Технология восстановительного ремонта покрышек

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Восстановительный ремонт покрышек выполняют после устранения местных повреждений путем снятия с них старого протектора и наложение нового. Технологический процесс наложения нового протектора включает следующие операции.

Удаление старого протектора и шероховка — выполняют на ше-роховальном станке, который оснащен специальным режущим инструментом. Для придания упругости покрышки внутрь ее вкладывают камеру и наполняют сжатым воздухом. После шероховки с поверхности покрышки с помощью пылесоса удаляют пыль.

Нанесение клея на шерохованную поверхность покрышки осуществляют методом распыления, используя для этого сжатый воздух. Метод позволяет сократить время сушки клея за счет испарения паров бензина.

Подготовка протекторной резины включает: подготовку заготовки требуемой длины, создание на ее концах косого среза под углом 20°, нанесение резинового клея малой концентрации на поверхности заготовки и косого среза в месте стыка и сушку заготовки в камере при температуре 30...40°С в течение 30...40 мин.

Наложение протекторной резины и ее прикатку выполняют на прикаточном станке в следующем порядке: проводят укладку слоя листовой прослоечной резины на просушенную клеевую пленку и прикатывают его роликом, проводят укладку и прикатывние подготовленной протекторной профилированной резины. Наложение нового протектора также может осуществляться методом навивки на вращающуюся покрышку узкой ленты из сырой резиновой смеси шириной 20...25 мм и толщиной 3...5 мм по определенной схеме автоматически на специальном агрегате.

Вулканизация протектора выполняется в кольцевых вулканизаторах, которые представляют собой разъемную по окружности форму с выгравированным рисунком протектора. Форма нагревается паром до температуры вулканизации (143 ± 2)°С. Для опрессовки покрышки вовнутрь ее укладывают в варочную камеру, в которую подается сжатый воздух давлением 1...3 МПа. После вулканизации

на протекторе образуется рисунок, соответствующий рисунку пресс-формы. Время вулканизации зависит от размеров покрышки, толщины вулканизируемого слоя резины и состава резиновой смеси.

Отделка покрышки — это срезание излишков и наплывов резины, зачистка на шероховальном станке мест среза и стыковка краев протектора с боковинами.

Контроль качества ремонта — это физико-механические испытания, предназначенные для проверки покрышек на твердость, разрыв, относительное удлинение и стирание. Контроль качества покрышек проводится выборочно в количестве 0, 1% от каждой принимаемой партии.

У восстановленных покрышек не допускаются пористость, губчатость, пузыри, отслоения, складки, неровности на внутренней поверхности, расслоения каркаса и брокера, деформация металлического кольца.

На боковине или в плечевой зоне покрышки обозначаются: заводской номер; наименование или товарный знак предприятия, выполняющего восстановление; класс восстановления; месяц и год восстановления; штамп ОТК.

Технология ремонта камер

Камеры могут иметь следующие дефекты: проколы, пробои или порезы, разрывы, повреждения или отрыв вентиля. Перед ремонтом камеры подвергаются осмотру и проверке под давлением 0, 15 МПа в ванне с водой. Камеры выбраковываются с признаками старения резины, при наличии трещин, разрывов длиной свыше 150 мм и шириной более 50 мм и подвергшихся воздействию веществ, разрушающих резину.

Технологический процесс ремонта камер включает следующие операции:

Подготовка камеры включает вырезку поврежденного места ножницами в форме овала. При повреждении камеры в месте установки вентиля или самого вентиля этот участок вырезают под постановку заплаты, а для вентиля пробивают отверстие в другом месте диаметром 5...6 мм. В местах проколов камеру не вырезают.

Придание шероховатости краям выреза выполняют шлифовальным кругом на ширину 20...30 мм по всему периметру. Границы обработки места под установку пятки вентиля должны быть удалены от краев накладываемой пятки на 15...20 мм. Обработанные места очищают от пыли жесткой щеткой.

