Рама, передній неведучий міст, балка заднього ведучого моста

Лекція 26

РОЗДІЛ. Ходова частина і керування тракторів, самохідних шасі і автомобілів

ТЕМА: Ходова частина колісних тракторів, самохідних шасі та автомобілів.

РАМА, ПЕРЕДНІЙ НЕВЕДУЧИЙ МІСТ, БАЛКА ЗАДНЬОГО ВЕДУЧОГО МОСТА

Рама — це основний несучий елемент вантажного автомобіля. На неї встановлюють і закріплюють двигун, агрегати шасі, кабіну й ку­зов автомобіля. Рама сприймає навантаження від маси автомобіля, а також навантаження, що виникають під час руху.

За конструкцією рами бувають: • лонжеронні, що склада­ються з двох поздовжніх балок (лонжеронів), з'єднаних поперечина­ми; • хребтові, які складаються з однієї поздовжньої балки з попере­чинами.

На вантажних автомобілях найпоширеніші лонжеронні рами (рис. 5.1). Така рама має два лонжерони 2 і п'ять поперечин 7. Лонжерони відштамповуються зі сталі й мають форму швелера змін­ного профілю. Найбільша висота профілю в середній частині рами. Поперечини також виготовляють штампуванням за формою при­строїв для встановлення різних агрегатів (двигуна, коробки передач та ін.). До лонжеронів і поперечин приварюють або приклепують різні кронштейни 3, потрібні для кріплення відповідних агрегатів або частин автомобіля. Поперечини й лонжерони з'єднують між собою зварюванням.

На легкових автомобілях за раму править кузов, каркас якого становить жорстку зварну конструкцію, підсилену зовнішніми облицювальними панелями. Загальна жорсткість кузова досягається відповідним з'єднанням сталевих панелей облицювання, в які за-формовують підсилювальну арматуру у вигляді різних тонкостінних профілів.

У місці кріплення двигуна до корпусу кузова приварюють корот­ку раму, яка з'єднується з основою (підлогою). Підлогу кузова виго­товляють із товстих металевих листів і по боках підсилюють порога­ми, що мають коробчасту форму. Облицювальні панелі кузова штам­пують із тонкостінних металевих листів. Деталі несучого кузова, як правило, з'єднують зварюванням.

Передній неведучий міст вантажних автомобілів призна­чається для встановлення передніх керованих коліс і від них через підвіску передає на раму автомобіля поздовжні й бокові зусилля, що виникають від контакту автомобіля з дорогою.
Основу переднього моста становить двотаврова балка 3 (рис. 5.2), яка має на кінцях бобишки, відігнуті вгору. Середню частину балки вигнуто вниз, що дає змогу розмістити двигун нижче на рамі. Верхня полиця моста має опорні площинки 2, 4 для кріплення ресор підвіс­ки. В бобишку балки вставлено й жорстко закріплено шворінь 5, що призначається для встановлення на ньому поворотної цапфи 7. На осі цапфи на підшипниках кріпиться маточина колеса, а сама цапфа може повертатися на шворні за допомогою поворотного важеля 6.
На легкових задньоприводних автомобілях із неза­лежною підвіскою передніх коліс передній міст утворюється корот­кою балкою або поперечиною, прикріпленою до кузова автомобіля,
Балка заднього ведучого моста на автомобілях із колісною форму­лою 4x2 передає через підвіску на раму або кузов автомобіля штов-хальні зусилля від ведучих коліс у режимі тяги й гальмівні зусилля під час гальмування.
Залежно від конструкції балка ведучого моста може бу­ти: • рознімною', • нерознімною. Всередині балки розміщуються меха­нізми ведучого моста (див. рис. 4. 19), а на кінцях на підшипниках установлюються маточини ведучих коліс. Спереду балки моста 8 є фланець для кріплення картера 9 головної передачі й диференціала, а ззаду — кришка. У верхній частині на балку приварено дві опорні площинки для кріплення ресор.
Балка переднього ведучого моста вантажного автомобіля конструктивно неістотно відрізняється від балки ведучого заднього моста.

ПІДВІСКА
Підвіска автомобіля забезпечує пружний зв'язок рами або кузова з мостами й колесами, пом'якшує удари, що сприймаються ними, а також поштовхи під час їзди по нерівностях дороги. Пружні власти­вості підвіски зумовлені застосуванням пружного елемента. Робота підвіски ґрунтується на перетворенні енергії удару в разі наїзду коле­са на нерівність дороги в переміщення пружного елемента підвіски, внаслідок чого сила удару, що передається на кузов, зменшується й підвищується плавність ходу автомобіля.
За характером взаємодії коліс і кузова під час руху автомобіля всі підвіски поділяють на: • залежні; • незалежні.
Залежна підвіска (рис. 5.3, а} забезпечує жорсткий зв'язок між лі­вим і правим колесом, у результаті чого переміщення одного з них у поперечній площині передається іншому й спричинює нахил кузова.
Незалежна підвіска (рис. 5.3, б) характеризується відсутністю жорсткого зв'язку між колесами одного моста. Кожне колесо підві­шено до кузова незалежно від іншого колеса. В результаті при наїзді одним колесом на нерівності дороги коливання його не передаються іншому колесу, зменшується нахил кузова й підвищується в цілому стійкість автомобіля під час руху.
П ідвіска автомобіля складається з таких пристроїв: * пружного елемента; + напрямного пристрою; • гасильного елемента.
Як пружний елемент у підвісках використовують металеві листові ресори, циліндричні пружини, торсіони (стержні, що працю­ють на скручування). Неметалеві пружні елементи забезпечують пружні властивості підвіски за рахунок пружності гуми, стисненого повітря або рідини; вони менш поширені, ніж металеві. Іноді в під­вісках застосовують комбіновані пружні елементи, які складаються з металевих і неметалевих елементів.

