Технология диагностирования передней подвески КАМАЗ 43114

 

  Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

        Севастопольский национальный технический университет

 

 

 

 

Кафедра “Автомобильного  транспорта”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 Расчетно-графическое задание

по дисциплине:

«Основы технической диагностики автомобилей»

                                                     на тему:

         «Технология диагностирования передней  подвески  КАМАЗ 43114»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Студент гр. АВ-41д.

                                                                                                   Васильцов О.Э.

 

                                                                     Проверил: Мешков В. В.

 

 

 

                                            Севастополь

                                                             2013

                                          

                                              Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                Введение

 

      Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения. Такие муфты называются фрикционными.

      Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение – после переключения передач и при трогании автомобиля с места.

     При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок, возникающих в трансмиссии. Так, нагрузки в трансмиссии возрастают при резком торможении с двигателем, при резком включении сцепления, неравномерной работе двигателя и резком снижении частоты вращения коленчатого вала, наезде колес на неровности дороги и т.д.

   Плавность включения и выключения передачи обеспечивается проскальзыванием постоянно вращающегося ведущего диска, присоединённого к коленчатому валу двигателя, относительно ведомого диска, соединённого через шлиц с коробкой передач.

   Усилие от педали сцепления передается на механизм гидравлическим приводом.

    Нажатие на педаль сцепления (выжимание, выключение) разводит диски сцепления, в итоге оставляя между ними свободное пространство, а отпускание педали (включение) приводит к плотному сжатию ведущего и ведомого дисков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание конструкции передней подвески и принцип действия

1. МЕХАНИЗМ СЦЕПЛЕНИЯ

Он состоит (рис. 1.2) из ведущих деталей, ведомых деталей, нажимного устройства, механизма выключения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Механизм сцепления КамАЗ-5410 :

1- ведомый диск; 2- ведущий  диск; 3- установочная втулка; 4- нажимной диск; 5-вилка оттяжного рычага; 6- оттяжной рычаг: 7-пружина упорного кольца; 8-шланг смазывания муфты; 9-петля пружины; 10-выжимной подшипник; 11-оттяжная пружина; 12-муфта выключения сцепления; 13- вилка выключения сцепления; 14- упорное кольцо; 15- вал вилки; 16- нажимная пружина; 17- кожух; 18-теплоизолирующая шайба; 19- болт крепления кожуха; 20- картер сцепления; 21-маховик; 22-фрикционная закладка; 23- первичный вал; 24- диск гасителя крутильных колебаний; 25- пружина гасителя крутильных колебаний; 26-кольцо ведомого диска; 27-механизм автоматической регулировки положения среднего ведущего диска

 

     Принцип действия сцепления основан на использовании сил трения, возникающих между дисками. Ведущие диски сцепления воспринимают от маховика крутящий момент двигателя, а ведомые диски передают этот момент двигателя первичному валу коробки передач. Нажимное устройство (12 нажимных пружин) обеспечивает плотное прижатие ведущих и ведомых деталей сцепления для создания необходимого момента трения. Крутящий момент от ведущих деталей передается на ведомые за счет сил трения.

     К ведущим деталям относятся средний ведущий диск, нажимной диск, кожух сцепления.

     Средний ведущий диск (рис. 1.3, а) отлит из чугуна и установлен в пазах маховика на четырех шипах, равномерно расположенных по окружности диска. Для обеспечения вентиляции сцепления, лучшего отвода тепла и снижения веса в теле диска выполнены окна, разделенные между собой внутренними ребрами. В шипах размещен рычажный механизм, который механически регулирует положение среднего диска при выключении сцепления с целью обеспечения чистоты выключения.

Нажимной диск (рис. 1.3, б) отлит из серого чугуна, как  и средний ведущий диск, установлен в пазах маховика на четырех шипах. С одной стороны диск имеет шлифованную поверхность, с другой – 12 бобышек для установки нажимных пружин.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.3.  Диски сцепления:

а – средний ведущий диск; б - нажимной диск; в -  ведомый диск с демпфером  в сборе:

1-ступица; 2-заклепка; 3-обойма демпфера; 4-ведомый  диск; 5-фрикционная накладка; 6- пружина демпфера

 

Каждый шип со стороны  кожуха имеет прилив, в котором профрезерован паз и расточены два отверстия для установки оси рычага выключения сцепления. Кожух сцепления стальной, штампованный, устанавливается на картере маховика на двух установочных втулках и крепится 12 болтами. В кожухе имеются 12 углублений для установки пружин и отверстия для установки вилок рычагов.

