Діагностування ходових якостей коліс

Колеса можуть мати наступні основні несправності: розробка отворів у дисках під шпильки кріплення коліс до маточини;

- деформування дисків; т

- тріщини біля отворів у дисках коліс;

- механічні ушкодження й корозія ободів, бортових замкових

кілець;

- зрив різьблення на шпильках і гайках і ін.

При сучасних високих швидкостях руху автомобілів великого значення набуває зрівноважування коліс. Це можна пояснити тим, що велика питома вага матеріалу, значне видалення мас від осі й нерівномірний розподіл маси шин при більших швидкостях можуть привести до виникнення більших неврівноважених сил і моментів. Дія цього явища особливо несприятливо для керованих коліс, тому що виникаючі навантаження не тільки викликають зношування деталей ходової частини, але й можуть порушити стійкість руху. Неврівноваженість коліс виникає як при їхньому виготовленні, так і при нерівномірному зношуванні. Це говорить про те, що врівноваженість коліс варто перевіряти систематично. При незалежній підвісці неврівноваженість обертових мас може викликати вертикальні коливання коліс або горизонтальні коливання навколо шворнів.

Проблема балансування коліс виникла з часу появи автомобілів. Проте поки швидкість руху була мала, а покриття дорогий - недосконалі, навіть значні дисбаланс і биття коліс мало хвилювали. Але із зростанням швидкостей і поліпшенням покриттів дорогий ситуація в корені змінилася.

Дисбаланс - наявність неврівноважених мас, що обертаються: маточин, гальмівних барабанів, обіддя і особливо шин утрудняє управління автомобілем, знижує термін служби амортизаторів, підвіски, рульового управління, шин, збільшує витрати на технічне обслуговування. Колесо будь-якого транспортного засобу є об'єктом обертання. Воно повинне мати симетричну форму, а це означає, що всі точки поверхні колеса в перетинах повинні бути рівновіддалені від осі його обертання, а центр тяжіння - лежати на цій осі. Колесо вважається урівноваженим (відбалансовано), коли вісь його обертання є і головною центральною віссю інерції. Але. як само колесо, його складові частини, так і гумову шину виготовляють з певними відхиленнями, що допускаються, від номінальних значень параметрів, тому воно практично завжди несиметрично, а, означає, і неврівноважено.

Различают два основных вида неврівноважності - статичну і динамічну. Статична це така неуравноважність колеса, коли головна центральна вісь інерції (О1 - О1), на котрій знаходиться центр тяжіння колеса (ЦТ), що параллельний вісі обертання (О - О), але не співпадає з нею.

В цьому випадку сила тяжіння неврівноваженої маси (тн) такого колеса створить момент, що обертає: вільно встановлене на вісі колесо почне обертатися (коливатися подібно до маятника) і зупиниться тільки тоді, коли неврівноважена маса (mн) займе крайнє нижнє положення. Значить, щоб зрівноважити дане колесо статично треба з діаметрально протилежного боку колеса встановити масу -врівноважену, що зкоректує груз (my). Такс врівноваження називається статичним балансуванням.

Рис. 4.5 Дисбаланс колеса: а) - статичний, б) - динамічний

Динамічний дисбаланс обумовлений неврівноваженістю по ширині колеса і може бути виявлений тільки при обертанні його. У такого колеса вісь обертання хоча і проходить через центр тяжіння, але з головною центральною віссю інерції утворює деякий кут. Неврівноважені маси колеса в цьому випадку приводяться до двох мас (тн), лежачих в діаметральній площині. При обертанні колеса в місцях розташування центрів тяжіння неврівноважених мас виникнуть відцентрові сили (Рц), які, діючи в протилежних напрямах, створять пару сил з моментом обертання М=р б. Він то і характеризує величину динамічного дисбалансу. Тепер для врівноваження колеса треба на закраїнах обода в площині дії вказаної пари сил з внутрішньою і із зовнішнього боку колеса укріпити відповідні врівноважуючі важки (ту), тим самим усунути динамічний дисбаланс.

Дисбаланс колеса є слідством або його конструкції - наявністю вентильного отвору в диску, змінного кроку малюнка протектора шини, люком для регулювання гальм в гальмівному барабані, або технологічності виготовлення - неточності геометричної форми, відхилення розмірів, неоднорідності матеріалів і так далі.