Нанесение клея и его сушка. Клей получают растворением клеевой резины в бензине Б-70. Нанесение клея и сушку проводят дважды: первый слой — клеем малой концентрации (1: 8); второй — клеем большой концентрации (1: 5). Клей наносят методом распыления или кистью из тонкой щетины тонким ровным слоем. Сушку каждого слоя выполняют при 25...40°С в течение 20... 30 мин.

Подготовка починочного материала включает: вырезку заплаты, ее шероховка, нанесение на нее клея и просушку. Для ремонта камер используют заплаты из годных частей утильных камер, не имеющих трещин, затвердений и следов воздействия нефтепродуктов или заплаты из сырой камерной листовой резины толщиной 2мм. Размеры вырезанных заплат превышают размеры повреждений камер на 15...30 мм. Заплаты из вулканизированной резины готовят в такой последовательности: шероховка на наждачном круге с одной стороны, скашивая края заплаты; нанесение клея концентрацией 1: 8 с просушкой каждого слоя; обкладка краев лентой из прослоенной резины ширины 5...7 мм. Проколы размером до 2мм заделывают только сырой резиной. Заготовки для пятки вентилей камер изготавливают из сырой камерной резины и прорезиненного чефера, на который наносят один слой клея с последующей просушкой, собираются с вентилем и вулканизируются.

Заделка повреждений заключается в наложении заплат на камеру, прикатывании их роликом и припудривании тальком.

Вулканизация камер проводится в такой последовательности: камеру накладывают заплатой на вулканизационную плиту, припудренную тальком, так, чтобы центр заплаты был совмещен с центром прижимного винта; на участок камеры устанавливают резиновую прокладку и прижимную плитку, которая должна перекрывать края заплаты на 10... 15 мм и не зажимать края сложенной вдвое камеры. Время вулканизации зависит от размера заплаты. Мелкие заплаты вулканизируют в течение 10, стыки — 15, фланцы вентилей — 20 мин.

Отделка камер включает срезание краев заплаты и стыков заподлицо с поверхностью камеры и шлифование наплывов, заусенцев и других неровностей.

Контроль качества камеры проводят наружным осмотром и испытанием на герметичность под давлением воздуха 0, 15 МПа в ванне с водой. У отремонтированных камер не допускаются пористость резины, вздутия, следы недовулканизации, отслаивание пятки вентиля и заплат.

Гарантийные обязательства

Нормы пробега восстановленных и прошедших ремонт местных повреждений шин определяются соответствующими стандартами и гарантируются шиноремонтными заводами (табл. 5.5 и 5.6). На восстановленных шинах фактический пробег считается с момента восстановления.

При выходе шин из эксплуатации ранее гарантийной нормы автопредприятие устанавливает причины преждевременного выхода шин из строя. Если это произошло по заводским производственным причинам, комиссия составляет рекламационный акт. Покрышка, подлежащая рекламации, направляется заводу вместе с карточкой учета работы шины и рекламационным актом.

Индивидуальные владельцы автомобилей при преждевременном выходе шин из эксплуатации по производственным причинам сдают ее заводу с указанием полного заводского номера шины, фактического ее пробега по спидометру и обнаруженных на ней дефектов.

Таблица 5.5 - Гарантийные нормы пробега шин, прошедших ремонт местных повреждений, тыс. км

Покрышки	Ремонт
первый	второй
Диагональные
Для автомобилей:
легковых и грузовых малотоннажных (до 2 т)		4, 5
средних и тяжелых грузовых автомобилей		6, 0
Радиальные
Для автомобилей:
легковых		—
грузовых автомобилей (с металлокордным брекером)		9, 0
грузовых автомобиле и (с текстильным брекером)		7, 5

Таблица 5.6 - Гарантийные нормы пробега шин, прошедших восстановление методом наложения протектора, тыс. км

Покрышки	Класс
первый	второй
Диагональные
Для автомобилей:
легковых
грузовых малотоннажных (до 2 т)
средних и тяжелых грузовых
Радиальные
Для автомобилей:
легковых		—
грузовых автомобилей (с металлокордным брекером)
грузовых автомобилей (с текстильным брекером)

Рекламации по производственным причинам предъявляются в течение гарантийного срока хранения и эксплуатации шин.