К ведомым деталям относятся два ведомых диска с демпфером, ведомый вал сцепления (он же первичный вал коробки передач). Ведомый диск (рис. 1.3, в) состоит из диска с фрикционными накладками, ступицы диска, демпфера (гасителя крутильных колебаний). Ведомый диск изготовлен из стали. В центре диска имеется отверстие для установки ступицы. В диске выполнены восемь окон для пружин демпфера. По периферии диска с обеих сторон приклепаны заклепками фрикционные накладки, изготовленные из асбестовой композиции.

Ступица имеет внутренние шлицы, которыми устанавливается на шлицах первичного вала коробки передач. В ступице также выполнены восемь окон для пружин демпфера. Демпфер служит для гашения крутильных колебаний, которые возникают в двигателе и трансмиссии. Из-за неравномерности работы двигателя и упругости коленчатого вала происходит постоянное закручивание и раскручивание вала, т.е. возникают собственные крутильные колебания.

В трансмиссии имеются валы коробки передач, раздаточной коробки, карданной передачи, полуосей. При резком включении сцепления, торможении автомобиля без выключения сцепления, при наезде колес на препятствие в валах трансмиссии возникают вынужденные колебания.

При неравномерной  работе двигателя крутильные колебания  от двигателя могут передаваться в трансмиссию. Это особенно опасно, когда частота собственных угловых колебаний трансмиссии совпадает с частотой крутильных колебаний. В этом случае наступает резонанс и нагрузка на детали трансмиссии резко увеличивается, что может привести к поломке их. Вынужденные крутильные колебания в трансмиссии, в свою очередь, могут передаваться в двигатель, что резко увеличивает нагрузку на его детали. Поэтому для предохранения от резонансных крутильных колебаний валов в ведомых дисках сцепления устанавливаются демпферы (гасители крутильных колебаний). Демпфер имеет упругий и фрикционный элементы. Упругий элемент служит для изменения частоты колебаний валов и предотвращения явления резонанса, т.е. совпадения частот собственных угловых колебаний и крутильных колебаний, и состоит из восьми цилиндрических пружин. Фрикционный элемент уменьшает амплитуды вынужденных колебаний, преобразуя энергию колебаний в тепло, и состоит из двух обойм, двух дисков, двух фрикционных колец.

К фланцу ступицы  с обеих сторон приклепаны диски  демпфера и обоймы.

К ведомому диску  с обеих сторон приклепаны фрикционные  кольца. Фрикционные кольца и диски демпфера также имеют по восемь окон, окна для пружин совпадают с окнами в ведомом диске и фланце ступицы. В окнах устанавливаются восемь цилиндрических пружин. Таким образом, между ведомым диском и его ступицей нет жесткой связи – они связаны только через восемь пружин. Диски демпфера выполнены в виде тарельчатых пружин и постоянно прижимаются к фрикционным кольцам.

При возникновении  крутильных колебаний ступица ведомого диска проворачивается относительно самого диска; пружины демпфера, сжимаясь, изменяют частоту колебаний, обеспечивая несовпадение частот собственных колебаний трансмиссии и вынужденных крутильных колебаний, т. е. предотвращают явление резонанса. При повороте ступицы диски демпфера скользят по фрикционным кольцам, и за счет трения энергия колебаний превращается в тепло.

Нажимное устройство (см. рис. 1.2) состоит из двенадцати пружин. Пружины опираются на бобышки нажимного диска через шайбы из термоизоляционного материала. Суммарное усилие пружин равно 10500...12200Н (1050...1220 кгс).

Механизм выключения состоит из четырех оттяжных рычагов, упорного кольца, муфты выключения сцепления с выжимным подшипником, вилки выключения сцепления с валом, двух оттяжных пружин. Четыре оттяжных рычага устанавливаются на нажимном диске и соединяются с кожухом с помощью вилок. Оттяжные рычаги соединяются с нажимным диском и вилками-пальцами. Пальцы установлены в диске и вилках на игольчатых подшипниках. На оси рычага в вилке устанавливается пружина упорного кольца, которая одним усиком упирается в кожух, а другим через петлю постоянно прижимает упорное кольцо к оттяжным рычагам. Упорное кольцо предохраняет оттяжные рычаги от износа.

