Описание технологии ремонта объекта с подбором технологического оборудования

Оглавление

Введение 2

1. Конструктивные особенности тормозного механизма автомобиля 4

2. Дефекты, возникающие в условиях эксплуатации 8

3. Сравнительный анализ методов устранения дефектов 12

4. Описание технологии ремонта объекта с подбором технологического оборудования 18

5. Охрана труда и техника безопасности при проведении ТО и ремонта 21

Заключение 24

Список литературы 25

Введение

Эксплуатация  любого автомобиля допускается в  том случае, если он имеет исправную  тормозную систему. Тормозная система  необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удержания  его на месте.

Тормозная сила возникает между колесом  и дорогой по направлению, препятствующему  вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит  от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления  с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной систему  будет зависеть в первую очередь  от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля.

На современных  автомобилях в целях обеспечения  безопасности движения устанавливают  несколько тормозных систем, выполняющих  различное назначение. По этому признаку тормозные системы подразделяют на рабочую, запасную, стояночную, вспомогательную и прицепную.

Рабочая тормозная система используется во всех режимах движения автомобиля, для снижения его скорости и до полной остановки. Она приводится в  действие усилием ноги водителя, прилагаемым  к педали ножного тормоза. Эффективность  действия рабочей тормозной системы  самая большая по сравнению с  другими типами тормозных систем.

Запасная  тормозная система предназначена  для остановки автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Она оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая  система. Функции запасной системы  может выполнять чаще всего исправная  часть рабочей тормозной системы  или полностью стояночная система.

Стояночная  тормозная система служит для  удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его  самопроизвольное трогание (например, на уклоне). Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.

Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза – замедлителя  на автомобилях большой грузоподъёмности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки при длительном торможении на рабочую тормозную систему, например на длинном спуске в горной или  холмистой местности.

Прицепная тормозная система предназначена  для снижения скорости движения, остановки  и удержания на месте прицепа, а также автоматической его остановки  при отрыве от тягача.

Тормозная система включает в себя следующие  механизмы:

• тормозной привод
• тормозные механизмы

Функциями привода тормозного механизма являются передача энергии от источника к  исполнительным элементам, её дозирование  для обеспечения торможения с  необходимой интенсивностью и правильное распределение энергии между  тормозными механизмами разных колёс. Приводы тормозных механизмов различают  по виду используемой в них энергии. Они бывают механическими, гидравлическими, пневматическими и гидропневматическими.

Тормозным механизмом называется устройство, служащее для непосредственного искусственного сопротивления движению автомобиля. Для всех тормозных систем, исключая вспомогательную, роль тормозного механизма  выполняют фрикционные устройства с регулируемым моментом трения, создаваемым  частями тормозных механизмов.

1. Конструктивные особенности тормозного механизма автомобиля

Тормозные механизмы автомобиля создают непосредственное сопротивление движению автомобиля, воздействуя на задние и передние колеса через тормозные барабаны или диски.

Тормозной механизм переднего колеса — дискового  типа. Его конструкция обеспечивает хорошее охлаждение поверхности  тормозного диска, поэтому даже частое торможение на больших скоростях  не снижает эффективности работы тормоза.

Рис.1 - Тормозной механизм заднего колеса - барабанного типа.

Тормозной механизм переднего колеса

Тормозной механизм в сборе, закрепленный на поворотном кулаке 2, состоит из направляющей колодок 1, «плавающего» суппорта 4, двух тормозных колодок 13 и тормозного диска 17.

Направляющая  колодок закреплена вместе с передним защитным кожухом 3 двумя болтами  на фланце поворотного кулака 2. Болты  крепления направляющей удерживаются от отворачивания отгибанием лепестков  защитного кожуха 3 на грани болтов.

Направляющая  колодок отлита из высокопрочного чугуна и имеет продольный паз, через  который проходит тормозной диск 17 и два боковых проема, в которых  размещены тормозные колодки 13.

К направляющей колодок шарнирно на осях 16 крепятся два прижимных рычага 14. В осях прижимных рычагов с внутренней стороны колеса установлены шплинты. На длинное плечо прижимного рычага действуют две пружины 21, установленные  в сверлениях направляющей колодок.

Суппорт 4 переднего тормозного механизма  представляет собой П-образную скобу, отлитую, из высокопрочного чугуна. В  суппорте имеется паз, в который  запрессован блок цилиндров 12. От смещения вдоль паза блок удерживается подпружиненным фиксатором 19, который вместе с пружиной 20 установлен в гнезде блока цилиндров, а конусной частью заходит в гнездо суппорта.