Предприятие, получившее рекламацию, рассматривает ее и в течение месячного срока обязано сообщить заявителю о своем решении. Шиноремонтный завод при выходе шин из эксплуатации ранее гарантийного пробега из-за некачественного ремонта обязан безвозмездно произвести повторный ремонт или восстановление. При невозможности этого шиноремонтный завод оплачивает заявителю стоимость недопробега шины в соответствии с действующими прейскурантами.

Контрольные вопросы.

1. Какими способами восстанавливают протектор шин автомобиля?

2. Назовите характерные виды преждевременного износа шин автомобиля.

3. Какие виды ремонта установлены для восстановления шин?

4. Перечислите оборудование применяемое при ремонте колес автомобилей.

5. Гарантийные нормы пробега для шин с радиальным и диагональным расположением нити корда.

Лекция №6.

Тема: «Изучение особенностей эксплуатации автомобилей на шинах и колесах различного типа».

Цель занятия: Ознакомится с особенностями эксплуатации автомобилей на шинах и колесах различного типа.

Автомобильные колеса воспринимают всю массу автомобиля и динамические нагрузки, передаваемые на раму или кузов автомобиля, смягчают и поглощают толчки и удары от неровностей дороги. От характера взаимодействия колес с дорогой зависят тяговые и тормозные свойства автомобиля, плавность хода, экономичность, проходимость, устойчивость и управляемость.

Колеса должны иметь минимальное сопротивление качению, хорошие сцепные и демпфирующие свойства, высокие долговечность и износостойкость, бесшумность работы, легкость монтажа и демонтажа, самоочищаемость беговой части шины при движении по деформируемым грунтам.

В соответствии с выполняемыми функциями колеса могут быть ведущие, управляемые, комбинированные (одновременно ведущие и управляемые) и поддерживающие.

Колеса состоят из следующих частей (рис. 6.1): шины, ободья 3, 10, соединительной части с деталями крепления, ступицы и подшипников. Соединительной частью могут быть диск 4, неразборно присоединенный к ободу (дисковое колесо), или спицы, представляющие собой часть ступицы (бездисковое колесо или спицевое колесо).

Пневматическая шина — это упругая оболочка, устанавливаемая на обод колеса и заполняемая воздухом под давлением.

В основу классификации шин положены геометрические размеры и конструктивные признаки (табл. 6.1). К определяющим геометрическим размерам шины относятся наружный диаметр D, ширина В, высота Н профиля, посадочный диаметр d_п и расстояние между бортовыми закраинами обода А. В зависимости от ширины профиля шины делят на крупногабаритные (В ≥ 350 мм), среднегабаритные (В = 200...350 мм) и малогабаритные (В < 260 мм).

В зависимости от способа герметизации внутренней полости шины при сборке с ободом различают камерные и бескамерные шины.

Бескамерные шины — это шины, в которых воздушная полость образуется покрышкой и ободом колеса. Она имеет воздухонепроницаемый слой толщиной 1, 5...3 мм, привулканизированный к внутренней стороне покрышки.

1. Классификация шин по профилю

Тип шины	Н/В	А/В
Обычного профиля	Более 0, 89		0, 65...0, 76
Широкопрофильная		0, 6...0, 9		0, 76...0, 89
Низкопрофильная		0, 7...0, 88		0, 69...0, 76
Сверхнизкопрофильная	До 0, 7			0, 69...0, 76
Арочная		0, 39...0, 5		0, 9….1, 0
Пневмокаток		0, 25...0, 39		0, 9.....1, 0

Широкопрофильными шинами в основном заменяют сдвоенные шины обычного профиля. Арочные шины применяют в условиях бездорожья для повышения проходимости автомобилей. Их протектор имеет грунтозацепы высотой 30...40 мм. Бескамерные шины низкого давления (пневмокатки) имеют тонкостенную резинокордную оболочку, радиальная деформация которой может составлять до 25...30 % от высоты профиля.