Точність виготовлення деталей колеса оцінюється радіальним і бічним биттям, овальністю, місцевими відхиленнями форми. На дисбаланс роблять впливи биття, овальність - практично не впливає. Радіальне биття характеризується різницею відстаней від будь-яких точок бігової доріжки протектора шини до осі обертання колеса. Бічне биття - різницею відстаней бічної поверхні за один оборот колеса від площини, перпендикулярної до осі обертання колеса. Отже, проблема дисбалансу і биття пов'язана з якістю виготовлення неврівноважених мас автомобіля, що обертаються. Створити ідеальне колесо без дисбалансу і биття практично неможливо. Тому на практиці при виробництві кожної деталі колісного вузла і шини вводяться певні обмеження, допуски, виходячи з умов їх роботи і можливостей

виготовлення. Найбільший «внесок» до дисбалансу колеса вносить шина. Вона найбільш віддалена від центру обертання, має велику вагу, складну багатокомпонентну структуру, виготовлена з різних матеріалів: гуми, тканин, статевого дроту і тому подібне Чим далі від центру зайва маса матеріалу покришки, тим більший вплив на дисбаланс вона робить. Якщо шина камерна, то загальний дисбаланс її складається з дисбалансів покришки і їздової камери, який також залежить від їх взаємного розташування. У камері різна товщина стінки, її стик, особливо якщо він укріплений стикувальною стрічкою, вентиль надають вплив на дисбаланс. Тому щоб його зменшити, при виготовленні камери вентиль встановлюють на сторону, протилежну стикую, камеру вставляють в покришку так, щоб вентиль камери співпав з легким местомом покришки, проте дисбаланс камери набагато менше дисбалансу покришки. Основні чинники, що впливають на дисбаланс і биття покришок:

· стик протектора, нерівномірність його товщини по довжині кола, змінний крок малюнка протектора, в зимових ошипованных шинах - шпильки (у новій покришці і у міру їх випадання);

· стики в шарі корду, стики шарів корду в каркасі і брекері;

· стик герметизуючого шару в бескамерной шині;

· неконцентричність бортових кілець, велике нахльостування дроту в бортовому кільці;

· непостійність кутів нахилу ниток корду в шарах каркаса і брекера;

· розбіжність ниток корду в шарах;

· точність виготовлення прес-форми;

· різна товщина бічних стінок і боковин;

· згруповані в одному місці маркіровка позначень на боковині покришки і ін.

Динамічне зрівноважування коліс повністю врівноважує всі вільні сили й моменти. Існує два способи динамічного зрівноважування коліс: при знятому колесі з автомобіля й безпосередньо на автомобілі. Кожний метод має свої недоліки й переваги, тому при виборі способу зрівноважування коліс необхідно брати до уваги конкретні умови.

Основними перевагами зрівноважування коліс поза автомобілем є: висока точність вимірів, мала потреба в площах, незалежність операцій від положення автомобіля. До недоліків варто віднести неможливість усунення неврівноваженості ходової частини автомобіля, а також та обставина, що неправильне центрування коліс на автомобілі (а його дуже важко витримати, тому що гайки коліс не дозволяють одержати точне центрування) може порушити їх врівноваженість. Крім того, на цю роботу затрачається багато часу. Устаткування, застосовуване для зрівноважування коліс поза автомобілем, має більшу вартість у порівнянні з тим, що застосовується для зрівноважування на автомобілі (приклад стенду у додатку 6.З.).

Урівноважуючи колеса на автомобілі, можна врівноважувати й інші обертові деталі (гальмовий барабан, диск і т.д.), що дозволяє усунути дефекти, які не можуть бути виявлені іншими методами. Для виконання цієї роботи затрачається значно менше часу й праці, тому що немає необхідності знімати колеса. Недоліком зрівноважування коліс на автомобілі є неможливість точного визначення маси необхідного тягаря. Приклад надано у додатку 6.4.

Контрольні запитання

1. Як продіагностувати технічний стан рам?

2. Як продіагностувати технічний стан підвісок?

3. Параметри за якими діагностують амортизатори.

4. Як продіагностувати технічний стан передніх мостів?

5. Що таке ультразвукова діагностика рам і ресор?

6. Які основні несправності автомобільних шин?

7. Для чого виконують балансування коліс?