В верхней  и нижней частях суппорт имеет  направляющие скосы, которые зажаты - между направляющей 1 колодок и  прижимными рычагами 14. Опорой для суппорта являются тормозные колодки, радиус которых равен радиусу опорной  поверхности суппорта.

Такое крепление  позволяет суппорту «плавать», т. е. при торможении перемещаться вдоль  направляющих скосов прижимных рычагов  14 и направляющей 1 колодок.

Отлитый из алюминиевого сплава блок цилиндров  состоит из трех цилиндров, из которых  два нижних соединены между собой  каналом и входят в контур привода передних тормозов, а верхний цилиндр—в контур привода задних тормозов. Первый контур условно назовем первичным, а второй — вторичным. Так как в оба контура входят цилиндры переднего тормоза, то в случае нарушения герметичности любого контура будут продолжать действовать более эффективные передние тормозные механизмы колес.

В каждом цилиндре установлен стальной поршень 7, наружная поверхность которого хромирована. В канавке цилиндра расположено  уплотнительное кольцо 8, которое не только уплотняет зазор между  поршнем и цилиндром, но и обеспечивает автоматическое регулирование зазора между диском и тормозными колодками.

Полость цилиндра со стороны тормозной колодки  защищена резиновым колпачком 11, наружная кромка которого входит в выточку  цилиндра, а внутренняя охватывает хвостовик поршня.

Для удаления воздуха из первичного контура и  передней ветви вторичного контура  в блок цилиндров ввернуты два  штуцера 6, которые закрыты резиновыми колпачками.

Тормозной диск 17, отлитый из серого чугуна, крепится пятью болтами к ступице переднего  колеса. Болты крепления запрессованы в отверстия фланца ступицы. На этих же болтах крепится диск переднего  колеса. Рабочая поверхность тормозного диска, проходящая через продольный паз направляющей колодок, расположена  между тормозными колодками 13.

При торможении давление, возникающее в гидравлическом приводе, через поршни 7 перемещает внутреннюю тормозную колодку относительно направляющей 1 колодок и суппорта и прижимает ее к тормозному диску. Одновременно давление жидкости, действуя на днище блока цилиндров 12, перемещает блок цилиндров вместе с суппортом 4 по скосам направляющей 1 и прижимных  рычагов 14. При этом суппорт перемещает наружную колодку относительно направляющей и прижимавшее к тормозному диску. Так как давление жидкости на поршни и на днище блока цилиндров одинаково, то обе тормозные колодки прижимаются к диску с одинаковым усилием.

При отпускании тормозной педали давление в гидравлической системе падает и уплотнительные кольца 8 за счет своей упругости отводят поршни от внутренних тормозных колодок; наружная колодка с суппортом отходит от тормозного диска за счет его биения.

При износе накладок тормозных колодок увеличивается  зазор между накладками и тормозным  диском. При торможении, за счет увеличения зазора, поршни будут проскальзывать относительно уплотнительных колец, т. е. займут новое положение в цилиндрах. При растормаживании колодки  возвратятся назад на одну и ту же величину, определяемую упругой  деформацией уплотнительных колец 8. Таким образом автоматически поддерживается постоянный зазор между накладками колодок и диском.

Тормозной механизм заднего колеса

Детали  тормозного механизма смонтированы на опорном щите 49, который крепится к фланцу балки заднего моста.

В нижней части щита двумя заклепками 43 крепится пакет пластин, из которых пластина 45 служит опорой для тормозных колодок, а накладки 42 ограничивают боковое  смещение нижних частей колодок.

В верхней  части щита крепится двумя болтами  колесный тормозной цилиндр29. Тормозная жидкость подводится в цилиндр через штуцер 27, воздух из цилиндра удаляется через штуцер 28.

Внутри  цилиндра расположены два поршня 25, в наружные торцы которых Запрессованы упоры 24. Рабочая полость цилиндра уплотнена двумя резиновыми уплотнителями 26. Они поджаты к торцовым поверхностям поршней пружиной 30 через опорные  чашки 31. Одновременно пружины 30 распирают  поршни и поджимают к колодкам, когда в цилиндре отсутствует  давление тормозной жидкости.

К поверхности  обода каждой тормозной колодки  приклеена специальным клеем  фрикционная накладка 41.