В обозначениях шин указывают размеры D, В, d_п и конструкцию каркаса буквами Р или R (для шин с радиальным кордом). Шины обычного профиля грузовых автомобилей имеют маркировку В— d_п в миллиметрах (дюймах), например 260 — 508 (9, 00 — 20). Широкопрофильные шины обозначают тремя числами DxB— d_п в миллиметрах (1770x670 — 635), арочные — двумя DxB (1300x750), пневмокатки — тремя DxBxH (1000х 1000х250).

Рис. 6.1 Автомобильные колеса легкового (а) и грузового (б) автомобилей: 1 — покрышка; 2 —камера; 3, 10— ободья; 4 — диск; 5— крепежное отверстие; 6— привалочная плоскость диска; 7—центральное отверстие; 8 —ободная лента; 9 — вентиль; 11 — съемное бортовое кольцо

Рис. 6.2 Характер деформирования шин при внезапном выпуске из них воздуха: а — профиль обычной шины, смонтированной на глубоком ободе; б — профиль безопасной шины ТМТ; в — профиль безопасной шины DIP

Безопасная шина ТМТ (рис. 6.2, б) по внешнему виду и внутреннему строению близка к обычной бескамерной радиальной шине (рис. 6.2, а), но имеет широкую беговую дорожку и усиленную надбортную часть.

При выходе воздуха из шины, специально выполненные закраины обода опираются через надбортную часть на беговую часть шины, вследствие чего их борта не сходят с полок обода. Боковины, расположенные между ободом и дорожным покрытием, и беговая часть шины служат амортизационной средой и обеспечивают возможность безопасной остановки автомобиля. Чтобы при этом трение резины надбортной части по резине беговой части не было слишком большим, внутри шины на ободе (рис. 6.3) располагают специальные баллончики со смазывающей жидкостью (объемом около 150 см³), которая выдавливается внутрь шины по мере снижения давления. Жидкость не только уменьшает трение и износ соприкасающихся поверхностей, но и герметизирует место прокола. Кроме того, за счет испарения жидкости создается давление около 0, 3 кгс/см². Это дополнительно улучшает ездовые качества проколотой шины.

Рис. 6.3 Ободья для безопасных шин ТМТ: а — плоский обод, монтажный ручей которого закрыт пластмассовой лентой; б— разборный обод, снабженный капсулами со специальной жидкостью

Безопасная шина DIP (рис. 6.2, в) по конструкции существенно отличается от известных современных шин. Это бескамерная шина с мощными вогнутыми внутрь цельнорезиновыми боковинами специальной формы, жестким поясом, армированным кордом по окружности, и мощными резиновыми бортами. Шину монтируют на специальный плоский узкий обод. При накачивании воздухом боковины выпрямляются, а резина их получает предварительное сжатие. Шина приобретает характерную треугольную форму. Упругий эффект обеспечивается на 50 % за счет податливости резины и на 50 % за счет воздуха.

При снижении давления воздуха резиновые боковины опираются на беговую часть покрышки. В этом случае даже при высоких скоростях обеспечиваются сохранность шины, нормальная управляемость и безопасность автомобиля до полной его остановки.

Конструкция элементов колес

Шина состоит из покрышки 1 (см. рис. 6.1), камеры 2 и ободной ленты 8. Камера представляет собой герметичную торообразную оболочку, снабженную вентилем 9 для накачивания и выпуска воздуха. Ободная лента — эластичное кольцо, предохраняющее истирание камеры об обод и защемление ее бортами обода при монтаже.