Для выключения сцепления на крышку первичного вала коробки передач установлена муфта выключения сцепления с подшипником в сборе. Муфта под действием пружин постоянно прижимается запрессованными в нее сухарями к лапкам вилки выключения сцепления.

Для смазки муфты и подшипника установлены шланг подачи смазки и масленка на картере сцепления.

Вилка выключения сцепления установлена на валу привода, который, в свою очередь, установлен на втулках в расточках картера сцепления. На наружный конец вала установлен рычаг вала вилки.

 

 

 

 

2. Анализ неисправностей  передней подвески

    Уход за подвеской автомобиля заключается в периодической проверке состояния отдельных деталей и устранении выявленных неисправностей. При техническом обслуживании следует проверять затяжку стремянок рессор, болтов крепления крышек кронштейнов рессор, крепление на заклепках кронштейнов к лонжеронам рамы, а также состояние самих рессор.  Рессоры следует систематически очищать от грязи, при их осмотре необходимо обращать внимание на продольное смещение листов, свидетельствующее о срезе центрового болта, и на появлении трещин в листах. Стрелу прогиба (кривизну) листов следует проверять шаблоном. По мере надобности, но не реже одного раза в год, рессоры следует смазывать маслом. Смазка предупреждает коррозию листов, являющуюся одной из основных причин поломки рессор, повышает мягкость подвески и устраняет трение между листами. Необходимо периодически проверять состояние резиновых подушек рессор в кронштейнах. У верхних резиновых подушек обычно изнашиваются боковые выступы, которые надрезаются бортами чашек. Такие подушки можно не менять, не требуют замены подушки, у которых перемычка подрезана в месте соединения ее с верхней частью подушки. Ставить крышки кронштейнов рессор и затягивать болты следует при выпрямленной рессоре, иначе подушки могут занять неправильное положение и быстро выйти из строя. Несвоевременная замена изношенных резиновых подушек служит причиной разрушения кронштейнов рессор, прикрепленных к раме, ослабевшие заклепки крепления рессорных кронштейнов необходимо заменить новыми заклепками большего диаметра пли болтами.  Ниже приведен краткий список возможных неисправностей подвески.

 

Таблица 2.1 список возможных неисправностей подвески.

 

Неисправность и ее причины	Способ устранения
1.  Подтекание  жидкости из амортизатора: -Ослабление  затяжки гайки резервуара; -Износ сальника  штока; -Забоины или  риски на штоке, износ штока  до схода слоя хрома;	-Подтянуть гайку; -Заменить сальник; -Заменить шток. Отсутствие хромированного слоя  проверяется по покраснению штока  при смачивании его раствором  медного купороса;
2. Недостаточное усилие при ходе отдачи (при растяжении амортизатора):   - Износ поршневой  втулки; - Надиры на  поршне или цилиндре - Неплотное  перекрытие перепускного клапана;	-Заменить втулку; -Поврежденные  детали заменить; -Разобрать и  промыть амортизатор. При необходимости  заменить клапан и его детали;
3. Недостаточное усилие (или провалы) при ходе сжатия:   - Неплотное  перекрытие клапана сжатия из-за  попадания посторонних частиц;	- Промыть детали  амортизатора, залить свежую жидкость;

 

4. Стуки и  скрипы при работе амортизатора:   -Ослабление  затяжки или износ втулок верхних и нижних проушин амортизаторов; -Чрезмерное  количество жидкости в амортизаторе; -Самоотворачивание  гайки крепления клапана отдачи;	-Подтянуть ослабевшие  гайки. Заменить поврежденные  втулки -Заливать жидкость  в амортизатор в строго определенном количестве, указанном выше; -Подтянуть гайку;
5. Поломка листов  рессоры :   -Работа автомобиля  с перегрузкой; -Ослабление  затяжки стремянок;	-Заменить сломанные  листы, рессору; -Проверять периодически  затяжку стремянок. Заменить листы  или рессору;
6. Стук в подвеске:   -Износ резиновых  подушек рессор; -Износ резинового  буфера-ограничителя хода моста; -Ослабление  крепления хомутика рессоры;	-Заменить подушки; -Заменить буфер;   -Установить  на место и плотно закрепить  хомутики;
7. Скрип рессор:   -Отсутствие  смазки между листами рессор; - Износ   прокладок   между    листами или под хомутами; -Износ резиновых  втулок;	-Смазать рессоры;   -Заменить прокладки;   -Заменить изношенные  втулки;
8. Крен автомобиля  на какую-либо сторону:   -Поломка   одного   или    нескольких листов рессор; -Односторонняя  осадка  одной из  рессор;	-Заменить рессору  или поломанные листы;