Тормозные колодки стянуты верхней 34 и нижней 44 пружинами. В нерабочем положении верхняя часть колодок упирается ребром в регулировочный эксцентрик 37. Нижняя часть колодок постоянно упирается в опору 45. Боковое смещение колодок ограничено не только накладками 42 опоры, но и стойками 38, которые проходят через отверстия в щите 49 и ребрах колодок. На конце каждой стойки между опорными тарелками 53 установлена пружина 54. При таком креплении колодок hi щите возможна их самоустановка в прижатом к тормозному барабану состоянии, что обеспечивает более равномерный износ накладок и создает наибольший тормозной момент.

Тормозной барабан отлит из алюминиевого сплава. Внутри барабана залита чугунная вставка, которая является рабочей поверхностью барабана. На внешней поверхности  барабана расположены окна для проверки зазора между колодками и барабаном.

На тормозном  механизме заднего колеса расположен ряд деталей ручного привода  тормозных колодок. Эти детали относятся  к стояночному тормозу. На ребре  задней тормозной колодки 51 шарнирно на оси 23 крепится разжимной рычаг 22 ручного привода колодок. Нижний конец рычага связан с наконечником 48 заднего троса 46 стояночного тормоза. В рычаг 22 упирается одним концом распорная планка 36. Другой конец  планки упирается в ребро передней тормозной колодки. На распор ной  планке расположены резиновые подушки, которые служат опорой для верхнее стяжной пружины 34.

2. Дефекты, возникающие в условиях эксплуатации

Тормозная система требуем к  себе самого пристального внимания. Эксплуатация автомобиля с неисправной тормозной  системой запрещается. Поэтому каждый автомобилист должен знать основные неисправности тормозной системы  и определить их по внешним признакам. В данной статье рассмотрены основные неисправности гидравлической рабочей тормозной системы легкового автомобиля.

В соответствии с конструкцией тормозной  системы неисправности условно  можно разделить на неисправности  тормозного механизма, неисправности  тормозного привода и неисправности  усилителя тормозов.

Различают следующие неисправности  дискового тормозного механизма:

• износ, повреждение или загрязнение (замасливание) тормозных колодок;
• износ, деформация, задиры на поверхности тормозных дисков;
• ослабление крепления, деформация суппорта.

Основные неисправности тормозного привода включают:

• заедание поршня рабочего цилиндра;
• утечка тормозной жидкости в рабочем цилиндре;
• заедание поршня главного цилиндра;
• утечка тормозной жидкости в главном цилиндре;
• повреждение или засорение шлангов, трубопроводов;
• подсос воздуха в системе вследствие ослабления крепления.

Вакуумный усилитель тормозов может  иметь следующие неисправности:

• недостаточное разряжение во впускном коллекторе;
• повреждение вакуумного шланга;
• неисправность следящего клапана усилителя.

Все перечисленные неисправности  тормозной системы в большей  или меньшей степени снижают  эффективность торможения автомобиля, поэтому представляют опасность  для всех участников движения.

Причинами неисправностей тормозной  системы являются:

• нарушение правил эксплуатации тормозной системы (нарушение периодичности обслуживания, применение некачественной тормозной жидкости);
• низкое качество комплектующих;
• предельный срок службы элементов системы;
• воздействие различных внешних факторов.

О наступлении неисправности тормозной  системы свидетельствуют различные  отклонения от нормальной работы, т.н. внешние признаки неисправностей, к  которым относятся:

• отклонение от прямолинейного движения при торможении;
• большой ход педали тормоза;
• скрежетание при торможении;
• визг, свист при торможении;
• снижение усилия на педали при торможении;
• повышение усилия на педали при торможении;
• вибрация педали при торможении (не путать с пульсацией педали при работе системы ABS);
• низкий уровень тормозной жидкости в бачке.

Для облегчения контроля состояния  тормозной системы в конструкции  автомобиля используются различные  датчики. Результаты измерений датчиками  параметров системы выводятся в  виде сигналов соответствующих ламп на приборной панели, показаний бортового  компьютера. На современном автомобиле применяются следующие сигнальные лампы тормозной системы:

• низкого уровня тормозной жидкости;
• износа тормозных колодок;
• неисправности системы ABS;
• неисправности системы ESP (ASR).

Для установления конкретных неисправностей систем активной безопасности применяется компьютерная диагностика автомобиля.