Покрышка — это торообразная оболочка, воспринимающая нагрузки со стороны дороги. Элементы покрышки: каркас 5 (рис. 6.4), брекер 2, протектор 1 с рисунком 3, боковые стенки (участок II), боковины 6 и борта (участок I ).

Каркас (силовая часть покрышки) состоит из одного или нескольких слоев корда, закрепленных на бортовых кольцах 7. Его получают методом обрезинивания параллельно расположенных нитей. В качестве материала нитей используют вискозные, полиамидные или полиэфирные волокна, стальную проволоку и др.

Угол наклона нитей посредине беговой дорожки в каждом слое каркаса и брекера определяет конструкцию шины. В зависимости от конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. В диагональной шине угол наклона нитей составляет 45...60°, в радиальной — близок к нулю (рис. 6.5). При радиальном расположении нитей улучшаются условия их работы в каркасе, что позволяет уменьшить число слоев каркаса. Увеличивая число слоев корда, можно повысить допустимую статическую нагрузку на шины одного и того же размера.

Рис. 6.4 Конструкция покрышки (а) и ее борта (б): I- борт; II - боковая стенка; III - плечевая зона протектора; 1 – протектор; 2 – брекер; 3 – рисунок протектора; 4 – подканавочный слой; 5 – каркас; 6 – боковина; 7 – бортовое кольцо; 8 – наполнительные шнуры; 9 – крыло борта; 10 – бортовая лента; 11 – носок борта; 12 – основание борта; 13 – пятка борта

Обозначение диагональных шин легковых автомобилей: В — d_п. При Н/В > 0, 82 размеры указывают только в дюймах (например, 9, 00 — 15), а при Н/В< 0, 82 — смешанное обозначение (например, 155-13).

Обозначение радиальных шин легковых автомобилей: В/70хR d_п, где В— в миллиметрах, d_n, — в дюймах, а 70 —номер серии. Вместо знака «х» может быть введен индекс скорости (буквенное обозначение максимальной скорости движения): Р— при 150км/ч, Q— 160 км/ч, R— 170км/ч. Например, 185/70 PR 14 или 185/60 QR 13.

Рис. 6.5 Конструкция каркаса диагональной (а) и радиальной (б) шин: 1 — корд; 2— брекер

Кроме того, на боковине шины указывают предприятие-изготовитель, страну, номер модели.

В процессе эксплуатации происходит разнашивание шины, т. е. увеличение ее диаметра и ширины. Наименьшую разнашиваемость имеют шины с металлокордом.

Протектор — наружная резиновая часть покрышки, обеспечивающая сцепление шины с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений. Он состоит из рельефного рисунка и подканавочного слоя. Рисунок протектора (рис. 6) существенно влияет на коэффициент сопротивления качению колеса, износ шины и сцепление ее с поверхностью дороги.

Рис. 6.6 Рисунки протектора шин: а — дорожный; б — универсальный; в — повышенной проходимости; г — зимний; д — карьерный; е — асимметричный

Брекер — часть покрышки, состоящая из слоев корда и резины, расположенная между протектором и каркасом. Он смягчает действие ударных нагрузок на каркас и способствует более равномерному распределению по его поверхности действующих нагрузок.

Борта — жесткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе. Борт образуется из крыльев 9(см. рис. 6.4), обернутых концами слоев корда каркаса.

Боковинами называют резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и влаги.

Обычные шины с дорожным и универсальным протектором на обледенелых, заснеженных и грязных скользких покрытиях дорог имеют низкие тягово-сцепные качества и не всегда обеспечивают нужную безопасность движения. Для этих условий применяют шины с зимним рисунком протектора, цепи и шипы противоскольжения. Шип состоит из сердечника и корпуса. Сердечник шипа делают из карбидов металлов, спеченных со связующими веществами — обычно кобальтом. Корпус шипа изготовляют из сплава стали и свинца, оцинковывают или хромируют.