 

3. Разработка  алгоритма диагностирования

  

     Алгоритм  диагностирования устанавливает  состав и порядок проведения  проверок объекта и правила анализа их результатов.  Проверка определяется рабочим или тестовым воздействием, поступающим или подаваемым на объект, а также составом признаков и параметров, образующих ответ объекта на соответствующее воздействие. Различают безусловные алгоритмы диагностирования, у которых порядок выполнения проверок определен заранее, и условные алгоритмы, у которых выбор очередных проверок              

определяется  результатами предыдущих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1 Алгоритм диагностирования передней подвески.

4. Выбор методов  диагностирования

Метод ультразвукового контроля.

Производят  такое диагностирование при помощи ультрозвуковых дефектоскопов. Этот метод  позволяет определить местоположение и размеры усталостных трещин в листах. Ультразвуковой контроль проводят перед ТО-2. Автомобиль при этом должен быть пустым и хорошо вымытым. Для обеспечения хорошего доступа к рессоре автомобиль устанавливают на смотровую канаву. Боковые поверхности рессорных листов со стороны рамы автомобиля очищают и наносят на них слой высоковязкой смазки (технического вазелина, солидола и др.). Искательную головку дефектоскопа перемещают вдоль листов, прижимая ее к ним, и наблюдают за экраном прибора. Обнаружив сигналы о дефекте, определяют их границы (появления и исчезновения) при помощи масштабной сетки экрана.

Метод термографического контроля.

Метод непосредственного  измерения температуры в разных точках поверхности,  с помощью  тепловизоров.  Совокупность нагретых частей, и конструктивных элементов, формирует температурное поле, энергия которого частично отводиться в окружающую среду путем теплопроводности и конвекции, а оставшаяся часть вызывает изменение теплового состояния элементов и излучается в окружающее пространство.  Вид ( конфигурация ) и параметры этого температурного поля могут служить диагностическими параметрами  (признаками) исправности или неисправности системы.  На пример с помощью этого метода  при диагностировании подвески,  в режиме нагружения, мы можем выявить наиболее трущиеся места в различных участках этого узла.  В этих местах будет  выделяться количество тепла,  несоответствующее  норме, это будет указывать на отсутсвие смазки в этих местах.

Метод  контроля на стенде

        Метод испытания подвески  на  специализированном стенде,  например  таком как тестер люфтов  (люфт- детектор).  Позволяет получить визуальную информацию о состоянии подвески автомобиля. Автомобиль заезжает передними колесами на одну или две неподвижные пластины (площадки), которые под действием гидропривода попеременно, с частотой примерно одно движение в секунду, перемещаются в разные стороны, создавая на колесах имитацию движения по неровностям дороги. С помощью люфт-детектора, оснащенного двумя подвижными  площадками можно выявить зазоры во всех сопряжениях подвески и рулевого механизма, а также выявить места возникновения разных посторонних стуков и скрипов. 

5. Выбор средств  технической диагностики

5.1  CARTEC GST 4500 FA.

Гидравлический  вибростенд диагностики подвески любого колёсного транспорта, особо подходящее для тяжёлых грузовиков с грузоподъемность на одну ось - 20000 кг. Двигатель - 400V/3ph/50Hz. Данная версия предназначена для крепления в полу. 

 

Технические характеристики:

Макс. нагрузка на ось, т	20
Диапазон рабочих  температур, град. С	0-70
Амплитуда перемещения площадок, мм	100
Напряжение  питания, В/Гц	400/50
Предохранители	(A) 10
Масса, кг	150
Габариты каждой площадки (ДхШ), мм	850 х 1030
Гидростанция	+
Габаритные  размеры (ВхШхГ), мм	390 х 610 х 250
Масса, кг	35,6
Давление, бар	160
Количество  масла, л	6
Потребляемая  мощность, кВт	1,5
Усилие, кН	11

 

 5.2   Ультразвуковой дефектоскоп УД2В-П46

Ручной дефектоскоп для решения основного объема задач ультразвукового контроля.  Применяется для неразрушающего контроля сплошности и однородности основного материала.