Таблица 1

Внешние признаки и соответствующие  им неисправности тормозной системы

3. Сравнительный анализ методов устранения дефектов

К тормозному управлению автомобиля, служащему для замедления движения, вплоть до полной остановки и удержания  его на месте на стоянке, предъявляются  повышенные требования, так как тормозное  управление является важнейшим средством  обеспечение активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным  системам регламентированы ГОСТ 22895-95 и международными правилами дорожного  движения.

В соответствии с ГОСТ 22895-95 тормозное  управление должно включать следующие  тормозные системы:

• рабочую
• запасную
• стояночную
• вспомогательную (тормоз-замедлитель), обязательную для автобусов полной массой свыше 5 т. и грузовых автомобилей массой свыше 12 т., предназначенную для торможения на длительных спусках и поддерживающих скорость 30км/ч на спуске с уклоном 7% протяженностью 6км.

   Принудительное замедление  может осуществляться различными  способами: механическим, гидравлическим, электрическим, внеколесным.

   Наиболее  широко используется  фрикционные тормозные механизмы.  На легковых автомобилях большого  класса часто используются дисковые  тормозные механизмы на передних  колесах и барабанные колодочные  на задних колесах.

   На грузовых автомобилях  независимо от их грузоподъемности  устанавливаются барабанные колодочные  тормозные механизмы. Лишь в  последние годы наметилась тенденция  использования дисковых механизмов  для грузовых автомобилей.

   Барабанные ленточные тормозные  механизмы в качестве колесных в настоящее время не применяются совсем. В редких случаях их применяют как трансмиссионные для стояночной тормозной системы (МАЗ, БелАЗ-540).

   Гидравлические и электрические  тормозные механизмы используют  как тормозо-замедлители. На ряде автомобилей тормозом-замедлителем является двигатель, впускной коллектор перекрывается стальной заслонкой.

Механический привод, состоящий  из тяг и рычагов, применяют в  основном в тормозных системах с  ручным управлением (вспомогательная  тормозная система – «стояночный – тормоз»).

В данном приводе для включения  тормозного механизма используется мускульная энергия водителя. Простота конструкции и неизменная во времени  жесткость механического привода  делают его наиболее применяемым  для стояночной тормозной системы.

Гидравлический привод применяется  в рабочей тормозной системе  легковых автомобилей и грузовых малой и средней грузоподъемности. В данном приводе усилие оси педали к тормозным механизмам передается жидкостью. Для включения тормозов используется мускульная энергия водителя. Для обеспечения водителю работы по включению тормозов нередко применяют  гидравлический привод с вакуумным (ГАЗ-66) или пневматическим усилителем (Урал-4320).

В настоящее время начинают получать распространение гидравлический привод с насосом. В этом случае для включения  тормозных механизмов и создания, необходимых для быстрого торможения автомобиля тормозных моментов на колесах  используется энергия двигателя  приводящего в действие гидравлический насос непосредственно, или через  какой-либо агрегат силовой передачи автомобиля.

Пневматический привод широко используется в тормозной системе тягачей, грузовых автомобилей средней и  большой грузоподъемности и автобусов. В тормозной системе с пневматическим приводом тормозные механизмы включаются за счет использования энергии сжатого  воздуха.

На длиннобазных автомобилях и тягачах большегрузных автопоездов часто используются комбинированный привод гидропневматический. В данном приводе для увеличения тормозных усилий используется энергия сжатого воздуха, а передача их к тормозному механизму осуществляется жидкостью.

Электрический привод  необходим  на автопоездах, так как при этом достигается наиболее простой способ передачи энергии на большие расстояния при весьма малом времени на срабатывания тормозной системы.

Для оценки конструктивных схем тормозных  механизмов служат следующие критерии:

Эффективность

Для оценки эффективности тормозного механизма служит коэффициент его  эффективности, который представляет собой отношение тормозного момента  Мтор, создаваемого механизмом, к моменту от первичной силы:

где Мтор – тормозной момент;

Pп.с – суммарная приводная сила тормозных колодок;

rп – радиус приложения результирующей силы трения (rп = rб – радиус тормозной тормозного барабана в барабанном механизме;

rп = rcр – средний радиус накладки в дисковом механизме).

Эффективность тормозных механизмов необходимо оценивать при движении автомобиля как вперед, так и назад.

В барабанном тормозном механизме  коэффициент эффективности рассчитывается не только для механизма в целом, но и отдельно для каждой тормозной колодки:

где Мтор₁ и Мтор₂ – тормозные моменты, создаваемые колодками;

 P₁ и Р₂ – приводные силы колодок.