Для шин легковых автомобилей применяют шипы диаметром 8...9 мм, для грузовых автомобилей — диаметром до 15 мм. Количество шипов, устанавливаемых в шину, зависит от массы автомобиля, мощности двигателя и условий эксплуатации. Их должно быть не более 200.

Полноприводные автомобили, например ГАЗ-3307, ЗИЛ-433420, Урал-4320, с целью повышения проходимости оборудуют системой регулирования давления воздуха в шинах. Воздух подается в систему компрессором, установленным в тормозной системе.

Ободья.Обод с соединительной жесткой частью колеса удерживает шину и передает нагрузки от нее на ступицу. Поэтому он должен полностью соответствовать шине по размерам, жесткости и конструкции. Посадочные размеры обода для камерной и бескамерной шины должны быть одинаковые.

Конструктивные схемы колес показаны на рисунке 6.7, а схемы ободьев — на рисунке 6.8.

Расположение диска относительно центральной плоскости, проходящей посредине обода, характеризуется вылетом. У колеса с нулевым вылетом привалочная плоскость диска (прилегающая к ступице) совпадает с центральной плоскостью. У колеса с положительным вылетом центральная плоскость обода смещена относительно привалочной плоскости диска в сторону продольной оси автомобиля, а с отрицательным вылетом — в противоположную сторону.

Элементы обода: основание, служащее для установки съемных деталей; бортовая закраина, образующая боковой упор для шины; посадочная полка, предназначенная для установки основания борта шины; замочная часть, предназначенная для замыкающих съемных деталей (замочных и бортовых колец); ручей, расположенный между посадочными полками и представляющий собой углубление для монтажа и демонтажа шины.

Различают цельные и разборные ободья. Цельные ободья применяют для шин легковых автомобилей, разборные — для шин грузовых автомобилей в связи с невозможностью их сборки через закраины обода из-за высокой жесткости бортов и боковин.

Рис. 6.7 Конструктивные схемы колес: а — одинарного; б— сдвоенного; в, г, д — с различными вылетами диска; е —бездискового; 1—вертикальная ось колеса; 2— обод; 3 — диск; 4 —крепежные отверстия; 5— центральное отверстие диска; 6—элементы крепления; 7—ступица

Рис. 6.8 Основные типы ободьев колес: а — неразъемный глубокий симметричный; б— разъемный посредине; в —сегментный типа «триллекс», разделенный по радиусу на три сегмента; г — разъемный двухкомпонентный; д — разъемный трехкомпонентный; е — четырехкомпонентный; ж — пятикомпонентный; 1 —основание обода; 2— соединительный элемент; 3— разъемное бортовое кольцо; 4 —съемное бортовое кольцо; 5 — пружинное замочное кольцо; 6— посадочное кольцо; 7—уплотнитель под бескамерную шину

Рис. 6.9 Крепление колеса легкового автомобиля: 1 — ступица; 2 — гайка; 3 — диск колеса; 4 — тормозной барабан; 5 — болт

Рис. 6.10 Крепление дисковых колес грузовых автомобилей: а — одинарных;

б— сдвоенных; 1 — шпилька; 2 — ступица; 3 — диск; 4 — гайка крепления наружного диска; 5 — гайка типа ДИН; 6 — гайка с завальцованной шайбой;

7 — гайка крепления тормозного барабана; 8— тормозной барабан; 9 — гайка крепления внутреннего диска

Соединение колеса со ступицей должно обеспечить передачу вращающего момента и центрирование колеса на ступице. Дисковые колеса крепят к ступице болтами или шпильками. Центрирование колес осуществляется по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий, центральному отверстию диска, выступам на поверхности диска. Выступы диска у крепежных отверстий создают упругие деформации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность затяжки. Крепление колеса легкового автомобиля показано на рисунке 6.9.

В грузовых автомобилях при установке сдвоенных колес предусмотрено раздельное крепление внутреннего и наружного дисков (рис. 6.10). Внутренний диск центрируют гайками, навертываемыми на колпачковые гайки.