Напрямний пристрій підвіски передає штовхальні, гальмів­ні й бокові зусилля від коліс на раму або корпус автомобіля. В разі пружинної підвіски за напрямний пристрій правлять важелі й штан­ги підвіски. В ресорній підвісці сама листова ресора передає поздовжні й бокові зусилля, завдяки чому конструкція підвіски спрощується.
Гасильний елемент підвіски призначається для гасіння ко­ливань кузова й коліс у разі наїзду на перешкоди й називається амор­тизатором (див. § 5.3). На автомобілях застосовують рідинні аморти­затори. Принцип їхньої дії полягає в перетворенні енергії коливань унаслідок рідинного тертя на теплову енергію з наступним її розсію­ванням.
Будова незалежної підвіски. За пружний елемент підвіски автомо­біля ГАЗ-24 «Волга» (рис. 5.5) править спіральна циліндрична пру­жина 9, яка спирається на нижні важелі 8 і через них передає наван­таження від маси автомобіля на стояк 5 і далі через закріплений у ній шворінь 6 на поворотну цапфу 7. Верхній кінець стояка 5 шарнірне з'єднується з верхніми важелями 3. Нижні й верхні важелі, в свою чергу, шарнірне з'єднані з поперечною балкою 1, яку жорстко при­кріплено до підрамника. Всередині пружини встановлено телеско­пічний амортизатор 2. Шток амортизатора через гумові подушки крі­питься до кронштейна кузова, а циліндр амортизатора через опорну чашку пружини шарнірно з'єднаний з нижніми важелями.
Для зменшення нахилу кузова під час поворотів автомобіля при­значається стабілізатор поперечної стійкості 10. Кінці його за допо­могою стояка з'єднуються з опорною чашкою пружини, а середня частина кріпиться до поперечної балки підрамника. Якщо виникає боковий крен кузова, то стержень стабілізатора закручується й си­лою пружності намагається виправити положення кузова. Макси­мальний хід підвіски обмежується гумовими буферами стискання 4.
Будова залежної підвіски. Як пружні елементи підвіски автомобі­лів ГАЗ-53А та ЗИЛ-130 використано поздовжні напівеліптичні ре­сори, що працюють разом із гідравлічними амортизаторами. Підвіс­ка передніх коліс має дві ресори, а задню підвіску обладнано ще додатковими ресорами, встановленими на основних ресорах у верхній частині.
АМОРТИЗАТОРИ
У разі руху автомобіля по дорозі з нерівностями виникають коли­вання кузова, які тривають певний час після наїзду коліс на пере­шкоду. Для гасіння цих коливань у конструкції підвіски передбача­ють амортизатори (переважно рідинні телескопічного типу).
Робота телескопічного амортизатора ґрунтується на опорі переті­канню спеціальної рідини АЖ-12Т, яка міститься в його внутрішніх порожнинах й перетікає з однієї порожнини в іншу в разі зміни їхніх об'ємів. Телескопічні амортизатори мають двосторонню дію, тобто гасять коливання підвіски під час ходів стискання й віддачі.
Телескопічний амортизатор (рис. 5.7) складається з трьох частин: циліндра ^ 2 з днищем 7, поршня 3 зі штоком 5 і напрямної втулки 4 з ущільненнями. Циліндр амортизатора з'єднано з важелем підвіски або з кожухом моста, а шток — із кузовом автомобіля, в результаті чого поршень амортизатора переміщується всередині циліндра при коливаннях підвіски відносно кузова.

У поршні 3 влаштовано два ряди наскрізних отворів, закритих зверху перепускним клапаном 6, а знизу — клапаном 7 віддачі з сильною пружиною 8. У днищі 7 циліндра є клапан стискання 10 й випускний клапан 9. Внутрішню порожнину циліндра заповнено амортизаторною рідиною.
О собливість телескопічного амортизатора полягає в тому, що в ньому є компенсаційна камера у вигляді другого циліндра, який охоплює робочий циліндр 2. Додатковий простір цієї камери призна­чається для компенсації зміни об'єму рідини в робочому циліндрі з обох боків поршня. Ця зміна відбувається внаслідок переміщення підвіски.