Стабильность  

Стабильностью называется сохранение эффективности работы тормозного механизма  при уменьшении коэффициента трения. Стабильность представляет собой зависимость  коэффициента эффективности от коэффициента трения и может быть выражена графиком статической характеристики тормозного механизма. Лучшую стабильность имеют  тормозные механизмы с линейной статической характеристикой.

От стабильности зависит достижение равных тормозных сил не только на колесах одного моста, но также и  на правых и левых колесах автомобиля, что определяет безопасность при  торможении.

Уравновешенность 

Уравновешенным является тормозной  механизм, в котором при торможении силы трения не создают дополнительную нагрузку на подшипники колес и другие детали. Неуравновешенным считается  тормозной механизм, работа которого приводит к нагружению подшипников колес автомобиля.

Реверсивность

Реверсивностью называется равная эффективность тормозного механизма  при движении автомобиля вперед и  назад. Реверсивность тормозного механизма  определяет независимость величины создаваемого им тормозного момента  от направления движения автомобиля.

До настоящего времени считалось, что барабанные тормозные механизмы  наиболее удовлетворяют требованиям  безопасности движения, но в связи с возросшими скоростями движения автомобиля, повышаются и требования безопасности движения, во многом зависящих от тормозных качеств автомобиля.

Сравнительные стендовые испытания  различных вариантов конструкций  закрытых дисковых и барабанных тормозных  механизмов для автомобилей выявили, что наилучшими показателями по стабильности выходных параметров, теплонапряженности и массе обладает дисковый тормоз с двумя поверхностями трения, пневматическим приводом и усилителем.

По конструктивному исполнению дисковые тормозные механизмы делят  на открытые и закрытые, однодисковые и многодисковые.

В зависимости от конструкции диска  различают тормозные механизмы  со сплошным и вентилируемым, металлическим  и биметаллическим дисками.

Сплошной диск – самый простой  – применяется в случаях, если возможно активное охлаждение дискового  тормоза. Вентилируемый диск выполнен в виде крыльчатки-турбины. В автомобилях  применяются в основном однодисковые тормозные механизмы с вентилируемым  диском и креплением по внутреннему  диаметру.

В зависимости от способа крепления  скобы различают дисковые тормозные  механизмы с фиксированной и  плавающей скобой. Тормозной механизм с плавающей скобой имеет лишь один колесный цилиндр. Его колодка  нагревается меньше, чем в механизме  с фиксированной скобой, но имеет  существенный недостаток – при деформации, коррозии направляющих возникает одностороннее  изнашивание накладок и диска. Эффективность  торможения снижается, появляется вибрация скобы и тормозной колодки. А  дисковым тормозом с фиксированной  скобой обеспечивается большое приводное  усилие и повышенная жесткость механизма.

Тормозные диски изготовляются  из чугуна. В однодисковых механизмах сплошные диски имеют толщину 8…13 мм, вентилируемые 16…25 мм. Биметаллический  тормозной диск может выполняться  с алюминиевым или медным основанием. Фрикционный слой выполняется из серого чугуна.

Дисковые тормозные механизмы  имеют следующие преимущества по сравнению с барабанными тормозами:

• меньшие зазоры между дисками и колодками в незаторможенном состоянии (0,005…0,1 мм) и ход колодки, что позволяет повысить быстродействие и передаточное число тормозного привода;
• меньшую массу и габариты:
• более равномерное изнашивание фрикционных материалов, так как распределяется равномерно давление по поверхности пары трения диск – колодка:
• больший тормозной момент, развиваемый за счет уравновешивания сил, действующих со стороны колодок на диск;
• возможность обеспечения эффективного теплоотвода от трущихся элементов;
• большую стабильность развиваемого тормозного момента;
• больший коэффициент тормозной эффективности.

К недостаткам дисковых тормозных  механизмов относятся:

• трудность обеспечения герметизации (незащищенный диск может подвергаться абразивным воздействиям, окислению и коррозии, способствующим быстрому изнашиванию тормозных накладок);
• повышенная интенсивность изнашивания фрикционных накладок;
• недостаточная защищенность от грязи.

Проведенные дорожно-лабораторные испытания  барабанных и дисковых тормозов показали, что в случае нагрева тормозных  деталей до 300С и V = 40 км/ч тормозной  путь увеличивается при торможении дисковыми тормозами на 7%, а барабанными  на 25%. Если нормальная скорость та же, но объемная температура достигнет 500С, тормозной путь увеличится на 21% и 55% соответственно.