Колесо должно иметь минимальные массу, момент инерции, биение и дисбаланс вследствие высоких скоростей движения автомобиля. Дисбаланс ухудшает комфортабельность движения, устойчивость и управляемость автомобиля, может стать причиной автоколебаний, увеличивает износ шин, шарниров подвески и рулевого привода. Чтобы устранить дисбаланс автомобильного колеса, на его обод устанавливают грузик. Колеса грузовых автомобилей балансируют статически, легковых автомобилей – динамически.

Работа и эксплуатация шин

Работа шинынеподвижного колеса под действием внешней радиальной нагрузки заключается в упругих деформациях и трении в материалах шины. Деформация шины является функцией внешней нагрузки и внутреннего давления воздуха. Деформация увеличивается при повышении нагрузки или при снижении внутреннего давления при постоянной нагрузке. Статическая деформация выражается в уменьшении высоты профиля шины на величину h (прогиб шины), увеличении ширины В профиля и площади контакта ее с дорогой, а также в уменьшении ее радиуса. Статический радиус R_ст меньше свободного радиуса R₀ шины на величину ее статического прогиба (рис. 6.11, а):

R_CT= R₀ - h_CT см. (6.1)

Величина статической деформации выражается приближенно следующей формулой:

h_CT = см., (6.2)

Рис, 6.11 Радиальная деформация шины:

а — статическая деформация и площадь контакта шины; б — эпюры у дельных давлений в плоскости контакта шины

где G_K — нагрузка на шину, Н;

P_ω — внутреннее давление воздуха, МПа

D — наружный диаметр колеса, см;

В — ширина профиля шины, см.

Среднее удельное давление в плоскости контакта шины с дорогой определяет ее проходимость по мягким грунтам и выражается зависимостью между нагрузкой G_K на шину и площадью F₀ контакта шины

q_ср = G_K/F₀ (6.3)

Однако при движении шины по твердым покрытиям действительное среднее удельное давление будет выше вследствие того, что нагрузка передается не на всю площадь контакта F₀ а на суммарную площадь выступов рисунка протектора F_Д:

q_ср.Д = G_K/F_Д(8.4)

Удельные давления в плоскости контакта шины распределяются неравномерно по площади, как это видно из эпюр рис. 6.11, б.

Работа шиныдвижущегося колеса характеризуется возникающими дополнительными динамическими' нагрузками на шину. Согласно исследованиям, динамические нагрузки превышают статические в 2— 3 раза, а при наезде на препятствие — в 6—7 раз.

Радиальная нагрузка движущегося колеса вызывает деформацию шины, которая при качении колеса перемещается по окружности. За один оборот колеса каждый элемент профиля шины претерпевает полный цикл нагружения и разгружения. Такие деформации называются циклическими. У шины ведущего колеса деформация в окружном направлении распространяется примерно на ¹/₃окружности, т.е. на 120°

Рис 6.12 Окружная деформация шины при передаче крутящего момента;

а — зона сжатия; б — зона растяжения

Рис. 6.13 Направление касательных сил в плоскости контакта шины

по центральному углу, причем в передней части шины (угол 60°, считая от центра контакта) будет наблюдаться сжатие, а при выходе из контакта — растяжение (рис. 6.12). При скорости движения 50—60 км/ч один и тот же участок шины у автомобиля ЗИЛ-130 претерпевает около 10 деформаций в секунду. За весь срок службы шина выдерживает 20—30 млн. циклических деформаций.