 

Технические характеристики:     

         

Метод контроля	Эхо
Развертка	Мин.: 0 – 4.1 мм (сталь);0 – 1,37 мкс Макс.: 0 – 2975 мм (сталь); 0 – 1000 мкс. (Задержка -0,5 – 994.5)
Отсечка	Компенсированная, 0 – 80 % высоты экрана
Глубина прозвучивания	3000 мм
Диапазон усиления	До 110 дБ с шагом 0.5, 1, 2, 6 дБ
Диапазон скоростей  ультразвука	1000 – 9999 м/с
Рабочие частоты	0,5 – 15 МГц
Частота повторений зондирующих импульсов	До 800 Гц; (40 Гц в  специально режиме)
Отображение сигнала	А-скан (радиосигнал, полное детектирование, положительная или отрицательная полуволна)
Измеряемые  величины	S, мм – путь  по лучу V, м/с – скорость  звука Н, % – амплитуда  сигнала в % от высоты экрана Н, дБ – амплитуда  относительно порога А, дБ – амплитуда  относительно опорного эхо-сигнала
Режимы	Огибающая максимума  сигнала, Заморозка, А масштаб, полноэкранный  режим
Объем памяти	1000 (50 файлов  по 25) протоколов контроля
Тип дисплея	TFT 115 х 85 мм (320 х 240 пикселей)
Связь с ПК	USB
Время непрерывной  работы от аккумулятора	Не менее 8 часов
Питание	4 NiMh размер "D" или внешний блок питания.
Корпус	Ударопрочный ABS пластик
Габаритные  размеры	170х225х45 мм
Масса	2,16 кг с аккумулятором
Условия эксплуатации	Температура воздуха: -25 - +55 С Влажность воздуха: до 95%

 

 

 

 

 

5.3 Тепловизор TESTO 875-1

С помощью него можно осуществить быструю бесконтактную  диагностику и выявить аномальный нагрев  и потенциально проблемные места.

Tехническая характеристика:

Диапазон измерений  температуры, °С	от -20°С до +280°С
Детектор	Неохлаждаемая микроболометрическая матрица 160х120 элементов
Погрешность измерения  температуры	±2°С, но не менее  ±2% для температур выше 350°С ±3%
Оптическое  поле зрения,                             по горизонтали x по вертикали,                 Минимальное фокусное расстояние, Пространственное разрешение IFOV	32° x 24° (стандартный  объектив)/0.1м, 9° x 7° (опциональный  телеобъектив для версий 875-2 и  881-2,3)/0.5 м IFOV 3,49 мрад и  1,0 мрад
Спектральный  диапазон	8-14 мкм
Частота развертки  изображения, кадров/с	9 Гц
Функции отображения	4 палитры. Центральная  точка. Отображение максимальной  и минимальной температуры
Фокусировка	Ручная, минимальное  расстояние 10 см, с телеобъективом 0.6 м
Регулируемая  излучательная способность	от 0,01 до 1,00 (с  шагом 0,01)
Дисплей	3,5” ЖК цветной  дисплей
Источник питания	Аккумулятор (Li-ion) или от адаптера сети 220 В
Время автономной работы от батарей	До 5 часов
Габаритные  размеры, длина x ширина x высота	152х108х262 мм
Вес (вместе с  батареями) не более	0.9 кг

 

 

 

                                   

 

                                         

                                                   Список литературы:

1.  В.Н. Барун , Р.А. Азаматов, Е.А машков

     Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт- 2-е изд.,

     перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1988-352с., ил., табл.

2.  Борилов  А.В.,  Дергунов  В.Б., Ткачева Г.В. 

     Диагностика технического состояния автомобиля. М.: Феникс, 2007-208 с.

3. Афанасьеф Л.Л., Колясинский  Б.С., Маслов А.А. 

    Гаражи и станции технического обслуживания автомобилей.

    М.: Транспорт, 1969-189 с.

4. О.В Курлышев , журнал  Автомобильная промышленность, 2009, № 4, c 18-21.

5. ГОСТ 20911-89, Техническая  диагностика термины и определения.

6. http://voenobr.ru/uchmaterial/autokursi/185-hodovaya.html?start=6

7. http://autoruk.ru/kamaz/podveska/perednyaya-podveska

8. http://www.coolreferat.com/Диагностическое_оборудование