательно повышение надежности выбранного элемента ходовой части автомобиля.

7.  Отмечено, что хромирование, как метод защиты ходовой части грузового автомобиля от коррозионных процессов, представляется наиболее удачным, поскольку весьма дешевый и простой.

8.  Показано, что наибольшей эффективностью отличается способ, при котором используются сразу несколько методов повышения надежности.

78

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Автомобили. Конструирование и расчет. Системы управления и ходовая часть – под ред. А. И. Гришкевича. – Минск : «Вы-

шейшая школа». – 1987. – 200 с.

2.Александров В. Д. Спровочник спецалиста по ремонту автомобилей / В. Д. Александров, Б. С. Васильев. – М. : ИКЦ

«Академкнига», 2007. – 439 с.

3.Раймпель И. Шасси автомобиля. Элементы подвески / И. Раймпель. – М. : Машиностроение, 1987. – 282 с.

4.Колесник П. А. Автомобильные материалы и шины (пособие автомеханику). – 2-е изд., перераб. / П. А. Колесник, Н. Д. Морозов. – М. : Автотрансиздат, 2016. – 192 c.

5.Основенко Н. Е. Ходовая система автомобиля / Н. Е. Основен-

ко. – Киев : УМКВО, 2011. – 300 с.

6.Шасси, трансмиссия, ходовая часть [Электронный ресурс] /

Трансмастер. – 2008. – Режим доступа: http://www.5557.ru

7.Дембаремдикер А. Д. Амортизаторы транспортных машин. – М. : Машиностроение, 1985. – 199 с.

8.Круглов С. М. Все о легковом автомобиле. Устройство, обслу- живаниеиремонт:справочник/С.М.Круглов.–М.:Высшая школа ; Изд. Центр Академия, 2014 – 539 с.

9.Кузнецов В. С. Техническая эксплуатация автомобилей / В. С. Кузнецов, А. П. Болдин, В. М. Власов. – М. : Наука, 2004. – 535 с.

10.Успенский Н. Н. Проектирование подвески автомобиля / Н. Н. Успенский, А. А. Мельников. – М. : Машиностроение, 1976. – 168 с.

11.Кузнецов Е. С. Техническая эксплуатация автомобилей / Е. С. Кузнецов. – М. : Транспорт, 2001.

12.Кубарев А. И. Надежность в машиностроении / А. И. Кубарев. – М. : Издательство стандартов, 1997.

13.Стуканов В. А. Надежность и техническая диагностика автотранспортных средств / В. А. Стуканов, А. Л. Бояршинов. –

М. : ДРОФА, 2013. – 420 с.

79

14.Лахтин Ю. М. Материаловедение : учебник для втузов / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. – М. : Альянс, 2011.

15.Диагностирование автомобилей : Практикум / А. Н. Карташевич [и др.] ; под ред. А. Н. Карташевича – М. : Инфра-М, Но-

вое знание, 2011. – 208 с.

16.Епифанов Л. И. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей / Л. И. Епифанов. – 2003.

17.Погребной С. Н. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей ГАЗел NEXT / С. Н. Погребной, А. А. Владимиров. – М. : Издательство, 1994 – 352 с.

18.Раймпель И. В. Шасси автомобиля. Элементы подвески / И. В. Раймпель. – М. : Машиностроение, 1987. – 282 с.

19.Решетов Д. Н. Надежность машин / Д. Н. Решетоа. – М. : Высшая школа, 1988.

20.Ротенберг Р. В. Подвеска автомобиля / Р. В. Ротенберг. – М. : Машиностроение, 1972. – 392 с.

21.Погребной С. Н. Renault Logan. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту / С. Н. Погребной, А. А. Владимиров. – М. : ООО «ИДТР», 2010. – 352 с.

22.Баженов Ю. В. Основы теории надежности / Ю. В. Баженов. – М. : Машиностроение, 2006. – 156 с.

23.Соломатин Н. С. Расчет направляющего устройства подвески / Н. С. Соломатин. – Тольятти : ТГУ, 2005. – 64 с.

24.Передняя подвеска автомобиля ГАЗел NEXT Трансмастер. – [Электронный ресурс] // URL: http://www.car-exotic.com (дата обращения 20.12.2022).

25.Русов В. А. Диагностика дефектов вращающегося оборудования / В. А. Русов. – М. : Машиностроение, 2012. – 168 с.

26. Яценко Н. Н. Плавность хода грузовых автомобилей / Н. Н. Яценко, О. К. Прутчиков. – М. : Машиностроение, 1969. – 215 с.

27.Лукин П. П. Конструирование и расчет автомобиля / П. П. Лукин, Г. А. Гаспарянц, В. Ф. Родионов. – М. : Машиностроение, 1984. – 376 с.

28.Соколов В. И. Диагностика дефектов, разрушений и брака на машиностроительном предприятии / В. И. Сметанин,

80