При качении колеса фактический радиус шины непрерывно меняется, особенно при движении на плохих дорогах, но в среднем он несколько больше статического за счет центробежных сил (при больших скоростях) и повышенной жесткости материалов шины при динамических деформациях. При быстром качении шины ее материал не успевает деформироваться полностью. Таким образом, при больших скоростях R_ДИН > R_СТ Фактический же средний радиус качения определяется длиной пути и числом оборотов колеса

R_КАЧ = S/2π n (8.5)

При качении колеса в плоскости контакта шины с дорогой возникают касательные силы, направленные к центру контакта (рис. 6.13), что объясняется деформацией шины от радиальной нагрузки. Действие касательных сил вызывает проскальзывание элементов протектора и его износ. Шина типа Р имеет жесткий брекерный пояс, который хорошо противостоит деформациям ее а зоне контакта, что и обеспечивает высокую износостойкость протектора и меньшее сопротивление качению.

Сопротивление качениюшины зависит от радиальной нагрузки и коэффициента сопротивления качению

P_f = G_Kf (8.6)

Потери мощности на сопротивление качению слагаются из трех составляющих; потери на трение в зоне контакта шины с дорогой, потери на деформацию грунта и потери на деформацию шины.

Рис. 6.14 Зависимость деформации шины от нагрузки на колесо (петля гистерезиса)

Потере на трение в зоне контакта невелики и составляют около 10% всех потерь. Потери на деформацию грунта особенно велики на мягких грунтах, а при движении по твердым дорогам преобладают потери на деформацию шины.

В свою очередь потери на деформацию шины состоят из потерь мощности на упругие деформации шины и на внутреннее трение. Затраты мощности на упругие деформации компенсируются при снятии нагрузки (обратимые потери), в то время как энергия, затраченная на внутреннее трение, превращается в тепло (необратимые потери). Следовательно, энергия, теряемая на внутреннее трение в шине, зависит от величины деформации шины под действием нагрузки на колесо (рис.6.14).

Рис. 6.14 Зависимость деформации шины от нагрузки на колесо (петля гистерезиса)

Как видно из рисунка, работа, затраченная на деформацию шины при ее нагрузке (вся площадь под верхней кривой 0В), больше работы, возвращенной при разгрузке (площадь под нижней кривой), а площадь между кривыми соответствует затрате энергии на трение. Эти кривые образуют так называемую петлю гистерезиса, которая характеризует потерю механической энергии на внутреннее трение в шине. Чем выше потери энергии на внутреннее трение в материале шины, тем больше образуется в ней тепла.

Контрольные вопросы.

1. Какие параметры определяют геометрические размеры шин?

2. Как классифицируются колеса и шины?

3. Какие неисправности узлов автомобиля влияют на преждевременный износ шин?

4. Нормы пробега шин легковых и грузовых автомобилей.

Рекомендуемая литература.

А) основная литература:

1. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов. Под редакцией Кузнецова Е.С.: Транспорт 2001.413 с.

2. Раймнель И.В. «Шасси автомобиля» М.: Машиностроение, 1986.317с.

3.Янчевский В.А. Рациональная эксплуатация автомобильных шин. Уч. Пособие. МАДИ.; 1989.61 с.

4. Типовое руководство по организации и проведению работ на постах контроля углов установки управляемых колес легковых автомобилей /М-во автомоб. Трансп. РСФСР- МИНАМИ, 1988.58с.

5. Положение о техническом обслуживании и ремонте легковых автомобилей, принадлежащих гражданам. РСФСР-М: 1988-67с.

6. Техническое обслуживание для технического обслуживания и ремонта легковых автомобилей. Справочник (Попрежедзинский Р.А.). М.: Транспорт 1988г.176 с.

Б) дополнительная литература:

1. Кузнецов Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей в США.-М.: Транспорт.1988г. 176с.

2. Напольский Г.М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания. Учебник для вузов. -М.: Транспорт.1993.271 с.

3. Вахламов В.К. Автомобили ВАЗ. Рулевое управление / Тормозные системы. - М.: Транспорт, 1996.-40с.

4. Пособие по размещению автостоянок, гаражей и предприятий технического обслуживания в городах и других населенных пунктах. М.: Стройиздат, 1994.108 с.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56